Allgemeine Relativitätstheorie: Gravitation und Raumzeitkrümmung

Wird Newtons Apfel durch eine Kraft zur Erde hin angezogen oder folgt er einer “geraden Linie” in der von der Erde gekrümmten Raumzeit? Wie kann ein Photon, das selbst keine Masse hat, durch Gravitation abgelenkt werden? Und warum fallen Gegenstände unterschiedlicher Masse mit derselben Geschwindigkeit zu Boden?

Inwiefern haben die diesbezüglichen Entdeckungen Galileis den Weg für Einsteins spezielle und anschliessend für seine allgemeine Relativitätstheorie geebnet? Schliesst letztere die erste mit ein? Und in welchen Fällen sind sie überhaupt anwendbar?

Summer School für Gymnasiastinnen und Gymnasiasten vom 5. bis 9. Juli 2021

Was, wenn die sichtbarste Kraft in unserem täglichen Leben keine Kraft, sondern eine Eigenschaft der Raumzeit ist?

Die Klärung all dieser Fragen ist Gegenstand einer einwöchigen Summer School, bei der die Teilnehmenden auf dem Weg vom 1. Newtonschen Gesetz zur speziellen Relativitätstheorie und vom 2. Newtonschen Gesetz zur allgemeinen Relativitätstheorie auf jene Entdeckungen stossen, welche der gegenwärtigen Forschung zum Ursprung des Universums, zu Gravitationswellen und zu schwarzen Löchern zugrunde liegen.

Vorträge von u. a. Dr. Michael Esfeld, Experte für Wissenschaftsphilosophie, sowie Besuche von EPFL-Laboratorien runden das Programm dieser Summer School ab.

Um die konzeptionelle Entwicklung von der Galilei-Newtonschen Raumzeit zur Raumzeit der speziellen und schliesslich der allgemeinen Relativitätstheorie zu erklären, widmet sich diese Summer School der Mathematik, dem Herzstück unseres modernen Physikverständnisses. Es sind keine Vorkenntnisse erforderlich, welche über den Stoff des 1. Gymnasialjahres hinausgehen – abgesehen von dem Interesse, in ihrer ursprünglichen und universellen Sprache jenen Überlegungen zu folgen, die die Grundsteine der modernen Physik gelegt haben. Darüber hinaus können die Teilnehmenden ein Gruppenforschungsprojekt aus den verschiedenen angebotenen Themen (mit oder ohne Bezug zur Mathematik) auswählen.

Programm 2020

Praktische Informationen

Ort und Zeit
Vom 5. bis 9. Juli 2021 an der EPFL (Lausanne) – unter der Voraussetzung einer günstigen Entwicklung der gesundheitlichen Situation im Zusammenhang mit der COVID-19-Pandemie
Zielgruppe
Gymnasiastinnen und Gymnasiasten, die das 1. Jahr erfolgreich abgeschlossen haben
Sprache
Französisch
Lehrkräfte
Dr. Nicolas Michel, EPFL-Absolvent in Physik und Mathematik und Gymnasiallehrer, unterstützt von mehreren Studierenden der EPFL
Eingeladene Referenten
Prof. Michael Esfeld, Experte für Erkenntnistheorie und Philosophiedozent an der UNIL
Kosten
CHF 50.- (exkl. MWST). Die Mittagessen werden offeriert, für allfällige Übernachtungskosten müssen die Teilnehmenden jedoch selbst aufkommen. Im SwissTech Hotel (auf dem Campus der EPFL) sind bis zum 24. Mai 2021 einige Zimmer vorreserviert. Bei Interesse wenden Sie sich bitte an [email protected]
Anmeldung
Die Anmeldungsfrist ist beendet.
Kontakt
Das Education Outreach Department (SPE) steht bei Fragen gerne zur Verfügung: [email protected]

Fakultative Lektüre

Für die Teilnahme an dieser Summer School sind keinerlei Vorkenntnisse erforderlich, ein ausgeprägtes Interesse an Astrophysik, Kosmologie und Erkenntnistheorie genügt. Die Lektüre eines der drei folgenden Bücher kann den Besuch dieser Summer School sinnvoll ergänzen:

  • Hawking, Stephen. Une brève histoire du temps. Flammarion, 2018
  • Schutz, Bernard. Gravity from the Ground Up: An Introductory Guide to Gravity and General Relativity. Cambridge University Press, 2003
  • Weinberg, Steven. Les Trois Premières Minutes de l’univers. Nouvelle éd. Paris: Seuil, 1988

Diese Summer School wird gemeinsam vom Education Outreach Department (SPE) der EPFL und der Schweizerischen Studienstiftung angeboten.