Allgemeine Relativitätstheorie: Online-Quiz für Physik-Studenten

Question 1

Die Allgemeine Relativitätstheorie besagt, dass Gravitation eine Eigenschaft von:

Accepted Answer

Raumzeit

Answer

Massen

Answer

Energie

Answer

Geschwindigkeit

Question 2

Welcher der folgenden Tests bestätigte die Allgemeine Relativitätstheorie?

Accepted Answer

Die Messung der Periheldrehung des Merkur

Answer

Das Michelson-Morley-Experiment

Answer

Die Beobachtung der Gravitationslinsenwirkung

Answer

Die Bestätigung der Einsteinschen Feldgleichung

Question 3

Wer leistete wesentliche Beiträge zur Entwicklung der Allgemeinen Relativitätstheorie?

Accepted Answer

Albert Einstein

Answer

Isaac Newton

Answer

Galileo Galilei

Answer

Johannes Kepler

Question 4

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die allgemeine Relativitätstheorie am präzisesten?

Accepted Answer

Die Gravitation ist eine Krümmung der vierdimensionalen Raumzeit.

Answer

Die Gravitation ist eine Fernwirkung zwischen Massen.

Answer

Die Gravitation ist eine Eigenschaft der Materie.

Answer

Die Gravitation ist eine Welle, die sich im Äther ausbreitet.

Question 5

Wer entwickelte die Einsteinschen Feldgleichungen?

Accepted Answer

Albert Einstein

Answer

Isaac Newton

Answer

Stephen Hawking

Answer

James Clerk Maxwell

Question 6

Welche der folgenden Größen werden in den Einsteinschen Feldgleichungen verwendet?

Accepted Answer

Masse und Energie

Answer

Impuls und Geschwindigkeit

Answer

Kraft und Beschleunigung

Answer

Elektrische Ladung und magnetische Feldstärke

Question 7

Wie ist die Krümmung der Raumzeit mit der Gravitation verbunden?

Accepted Answer

Die Gravitation verursacht die Krümmung der Raumzeit.

Answer

Die Krümmung der Raumzeit verursacht die Gravitation.

Answer

Die Krümmung der Raumzeit und die Gravitation sind unabhängige Phänomene.

Answer

Die Krümmung der Raumzeit hat keinen Einfluss auf die Gravitation.

Question 8

Wie beeinflusst die Krümmung der Raumzeit die Bewegung von Objekten?

Accepted Answer

Sie bewirkt, dass sich Objekte auf gekrümmten Bahnen bewegen.

Answer

Sie bewirkt, dass sich Objekte auf geraden Linien bewegen.

Answer

Sie hat keinen Einfluss auf die Bewegung von Objekten.

Answer

Sie bewirkt, dass sich Objekte langsamer bewegen.

Question 9

Wie verursacht die Anwesenheit von Masse und Energie die Krümmung der Raumzeit?

Accepted Answer

Durch eine Verformung der Raumzeit

Answer

Durch eine Verringerung der Raumzeit

Answer

Durch eine Beschleunigung der Raumzeit

Answer

Durch eine Anziehung der Raumzeit

Question 10

Welche Aussage über den Begriff der Raumzeit in der Allgemeinen Relativitätstheorie ist zutreffend?

Accepted Answer

Raumzeit wird durch das Vorhandensein von Masse und Energie gekrümmt.

Answer

Raumzeit ist ein absolutes Bezugssystem.

Answer

Raumzeit ist unabhängig von der Bewegung von Beobachtern.

Answer

Raumzeit ist eine unveränderliche Größe.

Question 11

Wer entwickelte die Allgemeine Relativitätstheorie?

Accepted Answer

Albert Einstein

Answer

Isaac Newton

Answer

Galileo Galilei

Answer

Max Planck

Question 12

Welche Größe ist **nicht** Teil der Einsteinschen Feldgleichungen?

