Wege der Relativität zur ART

Erlauben wir uns das Spiel, Newtonsche Mechanik, Elektrodynamik, spezielle und allgemeine Relativitätstheorie als Relativitätstheorien zu betrachten.

• NRT: Die Newtonsche Theorie oder klassische Mechanik war auch eine Relativitätstheorie, von gegeneinander relativ geradlinig und gleichförmig bewegten Koordinatensystemen mit einer absoluten Zeit und beliebiger Relativgeschwindigkeit. Die Newtonsche Bewegungsgleichung hat dieselbe Form (ist kovariant) in solchen Koordinatensystemen. Der Übergang von einem zum anderen Koordinatensystem heißt Galilei-Transformation. Räumliche Abstände und zeitliche Abstände sind jeder für sich invariant. Abstände sind durch Strecken (Geraden zwischen 2 Punkten im Raum) oder skalare Werte (2 Zeitpunkte) bestimmt. Sie sind kürzeste Verbindungen.
• ERT: Die Elektrodynamik ist eine Relativitätstheorie. Die Gleichungen der Elektrodynamik wie Maxwell sie formuliert hat behalten ihre Form unter Lorentz-Transformationen. Es gibt dementsprechend auch eine relativistische Formulierung der Elektrodynamik. Ruhende und bewegte Ladung bestimmt elektrische Kraftfelder beziehungsweise das „Vektorpotential“. Diese Felder tragen Energie und füllen damit das Vakuum. Man kann sie allerdings ausschalten (durch Neutralisation von Ladungen oder Abschirmen von Räumen).
• SRT: Die Spezielle Relativitätstheorie kennt Relativität von gegeneinander geradlinig und gleichförmig bewegten Koordinatensystemen mit Einschluss der Zeit als Koordinate und mit der Lichtgeschwindigkeit als maximaler und invarianter Geschwindigkeit. Ihre Gleichungen behalten ihre Form unter Lorentz-Transformationen. Raum und Zeit lösen sich auf in die Raumzeit auf. Der raumzeitliche Abstand von Ereignissen ist invariant, und zwar global. Die SRT kann keine Gravitation bei hohen Geschwindigkeiten beschreiben. Die SRT verlangt, das Masse eine Form von Energie
• ART: In der Allgemeine Relativitätstheorie wird Relativität erweitert auf gegeneinander beschleunigte Bezugssystemen in der Raumzeit. In beschleunigten Bezugssystemen ändert sich der lokale Ereignisabstand mit der Position in der Raumzeit. Lokal gelten die Gesetze der speziellen Relativitätstheorie, was Folge der Äquivalenz von Beschleunigung und Gravitationn ist. Der globale Ereignisabstand ist die Summe (das Integral) über die lokalen Ereignisabstände, deren Strecken sich sich als Tangenten an Geodäten (kürzeste Wege zwischen 2 Punkten) aufreihen. Ruhende und bewegte Energie bestimmt die möglichen Raum-Zeit-Wege von massiven und masselosen „Teilchen“. Die Bewegung auf Grund einer möglichen elektrischen Ladung erfolgt weiterhin gemäß den Kraftfeldern.