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Einsteins Suche nach dem Weltbild

  • Gerald Holton

Zusammenfassung

Zahlreiche Feiern haben im Jahre 1979 anläßlich des 100. Geburtstages von Albert Einstein stattgefunden, und sein Werk wurde dabei in vielen Aspekten untersucht. Aber gerade der grenzüberschreitende Charakter dieses Werkes macht jede Untersuchung ebenso anziehend wie unerschöpflich.

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Anmerkungen

  1. 1.
    A. Einstein, Physik und Realität, in: Aus meinen späten Jahren (DVA, Stuttgart 1979), S. 67Google Scholar
  2. 2.
    A. Einstein, Das Fundament der Physik, ibid., S. 106Google Scholar
  3. 3.
    A. Einstein, Mein Weltbild (hrsg. von Carl Seelig) (Querido Verlag, Amsterdam 1934 ). Die Briefe im Einstein-Archiv in Princeton zeigen, daß der Verleger diesen Titel auf Anraten des Einstein-Biographen und Schwiegersohns Rudolf Kayser wählte. Einstein selbst war über diesen Titel nicht erfreut und betrachtete ihn als „geschmacklos und irreführend“. Schließlich stellte das Buch eine Sammlung unterschiedlicher Aufsätze und keine Darstellung eines kohärenten Weltbildes dar.Google Scholar
  4. 4.
    C. Geertz, The Interpretation of Cultures (Basic Books, New York 1973 ), S. 141 Siehe dazu den Abschnitt „Was ist eigentlich Denken?“ aus Einsteins Autobriographisches in Schilpp (Hrsg.), Albert Einstein als Philosoph und Naturforscher (Vieweg, Braunschweig 1979) und den Aufsatz „Die Gesetze der Naturwissenschaft und die Gesetze der Ethik in Ref. 1Google Scholar
  5. 5.
    A. Einstein, In Memoriam Marie Curie, Ref 1, S. 207Google Scholar
  6. 6.
    Erwin Panofsky, Sinn und Deutung in der bildenden Kunst ( Dumont, Köln 1975 ), S. 23Google Scholar
  7. 7.
    A. Einstein, Autobiographisches, in Ref. 5, S. 35Google Scholar
  8. 8.
    Die Ereignisse rund um Einsteins Ankunft finden sich ausführlich hei Philipp Frank, Einstein, sein Leben und seine Zeit (Vieweg, Braunschweig 1979). Auch brachte die New York Times zwischen dem 3. April und dem 30 Mai 1921 einige detaillierte Berichte über Einsteins Besuch. Die hier zitierten Abschnitte stammen aus der New York Times vom 3., 4 und 5. April. Report of the Seventy-ninth Meeting of the British Association for the Advancement of Science, Winnipeg, 1909 ( John Murray, London 1910 ), S. 3–29Google Scholar
  9. 9.
    Einsteins explizites Interesse an methodischen Fragen manifestierte sich bereits sehr früh und hielt bis zu seinem Lebensende fast hartnäckig an. Er führte die Unterscheidung zwischen „induktiver Physik“ und „deduktiver Physik” in seiner Inaugural-rede in Berlin „Prinzipien der Theoretischen Physik“ im Jahre 1914 ein (Ref 3, S. 110–113). Die eng damit zusammenhängenden Ausdrücke „konstruktive Theorie” und „Prinziptheorie“ erschienen erstmals in seinem Aufsatz „Was ist Relativitätstheorie?” (Ref. 3, S. 220 ).Google Scholar
  10. 10.
    H. A. Lorentz, Electromganetic Phenomena in a System Moving with Any Velocity Less than that of Light, Proceedings of the Academy of Sciences of Amsterdam 6 (1904)Google Scholar
  11. 11.
    Vom Standpunkt der Wissenschaftsgeschichte wurde dies analysiert von Stephen Brush, Philipp Frank, Charles Gillispie, Stanley Goldberg, Werner Heisenberg, Russel McCormmach, Arthur I. Miller, Stephen Toulmin und anderen.Google Scholar
  12. 12.
    W. Kaufmann, Entwicklung des Elektronenbegriffs, in: Verhandlungen der Gesellschaft deutscher Naturforscher und Ärzte (vorgetragen im September 1901) (F. C. W. Vogel, Leipzig 1902), S. 125–126. Zwei Jahre später schloß er aus seinen Experimenten, daß sowohl p-Strahlen, als auch Kathoden-Strahlen „aus Elektronen bestehen, deren Masse rein elektromagnetischer Natur ist“. Siehe dazu W. Kaufmann, Über die „Elektromagnetische Masse” der Elektronen, Göttinger Nachrichten (1903), S. 103.Google Scholar
