Einsteins Erklärung der speziellen Relativitätstheorie, die er 1905 in seiner Arbeit über die Elektrodynamik bewegter Körper lieferte, konzentriert sich auf die Zerstörung der Idee der „absoluten Ruhe“, beispielhaft dargestellt durch den theoretischen leuchtenden Äther. Er hat dies sehr erfolgreich erreicht, aber viele, die dieses Argument heute hören, sind verwirrt darüber, warum alles von der Lichtgeschwindigkeit in einem Vakuum abzuhängen scheint.
Da nur wenige Menschen im 21. Jahrhundert davon überzeugt werden müssen, dass der leuchtende Äther nicht existiert, ist es möglich, auf andere Weise zum Konzept der speziellen Relativitätstheorie zu gelangen und allein durch eine logische Übung zu schließen, dass das Universum eine absolute Geschwindigkeit haben muss - und leiten Sie daraus eine spezielle Relativitätstheorie als logische Konsequenz ab.
Das Argument lautet wie folgt:
1) In jedem Universum muss es eine absolute Geschwindigkeit geben, da die Geschwindigkeit ein Maß für die über die Zeit zurückgelegte Entfernung ist. Wenn Sie Ihre Geschwindigkeit erhöhen, verkürzen Sie Ihre Reisezeit zwischen A und B. Ein Kilometer zu Fuß zu den Geschäften kann 25 Minuten dauern, aber wenn Sie laufen, dauert es möglicherweise nur 15 Minuten - und wenn Sie mit dem Auto fahren, nur 2 Minuten. Zumindest theoretisch sollten Sie in der Lage sein, Ihre Geschwindigkeit bis zu dem Punkt zu erhöhen, an dem diese Reisezeit Null erreicht - und jede Geschwindigkeit, mit der Sie sich in diesem Fall befinden, repräsentiert die absolute Geschwindigkeit des Universums.
2) Betrachten Sie nun das Relativitätsprinzip. Einstein sprach über Züge und Bahnsteige, um verschiedene Trägheitsreferenzrahmen zu beschreiben. So können Sie beispielsweise jemanden messen, der einen Ball mit 10 km / h auf der Plattform nach vorne wirft. Setzen Sie aber jemanden in den Zug, der mit 60 km / h fährt, und dann bewegt sich der Ball messbar mit fast 70 km / h vorwärts (relativ zum Bahnsteig).
3) Punkt 2 ist ein großes Problem für ein Universum mit absoluter Geschwindigkeit (siehe Punkt 1). Wenn Sie beispielsweise ein Instrument hätten, das etwas mit der absoluten Geschwindigkeit des Universums nach vorne projiziert und dieses Instrument dann in den Zug setzt, würden Sie erwarten, dass Sie etwas messen können, das sich mit der absoluten Geschwindigkeit + 60 km / h bewegt.
4) Einstein folgerte, dass sich die Geschwindigkeitskomponenten (dh Entfernung und Zeit) in diesem anderen Bezugsrahmen ändern müssen, wenn Sie beobachten, dass sich etwas in einem anderen Bezugsrahmen als Ihrem eigenen bewegt, um sicherzustellen, dass alles, was sich bewegt, niemals gemessen werden kann mit einer Geschwindigkeit größer als die absolute Geschwindigkeit.
Im Zug sollten sich die Entfernungen verringern und die Zeit erweitern (da die Zeit der Nenner der Entfernung über die Zeit ist).
Und das ist es wirklich. Von dort aus kann man im Universum nach Beispielen für etwas suchen, das sich unabhängig vom Bezugsrahmen immer mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt. Wenn Sie etwas finden, wissen Sie, dass es sich mit der absoluten Geschwindigkeit bewegen muss.
Einstein bietet in den ersten Abschnitten von On the Electrodynamics of Moving Bodies zwei Beispiele an:
- Die elektromagnetische Leistung, die durch die Relativbewegung eines Magneten und einer Induktionsspule erzeugt wird, ist gleich, unabhängig davon, ob der Magnet bewegt wird oder ob die Spule bewegt wird (ein Ergebnis der elektromagnetischen Theorie von James Clerk Maxwell).
- das Versäumnis nachzuweisen, dass die Bewegung der Erde einem Lichtstrahl, der sich vor der Bahnbahn der Erde bewegt, eine zusätzliche Geschwindigkeit hinzufügt (vermutlich ein schiefer Hinweis auf das Michelson-Morley-Experiment von 1887).
Mit anderen Worten, elektromagnetische Strahlung (d. H. Licht) zeigte genau die Eigenschaft, die von etwas erwartet werden würde, das sich mit der absoluten Geschwindigkeit bewegte, mit der es möglich ist, sich in unserem Universum zu bewegen.
Die Tatsache, dass sich Licht zufällig mit der absoluten Geschwindigkeit des Universums bewegt, ist nützlich zu wissen - da wir die Lichtgeschwindigkeit messen und daher der absoluten Geschwindigkeit des Universums (dh 300.000 km / s) einen numerischen Wert zuweisen können als es nur zu nennen c.
Weiterführende Literatur:
Keiner! Das war AWAT # 100 - mehr als genug für jeden. Danke fürs Lesen, auch wenn es erst heute war. SN.
