Das Relativitätsprinzip

von Hendrik Antoon Lorentz

Die GOM-Projekt referiert  in seiner Dokumentation diverse Vorlesungen und Vorträge von Hendrik Antoon Lorentz mit kritischen Ausführungen über die Spezielle Relati-vitätstheorie und das Relativitätsprinzip:

1910 – Alte und neue Fragen der Physik:
6 Vorträge, Göttingen, Okt. 1910, In: Physikalische Zeitschrift, S. 1234-1257.

S. 1236-1239: Lorentz stellt das Einsteinsche Relativitätsprinzip (ohne Äther-Hypothese) und das Relativitätsprinzip mit Äther-Hypothese einander gegenüber.
Erklärt sich als Vertreter der Äther-Hypothese; verbindet sie mit der Vorstellung eines im Äther absolut ruhenden Systems, einer völligen Verschiedenheit von Raum und Zeit und der Existenz einer „wahren Zeit“ und einer allgemeingültigen Gleichzeitigkeit sowie der Möglichkeit unendlich großer Geschwindigkeiten;  kommt zu dem Schluß: „Man kommt also dann zu denselben Resultaten, wie wenn man im Anschluß an EINSTEIN und MINKOWSKI die Existenz des Äthers und der wahren Zeit leugnet und alle Bezugssysteme als gleichwertig ansieht. Welcher der beiden Denkweisen man sich anschließen mag, bleibt wohl dem einzelnen überlassen“ (S. 1236).

– Lorentz erklärt sich hier für eine Position, die in den Augen der Relativisten den Horrorkatalog aller „alten“, „falschen“ und dank Einstein und Minkowski angeblich „überwundenen“ Gedanken vertritt und obendrein die Entscheidung zwischen seiner Äther-Position und den Relativisten für eine persönliche Geschmackssache erklärt, für die es offensichtlich keinerlei physikalisch zwingende Argumente gibt. Damit bestreitet Lorentz indirekt die übliche Prahlerei der Relativisten, daß irgendwelche Weltbilder der Menschheit umgewälzt worden sein sollen.  Besonders interessant sein Beharren auf der völligen Verschiedenheit von Raum und Zeit, worin ein wesentlicher Berührungspunkt mit Bernays 1913 (1911) liegt.

– Nach E. Whittaker (Hist. of the theories of aether and electricity. Bd. 2. 1953, S. 36) hat Lorentz bis an sein Lebensende an diesen Auffassungen festgehalten: „A distinguished physicist who visited Lorentz in Holland shortly before his death found that his opinions on this question were unchanged.“ Bedauerlicherweise teilt Whittaker den Namen des „distinguished physicist“ nicht mit.

– Angesichts dieser Position von Lorentz ist es eine Irreführung der Öffentlichkeit, wenn sein Name stets als „Vorläufer“ genannt und vollends durch den Propaganda-Sammelband „Das Relativitätsprinzip“  (Lorentz/ Einstein/Minkowski, 1913) – also noch 3 Jahre später – der Öffentlichkeit unterschwellig als „Erzvater“ und „Hauptvertreter“ der Relativistik präsentiert wird; in Wirklichkeit gehört er zu den unnachsichtigen Kritikern von Einsteins Spezielle Relativitätstheorie.

– Da Lorentz ein gutmütiger Mensch gewesen ist, und da das Referat aus der Feder eines Hauptvertreters der Relativistik stammt, sollte ein genauer Textvergleich des Referats mit hoffentlich erhaltenen Manuskripten von Lorentz vorgenommen werden.

 

1914 – Das Relativitätsprinzip:
3 Vorlesungen, gehalten in Teylers Stiftung zu Haarlem ; bearb. von W. H. Keesom [Willem Hendrik]. – Leipzig usw.: Teubner 1914. 52 S. (Zeitschrift für mathematischen und naturwissenschaftlichen Unterricht aller Schulgattungen. Beih. 1.) Vorlesung 1: Kinematik, S. 1-12. – 2: Kinematik, 12-25. – 3: Dynamik u. ART, 25-40. – Nachtrag: 40-52. – Weitere Ausgaben: 1921.

