4
DOC.
1
PRINCIPLE OF RELATIVITY
Vom
Relativitäts
=
Prinzip.
Son
Brof.
Dr.
A.
Cinftrin,
Bîttglicb
ber
áljjl. Brcuft.
Afabcmic ber Siffcnfdjaften.
Die îRcbaftion ber
"Boffifdjcn
3citung"
forbert mid) auf, einiges
aus
meinem
Arbeitsgebiet
für ifjrcu SeferfreiS
3U
crjäblen. Dtefet
Aufforberung
fomme
id)
gern nad).
Denn roemt
auch
ein
tieferer
Ginblid in
Die
fReiattoitätstbcoric
ebne Aufmenbung erheblicher
'IRübc
nicht
$u
erzielen ift, mag
c¿
bodj
aud)
für
ben
gemerftebenben
rcijooll fein, einiges
über Bîctbobc
unb
Grgebntffc
biefeS
neuen
3mcigcS tbcorctifcbcr ^orftbung
ju erfahren.
6dbon eine
oberflächliche
Analpfc
ber
Vorgänge, bic
mir
als
Be*
megung bcjcichncn, lehrt uns,
baft
mir
nur
reíatibe
Bemegungen
ber Singe
gegeneinander roahrjunchmcn Permögen.
Sir
fipen
in
einem
Gtfenbahnroagcu
unb
fehen
neben unS
(auf
bent
benachbarten
©leis)
einen anberon Sagen, ber
fid)
an
uns
toorbei bemegt.
Sehen
mir bont
SHüttcín
bes Sagens
ab,
fo
hüben
mir
junädjft
lein Mittel,
um ju cntfd)cibcn, ob beibe
Sagen "in Strfltd)fcit"
bemegt find.
Sir
fonftaticren nur,
baft fid)
bic relatibe
Sage
beiber
Sagen
mit ber
¿eit
änbert.
Aud)
menn mir
noch auf
bic
neben ber
Bahn ftebenben
Delcgraphenftangen
achten,
änbert
fidj
an biefer «Situation nid)tS ScfcntlicbeS. Demi menn mir
für
ge»
möhnlicb
bic
Delegrapljenítangcn
(unb
ben Grbboben)
als
"rubeitb"
bcjcichncn
unb
jeben
rciatib
ju ihnen
bemegten ©egenftanb
fd)ícd)t*
bin
"bemegt"
nennen,
fo ift
bies
nur eine
für gcmóbnítd) bequeme
AuSbrudsmeije
ohne
tiefere Bebcutung.
Gin in einem
"bemegten"
Gifenbaijnroagcn befindlicher Beobachter
mirb
feinen
Sehr»
nebmungen genau cbenfo geregt, menn er auSfagt,
ber Sagen
ruh»',
ber
Bobcit aber
nebft
ben
Delcgraphenftangen
jet
in
Beroegung.
Die
Bhbfifet haben
int
Saufe
ber
3ci* gefunben,
baft
biefer
Gbaraftcr ber
Beroegung,
rein reiatip ja
fein,
nicht
nur
ber
prtntt»
ttoen
Sabrnehmung jujufdjtcibcn ift, fonbern,
baft
mir Pon
Singen,
bie
rciatio
jucinanbct (gleichförmig) bemegt finb,
febeS
mit
bemfefben
ÍRcdjtc
als
"ruhenb" bcjctd;ncn
Jonnen
mie jebes
anbere.
Denfen mir unS mieber ben
gleichförmig
auf
grablintgcr
Bahn
babtnfabrenben Sagen. «Seine
Oenftet feien íuft»
unb
itdjtbidjt
gcfd)Ioffcn; 8d)tcncn
unb Stäber
feien abfolut glatt.
$n
bent
Sagen befinbe
fid)
ein
Bhbiifet, ber mit aßen crbcnflidjcit
Appa»
raten
auSgeftattet fei.
'Sann
mtffcn mir, baß eile
Berfuebe,
mcld)e
ber
'4?bPfifcr
auSfübrt,
abfolut genau
fo
auSfaUcn,
mie menn ber
Sagen
nicht bejro.
mit anberer
©efebminbigfeit fahren
mürbe.
Diefe
Ausfagc
ift
es
int
mcfcntlidjcn, melchc
Pon ben
BhPfiïem
als
"fRefattPitätSprinjip" bcjcidjnct
mirb. 'Dian fann
bicS
fßnnjip
etmas
allgemein
auch fo
ausbtücfcn:
"Die Sïaturgcfc»e,
melchc
ein
Beobachter
rnabrnimmt, crmcifen
fid)
als
Pon
beffen Beroegungs*
juftanbe
unabbängig."
Dtefe
Ausfagc flingt
harmlos
unb
fclöftberftänblid).
8tc
hatte
niemals
bic
ßfienfehen
aufgeregt, menu
nicht
bic ©efe^c Pon
ber
Ausbreitung
bes
íidjts,
3U
meícbcrn bic neuere Gntroieflung
ber
Gieftrobpnamif führte,
mit
biefem
Brinjtp
fdjeinbar
unPereinbar
maren.