  13. 13.
    A. Einstein, Äther und Relativitätstheorie (Julius Springer, Berlin 1920 ) Autobiographisches (Ref. 5 ), S. 7–9Google Scholar
  14. 14.
    A. Einstein, Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt, Annalen der Physik 17 132–149 (1905). Einstein hatte auch andere Einwände gegen die zeitgenössische Theorie. Beispielsweise führte sie zu der von Paul Ehrenfest später so genannten „Ultraviolett-Katastrophe“.Google Scholar
  15. 18.
    A. Einstein, Über die vom Relativitätsprinzip geforderte Trägheit der Energie, Annalen der Physik 23, S. 372 (1907)ADSGoogle Scholar
  16. 19.
    Zitiert in Carl Seelig, Albert Einstein, eine dokumentarische Biographie (Europa Verlag, Zürich 1954 ), S. 61 62.Google Scholar
  17. 20.
    A. Einstein, Kinetische Theorie des Wärmegleichgewichtes und des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik, Annalen der Physik, 9, S. 417–433 (1902)ADSCrossRefzbMATHGoogle Scholar
  18. 21.
    Autobiographisches (Ref. 5), S. 10Google Scholar
  19. 22.
    Siehe Ref. 18Google Scholar
  20. 23.
    A. Einstein, Zur Elektrodynamik bewegter Körper, Annalen der Physik 17, S. 891–921 (1905)ADSCrossRefzbMATHGoogle Scholar
  21. 24.
    Autobiographisches (Ref 5), S. 19Google Scholar
  22. 25.
    Albert Einstein erinnert sich in einem Brief an Carl Seelig vom 19. Febr. 1955 folgendermaßen an seine erste Arbeit über Relativitätstheorie: „Es ist zweifellos, daß die spezielle Relativitätstheorie, wenn wir ihre Entwicklung rückschauend betrachten, im Jahre 1905,reif zur Entdeckung war’. Lorentz hatte schon erkannt, daß für die Analyse der Maxwellschen Gleichungen die später nach ihm benannte Transformation wesentlich sei, und Poincaré hat diese Erkenntnis noch vertieft. Was mich betrifft, so kannte ich nur Lorentz’ bedeutendes Werk von 1895, aber nicht Lorentz’ spätere Arbeit, und auch nicht die daran anschließende Untersuchung von Poincaré. In diesem Sinne war meine Arbeit von 1905 selbständig. Was dabei neu war, war die Erkenntnis, daß die Bedeutung der Lorentztransformation über den Zusammenhang mit den Maxwellschen Gleichungen hinausging und das Wesen von Raum und Zeit im Allgemeinen betraf. Auch war die Einsicht neu, daß die,Lorentz-Invarianz’ eine allgemeine Bedingung sei für jede physikalische Theorie. Dies war für mich von besonderer Wichtigkeit, weil ich schon früher erkannt hatte, daß die Maxwellsche Theorie die Mikro-Struktur der Strahlung nicht darstelle und deshalb nicht allgemein haltbar sei…“Google Scholar
  23. 26.
    Goethe an Zelter, 9.8. 1828: Zitiert in: Roman U. Sexl, Helmuth Urbantke, Relativi-tat - Gruppen - Teilchen (Springer 1982, Wien, S. 1 )Google Scholar
  24. 27.
    Zum Unterschied von Poincaré und anderen Autoren betrachtete Einstein das Relativitätsprinzip weder als mehr oder weniger exakte empirische Tatsache noch als Feststellung, die aus einer zukünftigen Theorie folgen sollte. Es wurde vielmehr als ein Axiom postuliert, das in allen Zweigen der Physik gleichermaßen gelten sollte.Google Scholar
  25. 28.
    Es ist erwähnenswert, daß Einstein bei der Aufstellung des allgemeinen Relativitätsprinzips wiederum auf Postulate zurückgriff und dabei oberste Prinzipien verallgemeinerte. Eine Analyse von Einsteins Postulaten findet sich bei G. Holton, Constructing a Theory: Einstein’s Model, American Scholar 48 309–340, (1979)Google Scholar
  26. 29.
    VIg. T. Hirosige, The Ether Problem, the Mechanistic World View, and the Origin of the Theory of Relativity, Historical Studies in the Physcial Sciences 7, S. 3–82, (1976)Google Scholar
  27. 30.
