DOC. 21 THEORY OF RELATIVITY
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706
34.
Albert Einstein: Die Relativitätstheorie
ist aber nicht auf
die
Mechanik
beschränkt.
Sie
gilt,
soweit
unsere
Erfahrung
reicht, allgemein.
Die Voraussetzung
von
der
Gleichberechtigung
aller
derartigen
Systeme
K, K',
durch welche die
Bevorzugung
eines
Bewegungszustandes gegenüber
allen
anderen ausgeschlos-
sen
wird, wollen wir als das
"Relativitätsprinzip"
bezeichnen.
Die Lorentzsche Theorie erweckt
nun
unser
Mißtrauen
dadurch,
daß
sie
dem
Relativitätsprinzip
zu
widersprechen
scheint.
Dies
zeigt
folgende
Über-
legung. Nach der Lorentzschen Theorie hat
die Bewegung
der Materie keine
Bewegung
des
Lichtäthers
zur
Folge.
Dessen Teile
befinden
sich
vielmehr
in
relativer Ruhe zueinander. Wählen
wir ein
Koordinatensystem K,
welches
relativ
zu
dem Äther
ruht,
so
ist
dies
Koordinatensystem
K
gegenüber
allen
relativ
zu
K
bewegten Koordinatensystemen
K'
bevorzugt.
Die
Theorie
ent-
spricht
also
dem
Relativitätsprinzip
nicht. Wir können
diese
Betrachtung
auch
anstellen,
ohne
von
dem
Begriff
des
Lichtäthers
Gebrauch
zu
machen. Nach
der Lorentzschen Theorie
gibt
es
ein
Koordinatensystem K,
relativ
zu
wel-
chem
sich
jeder
Lichtstrahl
im
Vakuum mit der bestimmten
konstanten
Ge-
schwindigkeit
c
fortpflanzt.
Beziehen wir
einen solchen Lichtstrahl auf
ein
relativ
zu
K
bewegtes
-
etwa
in der
Fortpflanzungsrichtung
des
Lichtes
be-
wegtes
-
Koordinatensystem K',
so
fühlen
wir
uns
anschaulich
dazu
gezwun-
gen,
anzunehmen,
daß derselbe Lichtstrahl relativ
zu
K'
eine
andere Fort-
pflanzungsgeschwindigkeit
besitze.
Es
würde
also
-
im
Widerspruch
mit dem
Relativitätsprinzip
-
zu
folgern sein,
daß
das
Koordinatensystem
K
gegenüber
allen relativ
zu
ihm
bewegten
Koordinatensystemen
K'
bevorzugt
sei.
Wir
wollen
jene
fundamentale
Aussage
der
Lorentzschen
Theorie,
daß
jeder
Vakuumlichtstrahl
sich
(wenigstens
in
bezug
auf
ein
bestimmtes Koordi-
natensystem
K)
stets
mit
der bestimmten konstanten
Geschwindigkeit
c aus-
breite, als
das Prinzip
von
der Konstanz der
Lichtgeschwindigkeit
bezeichnen.
Die
vorhin
angegebene Schwierigkeit
der
Lorentzschen Theorie
besteht
darin,
daß das
Prinzip
von
der
Konstanz
der
Lichtgeschwindigkeit
mit
dem
Relativitätsprinzip
unvereinbar
zu
sein
scheint.
Die
Erfolge
der Lorentzschen
Theorie
waren so
bedeutende,
daß
die
Physiker
unbedenklich das
Relativitätsprinzip
fallen
gelassen
hätten,
wenn
nicht
ein
wichtiges experimentelles
Resultat
vorgelegen wäre,
von
dem
wir
nun
sprechen müssen,
nämlich das
Experiment
von
Michelson.
Hält
man,
der Lorentzschen Theorie
entsprechend,
daran
fest,
daß
es
ein
bevorzugtes Koordinatensystem
K
gebe,
in
welchem die
Vakuumlichtgeschwin-
digkeit
gleich
c sei, so
kann
man
nicht
annehmen,
daß
die
Erde
relativ
zu
diesem
Koordinatensystem
in
Ruhe
sei.
Denn
man
kann dann
nicht
annehmen,
daß
der
(ruhende)
Äther
an
der
Bewegung
der
Erde
um
die
Sonne teilnehme.
Mindestens während
eines Teiles des
Jahres müssen wir also
gegenüber
dem
System
K
eine
Geschwindigkeit
von
der
Größenordnung
30
km
pro
Sekunde
besitzen. Es
ergibt
sich
hieraus
die
Aufgabe,
diese
Relativbewegung unserer
Laboratorien und
Apparate gegenüber
K
bzw.
gegenüber
dem Äther nachzu-
weisen.
Eine
große
Anzahl
von
Versuchen
wurde
ausgeführt,
um
diese
Relativ–
Theorie von
H. A. Lorentz und
Relativitats-
prinzip. Prinzip
von der Konstanz
der
Licht-
geschwindigkeit.
[8]
Erdbewegung
und Auffassung
vom ruhenden
Lichtather.