Einstein will eine Welt konstruieren, in der die Lichtgeschwindigkeit
für alle wie immer bewegten Beobachter konstant ist.
Das ist, wie schon mehrfach angedeutet, nur möglich, wenn
zwei Ereignisse, die in einem System gleichzeitig sind, es in einem anderen
System nicht sind. Die absolute Zeit muß der absoluten Lichtgeschwindigkeit
geopfert werden.
Schon Lorentz hatte t nur geändert, damit c in Maxwells Gleichungen
konstant bleiben konnte. Bei Lorentz war es nur ein mathematisches
Symbol ohne physikalische Bedeutung, das verändert wurde. Bei Einstein
wird die wirkliche Zeit verändert, dazu auch der wirkliche Raum.
Ist das ein zulässiges Mittel ? Muß man der Konstanz von c die Grundlagen
unseres ganzen Denkens opfern, ist sie überhaupt schon so gesichert,
daß man sie zur Grundlage alles Wissens machen kann? Kann sie zur
einzigen Kategorie werden statt der Kategorien Raum und Zeit? Einstein
war kein fachlich ausgebildeter Philosoph; die Professoren der Philosophie
O. Kraus (1922) und L. Goldschmidt (1931) warfen ihm philosophische
Unwissenheit vor, wohl mit Recht. Mit der Logik nahm er es sicher nicht
genau. Die Relativitätstheorie hat er nicht «entdeckt», sondern um die
spekulative Idee der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit herum konstruiert.
Niemand weiß, was die Zeit ist und wie man sich einen veränderten
Zeitablauf real vorstellen soll. Einstein macht eine mystische Vorstellung
zum Pfeiler seiner Theorie. Er glaubt ihr die Mystik zu nehmen, indem er
die Zeit mit dem identifiziert, was man an der Uhr abliest. Mit dieser
pseudoempirischen und pseudopositivistischen Annahme lassen sich
freilich verschiedene Zeiten für verschiedene Systeme behaupten. Die Kritik
meint jedoch, daß es sich hier um die Zeitmessung und nicht um die Zeit
handelt.
Die verallgemeinerte Lorentz-Transformation
Einstein folgert unentwegt weiter: wenn für alle Vorgänge, nicht nur die
elektromagnetischen, t nicht gleich t' ist, so muß bei allen Vorgängen die
Galilei-Transformation durch eine andere ersetzt werden, die dem Verhältnis
zwischen v und c Rechnung trägt. Es ist die von Einstein modifizierte
Transformation nach Lorentz und Poincaré, die auch bei Einstein die
Lorentz-Transformation heißt. Der Unterschied zwischen Galilei- und
Lorentz-Transformation geht aus folgender Gegenüberstellung hervor (in
beiden Fällen für ein System S', das sich auf der gemeinsamen Achse vom
Ursprung des Systems S fortbewegt): GL (7)
Nochmals: um c konstant zu halten, und aus keinem anderen Grund, wird
t veränderlich gemacht. Die Lorentz-Transformation ermöglicht es mit Hilfe
des Faktors 1 − v² / c² , jede Größe in einem System auf eine Größe in jedem
anderen, relativ zu ihm bewegten Inertialsystem umzurechnen. Wenn eine
Zeit nach einer feststehenden Regel auf die andere umgerechnet werden
kann, läßt die Relativität freilich eine verborgene Einheit ahnen. Hinter der
Maske der Formeln erkennt man die absolute Zeit, was ja nach dem
Gesagten nicht überrascht. Sie ist bloß nicht mehr einfach formulierbar.
Indes Einstein sie abgetötet glaubt, steht sie lächelnd im Hintergrund.
Die Relativitätstheorie stellt auf Grund der Lorentz-Transformation
folgende allgemeine Regel auf: Wenn zwei Ereignisse an getrennten
Punkten x1 und x2 im Inertialsystem S stattfinden und in S als gleichzeitig
gemessen werden, dann werden sie im relativ zu S mit der Geschwindigkeit
v bewegten Inertialsystem S' nicht gleichzeitig erscheinen. Sie werden dort
nacheinander zu zwei Zeitpunkten t'1 und t'2 registriert werden, wobei deren
Beziehung zu t nach Gl.7 lautet: GL (8)
Wenn umgekehrt zwei Ereignisse an zwei getrennten Punkten x'1 und x'2 in
S' gleichzeitig stattfinden, so erscheinen sie in S nicht gleichzeitig. In beiden
Fällen ist der Zeitunterschied derselbe; er ist eine Funktion von v und wird
praktisch nur merklich, wenn v im Größenbereich der Lichtgeschwindigkeit
liegt. Bei geringeren Geschwindigkeiten ist der Quotient v/c² bzw. v²/c²
wegen der Größe von c so klein, daß er vernachlässigt werden kann. Beide
Systeme sind in der Relativitätstheorie als gleichberechtigt anzusehen.
«Kühne philosophische Tat»
Die Formeln, die an die Lorentzschen anknüpfen, sind der mathematische
Ausdruck für die Lösung des Gleichzeitigkeitsproblems bei Annahme einer
für alle Beobachter konstanten Lichtgeschwindigkeit.
M. v. Laue 1919: «Darin liegt gerade die Kühnheit und hohe philosophische
Bedeutung der Einsteinschen Gedanken, daß er mit dem hergebrachten
Vorurteil einer für alle Systeme gültigen Zeit aufräumt.» v. Laue
meint, daß diese gewaltige Umwälzung «nicht die mindeste erkenntnistheoretische
Schwierigkeit» in sich berge. Die erkenntniskritischen
Kenntnisse des berühmten Kristallphysikers, dessen Meinung von Planck
geteilt wurde, scheinen nicht groß gewesen zu sein. Man kann auch der
Meinung sein, daß die Gleichzeitigkeit mit einem Kunstgriff
wegeskamotiert, aber nicht wirklich beseitigt worden ist.
M. v. Laue schränkte seine frühere Aussage 1957 wieder ein: «Raum- und
Zeitanschauung sind eingeprägte Formen der menschlichen Anschauung,
Eigenschaften unseres Erkenntnisvermögens, an denen keine Erfahrung
etwas ändern kann. Raum- und Zeitmessung dagegen sind der
Erfahrungswissenschaft, d. h. der Physik zu entnehmen.» Anscheinend mißt
die Physik also etwas anderes, als man normalerweise unter Raum und Zeit
versteht.
Walter Theimer, Relativitätstheorie - Lehre, Wirkung, Kritik
ISBN 3-900800-02-2