Walter Orlov
Einsteins Film

Bevor sich die Menschen für die Relativitätstheorie begeistern könnten, sollten sie erst verstehen, wie dringend wichtig das Relativitätsprinzip sei. In "Die Grundlage der allgemeinen Relativitätstheorie" (1916) widmete Einstein sogar mehrere Kapitel dieser Problematik zu. Abschließend versuchte er sein Verhalten zu rechtfertigen:

„…es ist mein Hauptziel, diese Theorie so zu entwickeln, daß der Leser die psychologische Natürlichkeit des eingeschlagenen Weges empfindet und daß die zugrunde gelegten Voraussetzungen durch die Erfahrung möglichst gesichert erscheinen.“

Offensichtlich trauten die Leute von damals der Einsteinischen Logik zurückhaltend, deshalb sollte sie extra realitätsgerecht präsentiert werden. Daran ist es ja nichts verwerfliches, aber das bezeugt eigentlich, dass Einsteinische Gedanke in ihrer reinen ursprünglichen Form keinen direkten Bezug zur Praxis hätten.

Nicht nur Einstein selbst, sondern auch seine Bewunderer setzten sich für die Popularisierung der Relativitätstheorie ein. Dies nahm manchmal ziemlich komische Formen an. So war es z.B. mit dem Feuilleton vom Physiker Hans Reichenbach Die Relativitätstheorie in der Streichholzschachtel.

"Personen:
A. Der Herr mit dem gesunden Menschenverstand.
P. Der Physiker.
A. Nicht wahr, Herr Physiker, die Relativitätstheorie ist doch barer Unsinn…"

P will aber A umstimmen und holt die Streichholzschachtel heraus:

"…Also ich behaupte, dass ich Ihnen in 2 Minuten die ganze Relativitätstheorie experimentell beweisen werde.
A. Mein Herr, ich muss doch bitten …
P. Nein, ich bitte. Nämlich um Aufmerksamkeit. Also bitte, sehen Sie her. Ich halte in der linken Hand die Schachtel und bewege mit der Rechten das Streichholz daran entlang. Sehen Sie, es brennt.
A. Ja natürlich.
P. Sehen Sie. Nun halte ich ein neues Streichholz in der rechten Hand, aber diesmal halte ich diese Hand still, und bewege die Schachtel entlang. Sehen Sie, es brennt auch.
A. Aber das ist doch ganz selbstverständlich …
P. Sehen Sie, jetzt finden Sie es auch selbstverständlich. Nämlich das ist genau das was Einstein sagt…"

Zilch! – Und die Relativitätstheorie ist bewiesen!

Im Ernst wird mit solch einer Vorführung nicht einmal das Galileische Relativitätsprinzip bewiesen, weil die Beobachter A und P ihr Bezugssystem nicht wechseln: Länge-, Geschwindigkeits- und Zeitmessungen finden in beiden Fällen in einem und demselben Bezugssystem statt. Was hier lediglich gezeigt wird, ist es, dass es oft nicht die absolute, sondern die relative Geschwindigkeit von Bedeutung ist. Davon kann etwa abhängen, ob ein Streichholz beim Streichen an Streichholzschachtel angezündet wird.

Übrigens hatte Reichenbach die Idee für „das Experiment“ bei Einstein abgeguckt. Bei diesem war es allerdings ein wenig komplizierter. Nicht der Michelson-Morley-Versuch beschäftigte Einstein, sondern relative Bewegung des Magneten und des Leiters. Folgend begann er seine berühmteste Arbeit „Zur Elektrodynamik bewegter Körper“ (1905):

"Daß die Elektrodynamik Maxwells – wie dieselbe gengenwärtig aufgefaßt zu werden pflegt – in ihrer Anwendung auf bewegte Körper zu Asymmetrien führt, welche den Phänomenen nicht anzuhaften scheinen, ist bekannt. Man denke z. B. an die elektrodynamische Wechselwirkung zwischen einem Magneten und einem Leiter. Das beobachtbare Phänomen hängt hier nur ab von der Relativbewegung von Leiter und Magnet, während nach der üblichen Auffassung die beiden Fälle, daß der eine oder der andere dieser Körper der bewegte sei, streng voneinander zu trennen sind. Bewegt sich nämlich der Magnet und ruht der Leiter, so entsteht in der Umgebung des Magneten ein elektrisches Feld von gewissem Energiewerte, welches an den Orten, wo sich Teile des Leiters befinden, einen Strom erzeugt. Ruht aber der Magnet und bewegt sich der Leiter, so entsteht in der Umgebung des Magneten kein elektrisches Feld, dagegen im Leiter eine elektromotorische Kraft, welcher an sich keine Energie entspricht, die aber – Gleichheit der Relativbewegung bei den beiden ins Auge gefaßten Fällen vorausgesetzt – zu elektrischen Strömen von derselben Größe und demselben Verlaufe Veranlassung gibt, wie im ersten Falle die elektrischen Kräfte."

Das Problem ist allerdings künstlich. Einstein erwähnte die Kraft nicht, die von H. A. Lorentz 1895 eingeführt wurde. Bewegt sich eine Ladung im Magnetfeld – wirkt auf diese eine Kraft. Der Magnet kann also ruhig ruhen – die Ladungsträger im Leiter werden durch die Lorentzkraft (Fe) zu einem Ende geschoben, wodurch der elektrische Strom entsteht (ie). Die klassische Elektrodynamik hat mit der relativen Bewegung gar kein Problem.

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Wonach gesucht wurde, war irgendwas für die feinen Denker und zwar die Symmetrie in der Beschreibung. Es war quasi der Beginn des Weltlaufs um die Weltformel, um eine universelle Beschreibung der Welt, der noch bis heute andauert.

Die Steigerung der Ansprüche ist in "Die Grundlage der allgemeinen Relativitätstheorie" ganz deutlich zu erkennen. Das Relativitätsprinzip spezieller Relativitätstheorie ist schon nicht gut genug und braucht deshalb eine Erweiterung. Erst sieht diese eher harmlos aus:

"Die Gesetze der Physik müssen so beschaffen sein, daß sie in bezug auf beliebig bewegte Bezugssysteme gelten."

Danach erscheint aber "die Forderung":

"Dies kommt auf die Forderung hinaus: Die allgemeinen Naturgesetze sind durch Gleichungen auszudrücken, die für alle Koordinatensysteme gelten, d.h. die beliebigen Substitutionen gegenüber kovariant (allgemein kovariant) sind."

Das klingt schon nach einem Manifest einer Weltformel-Bewegung. Aus der Geschichte der Physik wissen wir aber, dass danach allerdings die Quantenmechanik in die Quere kam und immer noch den Mitgliedern der Bewegung ("Relativisten") die ganze Stimmung versaut.

Außerdem denke ich, dass eine universelle Theorie gegen alle Erwartungen keine Erlösung bringt, denn grundsätzlich geht es dabei um eine mögliche Beschreibung bereits bekannter Gesetze der Physik. Die neuen Gesetze müssen dann immer noch durch die Experimente erst entdeckt werden.

 

 

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