    Walter Kaufmann, Über die Konstitution des Elektrons, Annalen der Physik, 19 487–553, (1906) (Hervorhebungen im Original). Ein Vorbericht findet sich in W. Kaufmann, Über die Konstitution des Elektrons, Sitzungsbericht der k. preuss. Akademie d. Wiss. 45, S. 949–956 (1905)Google Scholar
  28. A. Einstein, Über das Relativitätsprinzip und die aus demselben gezogenen Folgerungen, Jahrb. der Radioakt. u. Elektr. 4, 411–462 (1908). Zur Antwort Einsteins siehe G. Holton, Thematische Aussagen der Wissenschaft (Suhrkamp, Frankfurt 1981), S. 203 ff.Google Scholar
  29. 32.
    A. Einstein, Motiv des Forschens, in Ref. 3, S. 108–109. Ähnliche Passagen finden sich auch später wiederholt, wie beispielsweise in dem Aufsatz „Das Raum-, Äther-und Feldproblem der Physik“, der 1930 erschien (ibid., S. 238): „Die Relativitätstheorie ist ein schönes Beispiel für den Grundcharakter der modernen Entwicklung der Theorie. Die Ausgangshypothesen werden nämlich immer abstrakter, erlebnisferner. Dafür aber kommt man dem vornehmsten wissenschaftlichen Ziele näher, mit einem Mindestmaß von Hypothesen oder Axiomen ein Maximum von Erlebnisinhalten durch logische Deduktion zu umspannen”.Google Scholar
  30. 33.
    A. Einstein, Les Prix Nobel en 1921 1922 (Stockholm, 1923), und Nobel Lectures, 1901–1921 ( Elsevier, Amsterdam 1967 ), S. 482–490Google Scholar
  31. 34.
    In einem seiner letzten Aufsätze, nämlich dem Aufsatz „Relativität und Raumproblem“ Anhang 5 der Neuauflage von A. Einstein, Über die spezielle und allgemeine Relativitätstheorie (Vieweg, Braunschweig 1954) kehrt Einstein zu diesem Punkt zurück: „Es erscheint deshalb natürlicher, das Physikalisch-Reale als ein vierdimensionales Sein zu denken, statt wie bisher als das Werden eines dreidimensionalen Seins.” (S. 97)Google Scholar
  32. 35.
    Autobiographisches (Ref. 8), S. 22Google Scholar
  33. 36.
    Autobiographisches (Ref. 8), S. 30 (Hervorhebungen im Original)Google Scholar
  34. 37.
    Das Raum-, Äther-und Feldproblem der Physik (Ref. 32), S. 147Google Scholar
  35. 38.
    On the Generalized Theory of Gravitation (1950), in: Ideas and Opinions (Crown, N. Y 1954), S. 352 ff. Siehe auch: Das Fundament der Physik (1940), Ref. 2, S. 112–113: „Um eine Theorie zu bauen, bedarf es nicht nur der klaren Erkenntnis eines Ziel; man muß auch einen Gesichtspunkt haben, welcher die an sich unbeschränkten Möglichkeiten genügend einschränkt.“Google Scholar
  36. 39.
    Ref. 15, S. 14Google Scholar
  37. 40.
    A. Einstein, Maxwells Einfluß auf die Entwicklung der Auffassung des Physikalisch-Realen, (in Ref. 3 ), S. 208–215Google Scholar
  38. 41.
    A. Einstein, Das Fundament der Physik (Ref. 2 ), S. 106–121Google Scholar
  39. 42.
    Brief an Max von Laue vom 17. Januar 1952 im Einstein-Archiv in PrincetonGoogle Scholar
  40. 43.
    A. Einstein, Bemerkungen zu den in diesem Band vereinigten Arbeiten, in Ref. 8, S. 494Google Scholar
  41. 44.
    Ref. 34, S. 157 (Hervorhebungen von G. H.)Google Scholar
  42. 45.
    Ref. 2, S. 96Google Scholar
  43. 46.
    A. Einstein, Über die Entwicklung unserer Anschauungen über das Wesen und die Konstitution der Strahlung, Phys. Zeits. 10, 817–828 (1909)Google Scholar
  44. 47.
    A. Einstein, Zur Quantentheorie der Strahlung, Mitteil. d. physikal. Ges. Zürich (1916), S. 47–62; auch in Phys. Zeits. 18, 121–128 (1917). Eine gute Diskussion gibt Martin J. Klein, „Einstein and the Wave-Particle Duality“, The Natural Philosopher 3, 1–49 (1964)Google Scholar
  45. 48.
    Ref. 2, S. 121Google Scholar
  46. 49.
