Grundaussagen der
speziellen Relativitätstheorie
Bei seinen Überlegungen ging EINSTEIN von zwei Grundaussagen oder
grundlegenden Postulaten aus, die relativ einfach erscheinen, die aber
Kernpunkte des bis dahin allgemein anerkannten physikalischen Weltbildes
berührten und aus denen sich wichtige Folgerungen ableiten ließen.
Das erste Postulat, auch Relativitätsprinzip genannt, lautet:
Alle Inertialsysteme sind bezüglich physikalischer Gesetze gleichberechtigt. Die fundamentalen Naturgesetze gelten in jedem Inertialsystem in gleicher Weise.
Mit der Gleichberechtigung aller Inertialsysteme,
also aller Bezugssysteme, für die das Trägheitsgesetz gilt,
ist die Vorstellung eines bevorzugten Bezugssystems nicht vereinbar. Ein
solches bevorzugtes Bezugssystem wäre der absolute Raum der klassischen
Physik.
Das zweite Postulat, auch Prinzip von der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit genannt, lautet:
Die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum ist in allen Inertialsystemen stets gleich groß. Sie ist unabhängig vom Bewegungszustand der Lichtquelle und des Beobachters bei der Messung. Ihr Wert beträgt c = 299 792,485 km/s.
Damit wurde die Vakuumlichtgeschwindigkeit als oberste Grenzgeschwindigkeit beliebiger Wirkungen und damit auch der Signalübertragung festgelegt. Aus der Konstanz der Vakuumlichtgeschwindigkeit folgt unmittelbar die Relativität der Gleichzeitigkeit. Nähere Erläuterungen sind unter diesem Stichwort zu finden.
Dass Licht eine bestimmte Laufzeit hat, muss z.B.
auch bei modernen satellitengestützten Navigationssystemen beachtet
werden. Nähere Erläuterungen dazu sind unter dem Stichwort "Satellitengestützte
Funknavigation" zu finden. Aus den Lichtlaufzeiten von weit
entfernten Himmelsobjekten kann man schließen, wann ein bestimmtes
Ereignis dort stattgefunden hat.
Die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit wird heute auch zur Definition physikalischer
Einheiten genutzt. So lautet die Definition
der Einheit Meter, also einer Grundeinheit des Internationalen Einheitensystems:
Das Meter ist die Länge der Strecke, die das Licht im Vakuum während der Dauer von 1/299.792.458 Sekunden durchläuft.
Aus den genannten zwei Postulaten der speziellen Relativitätstheorie
ergeben sich u.a. Folgerungen für die Gleichzeitigkeit von Ereignissen,
für Länge von Körpern oder für den Gang von Uhren.
Genauere Hinweise dazu sind unter den Stichwörtern "Gleichzeitigkeit",
"Längenkontraktion",
"Zeitdilatation",
"Zwillingsparadoxon"
und "Addition
von Geschwindigkeiten" zu finden.