Von der Ätherhypothese zur speziellen Relativitätstheorie
Galilei-Transformation, Maxwell-Gleichungen, Fizeau- und Michelson–Morley-Experiment.
Wintersemester 2026/27
Termine und Vortragsthemen
16.10.2026
Kein Termin
Die Veranstaltung beginnt in der zweiten Vorlesungswoche.
23.10.2026
Einführung und Themenvergabe
Einführung durch die Dozentin, Vorstellung des Konzepts und Wahl der Vortragsthemen.
Einsteins Postulate und die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit
Relativitätsprinzip, Konstanz und Isotropie von c, Kennedy–Thorndike und moderne Resonatortests.
Relativität der Gleichzeitigkeit und Uhrensynchronisation
Einstein-Synchronisation, Lichtkegel, Minkowski-Diagramme und räumlich getrennte Uhren.
Die Lorentz-Transformation
Herleitung, Lorentzfaktor, Transformation von Ort und Zeit sowie experimentelle Konsequenzen.
Zeitdilatation und kosmische Myonen
Lichtuhr, Eigenzeit, Lebensdauer und Nachweis kosmischer Myonen am Erdboden.
Längenkontraktion und Geometrie der Raumzeit
Eigenlänge, invariantes Raumzeitintervall, Minkowski-Geometrie und Terrell–Penrose-Effekt.
Das Zwillingsparadoxon und transportierte Atomuhren
Weltlinien, Eigenzeiten, Hafele–Keating und moderne Atomuhrenvergleiche.
Relativistischer Dopplereffekt und Geschwindigkeitsaddition
Longitudinaler und transversaler Dopplereffekt, Ives–Stilwell-Experiment, Herleitung der Geschwindigkeitsaddition, Grenzfälle und scheinbare Überlichtgeschwindigkeit.
Relativistische Energie und Impuls
Energie-Impuls-Beziehung und Teilchenbeschleuniger als Testlabor der SRT.
Masse-Energie-Äquivalenz: E = mc²
Ruheenergie, Massendefekt, Kernreaktionen, Annihilation oder Paarerzeugung.
Vierervektoren und relativistische Teilchenkollisionen
Lorentz-Invarianten, Schwerpunktsystem, Schwellenenergie und Rekonstruktion von Kollisionen.
Elektromagnetismus und moderne Tests der Lorentz-Invarianz
Transformation elektromagnetischer Felder sowie Präzisionstests mit Uhren, Resonatoren und Astrophysik.
Weihnachtspause
Am 18. und 25. Dezember 2026 sowie am 1. und 8. Januar 2027 finden keine Veranstaltungen statt. Der nächste Vortragstermin ist der 15. Januar 2027.