DOC.
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PRINCETON LECTURES 517
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18
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Prinzip
von
der Kon-
stañz der
Lichtge-
schwindig
keit.
Zelt-
definition.
schaften
von
allen
relativ
bewegten Bezugsräumen ausgezeichnet (ruhen-
der
Äther).
Alle
Versuche haben
aber
ergeben,
daß die
elektromagne-
tischen und
optischen Vorgänge
relativ
zur
Erde als
Bezugskörper
so ver-
laufen,
daß sich die
Translationsgeschwindigkeit
der
Erdbewegung
nicht
bemerkbar macht. Der
wichtigste
dieser
Versuche
ist
der
von
Michelson
und
Morley,
den
ich
hier
wohl als
bekannt
voraussetzen
darf. Es
darf
also
die Gültigkeit des
speziellen
Relativitatsprinzips
auch
bezüglich
der
elektromagnetischen Vorgänge
kaum mehr in
Zweifel
gezogen
werden.
Andererseits haben sich die
Maxwell-Lorentzschen
Feld-
gleichungen
derart
bewährt
bei
der
Behandlung
der Probleme
der
Optik
bewegter Körper,
daß die Theorie
bei ihnen bleiben muß. Keine andere
Theorie vermochte die Tatsachen der
Aberration, der
Ausbreitung
des
Lichtes
in
bewegten
Körpern
(Fizeau),
der
an
Doppelsternen
beob-
achteten
Erscheinungen (De
Sitter)
befriedigend
zu
erklären.
Die
Kon-
sequenz
der
Maxwell-Lorentzschen
Gleichungen,
daß
-
wenigstens
bezüglich
eines bestimmten
Inertialsystems
K
-
sich das
Licht
im
leeren
Raum mit
der
Geschwindigkeit
c
fortpflanze
("Prinzip
von
der Konstanz
der
Lichtgeschwindigkeit"),
muß
uns
also als
gesichert gelten.
Nach
dem
speziellen Relativitätsprinzip
müssen wir dann
die
Gültigkeit
dieses
Prinzips
auch
für
jedes
andere
Inertialsystem
als
gesichert
annehmen.
Bevor wir
aus
diesen beiden
Prinzipen
Folgerungen
ziehen,
müssen
wir die
Begriffe "Zeit"
und
"Geschwindigkeit"
erst einer Kritik
unter-
ziehen,
was
deren
physikalische Bedeutung
anlangt.
Daß die kartesischen
Koordinaten
bezüglich
eines
Inertialsystems
durch
Messungen
bzw.
Meßkonstruktionen mittels fester
Körper physikalisch
definiert
sind,
folgt
bereits
aus
früheren
Betrachtungen.
Zur
Messung
der
Zeit haben
wir
eine
Uhr
U
irgendwo gegen
K
ruhend
angeordnet gedacht.
Aber
mit Hilfe dieser
Uhr
können
Ereignisse
nicht
unmittelbar
zeitlich
ge-
wertet
werden,
deren räumlicher Abstand
von
der Uhr
nicht
vernach-
lässigbar
klein ist;
denn
es
stehen keine
"Momentansignale"
zur
Ver-
fügung,
um
diese
Ereignisse
mit der Uhr
U
zeitlich
zu
vergleichen.
Man
kann
zur
Vervollständigung
der Zeitdefinition das
Prinzip
der
Konstanz der
Vakuumlichtgeschwindigkeit
benutzen. Man
denke
sich
in
Punkten
des
Systems
K
gleich
beschaffene Uhren
ruhend
angeordnet
und nach
folgendem
Schema
gerichtet.
Wird
ein
Lichtstrahl
von
einer
dieser
Uhren
Um, wenn
diese Uhr
lm
zeigt,
durch
den leeren Raum nach
einer anderen Uhr
Un
gesandt, die
von
der
ersten
die
Entfernung
rmn
besitzt,
so
soll die Uhr
Un
bei
der
Ankunft
des
Lichtstrahls
die Zeit
tn
=
tm +rmnic
zeigen
1).
Das
Prinzip
von
der Konstanz
der
Licht-
1)
Eigentlich
ist
es
richtiger,
die
Gleichzeitigkeit
zuerst
zu definieren, [30]
etwa
durch die Festsetzung:
zwei
in den
Punkten A und
B
des
Systems
K
stattfindende
Ereignisse
sind
gleichzeitig,
wenn
sie
im Mittelpunkt
M
der
Strecke
AB
gleichzeitig gesehen
werden können.
Die
Zeit ist
dann
definiert durch
den
Inbegriff
der
Angaben gleichbeschaffener,
relativ
zu
K
ruhender
Uhren,
welche
gleichzeitig gleiche "Zeigerstellung"
aufweisen.
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