Relativitätsprinzip

Aus AnthroWiki
Wechseln zu: Navigation, Suche

Das Relativitätsprinzip wurde erstmals 1632 von Galileo Galilei für Inertialsysteme formuliert (relativ zu denen jeder kräftefreie Körper in Ruhe verharrt oder sich gleichförmigen bewegt) und besagt, dass die Naturgesetz dann für alle Beobachter dieselbe Form haben müssen. Daraus folgt unmittelbar, dass es unmöglich ist den absoluten Bewegungszustand des Objektes oder des Beobachters festzustellen, sondern nur ihre relative Bewegung zueinander. Für beschleunigte Bezugssysteme gilt das zunächst nicht, da dort die Naturgesetze eine kompliziertere Form annehmen. Galilei veranschaulichte das Prinzip am Beispiel eines gleichförmig bewegten fensterlosen Schiffes, dessen Passagiere dann nicht feststellen könnten, ob sich ihr Schiff bewegt oder nicht. Aus demselben Grund können wir auch die Bewegung der Erde nicht unmittelbar feststellen. In seinem „Dialog über die beiden hauptsächlichsten Weltsysteme, das Ptolemäische und das Kopernikanische.“ schreibt Galilei:

„Schließt Euch in Gesellschaft eines Freundes in einen möglichst großen Raum unter dem Deck eines großen Schiffes ein. Verschafft Euch dort Mücken, Schmetterlinge und ähnliches fliegendes Getier; sorgt auch für ein Gefäß mit Wasser und kleinen Fischen darin; hängt ferner oben einen kleinen Eimer auf, welcher tropfenweise Wasser in ein zweites enghalsiges darunter gestelltes Gefäß träufeln läßt. Beobachtet nun sorgfältig, solange das Schiff stille steht, wie die fliegenden Tierchen mit der nämlichen Geschwindigkeit nach allen Seiten des Zimmers fliegen. Man wird sehen, wie die Fische ohne irgend welchen Unterschied nach allen Richtungen schwimmen; die fallenden Tropfen werden alle in das untergestellte Gefäß fließen. Wenn Ihr Euerem Gefährten einen Gegenstand zuwerft, so braucht Ihr nicht kräftiger nach der einen als nach der anderen Richtung zu werfen, vorausgesetzt, daß es sich um gleiche Entfernungen handelt. Wenn Ihr, wie man sagt, mit gleichen Füßen einen Sprung macht, werdet Ihr nach jeder Richtung hin gleichweit gelangen. Achtet darauf, Euch aller dieser Dinge sorgfältig zu vergewissern, wiewohl kein Zweifel obwaltet, daß bei ruhendem Schiffe alles sich so verhält. Nun laßt das Schiff mit jeder beliebigen Geschwindigkeit sich bewegen: Ihr werdet – wenn nur die Bewegung gleichförmig ist und nicht hier- und dorthin schwankend – bei allen genannten Erscheinungen nicht die geringste Veränderung eintreten sehen. Aus keiner derselben werdet Ihr entnehmen können, ob das Schiff fährt oder stille steht. […] Die Ursache dieser Übereinstimmung aller Erscheinungen liegt darin, daß die Bewegung des Schiffes allen darin enthaltenen Dingen, auch der Luft, gemeinsam zukommt. Darum sagte ich auch, man solle sich unter Deck begeben, denn oben in der freien Luft, die den Lauf des Schiffes nicht begleitet, würden sich mehr oder weniger deutliche Unterschiede bei einigen der genannten Erscheinungen zeigen.“[1]

Aus dem Relativitätsprinzip und der aus Maxwell-Gleichungen der Elektrodynamik folgenden Konstanz der Lichtgeschwindigkeit entwickelte Albert Einstein 1905 seine Spezielle Relativitätstheorie, die ebenfalls nur Inertialsysteme erfasst. In seiner Schrift „Zur Elektrodynamik bewegter Körper“ definierte Einstein das Relativitätsprinzip wie folgt:

„Die Gesetze, nach denen sich die Zustände der physikalischen Systeme ändern, sind unabhängig davon, auf welches von zwei relativ zueinander in gleichförmiger Translationsbewegung befindlichen Koordinatensystemen diese Zustandsänderungen bezogen werden.“[2]

Erst 1915 erweiterte Einstein in seiner Allgemeinen Relativitätstheorie das Relativitätsprinzip auch auf beschleunigte Bezugssysteme. Er ging dabei von dem Äquivalenzprinzip der Physik (Gleichsetzung von träger und schwerer Masse) aus, wonach man in einer geschlossenen fensterlosen Kabine unmöglich feststellen kann, ob man fernab aller Massen schwerelos im Raum schwebt oder im freien Fall auf eine Masse zustürzt. In seinem 1916 veröffentlichten Artikel über „Die Grundlage der allgemeinen Relativitätstheorie“ forderte Einstein für sein verallgemeinertes Relativitätsprinzip:

Die allgemeinen Naturgesetze sind durch Gleichungen auszudrücken, die für alle Koordinatensysteme gelten, d. h. die beliebigen Substitutionen gegenüber kovariant (allgemein kovariant) sind.[3]

Unter diesen Voraussetzungen konnte Einstein die Gravitation als Folge von Trägheitskräften interpretieren.

