Zusammenfassung
Einer der wichtigsten Spezialfälle in der Newton’schen Mechanik ist das Gravitationsfeld einer kugelsymmetrischen Massenverteilung, denn damit lassen sich in sehr guter Näherung z.~B. die Himmelskörper im Sonnensystem beschreiben. Dieser Fall ist einer der wenigen, für den auch die Einstein’schen Feldgleichungen analytisch gelöst werden können und führt auf die Schwarzschild-Metrik. Wir diskutieren die Eigenschaften dieser Metrik detailliert und sprechen insbesondere auch Schwarze Löcher an. Daneben diskutieren wir aber auch wichtige Experimente innerhalb der Schwarzschild-Metrik, mit denen die Vorhersagen der allgemeinen Relativitätstheorie überprüft werden können.
This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.
Access this chapter
Tax calculation will be finalised at checkout
Purchases are for personal use only
Notes
- 1.
Jørg Tofte Jebsen, 1888–1922, norwegischer Physiker.
- 2.
George David Birkhoff, 1884–1944, US-amerikanischer Mathematiker.
- 3.
Arthur Stanley Eddington, 1882–1944, britischer Astronom, Physiker und Mathematiker.
- 4.
David Finkelstein, \(\star\)1929, US-amerikanischer Physiker.
- 5.
Dieser Koordinatenname geht auf das Paradoxon von „Achilles und der Schildkröte“ zurück. Darin wird scheinbar gezeigt, dass Achilles eine Schildkröte, die viel langsamer ist als er, aber mit einem Vorsprung gestartet ist, niemals einholen kann. Der Name wird hier verwendet, weil \(r^{*}\rightarrow-\infty\) für \(r\rightarrow r_{\mathrm{s}}\) gilt.
- 6.
Martin David Kruskal, 1925–2006, US-amerikanischer Mathematiker und Physiker.
- 7.
George Szekeres, 1911–2005, ungarisch-australischer Mathematiker.
- 8.
Johann Heinrich Lambert, 1728–1777, Schweizer Mathematiker, Physiker und Philosoph.
- 9.
Rudolf Mößbauer, 1929–2011, deutscher Physiker. Nobelpreis 1961 für den nach ihm benannten Effekt.
- 10.
Urbain Le Verrier, 1811–1877, französischer Mathematiker und Astronom. Seine Berechnungen führten zur Entdeckung des Planeten Neptun.
- 11.
Paul Ehrenfest, 1880–1933, österreichischer Physiker, vor allem bekannt durch das Ehrenfest-Theorem.
- 12.
Zitat aus dem Brief vom 17.01.1916 von Albert Einstein an Paul Ehrenfest, in „The Collected Papers“ Vol. 8, Part A: The Berlin Years: Correspondence 1914–1917, S.244“, http://einsteinpapers.press.princeton.edu.
Literatur
Bertotti, B., Iess, L., Tortora, P.: A test of general relativity using radio links with the Cassini spacecraft. Nature 425, 374–376 (2003)
Birkhoff, G.D.: Relativity and Modern Physics. Harvard University Press, Cambridge (1923)
Dominik, M.: The gravitational bending of light by stars: a continuing story of curiosity, scepticism, surprise, and fascination. Gen. Relativ. Gravit. 43, 989–1006 (2011)
Dyson, F.W., Eddington, A.S., Davidson, C.A.: A determination of the deflection of light by the Sun’s gravitational field, from observations made at the total eclipse of may 29, 1919. Phil. Trans. R. Soc. Lond. A 220, 291–333 (1920)
Eddington, A.S.: A comparison of Whitehead’s and Einstein’s formulæ. Nature 113, 192 (1924)
Finkelstein, D.: Past-future asymmetry of the gravitational field of a point particle. Phys. Rev. 110(4), 965–967 (1958)
Jebsen, J.T.: On the general spherically symmetric solutions of Einstein’s gravitational equations in vacuo. Ark. Mat. Ast. Fys. (Stockholm) 15(18), 1–9 (1921). Reprinted in Gen. Relat. Grav. 37, 2253–2259 (2005)
Johansen, N.V., Ravndal, F.: On the discovery of Birkhoff’s theorem. Gen. Relat. Grav. 38(3), 537–540 (2006)
Kruskal, M.D.: Maximal extension of Schwarzschild metric. Phys. Rev. 119(5), 1743–1745 (1960)
Levin, J., Perez-Giz, G.: A periodic table for black hole orbits. Phys. Rev. D 77, 103005 (2008)
Misner, C.W., Thorne, K.S., Wheeler, J.A.: Gravitation. W.H. Freeman, New York (1973)
Pound, R.V., Rebka Jr., G.V.: Apparent weight of photons. Phys. Rev. Lett. 4, 337–341 (1960)
Pound, R.V., Snider, J.L.: Effect of gravity on gamma radiation. Phys. Rev. B 140, 788–804 (1965)
Schwarzschild, K.: Über das Gravitationsfeld eines Massenpunktes nach der Einstein’schen Theorie. Sitzungsberichte der Königlich-Preußischen Akademie der Wissenschaften 189–196 (1916)
Shapiro, I.I., et al.: Fourth test of general relativity: preliminary results. Phys. Rev. Lett. 20(22), 1265–1269 (1968)
Straumann, N.: General Relativity – With Applications to Astrophysics. Springer (2004)
Wegener, H.: Der Mößbauer-Effekt und seine Anwendungen in Physik und Chemie. BI-Hochschultaschenbücher, Mannheim (1965)
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Rights and permissions
Copyright information
© 2016 Springer-Verlag Berlin Heidelberg
About this chapter
Cite this chapter
Boblest, S., Müller, T., Wunner, G. (2016). Schwarzschild-Metrik. In: Spezielle und allgemeine Relativitätstheorie. Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-47767-0_13
Download citation
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-47767-0_13
Published:
Publisher Name: Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg
Print ISBN: 978-3-662-47766-3
Online ISBN: 978-3-662-47767-0
eBook Packages: Life Science and Basic Disciplines (German Language)