Die Idee der Relativitätstheorie by Hans Thirring

By Hans Thirring

Die Relativitatstheorie ist ein Zweig der theoretischen Physik und ist im wesentlichen auf Grund rein physikali scher Experimente entstanden. Dass sie trotzdem ein weit uber den Kreis der Fachphysiker hinausgehendes Interesse erweckt hat, liegt in dem Umstand begrundet, dass aus ihr Folgerungen allgemeiner philosophischer Natur uber Raum und Zeit und uber den Charakter des Weltgebaudes hervor gehen. So wie es nicht nur den Geographen und Astronomen angeht, dass der Schauplatz des menschlichen Lebens nicht etwa eine weitausgebreitete Ebene, sondern eine relativ kleine, im Weltraum umlaufende Kugel, die Erde, ist, so wird es auch nicht bloss den Physiker und Mathematiker interessie ren, zu erfahren, dass unsere gewohnliche Auffassung von Raum und Zeit prinzipiell gar nicht richtig ist, sondern nur eine (allerdings sehr weitgehende) Annaherung an die Wirk lichkeit darstellt. Wieso guy auf Grund physikalischer Ver suche zu so weittragenden Schlussfolgerungen gelangen kann. soll in den folgenden Kapiteln gezeigt werden. Die Relativitatstheorie ist in zwei Etappen entstanden. Die erste Etappe heisst spezielle Relativitatstheorie. Sie wurde, nachdem insbesondere der hollandische Physiker H. A. Lorentz daran vorgearbeitet hatte, im Jahre ]905 von dem deutschen Physiker Albert Einstein aufgestellt und zwei Jahre spater von dem Gottinger Mathematiker Hermann Minkowski in ihre definitive mathematische shape gebracht. Sie geht mit Notwendigkeit aus unseren physikalischen Er fahrungen hervor und ihre Konsequenzen haben sich an einem der subtilsten physikalischen Phanomene so glanzend bewahrt, dass guy an ihrer Richtigkeit wohl nicht mehr Thil'ring, Relativitatstheorie, three. Auf!. 2 Einleitung. zweife

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Und ebenso miiBten auch auf dem Fahrdamm in gewissen Abstanden Beobachter mit ebensolchen Uhren postiert sein. Die Uhren aller dieser Beobachter miissen genau gieichgerichtet sein. Zu einem bestimmten Zeitpunkt - sagen wir, wenn gerade die Zugsmitte einen der am Fahrdamm stehenden Beobachter passiert - soIl das Lichtsignal aufblitzen, und aIle Beobachter stoppen ihre Uhren im Moment ab, wo das Lichtsignal bei ihnen eintrifft. Aus den Zeitdifferenzen und den gemessenen Distanzen laBt sich dann die Lichtgeschwindigkeit in beiden Richtungen, sowohl yom Zug ais auch yom Fahrdamm aus gemessen, berechnen.

Dann kleiden wir das Relativitatsprinzip in die folgende Behauptung: In versckiedenen Bezugssystemen, die sick gegeneinander gleickj6rmig und geradlinig bewegen, spielen sick alle Naturvorgange in gleicker Weise abo - 30 In dieser Fassung ware das Relativitatsprinzip jedenfalls als unhaltbar erwiesen, wenn es gelange, festzustellen, daB auf der Erde sich die Lichtstrahlen in der einen Richtung rascher fort pflanzen als in der anderen. Denn von einem Bezugssystem aus gemessen, das die Erdbewegung nicht mitmacht, wiirde dieser Effekt sicher nicht eintreten.

Zunachst laBt sich leicht zeigen, daB der jetzt von Einstein streng definierte Gleichzeitigkeitsbegriff raumlich entfernter Ereignisse kein absoluter ist, sondern nur ein relativer. Das bedeutet folgendes. Wenn ich sage: Ein Ereignis im Orte A (zum Beispiel Erde) und eines im Orte B (Sirius) haben gleichzeitig stattgefunden, so ist diese Aussage nur flir mich bindend und flir alle Beobachter, die relativ zu mir ruhen. Beobachter hingegen, die sich relativ zu mir bewegen, werden von ihrem Standpunkt aus mit gleichem Rechte sagen: Die beiden Ereignisse waren nicht gleichzeitig.

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