Accepted Answer

Gravitationskonstante

Answer

Raumzeitkrümmung

Answer

Energie-Impuls-Tensor

Answer

Kosmologische Konstante

Question 13

Welche physikalische Größe wird durch den Energie-Impuls-Tensor repräsentiert?

Accepted Answer

Energie und Impuls

Answer

Masse und Ladung

Answer

Geschwindigkeit und Beschleunigung

Answer

Kraft und Drehmoment

Question 14

Wer hat die Allgemeine Relativitätstheorie entwickelt?

Accepted Answer

Albert Einstein

Answer

Isaac Newton

Answer

Galileo Galilei

Answer

Johannes Kepler

Question 15

Der Hauptunterschied zwischen der Allgemeinen und der Speziellen Relativitätstheorie ist:

Accepted Answer

Die Allgemeine Relativitätstheorie berücksichtigt die Gravitation, während die Spezielle Relativitätstheorie dies nicht tut

Answer

Die Spezielle Relativitätstheorie gilt nur für Inertialsysteme, während die Allgemeine Relativitätstheorie dies nicht tut

Answer

Die Allgemeine Relativitätstheorie gilt für alle Beobachter, unabhängig von ihrer Bewegung, während die Spezielle Relativitätstheorie dies nicht tut

Answer

Es gibt keinen wesentlichen Unterschied zwischen den beiden Theorien

Question 16

Was beschreibt die Singularität in einem Schwarzen Loch?

Accepted Answer

Einen Punkt unendlicher Dichte und Gravitation

Answer

Einen Bereich mit negativem Zeit- und Raumkontinuum

Answer

Einen Bereich, in dem die Gesetze der Physik nicht gelten

Answer

Einen Bereich, in dem sich die Zeit verlangsamt

Question 17

Welche Aussage beschreibt die Allgemeine Relativitätstheorie korrekt?

Accepted Answer

Gravitation ist eine Krümmung der Raumzeit.

Answer

Raum und Zeit sind absolut und voneinander unabhängig.

Answer

Physikalische Körper haben keine Masse.

Answer

Die Raumzeit ist eine unendlich ausgedehnte, flache Oberfläche.

Question 18

Was ist eine Singularität im Kontext der Allgemeinen Relativitätstheorie?

Accepted Answer

Ein Punkt unendlicher Krümmung.

Answer

Eine Region mit negativer Masse.

Answer

Eine unendlich große Fläche.

Answer

Ein Bereich, in dem die physikalischen Gesetze versagen.

Question 19

Welche Vorhersage der Allgemeinen Relativitätstheorie wurde durch die Beobachtung der Lichtablenkung während einer Sonnenfinsternis bestätigt?

Accepted Answer

Gravitationslinseneffekt

Answer

Zeitdilatation

Answer

Dopplereffekt

Answer

Perihelschwenkung des Merkur

Question 20

Welche metrische Signatur hat die flache Minkowski-Raumzeit?

Accepted Answer

(1, -1, -1, -1)

Answer

(-1, 1, 1, 1)

Answer

(0, 1, 1, 1)

Answer

(-1, 0, 0, 0)

Question 21

Welcher Erhaltungssatz gilt in der Allgemeinen Relativitätstheorie?

Accepted Answer

Alle genannten.

Answer

Energieerhaltung

Answer

Impulserhaltung

Answer

Drehimpulserhaltung

Question 22

Wer gilt als Begründer der Allgemeinen Relativitätstheorie?

Accepted Answer

Albert Einstein

Answer

Isaac Newton

Answer

James Clerk Maxwell

Answer

Marie Curie

Question 23

Was ist die Schwarzschild-Metrik?

Accepted Answer

Die Metrik einer kugelsymmetrischen, nicht rotierenden Masse.

Answer

Die Metrik einer zylindersymmetrischen, rotierenden Masse.

Answer

Die Metrik einer flachen, unendlichen Raumzeit.

