Kapitel
Relativität
Liebe Leserin, lieber Leser,
mit diesem Geogebra-Buch möchte ich all diejenigen ansprechen, die sich mit Fragen zu den Begriffen Raum, Zeit und Geschwindigkeit auseinandersetzen möchten. Das sind also diejenigen Problemstellungen, mit denen sich auch Einstein zu Beginn des 20. Jahrhunderts auseinandergesetzt hat und die solch ungewöhnliche Ergebnisse wie eine gedehnte Zeit oder mit der Geschwindigkeit zunehmende Massen hervorbringen. Natürlich gibt es zuhauf spannende Dokumentationen, die diese Ergebnisse darstellen oder sogar Zahlenbeispiele anbringen.
Auch anhand meiner Geogebra-Aktivitäten wird man sich einen Überblick darüber verschaffen können, wie sich Ort und Zeit verhalten, wenn sich Systeme mit recht hohen Geschwindigkeiten gegenüber bewegen. Zudem ist mir aber wichtig, dass auch die mathematischen Hintergründe zugänglich werden. Wer mag, kann also meine Überlegungen zu den Herleitungen der vorkommenden Formeln nachvollziehen und dabei die geometrischen Veranschaulichungen und die Dynamik der Darstellungen nutzen.
Um das Verständnis der Zusammenhänge zu erleichtern, verfolge ich zwei Konzepte: Zuerst einmal sind die Aktivitäten aufeinander aufbauend angeordnet sind. So liefert eine Aktivität Kenntnisse, die für die Bearbeitung der nächsten genutzt werden können. Daher startet das Buch auch nicht mit der speziellen Relativität, sondern mit der Galilei-Transformation, um die Grundprinzipien der Koordniatentransformation zwischen zueinander relativ bewegten Systemen zu vermitteln. Zweitens werde ich wesentliche Objekte in den Aktivitäten mit Erläuterungstexten versehen. Diese Texte erscheinen beim Anklicken der Objekte und können bei erneutem Klicken wieder ausgeblendet werden. Dort werde ich Herleitungen andeuten und mit Zahlenbeispielen versehen. Zum jetzigen Zeitpunkt habe ich das bereits bei der Aktivität zur Galilei-Transformation umgesetzt.
Wer Fehler in den Zusammenhängen entdeckt oder Gedankenschritte findet, die so groß sind, dass sie schwer oder nicht nachvollzogen werden können, möge mir das mitteilen unter mailto:matthias.dornbusch@t-online.de.
Matthias Dornbusch
April 2024
