November-Sitzung der Klasse Naturwissenschaften und Technikwissenschaften
12. November 2015 - 10:00 - 12:30
Die Klasse Naturwissenschaften und Technikwissenschaften lädt für den 12. November 2015 zu ihrer November-Sitzung am 12. November 2015 ein. Sie ist dem Thema gewidmet:
100 Jahre Allgemeine Relativitätstheorie
Programm
Horst Kant (MLS): Einsteins Weg nach Berlin Albert Einstein vollendete seine Allgemeine Relativitätstheorie in Berlin und publizierte sie zuerst in deren Sitzungsberichten am 25. November 1915. Einstein war 1913 Mitglied der Berliner Akademie der Wissenschaften geworden und im Frühjahr 1914 von Zürich nach Berlin übergesiedelt. Gelockt hatte man ihn u.a. mit dem Angebot, Direktor des neuen Kaiser-Wilhelm-Instituts für Physik zu werden, doch konnte dieses Institut erst 1917 gegründet werden. Erhofft hatten sich die Berliner Physiker von Einstein eigentlich weitere Beiträge zur Quantentheorie, doch dieser widmete sich zunächst seiner Relativitätstheorie. – Einige Aspekte dieses Weges werden aufgezeigt.
Rainer Schimming (MLS): Einsteins Vermächtnis (Hauptvortrag) Das Vermächtnis einer Persönlichkeit ist die vom hinterlassenen Werk ausgehende Einladung oder Aufforderung, dieses weiterzuführen. Albert Einsteins Vermächtnis (Seine Entdeckung der Allgemeinen Relativitätstheorie liegt nun 100 Jahre zurück.) ist ein doppeltes – ein wissenschaftliches und ein humanistisches. Zum einen geht es um die weitere Vereinheitlichung der Physik; Einstein hat dazu den Weg der Geometrisierung gewiesen. Zum anderen hat er sich stets für eine bessere – friedlichere und gerechtere – Gesellschaft eingesetzt. Beide Aufgaben sind im 21. Jahrhundert durchaus noch nicht erledigt. Der heutige Stand wird im Vortrag vorgestellt.
Horst Melcher (Potsdam): Irrtümer und Fehlinterpretationen bei Versuchen vom Michelson-Typ Mit einer Auswahl von Beispielen werden Irrtümer und Fehlinterpretationen des Michelson-Versuches (MV) dokumentiert. Als Hauptresultat der Untersuchungen zu diesem Vortrag wird gezeigt, dass sämtliche Gleichungen und Interpretationen für den MV irreal sind, wenn das Messergebnis v = 0 unbeachtet bleibt. Wegen v = 0 entfällt z B. die unnatürliche Lorentz-Kontraktion, nicht aber die reale formgleiche relativistische Längen-Kontraktion. Für die Interpretation des MV ist allein das (spezielle) Relativitätsprinzip (RP) notwendig und hinreichend. Es wird erklärt, dass Einstein den MV nicht „heruntergespielt“ hat.
Wird der MV auf der Erde mit Sonnen- oder Fixsternlicht durchgeführt, dann liegen zwei Intertialsysteme vor, so dass in diesem Fall eine Geschwindigkeits-zusammensetzung von c mit v relativistisch erfolgt. Das auch in diesem Fall resultierende Nullresultat, also v = 0, wird kurz mit „c gleich konstant“ begründet. Dieser Fall ist mit Hilfe des zweiten Prinzips der Speziellen Relativitätstheorie (SRT) zu verstehen.
Der dem MV ähnliche Versuch von Kennedy und Thorndike (1932), neuerdings, aber unbegründet, als von großer Bedeutung bezeichnet, war zum Nachweis der Zeitdilation geplant. Der Widerspruch zwischen dem gemessenen Nullresultat und der theoretischen Erwartung wird offenbar allein durch das RP gelöst; so zeigt dieser Versuch im Grunde nur, dass die Erde ein hinreichend gutes Inertialsystem ist. Weder von dem MV mit seinen Varianten noch von anderen Einzel-Versuchen führt ein direkter Weg zum Begriffssystem der SRT. Das Aufzeigen deduktiver Wege zur Erkenntnisgewinnung sollte mehr Berücksichtigung finden.