Answer

Die Metrik einer gekrümmten Raumzeit ohne Singularitäten.

Question 24

Welche Aussage über die Krümmung der Raumzeit ist korrekt?

Accepted Answer

Alle genannten sind korrekt.

Answer

Sie wird durch die Anwesenheit von Materie verursacht.

Answer

Sie beeinflusst die Bewegung von Körpern.

Answer

Sie ist eine intrinsische Eigenschaft der Raumzeit.

Question 25

Welche Gleichung stellt die Einsteinschen Feldgleichungen dar?

Accepted Answer

Gμν = 8πG/c⁴ Tμν

Answer

F = ma

Answer

E = mc²

Answer

Δϕ = 4πGρ

Question 26

Welcher Effekt der Allgemeinen Relativitätstheorie führt dazu, dass Uhren in der Nähe massiver Objekte langsamer laufen?

Accepted Answer

Gravitationszeitdilatation

Answer

Spezielle Relativitätstheorie

Answer

Lorentz-Transformation

Answer

Äquivalenzprinzip

Question 27

Welches Experiment bestätigte die Vorhersagen der Allgemeinen Relativitätstheorie über die Gravitationslinsenwirkung?

Accepted Answer

Eddington-Experiment

Answer

Michelson-Morley-Experiment

Answer

Pound-Rebka-Experiment

Answer

Hafele-Keating-Experiment

Question 28

Welche Anwendung der Allgemeinen Relativitätstheorie hat die größte praktische Bedeutung?

Accepted Answer

GPS-Navigation

Answer

Medizinische Bildgebung

Answer

Kernfusion

Answer

Quantencomputer

Question 29

Wer hat maßgeblich zur Entwicklung der Allgemeinen Relativitätstheorie beigetragen?

Accepted Answer

Albert Einstein

Answer

Max Planck

Answer

Werner Heisenberg

Answer

Niels Bohr

Question 30

Welche Aussage über die kosmologischen Folgerungen der Allgemeinen Relativitätstheorie ist korrekt?

Accepted Answer

Das Universum dehnt sich aus.

Answer

Das Universum ist statisch und ewig.

Answer

Das Universum ist flach.

Answer

Das Universum ist geschlossen.

Question 31

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Allgemeine Relativitätstheorie korrekt?

Accepted Answer

Gravitation ist eine Krümmung der Raumzeit.

Answer

Gravitation ist eine Kraft zwischen Massen.

Answer

Die Lichtgeschwindigkeit ist von der Bewegung des Beobachters abhängig.

Answer

Zeit und Raum sind absolut.

Question 32

Welche der folgenden Gleichungen stellt die Einsteinschen Feldgleichungen dar?

Accepted Answer

Gμν = 8πTμν

Answer

E = mc²

Answer

F = ma

Answer

PV = nRT

Question 33

Welche der folgenden Größen ist in der Allgemeinen Relativitätstheorie ein Tensor?

Accepted Answer

Metriktensor

Answer

Masse

Answer

Geschwindigkeit

Answer

Energie

Question 34

Welche der folgenden Auswirkungen hat die Gravitation auf Licht?

Accepted Answer

Licht wird von schweren Objekten abgelenkt.

Answer

Licht wird von schweren Objekten abgebremst.

Answer

Licht wird von schweren Objekten beschleunigt.

Answer

Licht wird von schweren Objekten reflektiert.

Question 35

Welche der folgenden Anwendungen basiert auf der Allgemeinen Relativitätstheorie?

Accepted Answer

GPS

Answer

Kernspaltung

Answer

Elektromotor

Answer

Mikroskopie

Question 36

Was zeichnet die Schwarzschild-Metrik aus?

Accepted Answer

Sie beschreibt die Raumzeit außerhalb einer kugelsymmetrischen Massenverteilung.

Answer

Sie beschreibt die Raumzeit innerhalb einer kugelsymmetrischen Massenverteilung.