Behandelt in der 1. Vorlesung das „Relativitätsprinzip, welches wir Einstein verdanken“, im historischen Zusammenhang der verschiedenen Äther-Hypothesen seit Huygens, einschließlich der Folgerungen in der Kinematik (Längenkontraktion, Zeitdilatation), mit einiger Reserviertheit: „Es ist dies eine physikalische Hypothese, über welche schließlich die Beobachtung zu entscheiden hat.“ (S. 6)

– Die 2. Vorlesung erörtert zunächst Fragen der Elektrodynamik und der Gravitation, diskutiert dann die Bedeutung des Relativitätsprinzips. Läßt die „schon öfters genannten Beobachter A und B ihre Gedanken austauschen“ (S. 22): „Dann wird zwischen ihnen eine Diskussion eintreten können über die Frage, wer von beiden sich bewegt hat und wer nicht. Es ist klar, daß, wenn nichts anderes da ist als sie und ihre Laboratorien, diese Frage sinnlos ist“ (S. 22). Man benötigt also ein Drittes als Bezugssystem: aber auch bei Annahme z.B. eines Äthers könnten A und B die Frage, wer von beiden sich relativ zum Äther bewegt, nicht entscheiden. „Weiter könnten sie über ihre Messungen debattieren. A könnte zu B sagen: ich habe deutlich gesehen, daß Ihre Maßstäbe kürzer waren als die meinen. B sagt dann aber dasselbe zu A, und die Diskussion wäre wieder hoffnungslos.“ (S. 22). „Ihre Systeme der Zeitmessung könnten zu einer ähnlichen Diskussion Anlaß geben. In einen heftigen Wortstreit könnten sie geraten wegen der Frage, ob bestimmte Erscheinungen gleichzeitig seien oder nicht.“ (S. 22) „Sollten die Beobachter den Zeitbegriff als etwas Primäres, etwas ganz vom Raumbegriff Getrenntes betrachten wollen, so würden sie wohl erkennen, daß eine absolute Gleichzeitigkeit existiert; …“ (S. 23) .

– Des weiteren kritisiert er die „Abschaffung des Äthers“, weil es keinen großen Unterschied macht, „ob man vom Vakuum oder vom Äther spricht“ (S. 23) und zieht dann Bilanz: „Es ist gewiß merkwürdig, daß diese Relativitätsbegriffe, auch was die Zeit betrifft, so schnell Eingang gefunden haben.“ (S. 23).

– Lorentz liefert einen fast vollständigen Katalog der kritischen Argumente gegen die Kinematik Einsteins. Die von Fitzgerald und ihm selbst – unter der Annahme des Äthers!

– eingeführten Hypothesen lehnt er ab, wenn sie von den Relativisten ohne den Bezug auf einen ruhenden Äther behauptet werden. Er besteht auf voller Gegenseitigkeit (Reziprozität) der relativistischen Effekte (Längenkontraktion, Zeitdilatation), wo die Relativisten eine Asymmetrie behaupten.

– Sein hoffnungslos endender „Gedankenaustausch“ zwischen den Beobachtern thematisiert die Kernpunkte der bis heute vorgetragenen und nicht beantworteten Kritik. Obwohl die Relativisten Lorentz stets als einen ihrer Gründungsväter hinstellen wollen, ist er in Wahrheit ein Ahnherr der massiven Spezielle Relativitätstheorie-Kritik. In dem berühmten Sammelband „Das Relativitätsprinzip“ (erstmals 1913) ist Lorentz deshalb auch nur mit Arbeiten von 1895 und 1904 vertreten, obwohl man damals seine Göttinger Vorlesungen von 1910 schon kannte: Quellen, die den Relativisten nicht in den Kram passen, werden von ihnen nicht publiziert.

 

1928 – Conference on the Michelson-Morley Experiment [Pasadena 1927; Beitrag]
In: Astrophysical journal. 68. 1928, Nr. 5, S. 345-351; Beiträge zur Diskussion: 389-392; 395-396; 399-401.