    Dies wurde vor kurzem von Eugen Wigner in einer Ansprache am 25. April vor der Amerikanischen Physikalischen Gesellschaft „The Basic Conflict between the Concepts of General Relativity and Quantum Mechanics“ hervorgehoben. Prof. Wigner fügte hinzu: „Es ist nicht unvernünftig zu sagen, daß die Aufmerksamkeit der allgemeinen Relativitätstheorie makroskopischen Objekten gilt, für die die Unschärfen in der Ortsbestimmung vernachlässigbar sind, während der Quantentheoretiker seine Aufmerksamkeit auf mikroskopische Pbjekte beschränkt, also auf Atome und Teilchen, deren Gravitationswechselwirkung im Vergleich zu anderen Wechselwirkungen vernachlässigbar sind.” Darauf hätte Einstein vielleicht mit einer Passage aus „Physik und Realität“ (Ref. 2, S. 101) geantwortet: „Es ist allerdings darauf hingewiesen worden, daß bereits die Einführung eines raumzeitlichen Kontinuums angesichts der molekularen Struktur allen Geschehens im Kleinen möglicherweise als naturwidrig anzusehen sei. Vielleicht weise der Erfolg von Heisenbergs Methode auf eine rein algebraische Methode der Naturbeschreibung, auf die Ausschaltung kontinuierlicher Funktionen aus der Physik hin. Dann aber muß auch auf die Verwendung des Raum-Zeit-Kontinuums prinzipiell verzichtet werden. Es ist nicht undenkbar, daß der menschliche Scharfsinn einst Methoden finden wird, welche die Beschreitung dieses Weges möglich machen. Einstweilen aber erscheint dieses Projekt ähnlich wie der Versuch, in einem luftleeren Raum zu atmen.” Vom Jahre 1905 an, als sich die Einführung des diskontinuierlichen Lichtquants als „heuristischer“, also nicht grundlegender Gesichtspunkt aufzwang, hing Einstein am Kontinuum als einem grundlegenden, thematischen Begriff. Es erschien in einer Art Maxwellschen Programm zur Formulierung einer vereinheitlichten Feldtheorie und wird in fast leidenschaftlichen Tönen in seinen Briefen verteidigt. Die atomare Diskretheit und alle ihre Folgen waren ein Problem und keine Lösung.Google Scholar
  47. 50.
    P. A. M. Dirac, Unification: Aims and Principles, Ansprache am 21. März 1979 beim Jerusalem Einstein Centennial SymposiumGoogle Scholar
  48. 51.
    Vergleiche Ref. 31, S. 243–246Google Scholar
  49. 52.
    Ref. 40, S. 159Google Scholar
  50. 53.
    Ref. 8, S. 2Google Scholar
  51. 54.
    Ref 2, S. 120Google Scholar
  52. 55.
    Max Planck wird in Ernst Lecher, Physikalische Weltbilder (Theodore Thomas Verlag, Leipzig 1912 ), S. 84, zitiert.Google Scholar
  53. 56.
    Ref. 19, S. 89Google Scholar
  54. 57.
    A. Einstein, Über die spezielle und die allgemeine Relativitätstheorie (Friedr. Vieweg, Braunschweig 1917 ), S. 52Google Scholar
  55. 58.
    Ref. 2, S. 67–69Google Scholar
  56. 59.
    Ref. 40, S. 159Google Scholar
  57. 60.
    New York Times, April 4, 1921Google Scholar
  58. 61.
    Ibid., April 16, 1921Google Scholar
  59. 62.
    Ref. 3, S. 131; siehe auch den darauffolgenden Aufsatz „Was ist Relativitätstheorie?“, der für die London Times vom 28. November 1919 geschrieben wurde.Google Scholar
  60. 63.
    Zitiert in M. Klein „Einstein an Revolutions“, Vistas in Astronomy 17,113 (1975). In diesem nützlichen Aufsatz fügt Klein hinzu: „Er meinte, daß die Überstrapazierung des Ausdrucks `wissenschaftliche Revolution’ zu einem falschen Bild der Entwicklung der Wissenschaft führt, die tatsächlich `ein Entwicklungsprozeß ist, zu dem die besten Köpfe aufeinanderfolgender Generationen in unermüdlicher Arbeit beitragen’, ein Prozeß der langsam zu tieferen Auffassungen der Naturgesetze führt’.”Google Scholar
  61. 64.
    H. A. Lorentz, The Einstein Theory of Relativity (Brentano’s, New York 1920), S. 23–24. Einstein zögerte nicht, den Ausdruck „Schönheit einer Theorie“ in seine wissenschaftlichen Arbeiten aufzunehmen, siehe z.B. Sitzungsber. d. preuss. Akad. d. Wiss. 1919, S. 349–356.Google Scholar

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© Springer Fachmedien Wiesbaden 1984

Authors and Affiliations

  • Gerald Holton

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