Zusammenfassung
Wir erläutern Entwicklungen der letzten Jahrhunderte, die entscheidend zur Entstehung der Relativitätstheorie und des modernen Verständnisses unseres Universums beigetragen haben. Wir stellen das Relativitätsprinzip und Maxwells Theorie des Elektromagnetismus vor. Die Zeit wird als zusätzliche Koordinate zur Beschreibung von Ereignissen eingeführt. Wir gehen auf den 1+3-dimensionalen Minkowski-Raum ein, auf Weltlinien, die Eigenzeit und die Kausalität. Eine Liste der für die Relativitätstheorie grundlegenden Forschungsergebnissen schließt das Kapitel ab.
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Notes
- 1.
Original in Latein:
Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus illud a viribus impressis cogitur statum suum mutare.
- 2.
Ernst Mach (1838–1916), Professor in Graz, Salzburg, Prag (die meiste Zeit seines Lebens) und Wien. Die Machzahl, die Machschockwellen und das Machsche Prinzip sind nach ihm benannt.
- 3.
Ernst Mach Die Mechanik und ihre Entwicklung 3. Auflage, F. A. Brockhaus Verlag Leipzig, (1897), nachgedruckt in englischer Übersetzung (Forgotten Books Pub. ISBN 978-1-332-36427-5, 2018); Titel der Englischen Ausgabe: The Science of Mechanics.
- 4.
J. D. Norton in: http://www.pitt.edu/~jdnorton/teaching/HPS_0410/chapters/Special_relativity_principles/, eingesehen im Juni 2016 und im Dezember 2018.
- 5.
Hermann Minkowski (1864–1909), in Deutschland wirkender und der Zahlentheorie zugewandter Mathematiker. Mit dem Vorschlag zur Vereinigung von Raum und Zeit und der Einführung der Begriffe Weltlinie und Eigenzeit trug er entscheidend zur Entwicklung der Relativitätstheorie bei.
- 6.
H. Minkowski, Eröffnung des auf der 80. Versammlung der Gesellschaft Deutscher Naturforscher und Ärzte gehaltenen Vortrags (21 September 1908, Köln): Physikalische Zeitschrift 10 104–111 (1909), Jahresbericht der Deutschen Mathematiker-Vereinigung 18 75–88 (1909) und als fünfter Artikel mit einem Kommentar von A. Sommerfeld 1913 wortgetreu nachgedruckt unter dem Titel Relativitätsprinzip, siehe Abb. 1.2.
- 7.
Wolfgang Rindler, „Einstein’s Priority in Recognizing Time Dilation Physically,“ (Einsteins Priorität bei der physikalischen Erkennung der Zeitdilatation,) American Journal of Physics, 38 (1970) 1111; Wir erinnern aber an J. S. Bells Bemerkung im oben zitierten Brief an den Autor, siehe Einleitung, dass Larmor die Zeitdilatation kannte.
- 8.
G. F. FitzGerald, The Ether and the Earth’s Atmosphere, (Der Äther und die Erdatmosphäre) Science, 13 390 (1889). Eine historische Diskussion der besonderen Umstände, die dieser kurzen Arbeit vorangingen, findet man in dem Buch von B.J. Hunt, The Maxwellians, Cornell University Press (1991), Seiten 185–197.
- 9.
H. A. Lorentz, §89–92 Auszug aus Versuch einer Theorie der elektrischen und optischen Erscheinungen in bewegten Körpern (Leiden 1895), gedruckt unter dem Titel Das Interferenzexperiment Michelsons und als erste Arbeit der Sammlung gezeigt in Abb. 1.2.
- 10.
H. A. Lorentz, „Electromagnetic phenomena in a system moving with any velocity less than that of light (Elektromagnetische Erscheinungen in einem System, das sich mit beliebiger Geschwindigkeit unterhalb der des Lichts bewegt)“, Proceedings of the Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences, 6, pp 809–831 (1904); ins Deutsche übersetzt und nachgedruckt als zweite Arbeit der in Abb. 1.1 gezeigten Sammlung.
- 11.
J. Larmor, „On a dynamical theory of the electric and luminiferous medium,“ (Die dynamische Theorie des elektrizität- und lichttragenden Äthers) Phil. Trans. Roy. Soc. 190, 205 (1897); J. Larmor, Aether and Matter, (Äther und Materie) Cambridge University Press (1900).
- 12.
M. N. Macrossan, „A note on relativity before Einstein,“ (Einige Bemerkungen zur Theorie der Relativität vor Einstein) The British Journal for the Philosophy of Science 37, 232 (1986).
- 13.
H. Poincaré,
Sur la dynamique de l’électron
, (Über die Dynamik des Elektrons), Comptes rendus de l’Académie des Sciences, 140, pp 1504–1508 (1905), mit einer Fußnote: Bericht zum mündlichen Vortrag bei einer Akademiesitzung vom 5. Juni, 1905. - 14.
H. Poincaré,
Sur la dynamique de l’élctron
, (Über die Dynamik des Elektrons) Rendiconti del Circolo Matematico di Palermo 21, pp 129–176 (December 1906). - 15.
A. Einstein, „Zur Elektrodynamik bewegter Körper,“ Annalen der Physik, 17 891 (1905).
- 16.
Max Planck (1858–1947), renommierter deutscher theoretischer Physiker, nach dem das (Plancksche) Wirkungsquantum \(\hbar \) benannt ist und dem 1918 der Physiknobelpreis verliehen wurde, förderte Einstein und die SR von Anfang an.
- 17.
A. Einstein, „Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig,“ Annalen der Physik 187, 639 (1905); Eingegangen am 27. September 1905.
Sur la dynamique de l’électron
, (Über die Dynamik des Elektrons), Comptes rendus de l’Académie des Sciences, 140, pp 1504–1508 (1905), mit einer Fußnote: Bericht zum mündlichen Vortrag bei einer Akademiesitzung vom 5. Juni, 1905.
Sur la dynamique de l’élctron
, (Über die Dynamik des Elektrons) Rendiconti del Circolo Matematico di Palermo 21, pp 129–176 (December 1906).Author information
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Rafelski, J. (2019). Was ist (spezielle) Relativitätstheorie?. In: Spezielle Relativitätstheorie heute. Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-59420-9_1
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Publisher Name: Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg
Print ISBN: 978-3-662-59419-3
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