Die verbogene Raum-Zeit

prinzips auch das Licht durch die Gravitation beeinflußt wird. Die
Lichtteilchen besitzen jedoch keine Masse, sondern nur Energie.
Also müßte auf der rechten Seite ein Ausdruck stehen, der sowohl
die Masse der Teilchen als auch die Energien beinhaltet. So etwas
gibt es in der Tat - man nennt ihn den Materietensor, meist mit dem
Symbol T bezeichnet. Manchmal nennt man ihn auch den Energie-
Impuls-Tensor. Er ist übrigens eine physikalische Größe, die auch
schon in der Speziellen Relativitätstheorie eine wichtige Rolle
spielt.
Newton: Zwar weiß ich, was Impuls und Energie sind, aber wozu
braucht man einen Materietensor?
Haller: Die Energie und der Impuls eines Körpers beziehen sich
immer auf seine gesamte Energie oder den gesamten Impuls. Für
die Gravitation oder die Krümmung der Raum-Zeit ist jedoch nicht
die gesamte Energie wichtig, sondern die Energiedichte am betreffenden
Ort, also die Energie, die pro Kubikzentimeter irgendwo
vorliegt. Für die Krümmung der Raum-Zeit an einem bestimmten
Ereignispunkt ist die Struktur der Materie an diesem Punkt wichtig
und nicht die Struktur der Materie ein paar Kilometer weiter. Die
Krümmung, die beispielsweise durch die Erde verursacht wird,
hängt von der Materiedichte, also auch von der Energiedichte im
Erdinnern, ab. Der Materietensor beschreibt weiter nichts als die
Energie- und Impulsdichte eines Körpers. Die Gesamtenergie findet
man einfach durch die Summierung der einzelnen Energiedichten
oder, mathematisch gesprochen, durch das Integral der
Dichten.
Newton: Um es kurz zu machen - der Materietensor ist also eine
Größe, die die lokalen Energie-Impuls-Eigenschaften der Materie
beschreibt.
Haller: So könnte man es sagen. Für homogene physikalische
Systeme, etwa ein Gas oder einen festen Körper, ist es einfach, den
Energie-Impuls-Tensor anzugeben. Wir wollen dies hier nicht tun,
aber es sollte erwähnt werden, daß seine Aufstellung keine
Schwierigkeit darstellt.
Newton: Wir haben also jetzt den Krümmungstensor für die
Beschreibung der geometrischen Eigenschaften und den Materie-
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