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Prmzipien der Physik 



schaft Geltung gehabt hiitte. Den Volkeru 

 des klassisclien Altertums war es nicht ge- 

 laufig. Mit der Aufstellung der Galilei- 

 Newtouschen Mechanik niuBte es von 

 selbst zur Herrschaft gelangen, da es eine 

 Folge der Newtonschen Bewegungsgesetze 

 ist. Dabei ist das ZeitmaB in alien giiltigen 

 Systemen identisch. Besonderes Interesse 

 wandte sich dernPrinzip wieder beimAusbau 

 der Optik und der Elektrodyuamik zu. Die 

 Hertzsche elektromagnetische Theorie be- 

 wegter Kb'rper uberuahni einfach das Rela- 

 tivitatsprinzip in der Form der klassischen 

 Meehanik. Widerspriiche der Hertzschen 

 Gesetze gegen gewisse Experirnente zwangen 

 zum Aui'geben dieser Theorie. Es folgte eine 

 Zeit, wo man auf das Prinzip iiberhaupt 

 verzichtete. H. A. Lorentz fiihrte alle elek- 

 tromagnetische'n Erscheinungen auf seine 

 ,,Elektronengesetze" zuriick, die sich auf deu 

 Aether, d. h. den mit gewissen physikali- 

 scheu Eigenschaften ausgestatteten. ab- 

 solut ruheudeii Raum beziehen. Die 

 Ruckkehr zu einem Relativitatsprinzip wurde 

 weniger durch Griinde a priori, als durch die 

 experimentelle Tatsache hervorgerufen, daB 

 die Beobachtungen die nach Lorentz' Theorie 

 zu erwartenden Beeinflussungen der elektro- 

 magnetischen Erscheinungen auf der Erde 

 durch deren Bewegung relativ zum ruhenden 

 Aether nicht feststellen konnten (Michel- 

 sons Versuch; vgl. den Artikel ,,Lichtfort- 

 pflanzung in bewegten Medien"). Wiih- 

 rend sich alle Versuche zur Abanderung der 

 Lorentzschen Elektronengesetze unter Bei- 

 behaltung des absolut ruhenden Aethers 

 als hochst unbefriedigend, fast als undurch- 

 fiihrbar erwiesen, konnte Einstein zeigen, 

 daB die urspriinglichen Lo rent zschen Gesetze 

 selbst eine unendliche Zalil giiltiger Be- 

 zugsysteme zulassen, die sich gleichformig 

 zueinander bewegen, sofern man nur eine 

 bishcr stillschweigend uber das ZeitmaB 

 gemachte Voraussetzuns: fallen laBt. Bisher 

 namlich sah man die Zeit als absolut, fiir 

 alle giiltigen Bezugsysteme identisch an. 

 Diese Annahme muB aufgegeben werden, 

 jedes giiltige Bezugsystem hat eine eigene 

 Zeit; in der Tat scheint zugunsten der Voraus- 

 setzung eines absoluten ZeitmaBes weder 

 eine Evidenz a priori zu sprechen (denn die 

 Zeit als ,,Anschauungsform" muB ja von 

 der Zeit als meBbare GroBe, als physikalisehe 

 Urvariable, wohl unterschieden werden), nocti 

 kann man sie auf irgendein Gedankenex- 

 periment stiitzen. Denn da zu jeder Zeit- 

 vergleichung an versehiedenen Orten ein 

 Signal irgendwelcher Art notig ist, so ver- 

 liert, wenn dieses selbst eine endliche Ge- 

 schwindigkeit hat, der Begriff der absoluteii 

 Gleichzeitigkeit seinen Sinn; das schnellste 

 vnrliandene Signal, das Licht, erlanbt claim, 

 gewissermaBen die praktisch beste Gloich- 



zeitigkeit zu det'inieren. Die neue Theorie. 

 die wieder weit uber das durch die Erfahrung 

 gegebene hinausgeht, erhebt dies zum Prin- 

 zip: sie postuliert, daB die Lichtgesclnvindis:- 

 keit die hochste Signalgeschwindigkeit ist, 

 definiert daraus einen exakten Zeitbegriff 

 und zeigt auf Grund dieses die Giiltigkeit 

 des Relativitatsprinzips fiir die Elektronen- 

 gesetze. In jedeni giiltigen Bezugsystem 

 besitzeu Raum und Zeit iibrigens wieder die 

 Eigenschaften der Homojjenitat und Iso- 

 tropie (iiber die matheniatische Form 

 des Prinzips vgl. den Artikel ,,Lichtfort- 

 pflauzung in bewegten Medien".) Es 

 ist nun gelungen, zu zeigen, daB sowohl die 

 elektromagnetisehen als auch die mechani- 

 schen Gesetze insgesamt sich dt-m neuen 

 Relativitatsprinzip anpassen lassen, ohne 

 daB ein Konflikt mit der Erfahrung ent- 

 steht. Daraus entspringt die Berechtigung 

 des Prinzips. Die hier skizzierte geschicht- 

 liche Entwickelung lehrt, daB seine Giiltis- 

 keit zum wenigsten ebensosehr von dem 

 Stande der experimentellen Forschung, als 

 von Grunden a priori abhangt. Es steht also 

 gewissermaBen in der Mitte zwischen den 

 Prinzipien a priori und den Prinzipien a 

 posteriori, welchen wir uns jetzt zuwenden. 



II. Prinzipien a posteriori. 



1. Stoffabgrenzung. Wenn wir gemiili 

 unserer Verabredung unter Prinzipien a poste- 

 riori alle jene Satze und Forruelsysteme ver- 

 stehen, durch welche der gesamte Inhalt 

 eines Zweiges physikalischer Forschuii!? zu- 

 sammenfassend dargestellt werdeu kann. 

 so muBten wir denjenigen Teil der theoreti- 

 schen Physik vollstandig wiedergeben. der 

 von der Aufstellung der Grundgleichungen 

 der einzelneii Gebiete handelt. Denn alle 

 diese Grundgesetze sind zwar zu groBem Teile 

 aus Erfahrung geschopft, aber nicht mehr in 

 ihrem vollen Umfange durch Iiuluktion zu ge- 

 winnen und wiirden daher die Bezeichnung 

 ,. Prinzipien'' gleichmaBig verdienen. Tatsach- 

 lieh ist es iiblich, gewisse dieser Satze heraus- 

 zuhebenund Prinzipien zuneimen: das griindet 

 sich teils auf die historische Entwickelung, 

 teils handelt es sich wirklich um besonders 

 allgemeine und wichtige Gesetze. Wir wollen 

 daher diesem Gebrauche folgen und fiir die 

 versehiedenen Gebiete der Physik diejenigen 

 Grundsatze aufzahlen, die man ,,Prinzipien" 

 zu niMincn pfleut. 



2. Mechanik. 2a) Statik. Dieklassische 

 Mechanik operiert mit der Vorstellung be- 

 wcijlifhpr materieller Puukte. die nicht 

 nur Kriiften unterworfen sind, soudern auch 

 gezwnngen sein kiinnen, auf gewissen Linien 

 odcr l^liichen zu bleiben oder in allgemeinerer 

 Weise verkoppelt sind. Die Krafte sind 

 gegeben, dagegen sind die durch Koppelungeo 



