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Das 20. Jahrhundert: RELATIVITÄTSTHEORIE

Einer der Begründer der modernen Wissenschaften, Isaac Newton, bezeichnete das Universum als einen absoluten Raum, der ohne Bezug auf irgendeinen Gegenstand existiert. Genauso betrachtete Newton die absolute Zeit im absoluten Raum. Die Zeit ist unbeeinflusst von Gegenständen und deren Bewegung. Die Zeit vergeht überall im Universum gleich schnell. Nach Newtons Vorstellung sind innerhalb des absoluten Raumes bewegliche Teile enthalten, die er als relative Räume bezeichnete. Die Erde, der Mond, ein fahrendes Auto, ein Raumschiff - all das sind kleine Räume, die sich durch den großen absoluten Raum bewegen.

Im 19. Jahrhundert tauchten Probleme auf, welche die Theorie des absoluten Raums und der absoluten Zeit störten. Schallwellen breiten sich bekanntlich in Luft oder Wasser aus. Daher nahm man auch für die Ausbreitung des Lichtes ein vermittelndes Element, den sogenannten „Äther“, an. Von diesem Trägermedium war allerdings nirgendwo eine Spur zu finden. Weiters erwies sich die Lichtgeschwindigkeit als absolute und unter allen Umständen unveränderliche Größe. Nichts und niemand konnte diese Geschwindigkeit verändern. Die Umstände ließen nun den Verdacht aufkommen, dass es einen ruhenden Äther, wie ihn Isaac Newtons Hypothese forderte, überhaupt nicht gibt.

Gegen Ende des 19. Jahrhunderts erarbeiteten Hendrik Antoon Lorentz und George Fitzgerald erste Ansätze für eine neue Theorie des Raumes und der Bewegung. Ihre Hypothese (die „Lorentz-Fitzgerald-Kontraktion“) wurde von den Wissenschaftern allerdings mehrheitlich abgelehnt. Einstein griff die Gedanken auf und entwickelte sie weiter.

1905 veröffentlichte Einstein die erste von zwei Arbeiten über die Relativitätstheorie. Er erkannte in der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit ein Naturprinzip. Einstein ging weiters von der Annahme aus, dass es keinen absoluten Raum und keine absolute Zeit gibt. Seine spezielle Relativitätstheorie sagt außerdem, dass die Materie in eine unvorstellbar hohe Energiemenge umwandelbar ist. Raum, Zeit, Materie und Energie sind nicht absolut sondern relativ.

Im Jahr 1915 veröffentlichte Einstein die „allgemeine Relativitätstheorie“, deren wesentliche Aussage darin liegt, dass jede Materie durch ihre Schwerkraft das Licht ablenkt. Lichtstrahlen als unveränderliche und natürliche Repräsentanten des Raumes verbiegen sich infolge der Gravitationskraft. Einstein deutete daher die Schwerkraft als Krümmung des Raumes.

Einsteins revolutionäres Lehrgebäude spaltete jahrelang die Welt der Wissenschaft. Heute stehen die Aussagen seiner Relativitätstheorien außer Streit. Maschinen wie die Teilchenbeschleuniger der Hochenergiephysik aber auch die Kernenergie gründen auf den Theorien Einsteins.

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© 1999 Rudolf Öller, Bregenz