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ein perpetuum mobile unmöglich sei, auf analytischem Wege Bedingungen zu er-
mitteln, denen die einzelnen Vorgänge genügen müssen.
Vorzug der konstruktiven Theorien ist Vollständigkeit, Anpassungsfähigkeit und
Anschaulichkeit, Vorzug der Prinzip-Theorien ist logische Vollkommenheit und
Sicherheit der
Grundlage.[4]
Die Relativitätstheorie gehört zu den Prinziptheorien. Um ihr Wesen zu erfas-
sen, muss man also in erster Linie die Prinzipe kennen lernen, auf denen sie beruht.
Bevor ich auf diese eingehe muss ich aber bemerken, dass die Relativitätstheorie
einem Gebäude gleicht, das aus zwei gesonderten Stockwerken besteht, der spezi-
ellen und der allgemeinen Relativitätstheorie. Die spezielle Relativitätstheorie, auf
welcher die allgemeine ruht, bezieht sich auf alle physikalischen Vorgänge mit
Ausschluss der Gravitation; die allgemeine Relativitätstheorie liefert das Gesetz
der Gravitation und deren Relationen zu den andern Naturkräften.
Seit dem griechischen Altertum ist es wohlbekannt, dass es zur Beschreibung
der Bewegung eines Körpers eines zweiten Körpers bedarf, auf welchen die Bewe-
gung des ersten bezogen wird. áAuch die Physikñ Die Bewegung eines Wagens
wird auf den Erdboden bezogen, die eines Planeten auf die Totalität der sichtbaren
Fixsterne. In der Physik nennt man den Körper, auf den man die Vorgänge räumlich
bezieht, Koordinatensystem. Es können z. B. die Gesetze der Mechanik von Galilei
und Newton nur unter Benutzung eines Koordinatensystems formuliert werden.
Der Bewegungszustand des Koordinatensystems darf aber nicht willkürlich
gewählt werden, wenn die Gesetze der Mechanik gelten sollen (es muss „drehungs-
frei“ und „beschleunigungsfrei“ sein). Man nennt ein in der Mechanik zugelasse-
nes Koordinatensystem ein „Inertialsystem“. Der Bewegungszustand eines Inerti-
alsystems ist aber nach der Mechanik kein durch die Natur eindeutig bestimmter.
Es gilt vielmehr der Satz: Ein relativ zu einem Inertialsystem gradlinig und gleich-
förmig bewegtes Koordinatensystem ist ebenfalls ein Inertialsystem. Unter dem
„speziellen Relativitätsprinzip“ versteht man nun die Verallgemeinerung dieses
Satzes auf beliebige Naturvorgänge: Jedes allgemeine Naturgesetz, welches inbe-
zug auf ein Koordinatensystem K gilt, muss auch unverändert gelten inbezug auf
ein Koordinatensystem , welches relativ zu K in gleichförmiger Translationsbe-
wegung ist.
Das zweite Prinzip, auf dem die spezielle Relativitätstheorie beruht, ist das
„Prinzip von der Konstanz der Vakuum-Lichtgeschwindigkeit“. Dieses sagt: Das
Licht hat im Vakuum stets eine bestimmte Ausbreitungs-Geschwindigkeit c (unab-
hängig vom Bewegungszustand der
Lichtquelle).[5]
Das Vertrauen, welches der
Physiker diesem Satz entgegenbringt, stammt aus den Erfolgen der Maxwell-
Lorentz’schen Elektrodynamik.
K′