Sic
Grfchetnungen
ber
Cptif
bewegter Körper führen
nämlich
ju
ber
Aufhäufung,
baft
baS
Sicht fid)
im leeren RAunt
fetts
mit
überflogen
©efebminbigfeit fortpflanze, ganj
unabhängig
Pom BeroegungSjuftanbe
ber
Sid)tqueßc.
Dies
fRcfultat
feheint
nun
aber im Sibcrjprud) ju
fein
mit
bem borbin genannten SRelatiPi*
tätsprinjip. Denn
menn
fid)
ein
Sid)tftrahl
relattp
3U
einem
Beobachter
mit ber
genannten ©efebminbigfeit fortpflanjt,
fo feheint
es,
baft
reiatip
ju
einem
Beobachter,
ber
fclbft
in
Dichtung
ber
Sichtfort»
pflcnjung
fid)
in
Beroegung
befinbet, bic
©efebminbigfeit beSfetben
Std)tftrahies eine
geringere
fei
als
rciatio
ju
bem
erftgenannten
Bcobad)tcr.
Säte
bem
aber
rotrflid)
fo, fo
mürbe int
Siberfpruef)
mit
bem
oben
bargelcgtcn 'Jlclatioitätsprinjtp
bas
©efcç
ber
Sicht»
fortpfianjung
int Bafuum
für
relattp
jueinaitbcr glcichfötmtg
bemegte
Beobachter
nicht
basfelbc
fein.
Hier
fept nun bic
?Matioitätstheoric ein.
«Sic jeigt,
baft
bas
©efe»
ber
ftonftanj
ber
Bafuum»Sid)tgcjchrotnbtgfcit für
relatio
jucinanbct bemegte Beobachter glcidhjcitig erfüllt
merben
fann,
¿eran,
baft
ein unb
bcrfclbc Sichtftrabi
gegenüber
aßen
bicfeit
Beobachtern bicfclbc
©efebminbigfeit jeigt.
Sic
Üïöglicbfcit
einet
berartigen, junädjft
paraboj
fcheiitenbcn
Aufhäufung
erfennt
man aus
einer
ciitgcbcnbcren
Anaüjfc
ber
pboftfaliftben
Bebcutung räumlicher
unb
zeitlicher
AuSfagett. Be»
fonbers
michtig
ift
hierbei bie Grfenntnis Per
iRclatiPität bes
Be*
griffes
brr
©leidhieitigfeit.
Bis
jut
AuiftcIIung
ber StelatiPitätS»
theorir glaubte man nämlid),
ba»
Der
Ausfagc,
cs
feien
jmei an
Ocr)d)Lcbcncn
Crtcn
ftattfinbenbe Gretgniffc
gleichzeitig,
ein
bc»
ftinuntcr
3inn
jufämc, olme
baft
mau ben Begriff
bet
©leich»
jeitigfeit befonbers ju befinteren brand)c.
Ginc
genauere
Unter»
fud;ung,
melchc auf
eine
Definition
bet
©îeid)zeitigfcit
nidit
Per»
jid)tet, jeigte
aber,
baft
bie
©leid)zcitigfeit jmciet Grcignific nicht
abfolut, fonbetn nur
in
bejttg
aut einen Beobachter Pon
gegebenem
Scrocgungsjuftanbc
befiniert
merben fann. Gs
ergibt
fid), baft
jroei
Greigniffe,
melchc
in
bejug auf
einen
Beobad)tcr gicidjjcitig
finb,
in
bejug
auf
eilten reiatip
ju
biefem
bemegten jrocitcit
Beobachter
im
allgemeinen nicht
gíeid).jcitig
finb.
Das bebcutet
ritte
funbamcntalc Aenberung mtfeter
Aufhäufung
bon ber
3cit.
(GS ift
bies ber
midgigfte
unb
zugleich
umftrittenftc
80» ber
neuen
iRclatiPitätstbcoric. Ginc
ctitgchenbe
Grörtcrung
bet crfenntniè»
theorettfehen
unb
naturpbilofophifchen BoranSfehungen
unb
5oi8c*
\fä»e, bic fid)
aus
ihrem ©runbprmjip ergeben,
ift
an
biefer
(Stelle
unmöglich.
Ser
ihre
genauere Begritnbung
unb
5Hed)tfertigung
ohne
fchroiertge
matbemattfehe
Ableitungen
fennen
ju
lernen
roünfd)t, finbet
in bet
«Sdjrift
non
G.
Go hit
"BhOfifalifchcS
über
ÍRaum
unb
3c*t"
jomie
in
bem Auffa» Pon 3of.
Bcpolbt
"Die
[1]
KelatiPitätStbcoric
ber
Bhbfif" im neueften
.Çefte
ber
"3citjd)tift
für pofitiPiftifche
Bhilofopbie" ausreid)cnbc Belehrung.)
