Albert Einsteins Relativitätstheorie: Die grundlegenden Arbeiten PDF
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Albert Einsteins Relativitatstheorie Herausgegeben und erlautert von Karl von Meyenn Albert Einstein 1879-1955 Albert Einsteins Relativititstheorie Die grundlegenden Arbeiten Herausgegeben und erlautert von Karl von Meyenn I I Vleweg Dieses Buch enthalt Beitrage aus verschiedenen Quellen, die jeweils auf der Titelseite des betreffenden Beitrags sowie im Inhaltsverzeichnis angegeben sind. Herausgeber und Ver lag danken den American Friends of the Hebrew University, Inc., New York, fUr die Genehmigung zur Wiedergabe der Arbeiten A. Einsteins sowie der ETH ZUrich (Prof. Dr. K. Chandrasekharan) zur Wiedergabe des Beitrages von H. Weyl. Das Bild des Schutzumschlags zeigt Albert Einstein etwa im Jahre 1905 (Bildstelle des Deutschen Museums, MUnchen). Herausgeber: Prof. Dr. Karl von Meyenn Seminari d'Historia de les Ciencies, Facultat de Ciencies, Universitat Autonoma de Barcelona E-Bellaterra (Barcelona) Spanien Der Verlag Vieweg ist ein Unternehmen der Verlagsgruppe Bertelsmann International. Aile Rechte vorbehalten © Friedr. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH, Braunschweig 1990 Softcover reprint of the hardcover 1st edition 1990 Das Werk einschlieBlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschUtzt. J ede Verwertung aulOerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlags unzu lassig und strafbar. Das gilt insbesondere fUr Vervielfaltigungen, Obersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Buchbinderische Verarbeitung: W. LangelUddecke, Braunschweig Umschlaggestaltung: Schrimpf und Partner, Wiesbaden ISBN-13: 978-3-528-06336-8 e-ISBN-13: 978-3-322-83770-7 DOl: 10.1007/ 978-3-322-83770-7 Inhaltsverzeichnis Vorwort: Albert Einsteins grundlegende Arbeiten zur Relativitiitstheorie ................. . 1 (Karl von Meyenn) Einleitung: 50 Jahre Relativitiitstheorie 69 [Hermann Weyl, Die Naturwissenschaften 38,73-85 (1951)] Erster Teil: Die Abhandlungen zur Speziellen Relativitat 109 Abhandlung [lJ: ~ther und Relativitiitstheorie ............... 111 [Albert Einstein, Rede, gehalten am 5. Mai 1920 an der Reichsuniversitat zu Leiden. Springer, Berlin 1920] Abhandlung [2]: Zur Elektrodynamik bewegter Korper ......... 124 [Albert Einstein, Annalen der Physik 17, 891-921 (1905)] Abhandlung [3]: 1st die Triigheit eines Korpers von seinem Energieinhalt abhiingig? .. , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 [Albert Einstein, Annalen der Physik 18,639-641 (1905)] Abhandlung [4]: Ober das Relativitiitsprinzip und die aus demselben gezogenen FoIgerungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 [Albert Einstein, Jahrbuch der Radioaktivitat und Elektronik 4,411-462 (1907) und 5,98-99 (1908)] Zweiter Teil: Die Abhandlungen tiber Gravitation und Allgemeine Relativitat ..................... 215 Abhandlung [5]: Einiges iiber die Entstehung der Allgemeinen Relativitiitstheorie ........................ 217 [Albert Einstein, Forum Philosophicum, 1930. Gekiirzte Fassung in "Me in Weltbild", hrsg. von Carl Seelig, Europa Verlag, Ziirich, 2. Auflage 1953. Taschenbuch-Ausgabe: Ullstein, Berlin 1974. Dort S. 134-138] VI Inhaltsverzeichnis Abhandlung [6]: Ober den EinfluB der Schwerkraft auf die Ausbreitung des Lichtes ........................... 222 [Albert Einstein, Annalen der Physik 35, 898-908 (1911)] Abhanldung 17]: Erkliirung der Perihelbewegung des Merkur aus der allgemeinen Relativitiitstheorie . . . . . . . . . . . . . . 234 [Albert Einstein, Sitzungsberichte der PreuBischen Akademie der Wissenschaften 1915,831-839] Abhandlung [8]: Die Feldgleichungen der Gravitation. . . . . . . . . . . .. 243 [Albert Einstein, Sitzungsberichte der PreuBischen Akademie der Wissenschaften 1915, 844-847] Abhandlung [9]: Die Grundlage der allgemeinen Relativitiitstheorie. 247 [Albert Einstein, Annalen der Physik 49, 769-822 (1916)] Abhandlung [10]: Lense-like action of a star by deviation of light in the gravitational field ........................ , 302 [Albert Einstein, Science 84,506-507 (1936)] Abhandlung [11]: On gravitational waves ............. . 304 [Albert Einstein und Nathan Rosen, Journal of the Franklin Institute 223, 43-54 (1937)] Abhandlung [12] Generalized theory of gravitation. . . . ..... 