Zitat Anfang
Paragraph 9 Die Relativität der Gleichzeitigkeit
Bisher haben wir unsere Betrachtung auf einen bestimmten Bezugskörper bezogen den wir als "Bahndamm" bezeichnet haben. Es fahre nun auf dem Geleise ein sehr langer Zug mit der konstanten Geschwindigkeit v der in der Abb. 1 angegebenen Richtung. Menschen, die in dem Zug fahren, werden mit Vorteil den Zug als starren Bezugskörper (Koordinatensystem) verwenden; sie beziehen alle Ereignisse auf den Zug. Jedes Ereignis, welches längs des Geleises stattfindet, findet dann auch in einem bestimmten Punkt des Zuges statt. Auch die Definition der Gleichzeitigkeit lässt sich in Bezug auf den Zug in genau derselben Weise geben, wie in Bezug auf den Bahndamm. Es entsteht nun naturgemäß folgende Frage:
Sind zwei Ereignisse (z.B. die beiden Blitzschläge A und B), welche in Bezug auf den Bahndamm gleichzeitig sind, auch in Bezug auf den Zug gleichzeitig?
Wir werden sogleich zeigen, dass die Antwort verneinend lauten muss.
Wenn wir sagen, dass die Blitzschläge A und B in Bezug auf den Bahndamm gleichzeitig sind, so bedeutet dies: die von den Blitzorten A und B ausgehenden Lichtstrahlen begegnen sich in dem Mittelpunkt M der Fahrdammstrecke A - B des fahrenden Zuges. Dieser Punkt M' fällt zwar im Augenblicke der Blitzschläge mit dem Punkte M zusammen, bewegt sich aber in der Zeichnung mit der Geschwindigkeit v des Zuges nach rechts. Würde ein bei M' im Zug sitzender Beobachter diese Geschwindigkeit nicht besitzen, so würde er dauerhaft in M bleiben, und es würden ihn dann die von den Blitzschlägen A und B ausgehenden Lichtstrahlen gleichzeitig erreichen, d.h. diese beiden Lichtstrahlen würden sich gerade bei ihm begegnen. In Wahrheit aber eilt er (vom Bahndamm aus beurteilt) dem von B herkommenden Lichtstrahl entgegen, während er dem von A herkommenden Lichtstrahl vorauseilt. Der Beobachter wird also den von B ausgehenden Lichtstrahl früher sehen, als den von A ausgehenden. Die Beobachter, welche den Eisenbahnzug als Bezugskörper benutzen, müssen also zu dem Ergebnis kommen, der Blitzschlag B habe früher stattgefunden als der Blitzschlag A.
Zitat Ende
Die Relativität der Gleichzeitigkeit wird von Einstein in seinem Buch "Über die spezielle und allgemeine Relativitätstheorie" verkehrt erklärt.
Bei der Erklärung von Einstein bleibt der Zug nicht in der Mitte stehen, sondern fährt auf einen Lichtstrahl zu. Aus dem Grund sehen die Menschen im Zug einen Lichtstrahl eher als den anderen Lichtstrahl. Auch die Menschen ausserhalb des Zuges sehen, dass der Zug einen Lichtstrahl eher erreicht als den anderen Lichtstrahl. Diese Erklärung ist natürlich richtig und logisch möglich. Nur hat diese Erklärung rein gar nichts mit der Relativität der Gleichzeitigkeit der SRT zu tun.
Hier noch mal das Gedankenexperiment.
Zitat Anfang
Würde ein bei M' im Zug sitzender Beobachter diese Geschwindigkeit nicht besitzen, so würde er dauerhaft in M bleiben, und es würden ihn dann die von den Blitzschlägen A und B ausgehenden Lichtstrahlen gleichzeitig erreichen, d.h. diese beiden Lichtstrahlen würden sich gerade bei ihm begegnen.
Zitat Ende
Das Gedankenexperiment lässt sich problemlos klassisch erklären. Der Mann im Zug bewegt sich auf einen Lichtstrahl zu und sieht diesen Lichtstrahl aus dem Grund früher als den anderen Lichtstrahl. Das muss so sein und ist auch nicht verwunderlich
Zita Anfang
Sind zwei Ereignisse (z.B. die beiden Blitzschläge A und B), welche in Bezug auf den Bahndamm gleichzeitig sind, auch in Bezug auf den Zug gleichzeitig?
Wir werden sogleich zeigen, dass die Antwort verneinend lauten muss.
Wenn wir sagen, dass die Blitzschläge A und B in Bezug auf den Bahndamm gleichzeitig sind, so bedeutet dies: die von den Blitzorten A und B ausgehenden Lichtstrahlen begegnen sich in dem Mittelpunkt M der Fahrdammstrecke A - B des fahrenden Zuges. Dieser Punkt M' fällt zwar im Augenblicke der Blitzschläge mit dem Punkte M zusammen, bewegt sich aber in der Zeichnung mit der Geschwindigkeit v des Zuges nach rechts. Würde ein bei M' im Zug sitzender Beobachter diese Geschwindigkeit nicht besitzen, so würde er dauerhaft in M bleiben, und es würden ihn dann die von den Blitzschlägen A und B ausgehenden Lichtstrahlen gleichzeitig erreichen, d.h. diese beiden Lichtstrahlen würden sich gerade bei ihm begegnen. In Wahrheit aber eilt er (vom Bahndamm aus beurteilt) dem von B herkommenden Lichtstrahl entgegen, während er dem von A herkommenden Lichtstrahl vorauseilt. Der Beobachter wird also den von B ausgehenden Lichtstrahl früher sehen, als den von A ausgehenden. Die Beobachter, welche den Eisenbahnzug als Bezugskörper benutzen, müssen also zu dem Ergebnis kommen, der Blitzschlag B habe früher stattgefunden als der Blitzschlag
Zitat Ende
In Bezug auf den Bahndamm sind die Blitzschläge gleichzeitig, weil sich der Bahndamm nicht Richtung Blitze bewegt. Das hat zwar rein gar nichts mit der Relativität der Gleichzeitigkeit im Sinne der SRT zu tun, ist aber vollkommen richtig.