Teil II: Flachland, Bemerkungen zu Kapitel 6

Krümmung

Krümmung ist der zweite zentrale Begriff der neuen Gravitationstheorie Einsteins.

Ist die Raumzeit einer Weltgegend nicht gedehnt, so können die metrischen Koeffizienten prinzipiell auf Konstanten transformiert werden. Die Metrik nimmt dann die einfache Minkowski-Form an. Umgekehrt gilt: gelingt die Transformation der Metrik auf die Minkowski-Form, so dürfen (müssen!) wir daraus schließen, dass die damit beschriebene Weltgegend "eben" ist.

Was ist, wenn uns diese Koordinatentransformation nicht gelingt?

Hier setzt ein mathematisches Verfahren an, das uns die Größe "Krümmung" liefert.

Mit diesem mathematischen Verfahren können wir aus den metrischen Koeffizienten herausdestillieren, ob sie prinzipiell auf Konstanten transformiert werden können - d.h ob die Raumzeit der betreffenden Weltgegend gedehnt oder nicht gedehnt ist.

Nochmals: In den metrischen Koeffizienten sind alle Informationen enthalten, ob die Raumzeit einer Weltgegend tatsächlich gedehnt ist oder nicht.
Zweifelsfrei ist dies, wenn die metrischen Koeffizienten Konstanten sind. Das "Stück" Raumzeit, das sie beschreiben, ist dann nicht gedehnt. Sind die metrischen Koeffizienten selbst aber Funktionen der Koordinaten (siehe und der Schwarzschild-Metrik), ist dies nicht mehr so einfach zu entscheiden. Hier hilft dann das mathematische Verfahren, das zur "Krümmung" führt. Ist diese Krümmung null, dann ist die Raumzeit nicht gedehnt. Ist diese Krümmung ungleich null, dann ist sie es - unabhängig davon, ob eine Koordinatentransformation gelingt oder nicht.

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Die Allgemeine Relativitätstheorie, leicht verständlich erzählt - © Martin Kornelius 2016