317 [Albert Einstein, Reviews of Modern Physics 20,35-39 (1948)] Vorwort Albert Einsteins grundlegende Arbeiten zur Relativitatstheorie Karl von Meyenn Unter der ungewohnlich groBen Anzahl hervorragender Gelehrter und Naturwissenschaftler, die das 20. Jahrhundert in seinem Verlaufe hervor gebracht hat, nimmt Albert Einstein weiterhin eine einzigartige Sonder stellung ein. Seine drei beriihmten Abhandlungen aus dem Jahre 1905, von denen eine die Relativitatstheorie begriindete, hatten ihn innerhalb von wenigen Jahren sprungartig von seiner Berner AuBenseiterstellung in den Mittelpunkt des allgemeinen wissenschaftlichen Lebens der damali gen Zeit versetzt. Internationalen Ruhm erlangte er aber erst durch die Bestatigung seiner aufgrund der allgemeinen Relativitatstheorie vorherge sagten Lichtablenkung im Gravitationsfeld der Sonne, die wahrend einer total en Sonnenfinsternis im Mai 1919 beobachtet werden konnte. Aber schon im September 1906, wahrend der Naturforscherversamm lung in Stuttgart, hatte der angesehenste Physiker des Deutschen Reiches Max Planck Partei fUr die "Lorentz-Einsteinsche Theorie" des deformier baren Elektrons ergriffen. Obwohl die bei dieser Gelegenheit diskutierten Kaufmannschen Ablenkbarkeitsmessungen von Elektronen eher zUgun sten der konkurrierenden Kugel-Theorie des starren Elektrons von Max Abraham (1903) ausgelegt werden konnten, war Planck (1906a) "wegen der groBartigen Vereinfachung aller Probleme der Elektrodynamik" von der Richtigkeit des Einsteinschen Gedankens uberzeugt. Die "experimen telle Bestatigung der Lorentz-Ensteinschen Theorie" wurde dann tatsach lich zwei Jahre spater durch Alfred Bucherer (1908) erbracht. .. Angaben iiber die im Text aufgefiihrte OriginaIliteratur und die wichtigste weiterfiihren de historische Sekundarliteratur sind in der angefiigten Bibliographie enthalten. (Bei Hinweisen auf dieses Verzeichnis wurde die dort angegebene Zitierweise benutzt.) 2 Karl von Meyenn: Vorwort Max von Laue war einer der ersten deutschen Physiker, die eine Verbindung mit Einstein aufnahmen. Er verfaBte auch das erste Lehrbuch tiber Relativitatstheorie, das 1911 in erster Auflage bei Vieweg in Braunschweig erschien. (Bildstelle des Deutschen Museums, Miinchen) Einsteins grundlegende Arbeiten zur Relativitiitstbeorie 3 Beriihmte Physiker wie Arnold Sommerfeld, Wilhelm Wien, Rudolf Ladenburg und Max von Laue suchten schon in den folgenden Jahren die Verbindung mit dem ungewohnlichen Mann im Berner Patentamt aufzu nehmen, urn sich aus erster Hand informieren und inspirieren zu lassen. Von Laue berichtet in seinem "Werdegang" (1961, S. XXI), wie er bereits im Herbst 1905 durch einen Vortrag Plancks auf Einsteins Relativitatsthe orie aufmerksam geworden sei. 1m neuen Jahr steht er schon mit ihm im Briefverkehr. Bald war er mit dem Gedankengut der Relativitatstheorie so vertraut, daB er das erste zusammenfassende Lehrbuch iiber diesen Ge genstand [von Laue, 1911] zu schreiben begann. Einen ersten Hohepunkt erlangte das offentliche Interesse fUr Ein steins Auffassungen imJahre 1908 wahrend der Kolner Naturforscherver sammlung. Hermann Minkowski hatte der Theorie in seinem Vortrag iiber ,.Raum und Zeit" eine so elegante Einkleidung verliehen, daB sie nun besonders bei den mathematisch geschulten Gelehrten groBen Anklang fand. Der erste personliche Auftritt Einsteins erfolgte dann im Herbst 1909 wahrend der Naturforscherversammlung in Salzburg. Hier sprach Einstein allerdings nicht mehr iiber Relativitat, sondern iiber seine Licht quantenhypothese. Damit lenkte er das allgemeine Interesse auf ein weite res Forschungsgebiet, das ihn gleichermaBen fUr die nachsten Jahrzehnte beschaftigen soUte. Nach einer Pause von zwei weiteren Jahren - Einstein war inzwischen nach einer kurzen Zwischenstation in Prag ordentlicher Professor in Zii rich geworden und stand gerade im Begriff' nach Berlin iiberzusiedeln - konnte er im September 1913 in Wien vor etwa 350 Zuhorern bereits iiber seine ersten Erfolge bei der Suche nach einer verallgemeinerten Relativi tatstheorie berichten (Einstein, 1913). In Berlin schlieBlich, wo Einstein bis zu seiner Emigration nach den Vereinigten Staaten im Jahre 1933 blieb, ist er als hauptamtliches Mitglied der PreuBischen Akademie der Wissenschaften auf dem Hohepunkt seiner wissenschaftlichen Laufbahn angelangt. Ohne Lehr- und Verwaltungsverpflichtungen und von einer groBen Zahl erstrangiger Forscher und wohlausgestatteter Institutionen umgeben, fand er hier die idealen Voraussetzungen fUr seine wissenschaft liche Arbeit. Doch der Ausbruch des Ersten Weltkrieges und die damit einsetzen den politis chen und spater zunehmend auch antisemitischen HaBkampag nen fUhrten in zunehmendem MaBe zu einer Entfremdung mit seiner un mittelbaren Umgebung. Das hinderte Einstein jedoch nicht, sein bereits 4 Karl von Meyenn: Vorwort Max Planck
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