Die Formel, die die Welt veränderte

Vor etwas über 100 Jahren hat Albert Einstein mit seiner Allgemeinen Relativitätstheorie eine ganz neue Sicht auf die Welt eröffnet, die bis heute Stoff für faszinierende Forschung liefert. Die Allgemeine Relativitätstheorie aus dem Abstrakten ins Fassbare zu holen und damit aufzuzeigen, dass diese immer noch quicklebendig und dynamisch ist – das ist der interaktive Ansatz der Ausstellung.

»Einstein inside – 100 Jahre Allgemeine Relativitätstheorie« stellt zum einen die Grundgedanken der Theorie dar und erklärt, dass diese aus der heutigen Astronomie und Physik nicht mehr wegzudenken sind. Aktuelle Forschungsthemen wie Gravitationswellen, Gravitationslinsen, Dunkle Materie und Pulsare werden hier vorgestellt. Zum anderen haben sich ein Jahrhundert später die technischen Möglichkeiten von Messverfahren enorm erweitert und leistungsfähige Computer sind verfügbar. So können wir Simulationen auf Grundlage der Allgemeinen Relativitätstheorie berechnen sowie Messungen vornehmen, von denen Einstein kaum hätte träumen können. Dabei lernen wir Entstehung und Entwicklung unseres Universums ebenso besser verstehen wie die Welt der Teilchenphysik.

© Ferdinand Schmutzer, 1921 / public domain / ART-Montage

Schauen, lesen, interagieren und verstehen

Anlässlich des Jubiläums ermöglicht die Ausstellung in einem “Einstein-Diskurs” drei unterschiedliche Blickwinkel (historisch, physikalisch und phenomenologisch) auf die Allgemeine Relativitätstheorie.

Namhafte Wissenschaftler und Institute, deren Forschung eng mit der Relativitätstheorie ver­knüpft ist, zeigen Beiträge aus ihren gegen­wärtigen Forschungs­projekten zu den Themen Quantengravitation, Dunkle Materie, Radioastronomie, Gravitationswellen, Ver­messung im Universums, Experimente in der Schwerelosigkeit, etc.

Die Ausstellung präsentiert eine anschauliche, unterhaltsame und leicht verständliche Einführung in die Welt der Relativitätstheorie. Interaktive Explorationen, Multimedia-Stationen, Visualisierung und Animationen bieten für jeden einen passenden Zugang zu einer fantastischen, dabei doch realen Welt. So können Besucher eine Gravitationswelle am eigenen Leib spüren, mit beinah Lichtgeschwindigkeit durch Tübingen radeln, den exotischen Sounds von Radiopulsaren lauschen, eine virtuelle drei-dimensionale Tour durch das Effelsberger Radioteleskop erleben oder in einem Computerspiel mit Hilfe von Schwarzen Löchern Sterne in das Feld ihres Gegners schleudern.

Alle Slideshow-Bilder: © GD90

20.06.2019 – 25.08.2019 | Münsterplatz, Ulm

„Einstein inside“ im ehemaligen „M58“ am Münsterplatz in Ulm. (Bilder: © Stadt Ulm)

27.10.2018 – 25.11.2018 | November der Wissenschaft, Hannover

„Einstein inside“ beim November der Wissenschaft 2018 im Neuen Rathaus der Stadt Hannover. (Bilder: © Stadt Hannover)

30.05.2016 – 11.06.2016 | Haus der Wirtschaft, Stuttgart

„Einstein inside“ zu Gast im Haus der Wirtschaft in Stuttgart. (Bilder: © GD90)

25.11.2015 – 06.01.2016 | Urania Berlin

„Einstein inside“ wurde am 25.11.2015 in der Urania Berlin eröffnet – auf den Tag genau 100 Jahre, nachdem Einstein die endgültige Version der Feldgleichungen seiner Allgemeinen Relativitätstheorie bei der Preußischen Akademie der Wissenschaften eingereicht hatte.

Hoher Besuch: Kip Thorne, Nobelpreisträger für Physik, ist „deeply impressed“ von „Einstein-Inside“. (Alle Bilder: © M. Gerhardt, VIP Infotainment Service)

Hier sehen Sie alle Themenbereiche, die bei „Einstein inside“ präsentiert werden. Zu jedem Thema gibt es ein Poster als Einführung und Zusammenfassung. Wenn Sie auf eines der Vorschaubilder klicken, köonnen Sie eine pdf-Datei des Posters anschauen oder herunterladen.
Bei (fast) jedem Themenbereich finden Sie auch ein Link zu einer pdf-Datei, in der alle Stationen zu dem jeweiligen Bereich abgebildet und erläutert werden. Alternativ finden Sie hier sämtliche Beschreibungen aller Stationen der Ausstellung in einer einzigen Datei.

Begrüßung

Willkommen zu „Einstein inside“, der Wanderausstellung aus Anlass des 100. Geburtstags der Allgemeinen Relativitätstheorie. Inzwischen ist die Theorie schon 105 Jahre alt und immer noch quicklebendig!

