2.16 Historisches zur Entwicklung der Relativitätstheorie

Die Spezielle Relativitätstheorie hat viele Väter, die Allgemeine Relativitätstheorie ist das Werk Einsteins. Letztere basiert auf der schon von Ernst Mach formulierten Vorstellung, dass man Trägheitskräfte und Gravitationskräfte ohne Kenntnis ihrer Ursachen nicht unterscheiden kann. Wenn z.B. ein Mensch in einer großen Kiste aus großer Höhe frei zu Boden fällt, und plötzlich eine Kraft spürt, weil er durch die Luft abgebremst wird, dann kann er in seiner Kiste nicht feststellen, ob es sich um eine Gravitations- oder eine Trägheitskraft handelt. Er kann die Auffassung vertreten, dass er aus einer gleichförmigen Bewegung gebracht wird. Demnach gelten in Räumen, die von Gravitations- und Trägheitskräften frei sind, gleiche Gesetze. Der letzte Satz ist eine Verallgemeinerung des schon früher formulierten Relativitätsprinzips.

Anmerkungen zur speziellen Relativitätstheorie im Lehrbuch für Theoretische Physik von Georg Joos (10. Auflage, 1959)

Die Zeittransformation hat bereits 1887 Voigt in einer wenig bekannten Arbeit vorgenommen. 1892 hat sie Lorentz für die Optik bewegter Körper aufgenommen. 1900 schrieb Lamor die Lorentz-Transformationen zuerst in der heute üblichen Form. 1904 erschien eine Arbeit von Lorentz, in der die Optik bewegter Körper ganz vom Standpunkt der Lorentztransformationen behandelt wurde. 1905 zogen unabhängig voneinander Poincarè und Einstein die folgenden Schlüsse aus den Lorentztransformationen:

1. Längenkontraktion und Zeitdilatation aus der Sicht bewegter Beobachter

2. Additionstheorem der Geschwindigkeiten

3. Dopplereffekt

Die Einsteinsche Arbeit enthielt darüber hinaus das fundamentale Gesetz der Trägheit der Energie.

Den Aussagen in dem genannten Lehrbuch ist noch hinzuzufügen, dass der österreichische Physiker Hasenöhrl schon 1904 ein auf nichtrelativistische Weise hergeleitetes Gesetz zur Trägheit der Energie veröffentlicht hat.

Das eigentliche Verdienst von Poincarè und Einstein ist der Beweis dafür, dass die Lorentztransformationen im Einklang mit dem Relativitätsprinzip stehen (siehe Punkt 1).

Ausführliche Informationen über die Entwicklung der Relativitätstheorie enthält das Buch „Raffiniert ist der Herrgott ...“ von Abraham Pais (Vieweg-Verlag).

Diesem Buch ist zu entnehmen, dass Poincarè seine Arbeit am 5.6.1905 in der Académie des Sciences (Paris) vorstellte und Einstein seine Arbeit am 30.6.1905 in den Annalen der Physik veröffentlichte.