Relativitätstheorie - Fakultät für Physik und Astronomie - Universität ...

122 Feldgleichen der Allgemeinen Relativitätstheorie
in denen es geschrieben ist. Es ist in der Sprache der Mathematik geschrieben, und
deren Buchstaben sind Kreise, Dreiecke und andere geometrische Figuren, ohne die
es dem Menschen unmöglich ist, ein einziges Wort davon zu verstehen; ohne diese
irrt man in einem dunklen Labyrinth herum.” 1
Neu ist aber auch eine Verschiebung des Interesses vom allumfassenden Weltbild zum Einzelphänomen,
womit der Grundstein für eine empirische am Experiment orientierte Wissenschaft
gelegt wird:
“Ich halte das Auffinden einer Wahrheit, auch der kleinsten, für wichtiger als jene
länglichen Disputationen über die größten Fragen, die zu nichts führen” 2
Relativitätsprinzip
Eine wichtige Errungenschaft der Renaissance ist das Relativitätsprinzip. Der wohl erste wirkliche
“Relativist” ist der Theologe Nikolaus von Kues (1401-1464), auch Cusanus genannt. Obwohl
er kein Naturwissenschaftler ist, eilt er seiner Zeit weit voraus. Weder die Erde, die Sonne
noch irgendein anderer Himmelskörper seien seiner Ansicht nach als Mittelpunkt der Welt zu
betrachten. Gott als Grundlage für die Existenz der Welt könne nämlich nicht selbst Teil der Welt
sein und aus diesem Grunde – in heutigen Jargon ausgedrückt – auch nicht mit der Welt physikalisch
wechselwirken. Demzufolge unterliege die Welt Naturgesetzen, in die Gott nicht aktiv
eingreift, die also gewissermaßen autonom ablaufen und in ihrer Form zeitlich unveränderlich
sind. Da kein Element dieser Welt Gott-gleich und damit in besonderer Weise ausgezeichnet wäre,
könnten sich diese Naturgesetze nur auf die Relationen zwischen Objekten beziehen. Gott sei
dagegen das “Nicht-Andere”, also der Seinsgrund, der nicht in relativen Kategorien ausdrückbar
ist. Mit diesem spekulativen Weltbild ist Cusanus wohl der erste moderne Relativist und geht
sehr viel weiter als z.B. Kopernikus, der fast 100 Jahre später mit seiner Schrift “De Revolutionibus
Orbium Coelestium” den Mittelpunkt der Welt zwar von der Erde zur Sonne verlegt,
jedoch im Grunde das Konzept eines absoluten Bezugssystems beibehält.
Das Relativitätsprinzip verbannt nicht nur den Menschen aus dem Mittelpunkt des Universums,
sondern hat auch andere weitreichende Konsequenzen. Wenn nämlich die Naturgesetze
ausschließlich auf Relationen zwischen Objekten beruhen, muss die Struktur von Raum und Zeit
damit verträglich ist. In heutiger Sprache ausgedrückt müssen Raum und Zeit die notwendigen
Symmetrien besitzen, nämlich homogen, isotrop und unbegrenzt sein. Die bis dahin allgemein
akzeptierte Vorstellung von einer Begrenzung des Diesseits durch eine Fixsternsphäre war damit
nicht mehr kompatibel. Giordano Bruno unternahm den Versuch, das religiöse Weltbild dieser
neuen Sichtweise anzupassen: Nur ein unendliches Universum reflektiere Gottes Unendlichkeit
in angemessener Weise, argumentiert er.
Galieo Galilei, der eher an der “Wahrheit, auch der kleinsten” interessiert ist, gelingt es zuerst,
das Relativitätsprinzip anschaulich und dann in Form der berühmten Galilei-Transformation
auch mathematisch zu formulieren:
“Schließt Euch in Gesellschaft eines Freundes in einen möglichst großen Raum unter
dem Deck eines großen Schiffes ein. Verschafft Euch dort Mücken, Schmetter-
1 Galileo Galilei, Saggiatore (1623).
2 ”Io stimo più il trovar un vero, benché di cosa leggiera, che ’l disputar lungamente delle massime questioni senza
conseguir verità nissuna.“ Nachweis unklar.
Haye Hinrichsen — Allgemeine Relativitätstheorie