Answer

Sie gilt nur für nicht-relativistische Geschwindigkeiten.

Answer

Sie enthält keine Singularitäten.

Question 37

Was bedeutet "Raumzeitkrümmung" in der Allgemeinen Relativitätstheorie?

Accepted Answer

Die Raumzeit ist nicht flach, sondern gekrümmt.

Answer

Die Raumzeit kann sich ausdehnen und zusammenziehen.

Answer

Die Raumzeit ist ein Kontinuum.

Answer

Die Raumzeit hat eine endliche Größe.

Question 38

Was ist eine Singularität in der Allgemeinen Relativitätstheorie?

Accepted Answer

Ein Punkt unendlicher Krümmung

Answer

Ein Punkt unendlicher Dichte

Answer

Ein Punkt unendlicher Temperatur

Answer

Ein Punkt unendlicher Geschwindigkeit

Question 39

Welche Bedeutung hat die Allgemeine Relativitätstheorie für die Physik?

Accepted Answer

Sie revolutionierte unser Verständnis von Gravitation.

Answer

Sie ermöglichte die Entwicklung der Quantenmechanik.

Answer

Sie erklärte die Entstehung des Universums.

Answer

Sie sagte die Existenz dunkler Materie voraus.

Question 40

Welcher Tensor beschreibt die Krümmung der Raumzeit?

Accepted Answer

Riemann-Krümmungstensor

Answer

Metrischer Tensor

Answer

Stress-Energie-Tensor

Answer

Maxwell-Tensor

Question 41

Welche Gleichungen stellen die Einsteinschen Feldgleichungen dar?

Accepted Answer

Rμν - ½Rgμν = 8πGTμν

Answer

F = ma

Answer

G = Gm₁m₂/r²

Answer

E = mc²

Question 42

Was ist die Schwarzschild-Metrik?

Accepted Answer

Eine exakte Lösung der Einsteinschen Feldgleichungen für ein statisches Schwarzes Loch.

Answer

Eine Näherungslösung für ein Schwarzes Loch in schneller Rotation.

Answer

Eine Lösung der Einsteinschen Feldgleichungen für ein rotierendes Schwarzes Loch.

Answer

Eine Lösung der Newtonschen Gravitationsgleichungen für ein Schwarzes Loch.

Question 43

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Allgemeine Relativitätstheorie am besten?

Accepted Answer

Die Schwerkraft ist eine Krümmung der Raumzeit.

Answer

Die Schwerkraft ist eine Kraft, die zwischen Massen wirkt.

Answer

Die Schwerkraft ist ein fundamentales Feld.

Answer

Die Schwerkraft ist eine Wirkung der Elektrizität.

Question 44

Welche der folgenden Gleichungen ist die Feldgleichung von Einstein?

Accepted Answer

Rμν - ½gμνR = 8πG/c⁴ Tμν

Answer

F = ma

Answer

E = mc²

Answer

ΔV = ΔP

Question 45

Was ist die Singularität im Zentrum eines Schwarzen Lochs?

Accepted Answer

Ein Punkt unendlicher Dichte und Krümmung

Answer

Ein Punkt unendlicher Temperatur

Answer

Ein Punkt unendlicher Energie

Answer

Ein Punkt unendlicher Raumzeit

Question 46

Was ist die Bedeutung des Krümmungstensors in der Allgemeinen Relativitätstheorie?

Accepted Answer

Er beschreibt die Krümmung der Raumzeit

Answer

Er beschreibt die Bewegung von Körpern in einem Gravitationsfeld

Answer

Er beschreibt die Verteilung von Masse und Energie

Answer

Er beschreibt die Struktur des Universums

Question 47

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Gravitation laut der Allgemeinen Relativitätstheorie treffend?