Die Allgemeine Relativitätstheorie

Die Spezielle Relativitätstheorie war eine großartige Leistung – weshalb gab sich Einstein damit nicht zufrieden, weshalb suchte er nach einer umfassenderen, allgemeineren Relativitätstheorie? Was sind die wesentlichen Bestandteile dieser Theorie?
Acht Jahre brauchte Einstein von der Idee zur fertigen Theorie. Was waren die entscheidenden Schritte, mit wem hat Einstein dabei zusammengearbeitet?

Beschreibung der Stationen als PDF-Dokument

Gravitationswellen

Gravitationswellen sind äußerst schwierig zu messen. Gelingt dies aber, winken Antworten auf fundamentale Fragen als Belohnung.
Nur mit Gravitationswellen wird der Blick frei auf das Innerste gewaltiger Ereignisse: auf kollidierende Schwarze Löcher, Explosionen ausgebrannter Sterne und sogar auf den Urknall, die Geburt unseres Universums.
Weltweit beschäftigen sich daher weit über 1000 Wissenschaftler mit der theoretischen Erforschung von Gravitationswellen und mit ihrem Nachweis. In Deutschland geschieht dies vor allem an den Universitäten Jena, Hannover und Tübingen und an Max-Planck-Instituten in Potsdam, Hannover und Garching. Im Rahmen der internationalen Kooperation haben auch diese Institutionen wesentlich zu den erfolgreichen Messungen, zuerst am 14. September 2015, beigetragen.

Beschreibung der Stationen als PDF-Dokument

Allgemeine Relativitätstheorie und optische Astronomie

Der Nachweis anlässlich der Sonnenfinsternis von 1919, dass die Gravitation der Sonne das Licht von Sternen genau so beeinflusst, wie es Einsteins Theorie vorhergesagt hatte, machte Einstein weltberühmt. Heute dient dieser Effekt als Werkzeug der Astronomie; bei extrem genauen Messungen muss er sogar als Störung berücksichtigt werden.

Beschreibung der Stationen als PDF-Dokument

Radioastronomie und Pulsare

Viele Fragen zur Allgemeinen Relativitätstheorie lassen sich mit Hilfe der Radioastronomie untersuchen. Messungen an Pulsaren etwa erlauben Tests der Theorie in sehr starken Gravitationsfeldern und können möglicherweise extrem langwellige Gravitationswellen nachweisen. Auch eine Art „Schnappschuss“ von der unmittelbaren Umgebung des supermassiven Schwarzen Lochs im Zentrum unserer Milchstraße konnte so erstellt werden.

Beschreibung der Stationen als PDF-Dokument

Über Einstein hinaus

Wir kennen vier Wechselwirkungen in der Natur. Physiker möchten diese auf eine gemeinsame Ursache zurückführen und sie durch eine einheitliche Theorie beschreiben.
Die elektromagnetische, die schwache und starke Kernwechselwirkung lassen sich durch Quantenfeldtheorien darstellen, hier ist die Vereinheitlichung weitgehend gelungen. Die vierte Wechselwirkung, die Gravitation, folgt den Regeln der Allgemeinen Relativitätstheorie – einer klassischen Theorie, keine Quantentheorie. Sie unterscheidet sich physikalisch und mathematisch erheblich von den anderen drei. Deshalb ist es bisher nicht gelungen, die Gravitation in Form einer Quantentheorie zu beschreiben. Dies ware aber die Voraussetzung dafür, die Gravitation in eine einheitliche Theorie integrieren zu konnen.
Physiker interessieren sich daher sehr für das Verhalten von Quantensystemen in Gravitationsfeldern.
Fände man hier eine Abweichung von der Allgemeinen Relativitatstheorie, konnte dies einen Hinweis geben, wie die Relativitätstheorie modiziert werden sollte, um mit den Quantentheorien der anderen Wechselwirkungen verträglich zu sein.

Spezielle Relativitätstheorie

Bei der Speziellen Relativitätstheorie geht es „nur“ um die Auswirkungen hoher Geschwindigkeiten bei gleichförmiger Bewegung.
Dennoch begegnen uns schon dabei etliche überraschende Effekte, wie Längenkontraktion, Zeitdilatation, Relativität der Gleichzeitigkeit, und einiges mehr.

Beschreibung der Stationen als PDF-Dokument

Visualisierung

Relativistische Effekte sind so winzig, dass wir im Alltag nichts davon bemerken. Das macht es sehr schwierig,
eine Intuition dafür zu entwickeln. Die relativistische Visualisierung versucht, durch Computersimulation diese Phänomene sichtbar und damit verständlicher zu machen.

Beschreibung der Stationen als PDF-Dokument

Unser Dankeschön …

… gilt den vielen Unterstützern dieses Projekts, das die Grundlagenforschung mit Bezug zur ART thematisiert.
“Einstein inside” wurde ermöglicht und anfänglich gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung sowie die Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung.

