Relativitätsprinzip
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Das Relativitätsprinzip ist ein Grundpfeiler der modernen Physik. Es besagt, dass alle Beobachter, die sich mit konstanter Geschwindigkeit gegeneinander bewegen, völlig gleichberechtigt sind. Zugrund liegt die Annahme, dass Bewegungen immer auf Körper bezogen sein müssen. Da man keinen Körper kennt, von dem man weiß, dass er absolut ruht, so kann man keine absolute Bewegung sicher bestimmen.
Das Relativitätsprinzip der Bewegung geht entgegen verbreiteter Annahme nicht auf Galileo Galilei zurück. Nach Galilei ist Geschwindigkeit objektiv und absolut zu bestimmen, und zwar mit Hilfe eines absoluten raumzeitlichen Maß- und Bezugssystems, das er in seinen 'Discorsi' von 1638 bildlich vorstellt (Dritter Tag, De motu aequabili, Theorem I Prop. I).
[Bearbeiten] Physikalische Formulierung
In der klassischen Formulierung besagt das Relativitätsprinzip, dass in (relativ zueinander) gleichförmig bewegten Inertialsystemen die gleichen physikalischen Gesetze gelten (Kovarianz). Das heißt, die Formeln der klassischen Mechanik behalten ihre Gültigkeit, wenn man ein System der sogenannten Galilei-Transformation unterzieht.
- Spezielles Relativitätsprinzip
Hendrik Antoon Lorentz, Henri Poincaré und Albert Einstein forderten die Kovarianz nicht nur der Mechanik, sondern auch der Elektrodynamik. Dies konnte erreicht werden, indem die Galilei-Transformation durch die Lorentz-Transformation ersetzt wurde. Die Folge war, dass man zugunsten eines speziellen Relativitätsprinzips im Rahmen von Einsteins spezieller Relativitätstheorie auf die Vorstellung eines absoluten Raums und einer absoluten Zeit verzichten musste. Für Geschwindigkeiten, die klein gegenüber der Lichtgeschwindigkeit sind, geht das spezielle Relativitätsprinzip in dasjenige von Galilei über.
- Allgemeines Relativitätsprinzip
Während das spezielle Relativitätsprinzip nur für gleichförmig bewegte Inertialsysteme gilt, führte Einstein die Forderung ein, dass alle Bezugssysteme (egal ob beschleunigt oder unbeschleunigt) gleichbereichtigt sein müssen. In der Allgemeinen Relativitätstheorie ist diese Forderung erfüllt.
Quellen zu Galilei: Galileo Galilei, Discorsi e Dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze attinenti alla mecanica ed i movimenti locali, Leiden 1638.