Accepted Answer

Eine Krümmung der Raumzeit

Answer

Eine Anziehungskraft zwischen Massen

Answer

Eine durch Äther vermittelte Kraft

Answer

Eine Beschleunigung von Massen

Question 48

Welche der folgenden Gleichungen stellen die Einsteinschen Feldgleichungen dar?

Accepted Answer

Rμν - 1/2 R gμν = (8πG/c^4) Tμν

Answer

F = ma

Answer

E = mc^2

Answer

Δx = 1/2 * a * t^2

Question 49

Welche Bedeutung hat der Krümmungstensor in den Einsteinschen Feldgleichungen?

Accepted Answer

Er beschreibt die Krümmung der Raumzeit

Answer

Er ist eine Konstante

Answer

Er beschreibt die Bewegung von Objekten durch die Raumzeit

Answer

Er repräsentiert die Massenverteilung im Universum

Question 50

Was ist die Gravitationslinse?

Accepted Answer

Die Ablenkung von Licht durch die Krümmung der Raumzeit

Answer

Die Reflexion von Licht an einer Oberfläche

Answer

Die Anziehungskraft einer großen Masse auf Licht

Question 51

Welche der folgenden Aussagen über Gravitationswellen ist nicht korrekt?

Accepted Answer

Sie sind elektromagnetische Wellen

Answer

Sie entstehen durch die Beschleunigung von Massen

Answer

Sie wurden experimentell nachgewiesen

Answer

Sie breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit aus

Question 52

Welche Konstante repräsentiert die Lichtgeschwindigkeit in den Einsteinschen Feldgleichungen?

Accepted Answer

c

Answer

G

Answer

h

Answer

k

Question 53

Welche der folgenden Vorhersagen der Allgemeinen Relativitätstheorie wurde durch die Beobachtung der Periheldrehung des Merkurs bestätigt?

Accepted Answer

Ihre Periheldrehung ändert sich im Laufe der Zeit

Answer

Ihre Umlaufgeschwindigkeit bleibt konstant

Answer

Ihre Exzentrizität nimmt zu

Question 54

Welche der folgenden Anwendungen basiert auf der Allgemeinen Relativitätstheorie?

Accepted Answer

GPS-Navigation

Answer

Laserdrucker

Answer

Kernfusionsreaktoren

Answer

Mikrowellenherde

Question 55

Was ist der grundlegende Unterschied zwischen der Speziellen und der Allgemeinen Relativitätstheorie?

Accepted Answer

Die Allgemeine Relativitätstheorie berücksichtigt die Gravitation

Answer

Die Allgemeine Relativitätstheorie ist eine klassische Theorie

Answer

Die Spezielle Relativitätstheorie gilt nur für hohe Geschwindigkeiten

Question 56

Welche experimentelle Beobachtung bestätigte die Vorhersagen der Allgemeinen Relativitätstheorie?

Accepted Answer

Ablenkung von Licht durch das Gravitationsfeld der Sonne

Answer

Michelson-Morley-Experiment

Answer

Doppelspaltexperiment

Answer

Stern-Gerlach-Experiment

Question 57

Wie lautet die berühmte Gleichung von Albert Einstein, die die Äquivalenz von Masse und Energie ausdrückt?

Accepted Answer

E = mc²

Answer

P = IV

Answer

F = ma

Answer

U = mg

Question 58

Was beschreibt die Schwarzschild-Metrik?

Accepted Answer

Eine exakte Lösung der Einsteinschen Feldgleichungen für ein kugelsymmetrisches Schwarzes Loch.

Answer

Eine Gleichung, die die Rotverschiebung von Licht beschreibt.

Answer

Eine Näherungslösung für die Allgemeine Relativitätstheorie.

Question 59

Was ist der Kosmologische Horizont?

Accepted Answer

Er ist die maximale Entfernung, bis zu der wir Licht aus der Vergangenheit beobachten können, da sich das Universum ausdehnt.

Answer

Er ist derselbe wie der Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs.

Answer

Er ist nur für statische Universen definiert.