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Raum, Zeit, Leben und Materie
von Dr.med. H.P.Seiler
12. Einsteins Lösung des Ätherproblems
So war der Einwand Einsteins (1879 - 1955), daß es sich bei der Erklärung des Michelson-Versuches durch die Lorentz-Kontraktion nur um eine sonst völlig unbegründete, lediglich zur Rettung der Äthertheorie erdachte Zweckhypothese handle, nicht ganz von der Hand zu weisen. Wesentlicher aber noch als dieser Einwand war die prinzipielle Überlegung, welche sich Einstein zu diesem Thema machte: Die sich aus dem klassischen Konzept zwangsläufig ergebende Vorstellung, daß es in der Natur ein bevorzugtes Bezugssystem K (s. Abb. 19) geben müsse, für welches sich der Äther im Gegensatz zu allen übrigen, anderswie bewegten Bezugssystemen K1, K2 etc. in Ruhe befindet, konnte Wohl kaum richtig sein. Worauf sollte sich dieser Vorrang eines bestimmten Bezugssystems auch begründen? Daß dieses nämlich sicher nicht unserer irgendwo an der Peripherie der Milchstraße zusammen mit anderen Planeten um die Sonne herumkreisenden Erde zugeordnet werden konnte, wußte man seit Galilei. Alle bisherige Erfahrung und nun auch das Michelson-Experiment sprachen somit dafür, daß es ein solches absolutes Bezugssystem nicht gibt. Damit müssen im Prinzip
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alle Bezugskörper K, K1 u.s.w. für
die Naturbeschreibung (Formulierung der
allgemeinen Naturgesetze) gleichwertig
sein, welches auch deren Bewegungszustand
sein mag (= allgemeines
Relativitätsprinzip nach Einstein)
(Einstein 1979, S. 50)
Ausgehend von dieser universellen Demokratie der Bezugssysteme, wo es nur noch relative und keine absoluten Standpunkte mehr gibt, ließ sich der negative Ausgang des Michelson-Experimentes leicht erklären: Es gibt im Prinzip keine zweitrangigen Bezugssysteme und damit auch keinen Ätherwind.
Damit war die Existenz eines Äthers im klassischen Sinne natürlich nicht mehr denkbar, weil dieser ja nicht für alle relativ zueinander bewegten Bezugskörper gleichzeitig in Ruhe sein konnte. (Die ebenfalls denkbare Hypothese, daß der Äther von einem bewegten Körper mitgeführt werde, war bereits experimentell ausgeschlossen worden.)
Daraus folgerte Einstein dann aber keineswegs - wie heute meist gelehrt wird - daß der Äther überhaupt nicht existiere, ganz im Gegenteil:
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Gemäß der allgemeinen
Relativitätstheorie ist ein Raum ohne
Äther undenkbar; denn in einem solchen
gäbe es nicht nur keine
Lichtfortpflanzung, sondern auch keine
Existenzmöglichkeit von Maßstäben und
Uhren, also auch keine räumlich-zeitlichen
Entfernungen im Sinne der Physik. ...
Dieser Äther darf aber nicht mit der für
ponderable Medien charakteristischen
Eigenschaften ausgestattet gedacht werden,
aus durch die Zeit verfolgbaren Teilen zu
bestehen; der Bewegungsbegriff darf auf
ihn nicht angewandt werden. (Einstein,
1920, S. 15)
Dieser für alle Bezugssysteme gleichwertige Einsteinsche Äther war aber nach den klassischen Vorstellungen nicht mehr konkret modellmäßig faßbar. Die Vorstellung eines konkreten, die physikalischen Eigenschaften des Raumes vermittelnden Mediums wurde deshalb in Einsteins neuem, relativistischen Weltbild vorerst einmal durch den abstrakten Begriff des mathematischen Feldes ersetzt. Damit lassen sich die im leeren Raum ablaufenden physikalischen Ereignisse ja zumindest einmal rechnerisch verstehen. Damit ging Einstein bei der Lösung der Raum-Zeit-Frage ähnlich vor wie seinerzeit Newton bei seiner "ätherlosen'' Lösung des Gravitationsproblems. Der Äther diente fortan einmal mehr in der Geschichte Physik wieder ohne konkrete Modellfunktion nur noch als rein theoretische Notwendigkeit zur Erklärung der Tatsache, daß der Raum konkrete physikalische Eigenschaften aufweist. In erster Linie dient der Einsteinsche Äther als Träger und Vermittler der Feldwirkungen. Im Gegensatz zu den meisten seiner Nachfolger war sich Einstein nämlich durchaus im klaren, daß sich auf leeren Raum und Mathematik allein noch keine Physik aufbauen läßt.
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