[2]
Qnbem man boe Grgebnis bon
ber
Äonftanj
ber
Bafmtm=Sidjt»
gefchminbigfcit
mit
bem StclatiPitäteprinjip bereinigt, gelangt man
auf
rein bebuftinem
Sege ju
bet
Gbeorte, bic
heute
als
"Slelatiüi»
tätStheorie"
bejcichnct
mtrb.
Diefe
Dhcoric bat
fid)
als
Hilfsmittel
für bic
tbeoretiiehe
Debuftton
Pon 3îaturgcfo»cn
bereits
bcmäbrt.
3hte
Bebcutung liegt barin,
baft fie
eine
Bebingung liefert,
ber
iebeS allgemeine 9laturgcfc»
ju
genügen
bat. Denn
fie
Icbrt,
baft
baê
©efeheben
in ber 91atur berart
ift, baft
bie öefefte
nicht
ab»
hängen Pom Bemegungsjuftanbe
bes Beobachters,
auf ben
bie
Gr»
fdjetnungen räumlich
unb
jettlich bejogen
merben.
Bon
ben Haubtcrgebnifien
ber
SRcIatiPitätstbeoric
feien
hier
jroei
ermähnt, bic
auch
ben
Säten
intcrefficrcn ntüffen.
DaS
erftc bet»
felben liegt
barin,
baft
bic HhP°thcfc bon
ber
G^iftenj
eines
raum»
erfüllcnben,
ber
Sid)tfortpflanjung
bienenben Biebiums,
bes Sidht*
âth«ê,
fallen geloften
merben
muft.
Das
Steht
erfdjeint
nach biefer
Dheoric
nicht
mehr
als
Bemegungsjuftanb
eines unbclanntcn
Drägers,
fonbern
als
pbbiiialtfthcS ©cbtlbe, bent
eine
burchauS
fclb»
ftänbige phbfilalifchc
Gjiftenj jitjufchrctbcn
tft.
3tucitcns
ergibt bte
Dhcoric,
baft
bic Drägbeit
eines
ftörpers
feine
abfolut
unPeränber»
liehe
Äonftantc ift, fonbern
mit
bem Gncrgic*3nbalte
roäcbft.
Die
mistigen Grhaltungsfä»c Pon ber 3)iaffc
unb
uon
ber
Gnergie Per»
fchmcljcn fo
ju
einem
einzigen
8a»c;
bic Gnergie
eines Äörpers
ift
juglci^ beftimmenb
für bic
Blaffe
bcsfclbett.
Oft
bic im
Porigen ffijjicrtc
Kclatipitatsthcoric
im
mcfcntlichcn
fertig
ober
fteflt
fie nur
einen
erften
8cbritt einer
mcitcrgchcnbeit
Gntmidlung
bar?
Hicrüber
finb
bic Anfiebten
and)
betjenigen
BhPfiíet,
melchc
bie 'SelatiPttätsthcoric
fchäften, noch
geteilt. GS
fprc^cn
aber
icbcnfalls
gcmichtigc
Argumente für bie leitete
Auf*
fafTung.
Oben mürbe
getagt,
baft
bie 3îaturgcfebe für
einen
"gleich*
förmig bemegten" Beobachter genau
biefclben find
roic für
einen
"ruhenben".
D.
h-
es
ift
für ben Beobachter
unmöglich, ttgcnb*
roelche
ÄTiterien
aufjuftcllen, nad) benen
er
cutfdjeiben fönntc,
ob
er
fich
im 3uftanb ber
Stube
ober int 3uftanbi'
gleidpörmigcr Beroe*
gung
befinbet;
"SRubc"
unb
"gleid)iürmigc Beroegung" finb pbpfi»
falifch gleitfjrocrtig.
Da
fcrängt
fich
bic
Otuflc
ouf, ob
bics
Brtnjip
ber 9tolatiPität
auf bie
gleichförmige
Beroegung befchränlt
ift.
8inb
ni^t
Picllcicht
bie
Slaturgcfefte fo
bef^affen,
baft fie für jroei Beob»
achter auch
bann
übcrcinftimmen, roenn dtefe
reiatip
jucinanbct
in
unglcichfönnigcr Beroegung
finb?
Gs bat
fid)
in
ber. lebten fahren
ergeben, baft fid)
eine
berartige Grrociterung ber
BcIatiPitätS»
theorie burchtühren
läftt,
unb
baft fie
auf
eine allgemeine Dhcoric
ber ©raritation
führt, rocldjc bic
Slcrotonfchc
Dhcoric als
erftc
An-
näherung enthält.
'Stach
biefer
Dhcoric
erfahren
bie Sichtfírabien
in
einem
©raPitationsfelbe
eine
.Zfrüntmung,
bie jtoat fehr
gering,
aber ber
aftronomifchen
'JWeffung
gerabc
nod) zugänglich
wäre. Die
3ufunft roirb
lehren, ob diefe ocraügemcinertc
fUelatipitatstbeotie,
rocldje
in
erfcnntnistbforctijcheT
Bcjiflmng
febr
beftiebigenb
ift,
ber Sirflidifcit
ciUfprid)t.