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Raum, Zeit, Leben und Materie
von Dr.med. H.P.Seiler
11. Michelsons vergebliche Suche nach dem Äther
Im Zuge der anfänglichen Erfolge der Äthertheorien von Helmholtz, Maxwell und Kelvin auf dem Gebiet des Elektromagnetismus und der Teilchenlehre spürten auch die mechanistisch orientierten Physiker, daß man hier etwas ganz Großem auf der Spur war:
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Angenommen, daß eine Ätherspannung
der elektrischen Ladung, eine
Ätherverschiebung dem elektrischen Strom
und diese Ätherwirbel den Atomen
entsprechen, gelangen wir - wenn wir diese
Hypothesen konsequent weiterverfolgen - zu
einer der wohl großartigsten
Verallgemeinerungen in der modernen
Naturwissenschaft, von welcher wir fast
versucht sind zu sagen, daß sie wahr sein
muß, selbst wenn sie dies nicht wäre: Daß
nämlich alle Erscheinungen des
physikalischen Universums nichts anderes
sind als verschiedene Erscheinungsformen
eines alles durchdringenden Äthers.
(Swenson, 1972, S. 128)
So noch im Jahre 1903 der Experimentalphysiker Michelson (1852 - 1931), dessen Lebenswerk Versuchen zum direkten experimentellen Nachweis des Äthers gewidmet war, der ja immer noch nur in der Theorie existierte. Ein möglicher Ansatz hierzu ergab sich aus der Überlegung, daß, ähnlich wie z. B. ein Radfahrer einen Fahrtwind verspürt, auch ein im absoluten Raum relativ zum Äther bewegter Beobachter einen "Ätherwind" feststellen müßte.
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| Abb. 19: | Ein ruhendes
(K) und ein bewegtes (K1) Bezugssystem im
klassischen Äthermodell. Aufgrund der klassischen Begriffe von Raum und Zeit in beliebiger Weise definierter, statischer Äther. v = Geschwindigkeit von K1 relativ zum ruhenden Äther. |
Deshalb sollte eigentlich auch auf der Erde, wenn man sie sich nach damaliger Vorstellung als starre Kugel durch den im Newtonschen Weltraum ruhenden Äther hindurch bewegt vorstellte, ein Ätherwind nachweisbar sein. Doch ergaben alle diesbezügliche Versuche Michelsons ein negatives Resultat: Ein Ätherwind war und blieb nicht nachweisbar!
Dieses Resultat stellte die Ätherforscher vor erhebliche Probleme. Gab es etwa den Äther gar nicht?
Doch die Ätherforscher Fitzgerald (1851-1901) und Lorentz (1853- 1928) fanden bald eine überraschend einfache Lösung, welche die Äthertheorie zumindest vorerst einmal rettete: Wenn man annahm, daß sich die Materie bei der Bewegung durch den Äther nicht wie ein starrer Körper verhält, sondern sich in der Bewegungsrichtung um einen bestimmten, von seiner Geschwindigkeit abhängigen Betrag kontrahiert, ließ sich das negative Resultat des Michelson-Versuches sehr gut erklären.
Doch woher sollte diese Lorentz-Kontraktion eines Körpers kommen? - Kelvins noch sehr rudimentäre Äther-Theorie der Materie (s. Abb. 13) war leider trotz ihres vielversprechenden, die Idee der starren Materie ja ebenfalls überwindenden Ansatzes noch weit davon entfernt, eine Erklärung für dieses sonderbare, sich bei der Bewegung eines Körpers durch den Äther offenbar ergebenden Verhaltens liefern zu können.
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