Rudolf Steiner hielt Einsteins Schlussfolgerungen zwar für einen passiv bewegten Beobachter für logisch richtig, doch müsse man für ein wirklichkeitsgemäßes Denken bei einem sich aktiv bewegenden Beobachter auch dessen innere Zustandsänderung berücksichtigen; dann ließe sich durch die aufgewendete Kraftanstrengung sehr wohl feststellen, ob er sich im absoluten Sinn bewege oder nicht.

„Dies gilt eigentlich nur, solange man die Untersuchung nicht ausdehnt auf das Innere des betreffenden Körpers. Also, nicht wahr, wenn Sie zwei Menschen haben, die zueinander relativ in Bewegung sind, so können Sie, solange Sie rein mathematisch räumlich untersuchen und den Untersuchungspunkt außerhalb der betreffenden Menschen nehmen — es kann Ihnen gleichgültig sein, was absolut vorgeht —, Sie werden nur die Relativität der Bewegung bekommen. Aber dem Menschen ist es nicht gleichgültig. Zwei Meter zu laufen, ist ein anderes, als drei Meter zu laufen. Das Prinzip gilt also nur für den Beobachter, der außerhalb steht. In dem Augenblick, wo er drinnensteht, wie wir es tun als Erdenmenschen — sobald die Untersuchung beginnt, die innere Veränderung einzubeziehen, dann hört die Sache auf. In dem Augenblick, wo wir Untersuchungen so machen, daß wir absolute Veränderungen feststellen in den aufeinanderfolgenden Erdenepochen, hört die Sache auf.

Deshalb betone ich so scharf, daß der Mensch heute ganz anders ist als in der Griechenzeit. Da kann man nicht vom Relativitätsprinzip sprechen. Bei dem Eisenbahnzug auch nicht; beim Schnellzug werden die Wagen mehr abgenützt als beim Bummelzug. Wenn man beim inneren Zustand ankommt, hört das Relativitätsprinzip auf. Das Relativitätsprinzip Einsteins ist aus unrealem Denken entsprungen. Er fragte, was geschieht, wenn einer anfängt fortzufliegen mit der Lichtgeschwindigkeit und wieder zurückkommt; dann geschieht das und das. Nun möchte ich fragen, was mit einer Uhr überhaupt geschehen würde, wenn sie mit Lichtgeschwindigkeit fortflöge. Das ist doch unreal gedacht. Das ist aus dem Zusammenhang. Es sind bloß die Raumverhältnisse gedacht. Das ist seit Galilei möglich geworden. Galilei selber hat die Sache noch nicht so verzerrt, aber heute ist schon durch diese Überspannung der Relativitätstheorie möglich geworden, daß man solche Sachen vorbringt.“ (Lit.:GA 300a, S. 92)

Literatur

  1. Rudolf Steiner: Konferenzen mit den Lehrern der Freien Waldorfschule 1919 bis 1924, Band I: Ausführliche Einleitung (E. Gabert) / Konferenzen 1919–1921, GA 300a (1995), ISBN 3-7274-3000-1 pdf pdf(2) html mobi epub archive.org rsarchive.org
Steiner big.jpg
Literaturangaben zum Werk Rudolf Steiners folgen, wenn nicht anders angegeben, der Rudolf Steiner Gesamtausgabe (GA), Rudolf Steiner Verlag, Dornach/Schweiz
Email: verlag@steinerverlag.com URL: www.steinerverlag.com. Freie Werkausgaben gibt es auf fvn-rs.net, archive.org und im Rudolf Steiner Online Archiv.
Eine textkritische Ausgabe grundlegender Schriften Rudolf Steiners bietet die Kritische Ausgabe (SKA) (Hrsg. Christian Clement): steinerkritischeausgabe.com
Die Rudolf Steiner Ausgaben basieren auf Klartextnachschriften, die dem gesprochenen Wort Rudolf Steiners so nah wie möglich kommen.
Hilfreiche Werkzeuge zur Orientierung in Steiners Gesamtwerk sind Christian Karls kostenlos online verfügbares Handbuch zum Werk Rudolf Steiners und
Urs Schwendeners Nachschlagewerk Anthroposophie unter weitestgehender Verwendung des Originalwortlautes Rudolf Steiners.
Ausführliche bibliografische Informationen mit Volltextsuche in allen derzeit verfügbaren Online-Ausgaben bietet die Steinerdatenbank.de.

Einzelnachweise

  1.  Galileo Galilei: Dialog über die beiden hauptsächlichsten Weltsysteme, das Ptolemäische und das Kopernikanische. B.G. Teubner, Leipzig 1891, S. 197–198 (online).
  2.  Albert Einstein: Zur Elektrodynamik bewegter Körper. In: Annalen der Physik. 322, Nr. 10, 1905, S. 891–921 (PDF).
  3.  Albert Einstein: Die Grundlage der allgemeinen Relativitätstheorie. In: Annalen der Physik. 354, Nr. 7, 1916, S. 769–782 (PDF).