Naturwissenscliaftliclie Rundschau. 



"Wöchentliche Berichte 



über die 



Eortscliritte auf dem fresamtgeMete der üfaturwissenscliafteii. 



XXVn. Jahrg. 



6. Juni 1912. 



Nr. 23. 



A. Einstein: Die Relativitätstheorie. (Vortrag, 

 gehalten in der Sitzung der Züricher natur- 

 forschenden Gesellschaft, am 16. Januar 1911.) 

 (Vierteljahrsschrift der Naturibrsch. Gesellsch. in Zürich, 

 Jahrg. 56, 1911, S. 1 — 14.) 



Das Relativitätsprinzip, das als Grundlage der 

 Relativitätstheorie gerade seit den letzten Jahren im 

 Mittelpunkt zahlreicher Diskussionen steht, ist in der 

 alten klassischen Mechanik als über jedem Zweifel 

 stehend betrachtet worden. Und da man damals 

 glaubte, daß sich alle physikalischen ^Erscheinungen 

 mechanisch erklären ließen, d. h. daß sie erklären, so 

 viel bedeute als sie auf mechanische Vorgänge zurück- 

 führen, so mußte damit auch dem Relativitätsprinzip 

 eine ganz allgemeine Gültigkeit zuerkannt werden. 

 Die Physiker des 18. Jahrhunderts oder der ersten 

 Hälfte des 19. Jahrhunderts zweifelten auch sicher 

 gar nicht an der Gültigkeit dieses Priuzipes, das am 

 einfachsten in der Form ausgedrückt wird, daß die 

 physikalischen Gesetze nicht davon abhängig sind, 

 ob das Koordinatensystem, in bezug auf welches die 

 Lage der Körper bestimmt wird, in Ruhe oder in 

 geradliniger, gleichförmiger Bewegung ist. Die Grund- 

 lage der klassischen Mechanik ist ja das Galileische 

 Prinzip, wonach ein Körper, der nur sich selbst über- 

 lassen ist und keinen fremden Einflüssen (Kräften) 

 unterliegt, entweder ruht oder, wenn er sich bewegt, 

 sich geradlinig und gleichförmig bewegt. Diese bei- 

 den Zustände, der Zustand der Ruhe und der der 

 geradlinigen, gleichförmigen Bewegung sind daher in 

 der klassischen Mechanik ganz gleichwertig und können 

 also auch keinen Einfluß auf die physikalischen Ge- 

 setze ausüben. 



Natürlich hat es von diesem Standpunkt aus keinen 

 Sinn mehr, von einer absoluten Bewegung zu sprechen ; 

 es gibt nur Bewegung materieller Körper gegenein- 

 ander. In den Gruudgleichungen der klassischen 

 Mechanik drückt sich diese Tatsache darin aus, daß 

 sie nur die Beschleunigung, nicht aber die Geschwindig- 

 keit des bewegten Systems enthalten. 



In dem Maße als die anderen Gebiete der Physik 

 weiter erforscht wurden, boten sich immer mehr und 

 mehr Erscheinungen dar, die nicht auf einfache 

 mechanische Vorgänge zurückgeführt werden konnten 

 und die zur Aufstellung von Theorien führten, die in 

 Widerspruch mit dem Relativitätsprinzip in seiner 

 einfachen, für die Mechanik bewegter Körper gültigen 

 Form waren. Wie sich aus der Vereinigung dieser 



scheinbaren Widersprüche mit den Forderungen des 

 Relativitätsprinzipes die Relativitätstheorie entwickelt 

 hat, zeigte Herr Einstein in dem eingangs genannten 

 Vortrag. (Zur Erleichterung des Verständnisses sollen 

 hier einzelne Punkte etwas eingehender besprochen 

 werden, als es im Rahmen des Vortrages geschehen 

 ist. Ref.) 



Den Ausgangspunkt der modernen Relativitäts- 

 theorie boten die Erscheinungen der Elektrodynamik 

 und Optik. Das Licht zeigt geradeso wie die Schall- 

 wellen Interferenz und Beugung, und man betrachtete 

 daher das Licht schon seit langem als eine Wellen- 

 bewegung oder allgemeiner als einen periodisch wech- 

 selnden Zustand eines Mediums. Dieses Medium 

 nannte man Äther. Als man erkannte, daß auch elek- 

 trische Wirkungen an Stellen auftreten können, wo 

 jede greifbare Materie fehlt, konstituierte man den 

 Äther auch als Träger der elektrischen Erscheinungen. 

 Die Max well sehe Theorie, derzufolge die Lichtwellen 

 und die elektromagnetischen Erscheinungen des Äthers 

 einfach identisch sind, war gewissermaßen der letzte 

 Schritt auf diesem Wege der Erkenntnis. 



Solange man sich ausschließlich mit den optischen 

 Eigenschaften ruhender Körper beschäftigte, nahm 

 man einfach an, daß der Äther, abgesehen von den 

 Schwingungsbewegungen des Lichtes, ruhe. Erst mit 

 der Betrachtung der optischen und elektromagnetischen 

 Eigenschaften bewegter Körper wurde die Frage 

 nach dem Bewegungszustand des Äthers genauer er- 

 wogen. Bewegt sich der Äther mit den Körpern, so 

 daß an jeder Stelle der Lichtäther in derselben Weise 

 bewegt ist wie die dort befindliche Materie oder ist 

 das nicht der Fall? Der erste entscheidende Versuch 

 für diese Frage stammt von Fizeau. Er ließ eine 

 durchsichtige Flüssigkeit durch ein zweimal recht- 

 winklig abgebogenes durchsichtiges Röhrensystem mit 

 der Geschwindigkeit v fließen, derart, daß in dem 

 oberen Schenkel die Flüssigkeit in entgegengesetztem 

 Sinn strömte wie in dem unteren. Ein paralleles 

 Lichtbündel wurde nun durch dieses System hindurch- 

 geschickt. Wenn der Lichtäther von der strömenden 

 Flüssigkeit mitgenommen wird, so wird die Licht- 

 geschwindigkeit V in dem einen Schenkel um v ver- 

 größert, in dem anderen um v verringert, und die 

 Differenz dieser beiden Geschwindigkeiten = 2 v 

 müßte sich durch Interferenz der aus den beiden 

 Schenkeln austretenden Lichtstrahlen bemerklich 

 machen und zwar unabhängig von der Natur der 



