Ich lese Big Bang von Simon Singh. Hier ist die Kurzgeschichte (wie ich sie verstanden habe):
Einstein bekommt einen Widerspruch, wenn er das annimmt
1- Die Lichtgeschwindigkeit ist bezüglich des Äthers konstant.
2- Die Galileische Relativitätstheorie ist wahr.
denn wenn du mit Lichtgeschwindigkeit reisen würdest, könntest du dich nicht im Spiegel sehen, da du dich in Bezug auf den Äther mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen würdest wie das Licht, das dein Gesicht verlässt. Sie könnten also sagen, dass Sie sich bewegen, was der galiläischen Relativitätstheorie widerspricht.
Von hier aus scheint es logisch zu sein (unter der Annahme der galiläischen Relativitätstheorie), dass Sie Ihr Gesicht auf dem Spiegel sehen werden, daher kann die Lichtgeschwindigkeit in Bezug auf den Äther nicht konstant sein. Und hier komme ich ins Stocken, für mich ist der naheliegendste Weg, dieses Problem zu lösen, zu denken, dass Licht wie alles andere, was wir wissen, wirkt, wenn Sie sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen und einen Ball in die gleiche Richtung werfen die Bewegung mit einer Geschwindigkeit , sehen Sie, wie der Ball Sie verlässt und jemand, der sich nicht in Bezug auf Sie bewegt, wird es sehen . Aber laut dem Buch war Einsteins erster Gedanke zu sagen, dass Licht für jeden Beobachter eine konstante Geschwindigkeit hat.
Hier kommt also endlich meine Frage: Hat Einstein (oder irgendjemand vor ihm) das erste Argument, das ich hier vorgebracht habe, berücksichtigt, und wenn ja, warum hat er es verworfen?
PD Falls es nützlich ist, etwas über meinen Hintergrund zu wissen, ich bin Mathematiker mit sehr wenig Wissen über Physik, nur die Dinge, die ich in diesen Art von enthüllenden Büchern lese. Entschuldigung für Inkongruenzen oder Ungenauigkeiten, ich würde mich sehr über Korrekturen freuen.
Einstein las Maxwell.
Axiom a) folgt aus Maxwells elektromagnetischer Lichttheorie. Axiom b) ist in Ihrer Nachricht ungenau formuliert. Das eigentliche Axiom ist, dass man die absolute Bewegung des Beobachters nicht erfassen kann (oder dass die Naturgesetze unabhängig von der Bewegung des Beobachters sein müssen (geradlinig und mit konstanter Geschwindigkeit)). Dies ist die Verallgemeinerung von Galileos Relativitätsprinzip, die Einstein formulierte.
Genauer gesagt sind Maxwells Gleichungen, die Licht beschreiben, unter der Galileischen Transformation nicht unveränderlich. Deshalb muss die „Galileische Relativitätstheorie“ durch die „Spezielle Relativitätstheorie“ ersetzt werden. Dies wurde von mehreren Personen ungefähr gleichzeitig verstanden (Einstein, Lorentz und Poincaré). Sie fanden die richtigen Transformationen, die die Maxwell-Gleichungen bewahren. Die Gruppe dieser Transformationen heißt Poincaré-Gruppe und die Untergruppe der homogenen Transformationen heißt Lorentz-Gruppe.
Einstein selbst schrieb in einem Brief vom 14. Dezember 1915 an Moritz Schlick, er sei vor allem von David Hume und Ernst Mach inspiriert worden . Laut dem Artikel How Hume and Mach Helped Einstein Find Special Relativity , „Es war mehr Hume als Mach.“
Zitat aus Einsteins Brief an Schlick:
Ihre Darstellung ist auch ganz richtig, dass der Positivismus rel. Theorie, ohne es zu verlangen. Auch Sie haben richtig gesehen, dass dieser Gedankengang großen Einfluss auf meine Bemühungen hatte, und zwar auf E. Mach und noch viel mehr auf Hume, dessen Abhandlung über das Verstehen ich kurz vor der Entdeckung der Relativitätstheorie mit Eifer und Bewunderung studierte.
Einstein fährt fort:
Es ist sehr gut möglich, dass ich ohne diese philosophischen Studien nicht sagen kann, dass die Lösung gekommen wäre.
In Einsteins Autobiographischen Notizen von 1949 schreibt er:
Heute weiß natürlich jeder, dass alle Versuche, dieses Paradox [des Lichts, das zur speziellen Relativitätstheorie führt] zufriedenstellend aufzuklären, zum Scheitern verurteilt waren, solange das Axiom vom absoluten Charakter der Zeit bzw. der Gleichzeitigkeit unerkannt im Unbewussten wurzelte . Dieses Axiom und seinen willkürlichen Charakter klar zu erkennen, impliziert bereits das Wesentliche der Problemlösung. Die Art der kritischen Argumentation, die für die Entdeckung dieses zentralen Punktes erforderlich ist, wurde in meinem Fall insbesondere durch die Lektüre der philosophischen Schriften von David Hume und Ernst Mach entscheidend gefördert.
EDIT 07. August 2022
In einem Brief an seinen alten Freund Michele Besso schrieb Einstein unter Bezugnahme auf Machs antimetaphysische Philosophie:
Machs Weg kann nichts Lebendiges hervorbringen; es kann nur schädliches Ungeziefer vernichten.
Jan Peter Schäfermeyer
Konifold
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