Grußworte zur Eröffnung der Ausstellung im November 2015

Vor 100 Jahren hat Albert Einstein der Welt seine Allgemeine Relativitätstheorie vorgestellt. Indem er mit ihr den Beginn und die Entwicklung unseres Universums beschrieb, öffnete der Physiker unseren Blick für eine neue Sicht auf Raum und Zeit. Zusammen mit der Quantentheorie bildet die Allgemeine Relativitätstheorie das Fundament der modernen Physik, die Grundlage für unser Wissen über das Universum im Großen wie im Kleinen. Immer wieder wurde diese Theorie in den vergangenen 100 Jahren glanzvoll bestätigt. Und bis heute liefert sie viel Stoff für faszinierende Forschungsprojekte.

Die Ausstellung „Einstein inside – 100 Jahre Allgemeine Relativitätstheorie“ macht die Relativitätstheorie anschaulich: Wie die Gravitation Raum und Zeit beeinflusst und dabei sogar Wellen schlägt, wie man in einem Fallturm den Zustand der Schwerelosigkeit erzeugen kann, wie man mit Hilfe von Gravitationslinsen der sogenannten Dunklen Materie im Universum auf die Spur kommt, und Vieles mehr. Erleben Sie, welch weltbewegende Definition der relativen Beziehung von Raum und Zeit Albert Einstein vor 100 Jahren gelang: Fahren Sie mit dem Fahrrad beinahe lichtschnell durch eine virtuelle Kopie der Tübinger Altstadt, lassen Sie sich von einer simulierten Gravitationswelle durchschütteln oder erkunden Sie einen Satelliten, mit dem die Verwerfungen von Raum und Zeit gemessen werden sollen.

In dieser Ausstellung ist Einsteins Entdeckung mehr als eine Theorie.

Prof. Dr. Johanna Wanka
Bundesministerin für Bildung und Forschung

Liebe Wissenschaftsinteressierte und Ausstellungsbesucher,

vor zehn Jahren feierte Deutschland im Rahmen der Initiative „Wissenschaft im Dialog“ das Einsteinjahr: Erinnerung an 1905, das annus mirabilis der Physik, in dem Albert Einstein die Arbeiten zum Photoeffekt, zur Brownschen Bewegung und zur Speziellen Relativitätstheorie vorgelegt hatte. Jede hätte einen Nobelpreis verdient. Das Stockholmer Komitee entschied sich 1922 für den Photoeffekt – die Relativitätstheorie erschien zu umstritten. Einstein hatte da längst weiter gedacht, im Jahr 1915 seine neue Theorie von Raum und Zeit vorgelegt – die Allgemeine Relativitätstheorie. Sie bildet die Grundlage unseres Verständnisses der Gravitation, sie birgt noch einige der großen Fragen der Kosmologie und sie wollen wir Ihnen hundert Jahre nach ihrer Formulierung durch Einstein mit dieser Ausstellung nahebringen.

Diesem Anliegen, Physik verständlich zu machen, hat sich die Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung seit vielen Jahren verschrieben. Schon 2005 hat sie Fördermittel für interaktive Exponate der damaligen Ausstellung „Hundert Jahre Spezielle Relativitätstheorie“ zur Verfügung gestellt. Daraus gingen die Einsteinmobile hervor, mit denen bis heute Simulationsexperimente zur Relativitätstheorie in die Schulen gebracht werden. Geistiger Vater und treibende Kraft hinter diesen Aktivitäten war Hanns Ruder, Professor in Tübingen, der bis zu seinem Tod im Oktober 2015 auch diese Ausstellung mit Engagement und Leidenschaft konzipiert und koordiniert hat.

Erfahren Sie das Jahrhundertfaszinosum Relativitätstheorie als intellektuelle und sinnliche Herausforderung!

Prof. Dr. Dr. h.c.mult. Joachim Treusch
Vorstandsvorsitzender der Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung

Kontakt

Dr. Hans-Peter Nollert
Privatdozent der Universität Tübingen

einstein-inside@einstein.center

Presseinformation

Die Ausstellung buchen

Fakten zur Ausstellung und deren Buchung:
Flächenbedarf: 300 qm bis 400 qm, plus Lagerfläche für Verpackungen.
Standzeit: mindestens 4 Wochen, erwünscht zwei bis drei Monate.
Kosten: Eine Leihgebühr wird nicht erhoben. Kosten für Transport sowie Auf- und Abbau müssen vom Veranstalter getragen werden.
Auf- und Abbau: ca. 2 bis 3 Tage Aufbauzeit, 1 bis 2 Tage Abbau.
Werbung und Pressearbeit: „Einstein inside“ unterstützt Veranstalter mit vorbereiteten Ressourcen.

Vom Veranstalter zu tragen:
Auf- und Abbau: Kosten für Transport sowie Auf- und Abbau müssen vom Veranstalter getragen werden. 2 bis 3 Helfer für Auf- und Abbau sind vom Veranstalter zu stellen.
Zugangs/Ausgangskontrolle und Betreuung: mindestens 2 Personen.
Versicherung: gegen Diebstahl, Vandalismus und Elementarschäden in Höhe des Wiederbeschaffungswerts, für die gesamte Standzeit.
Organisation eines Begleitprogramms z. B. Vorträge etc.: liegt beim Veranstalter. Wir bieten gerne Unterstützung an. Es sollten mindestens eine Lehrerfortbildung und der Besuch möglichst vieler Schulklassen organisiert werden.