Analysis

3. KLASSISCHE MECHANIK 1253
Richtung aneinander vorbeifliegen, und einen Lichtstrahl, der in Richtung
der einen Rakete zwischen ihnen hindurchsaust. Müßte in diesem Fall nicht
von den beiden Besatzungen für diesen Lichtstrahl eine unterschiedliche Geschwindigkeit
gemessen werden? Statt im weiteren stets von “Rakete Eins”
und “Rakete Zwei” zu reden, denken wir uns der Klarheit der Darstellung
halber lieber den einen Beobachter in einem sehr langen Zug und nennen ihn
den Schaffner, und denken uns den anderen Beobachter auf einem Bahnhof,
durch den der besagte Zug fährt, und nennen ihn den Bahnhofsvorsteher.
Der Schaffner mißt seinen Zug sorgfältig aus und setzt sich genau in die Mitte.
Gerade zu dem Zeitpunkt, zu dem sich Schaffner und Bahnhofsvorsteher
gegenüberstehen, sehen beide auch noch die Vorder- und die Rücklichter des
Zuges aufleuchten. Daraus ziehen sie jedoch unterschiedliche Schlüsse. Der
Schaffner sagt: Na klar, die sind gleichzeitig angegangen. Der Bahnhofsvorsteher
dahingegen meint: Als diese Lampen ihr Licht ausgesandt haben, das
ist ja nun eine kleine Weile her, war die Lokomotive noch näher am Bahnhof
als der Schlußwagen, folglich müssen die Lichter des Schlußwagens etwas früher
angegangen sein, damit ihr Licht dennoch meine Augen zur selben Zeit
erreichen konnte wie das Licht aus den Lampen der Lokomotive.
3.15.3. Wer hat aber denn nun recht? Unmittelbar würde man wohl erst
einmal sagen: Der Bahnhofsvorsteher hat recht, denn er bewegt sich nicht;
Dann aber erinnert man sich, daß ja auch der Bahnhof selbst durchs Weltall
rast und daß es sich auch um unsere zwei Raketen handeln könnte, und dann
fällt uns die Entscheidung möglicherweise schon nicht mehr so leicht, wer von
beiden denn nun recht hat.
3.15.4. Die “Relativitätstheorie” löst diesen Widerspruch wie folgt auf: Beide
haben recht und wir müssen unsere Vorstellung von einer “absoluten Zeit”
aufgeben. Was für den einen Beobachter gleichzeitig ist, ist es für den anderen
noch lange nicht! Präziser modelliert man in der Relativitätstheorie Raum
und Zeit gemeinsam als eine Menge von “Raum-Zeit-Punkten” oder “Ereignissen”.
Das Aufleuchten eines Vorderlichts unseres Zuges etwa wäre solch
ein Ereignis, oder auch das Aufleuchten eines Rücklichts. Jeder unserer beiden
Beobachter ordnet jedem solchen Ereignis in einer Weise, die wir noch
ausführlich diskutieren werden, vier reelle Zahlen zu: Drei Raumkoordinaten
und eine Zeitkoordinate. Und in unserem speziellen Fall würde eben der
Schaffner den beiden fraglichen Aufleucht-Ereignissen dieselbe Zeitkoordinate
zuordnen, der Bahnhofsvorsteher dahingegen verschiedene Zeitkoordinaten.
3.15.5. Das hat hinwiederum auch für die Längenmessung Konsequenzen:
Der Bahnhofsvorsteher würde ja wohl vernünftigerweise die Länge des Zuges
erklären, indem er gleichzeitig in seinem Sinne die Ortskoordinaten von Lokomotive
und Schlußwagen bestimmt und die Differenz bildet. Er wird dabei ei-