Aufsätze zur Philosophie der Naturwissenschaften

Allgemeine Relativitätstheorie: Geographie des Raumes

Paul Natterer
2018 [2008]
5 Seiten
Sprache: Deutsch
Reihe: Aufsätze zur Philosophie der Naturwissenschaften
Ausgabe: PDF-Datei
Format: DIN A4

 

Datenübertragung:

Allgemeine Relativitätstheorie: Geographie des Raumes

Artikelbeschreibung

Die Allgemeine Relativitätstheorie bringt auch die beschleunigte Bewegung von Körpern und die Schwerkraft unter das Dach der relativistischen Auffassung von Raum und Zeit. Sie tut dies unter Preisgabe der zentralen Lehrsätze der speziellen Relativitätstheorie wie (i) der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit und (ii) der auf geraden Linien, Lichtstrahlen und stabilen Inertialsystemen beruhenden Minkowski-Welt. Auch (iii) Zeitdehnung und Längenkontraktion werden nicht mehr auf den relativen Bewegungszustand des Beobachters zurückgeführt, sondern auf die Massenverteilung des Weltraums und (iv) mit der Materie bzw. Kraftfeld als absolutem, Raum und Zeit formendem Bezugssystem und/oder der ontologisierten Raumzeit als deren Produkt wird der Äther in veränderter Form als unverzichtbar wieder eingeführt. Die spezielle Relativität wird nun zu einer Theorie minimaler Grenzbereiche ohne Gravitationskräfte. Anhänger wie Kritiker der Relativitätstheorie sehen daher die beiden Relativitätstheorien auch systemimmanent als kaum kompatibel an.

Im Ergebnis ist die Einstein'sche Gravitationstheorie der allgemeinen Relativität mit der klassischen Newton'schen Theorie allerdings praktisch identisch außer in exotischen Grenzbereichen extrem starker Felder und mit annähernder Lichtgeschwindigkeit bewegter Körper. [Foto rechts, GNU FDL: Hans Reichenbach, der in den 1920er Jahren in Berlin in Zusammenarbeit mit Einstein eine wissenschaftstheoretische und philosophische Bewertung der Relativitätstheorie vorlegte. In den 1940er und 50er Jahren in Kalifornien tätig, prägt er zusammen mit Carnap und Hempel über die Schüler Salmon, Grünbaum, Putnam, Friedman u.a. bis heute die Philosophie der Physik.]

Das Skript bilanziert die wichtigsten Aussagen der allgemeinen Relativitätstheorie und erörtert einige Fragen, die sich aus Konflikten mit der aktuellen experimentellen Datenbasis ergeben. Der entscheidende Ausgangspunkt, auf den es zunächst ankommt, ist das Postulat der Gleichwertigkeit von Beschleunigungskraft (= Trägheitskraft bei ungleichförmig beschleunigter Bewegung) und Schwerkraft. Oder anders gesagt: die Identität von träger und schwerer Masse. Beides ist, so die Theorie, schlicht dasselbe:

(1) Beschleunigungskraft = Schwerkraft

(2) Beschleunigte Bewegung bzw. Schwerkraft hat drei Wirkungen auf elektromagnetische Strahlung / Licht: Verlangsamung – Krümmung – Frequenzverringerung.  

(3) Ungleichmäßigkeit der Massen (= Schwerkraft-)Verteilung führt zu
(a) beschleunigenden Kraftfeldern ­– (b) Verzerrung der Raumzeit – (c) Krümmung der Bahn (Weltlinie) von Körpern – (d) im Extremfall: Abschnürung aus Raum und Zeit (Gravitationskollaps: Schwarzes Loch)

Wie kaum ein anderes Thema sind die letztgenannten Schwarzen Löcher geradezu ein Inbegriff für Astro- und Elementarteilchenphysik geworden. Zugleich zeigen sie, wie hypothetisch, kontrovers und veränderlich die Auffassungen und Lehrstücke der modernen Physik sind. Stephen Hawking etwa, in den 1970er Jahren ein Vordenker der Schwarzen Löcher, spricht sich seit 2014 gegen ihre Existenz aus: "Es gibt keine Schwarzen Löcher".

Anmerkung: Obiges Vorschaubild der Titelseite des Skriptes entstammt einer früheren Version desselben.