By Prof. Dr. sc. nat. Wladimir Borissowitsch Braginski, Dr. sc. nat. Alexandr Georgijewitsch Polnarjow (auth.)
In diesem Buch wird der Versuch unternommen, Schülern der oberen Klassen und allen, die sich für Physik inter essieren, etwas über die Gravitation zu vermitteln. Durch die gravitative Wechselwirkung-die schwächste aller in der Natur bekannten Wechselwirkungen-wird die Bewegung der Himmelskörper, der Planeten, Sterne und Galaxien, sowie die Entwicklung des Universums als Ganzes bestimmt. Unter Laborbedingungen sind die gra vitativen Effekte jedoch so klein, daß es keine leichte Aufgabe ist, sie zu messen. Als die Autoren dieses Buch über die gravitative Wechselwirkung schrieben, bemühten sie sich, dem Aus spruch des sowjetischen Physikers I. Je. Tamm zu folgen: "Ein pupil ist keine Gans, die guy füllen, sondern eine Fackel, die guy anzünden muß." Offensichtlich gilt das auch für Schüler (von denen ja einige später Studenten werden). Daher haben sich die Autoren folgende Aufgabe gestellt: Erstens wollen sie den Leser mit den modernen Vorstellungen über die gravitative Wechselwirkung be kannt machen. Zweitens wollen sie ihn empfinden lassen, wie die erstaunlichen Besonderheiten der Gravitation im test zutage treten. In diesem Buch wird auch ein wenig über die histori sche Entwicklung der Ideen und Experimente berichtet.
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Im 12. Kapitel wird über Gravitationswellen und deren Nachweismöglichkeiten berichtet. Alles bisher Gesagte bezieht sich auf Experimente in schwachen Gravitationsfeldern. Die Gravitationswellen sind allerdings nur in der Nähe des Detektors schwach, dort, wo sie entstehen (bzw. erzeugt werden), können die Gravitationsfelder sehr stark sein. Nach Meinung des sowjetischen Astrophysikers W. L. Ginsburg ist die Überprüfung der Allgemeinen Relativitätstheorie im starken Gravitationsfeld eine wirklich 53 aktuelle Aufgabe.
Eigentlich hat man sogar noch mehr gewonnen. In den meisten physikalischen Experimenten muß man nämlich nicht die absolute Zeit kennen, wie das in der Metrologie gefordert wird. Es genügt, die letzten Ziffern der Zeitangabe genau zu kennen, da die meisten Messungen Zeitdifferenzen betreffen. Anders gesagt, man registriert nicht den Wert selbst, sondern nur seine Änderung. Die Frequenzen zweier Wasserstoffstandards können sich zwar beispielsweise um drei Einheiten in der dreizehnten Stelle des Wertes unterscheiden, aber diese Differenz ändert sich über einen längeren Zeitraum wenig.
Diese zweite Aufgabe kann man auf folgende Weise leicht verwirklichen. Wir fügen dem Kondensator eine Spule mit der Induktivität L hinzu und erhalten einen Schwingkreis mit der Resonanzfrequenz W Res = l/JLC. 3) Die Verschiebung der Resonanzfrequenz läßt sich am einfachsten messen, wenn man einen elektrischen Stromkreis mit einer hohen Güte Q benutzt. Um diesen für viele Leser neuen Begriff zu erklären, stellen wir uns einmal vor, wir wollten die Resonanzfrequenz eines elektrischen Stromkreises bestimmen.