Erörtert die möglichen Wirkungen eines hypothetischen Äthers auf die Interferenzstreifen im Michelson-Morley-Versuch und ähnlichen Interferometer- Versuchen, unter verschiedenen Annahmen über seinen Bewegungs-zustand relativ zur Erde (S. 345-348).

– Die Versuchsergebnisse führten zu der Überzeugung, „that the motion of the earth can never produce a first-order effect. This conviction was greatly strengthened when Einstein developed his theory of relativity and simply postulated that the result of all experiments which we perform in our laboratories must be independent of the motion of the earth, whatever may be the refinement of our measurements and the order of the effects which we can reach by them“ (S. 349).

– Diese Überzeugung hatte zur Folge, daß Versuche zur Beobachtung der Effekte erster Ordnung gar nicht mehr gemacht wurden: „I remember especially the assembly of the German Society of Natural Sciences in Düseldorf in 1898, at which numerous German physicists were present, Planck, W. Wien, Drude, and many others. We discussed especially the question of the first order effects. Some devices with which such an effect might be observed were proposed, but none of these attempts was ever made, so far as I know. The conviction that first-order effects do not exist became by and by too strong. We even got, finally, into the habit of looking only at the summary of experimental papers which dealt with such effects. In case the result was properly negative we felt perfectly satisfied“ (S. 349).

– Zum Parameter Zeit in seinen Transformationen erklärt Lorentz: „A transformation of the time was also necessary. So I introduced the conception of a local time which is different for different systems of reference which are in motion relative to each other. But I never thought that this had anything to do with the real time. This real time for me was still represented by the old classical notion of an absolute time, which is independent of any reference to special frames of coordinates. There existed for me only this one true time. I considered my time transformation only as a heuristic working hypothesis. So the theory of relativity is really solely Einstein’s work. And there can be no doubt that he would have conceived it even if the work of all his predecessors in the theory of this field hat not been done at all. His work is in this respect independent of the previous theories„ (S. 350).

– Die Ätherhypothese läßt im Michelson-Morley-Versuch eine Verschiebung der Interferenzstreifen erwarten, und ihr Ausbleiben kann durch Kontraktionshypothese erklärt werden. „Asked if I consider this contraction as a real one, I should answer „yes“. It is as real as anything that we can observe“ (S. 351).  Wenn  Lorentz die Relativitätstheorie zum alleinigen Werk Albert Einsteins erklärt, so tut er dies nicht aus Bescheidenheit oder Höflichkeit, sondern um jede Mit-Verantwortung für Albert Einsteins Behauptungen abzulehnen, für die die Relativisten stets Lorentz als „Vorläufer“ reklamieren möchten.

– Sein Beharren auch 1927 noch auf Ätherhypothese und absoluter Zeit entgegen der angeblich maßgeblichen „Mehrzahl der Physiker“ ehrt ihn, ebenso sein Bekenntnis an der Mitwirkung der „Überzeugungs“-physik seit der Jahrhundertwende und damit Aufdeckung der Grundlagen der wahren physikalischen Wissenschaft: der feste Glaube genügt, für den Glauben gefährliche Experimente werden nicht gemacht, und wenn die Ergebnisse negativ sind, fühlt man sich „perfectly satisfied“, ohne nachzusehen, wie sie genau zustandekommen. Es ehrt ihn, daß er nach 1910 die Einsteinsche Relativistik-Mode aus Überzeugung nicht mehr mitgemacht, seine Theoriekritik seit 1910 wiederholt und hier – 1927 – auch Selbstkritik vorgetragen hat: von diesem Lorentz ist in den Schriften der Relativisten aus guten Gründen nie die Rede.

– Seine Erklärung der Längenkontraktion als real gilt nur unter der Annahme seiner Ätherhypothese: deshalb nennt er sie „Lorentz contraction“.

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Siehe auch in diesem Blog: Die Kritik des Nobelpreisträgers Hendrik A. Lorentz wird verschwiegen

 

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