Die Relativitätstheorie in der modernen Physik.
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2.
Während die traditionelle Mechanik die Bewegung eines
materiellen Punktes durch drei Gleichungen beschreibt,
x = f(t), y = g(t), z = = h(t),
weil sie den Punkt entsprechend den drei Dimensionen des Raumes
auf ein dreiachsiges Koordinatensystem bezieht, müssen wir auf
Grundlage der Einheitslehre von Raum und Zeit diesen drei Bahn-
gleichungen noch eine vierte Gleichung
u = ict
hinzufügen, da wir die drei (rechtwinkligen) Raumachsen x, y, z
durch eine vierte rechtwinklige Achse u, die sogenannte Zeitachse,
ergänzt denken. Diese merkwürdige vierte Gleichung, welche ich
als die Minkowskische oder auch als die Tempogleichung
bezeichnen werde, enthält sozusagen die Quintessenz der ganzen
,,Relativitätstheorie" in sich, weshalb sie unsere besondere Auf-
merksamkeit verdient. Sie besagt zunächst, daß die Bewegung
eines materiellen Punktes P nicht bloß drei Komponenten, son-
dern auch noch eine vierte Komponente hat, die in die Richtung
der Zeitachse u fällt. Die traditionelle Mechanik würde es für eine
Tautologie gehalten haben, die Gleichung u= ict zu formulieren,
denn diese Gleichung spricht ja nichts anderes aus, als daß der
bewegte Punkt P an dem Zeitflusse teil hat. Und doch ist es
von höchster prinzipieller Wichtigkeit, diese Tempogleichung auf-
zustellen, denn sie charakterisiert in mathematischer Form un-
seren sonst durchaus vagen Begriff vom zeitlichen Flusse. Man
sieht, daß in der Tempogleichung die Zeitvariable t mit zwei Fak-
toren behaftet ist: mit einer Konstante c und mit der imaginären
Einheit i=√1. Was haben diese beiden Faktoren zu be-
deuten?
Was zunächst die geheimnisvolle Konstante c betrifft (die
in der Einstein- Minkowskischen Relativitätstheorie der Fort-
pflanzungsgeschwindigkeit des Lichtes gleich gesetzt ist), so soll
durch sie zunächst nur betont werden, daß wir die Zeit als gleich-
förmig fließend betrachten müssen, daß wir also ihr ein unver-
änderliches Tempo zuschreiben. Dies ist das Axiom der Gleich-
förmigkeit des Zeitstromes, auf das wir noch später zurück-
kommen müssen. Eine eigentümliche Rolle spielt die imaginäre
Einheit i = √1 in der Tempogleichung, denn sie will durch-
aus nicht besagen, daß wir dem Zeitflusse irgendwelchen,,fiktiven"
Charakter andichten möchten. Kaum braucht es eigens ausge-
sprochen zu werden, daß der Physiker dem Zeitflusse einen ebenso
objektiven und realen Charakter zuschreibt, wie der räumlichen
Ordnung der Erscheinungen. Wenn wir trotzdem gezwungen sind,
den Zeitfluß in der Tempogleichung als einen ,,imaginären" dar-