Dieses Auto bewegt sich rasend schnell – durch die Zeit!
Schon wieder Newtons Eimer
Einstein hatte übrigens auch noch ein paar Anmerkungen zu Newtons Eimer aus den letzten Kapitel. Da hatten wir ja festgestellt, dass sich Newtons absoluter Raum nicht halten lässt und stattdessen Machs relativistische Position eingenommen nach der es keinen Sinn macht von Bewegung zu sprechen wenn nichts da ist, relativ zu dem man die Bewegung messen kann. Einstein selbst war von Machs Arbeit sehr beeindruckt – aber in Sachen Eimer stand er auf Newtons Seite. Untersucht man die Drehung des Wassers im Eimer mit der speziellen Relativitätstheorie, dann würde man auch im absolut leeren Raum, ohne jeden Bezugspunkt, eine Kraft spüren. Denn Einstein selbst hat nie behauptet, dass “alles relativ” wäre. Seine spezielle Relativitätstheorie besagt das einige Dinge relativ sind – die Raumzeit aber ist absolut (Einstein selbst hätte seine Theorie auch viel lieber Invarianztheorie genannt):
“Die Form einer Raumzeitbahn liefert das Kriterium, anhand dessen sich entscheiden lässt, ob die betreffende Bewegung beschleunigt erfolgt. Die Raumzeit, nicht nur der Raum allein, liefert das Bezugssystem.”
Machs These von der Masse, ohne die man keine Kräfte spüren würde hat Einstein trotzdem stark beeinflusst und beeindruckt. Er konnte zwar keinen Mechanismus angeben, wie das ablaufen sollte – aber Einstein machte sich daran, einen zu suchen. Die naheliegenste Idee war die Gravitation. Vor allem auch deswegen, weil Einstein sie in seiner speziellen Relativitätstheorie ignoriert hatte (das ist das “spezielle” daran). Er ging also daran die spezielle Relativitätstheorie mit der Gravitation zu vereinen. Wo die spezielle Theorie nur gleichförmige Bewegung beschreiben konnte, sollte die neue, allgemeine Theorie auch beschleunigte Bewegung erklären. Und was ist Beschleunigung anderes als Gravition, überlegte Einstein. Die Bewegung in einem Gravitationsfeld und die beschleunigte Bewegung sind absolut äquivalent. Aus diesem Äquivalanzprinzip und der Untersuchung von beschleunigter Bewegung in der Raumzeit kam Einstein zu seiner revolutionären Schlußfolgerung: Die Gravitation ist nichts anderes als Verzerrungen in der Raumzeit.
Mit dieser Beschreibung der Gravitation konnte er die Welt genauer erklären als Newton und endlich auch das Problem der Geschwindigkeit lösen. Denn nach Newton breitet sich gravitative Kraft instantan aus – was Einsteins spezielle Theorie aber verbietet. Aus der allgemeinen Theorie konnte man nun ausrechnen, dass sich auch die Gravitation exakt mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet.
Und der Eimer? Erklärt denn nun die allgemeine Relativitätstheorie Machs Interpretation des Eimerproblems? Nicht wirklich. Machs Prinzip hat sich nie wirklich in die Relativitätstheorie integrieren lassen. Und auch wenn die Masse im Universum – alle Masse! – gemeinsam bestimmt, welche Gravitationswirkung wir spüren hat sich im Licht der Relativitätstheorie Machs Lösung des Eimerproblems also falsch herausgestellt. In einem völlig leeren Universum wäre die Raumzeit auch völlig flach und die allgemeine Theorie geht in die spezielle Relativitätstheorie über. Und nach der dient die Raumzeit selbst als Bezugspunkt; so wie Newtons absoluter Raum das getan hat. Wenn wir uns im leeren Universum um uns selbst drehen, dann spüren wir also eine Kraft!
Einstein hat uns also gezeigt, dass die Raumzeit ein “Etwas” ist. Und das dieses Etwas, der “leere” Raum ganz schön kompliziert sein kann, wird im nächsten Kapitel genauer erläutert.
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