Relativitätstheorie
Die Fichtenberg-Oberschule bietet in der Oberstufe einen Kurs in Spezieller Relativitätstheorie an. Der Kurs wird je nach organisatorischen Möglichkeiten als einsemestriger Ergänzungskurs angeboten oder als zweisemestriger Seminarkurs mit der besonderen Möglichkeit, eine Facharbeit für die 5. Abiturkomponente anzufertigen. Der Kurs kann in die Abitur-Wertung eingebracht werden, wenn zwei weitere Physik-Kurse belegt worden sind
Wovon handelt die spezielle Relativitätstheorie?
Albert Einstein entwickelte anschauliche Gedankenversuche, um sich in extreme Situationen hineinzuversetzen. Er fragte sich z.B.: Wie sieht die Welt aus, wenn man sich mit dem Licht bewegt?
Solche Fragestellungen erscheinen wie ein Spiel, führen jedoch zu tief greifenden Erkenntnissen. Man erhält mit ihnen einen Einblick in die fundamentalen Begriffe der Physik: Raum und Zeit. Man entdeckt hierbei, dass die Realität grundlegend anders ist, als wir intuitiv annehmen. Ihre Eigenschaften erscheinen paradox und widersprechen in extremem Maße unserer Vorstellungswelt. Bei weiterem Nachforschen entlarven sich Raum und Zeit auf eine eigentümliche Weise als verschränkt. Mit dieser Erkenntnis hat man eine Ebene erreicht, von der aus die Paradoxien sich auflösen und zu einem Bild höchster Harmonie führen.
Wer die Relativitätstheorie tief auf sich wirken lässt, wird eine Wandlung seines Weltbildes erfahren. Das macht ihren Reiz aus aber auch ihre Schwierigkeit. Denn das Aufgeben fest verwurzelter Vorstellungen erfordert viel Offenheit und Lernbereitschaft.
Für das Verständnis der speziellen Relativitätstheorie ist kein komplexer Formalismus nötig. Die wesentlichen Aussagen können mit etwas Mittelstufen-Mathematik und ansonsten höchst anschaulichen Gedankenversuchen und Diagrammen erfahren werden. Dementsprechend liegt der Schwerpunkt des Kurses im Erleben der Paradoxien und ihrer logischen Überwindung durch streng rationale Kriterien aufbauend auf den beiden Axiomen Einsteins.
Dabei wird die Chance genutzt, auf angrenzende Fragestellungen aus der Philosophie einzugehen:
Was ist Zeit?
Was ist Kausalität?
Warum widerspricht die Relativitätstheorie unserer intuitiven Anschauung?
Auch historische Aspekte werden beleuchtet wie z.B. die Schwierigkeiten, die sich den Physikern am Ende des 19. Jahrhunderts stellten und die sie ohne die Relativitätstheorie nicht überwinden konnten.