Herbert Hörz (MLS): Philosophische Aspekte der Allgemeinen Relativitätstheorie Zu den weltanschaulichen Grundfragen, die von der Philosophie zu beantworten sind, gehören die Fragen nach dem Ursprung, der Existenzweise und Entwicklung des Universums. Einen wesentlichen Beitrag zur Lösung der damit verbundenen Welträtsel leistete die Allgemeine Relativitätstheorie (ARTh) von Albert Einstein. Die Diskussion über ihre philosophischen Aspekte geht auch 100 Jahre nach ihrer Begründung weiter. Einerseits wird sie als durch Experimente und Beobachtung bestätigte Theorie gesehen, die unsere Auffassungen von Raum-Zeit und bewegter Materie revolutionierte und Einsichten in die Struktur des Weltalls (Universum, Kosmos) liefert. Andererseits gibt es philosophische Zweifel an ihr. Zwischen diesen Extremen existieren Ansätze zur Präzisierung und Erweiterung der ARTh mit philosophischer Relevanz. Dazu gehören u.a. die Versuche zum Aufbau einer allgemeineren Theorie, die Relativitäts- und Quanteneffekte zusammenfasst, einer theory of everything (TOE), die alle physikalischen Phänomene mit allen Wechselwirkungen erklären und verknüpfen soll.
Die mit der ARTh und den aktuellen Debatten verbundenen philosophischen Aspekte reichen so von der Präzisierung allgemeiner weltanschaulich relevanter Aussagen zur Unendlichkeit des Weltalls in philosophischer und physikalischer Sicht mit offenen und geschlossenen Modellen des Kosmos und zum Einfluss bewegter Materie auf die Raum-Zeit durch Einbeziehung der Gravitation bis zur philosophischen Analyse physikalischer Hypothesen, wie der Existenz von Gravitonen (Einheit von Materiearten und Materieformen in der Materiestruktur), dunkler Energie, dunkler Materie und Supersymmetrie.
Es gilt also sowohl bereits erreichte Erkenntnisse nicht zu ignorieren, als auch aktuelle Debatten zu berücksichtigen. Das ist nur mit einer Auswahl möglich. Zuerst wird auf Einstein, das Universum und die Philosophie mit Stellungnahmen von ihm und anderen eingegangen. Danach ist das Verhältnis von physikalischen und philosophischen Begriffen zu darzulegen. Es folgen Bemerkungen zu aktuellen Debatten und zur Evolution des Kosmos. Ein Fazit verweist auf offene philosophische Probleme.
Kurzbiografien
Horst Kant(*1946) ist Physiker und Wissenschaftshistoriker. Nach dem Studium der Physik sowie der Wissenschaftstheorie und -geschichte (Promotion 1973) arbeitete er zunächst an der Humboldt-Universität zu Berlin und dann im Bereich Wissenschaftsgeschichte an der Akademie der Wissenschaften der DDR. Nach dessen Auflösung war er am Forschungsschwerpunkt Wissenschaftsgeschichte und -theorie tätig, seit 1995 am Max-Planck-Institut für Wissenschaftsgeschichte in Berlin (seit 2013 als Gast). Seine Forschungsschwerpunkte sind die Geschichte der Physik im 19. und 20. Jahrhundert (speziell Sozial-, Institutional- und Personengeschichte), Geschichte der Radioaktivität und der Kernphysik, Entwicklung der Physik in Berlin sowie die Geschichte der Kaiser-Wilhelm-/Max-Planck-Gesellschaft. Publiziert hat er u. a. über Alfred Nobel, J. Robert Oppenheimer und Abram F. Ioffe sowie zur Geschichte der Kaiser-Wilhelm-Institute für Physik und für Chemie.
Rainer Schimming(*1944) studierte ab 1964 Mathematik in Leipzig; Promotion 1971, Habilitation 1979 ebenda. Seit 1981 Dozent für Analysis an der Universität Greifswald, seit 1996 Professor dort. Post-Doc-Aufenthalte 1975/76 an der Universität Kiew und 1986 an Prof. H.-J. Treders Einstein-Laboratorium in Potsdam. Forschungsgebiete: Mathematische Physik und Differentialgeometrie, später auch Mathematische Biologie. Starkes Interesse für Philosophie.
Horst Melcher (*1927) promovierte 1961 mit einer Arbeit zur Statistik und Atomphysik zum Dr. rer. nat. (Gutachter W. Ilberg und G. Heber, Leipzig) und habilitierte sich 1968 mit der Arbeit über ein allgemeine Absorptionsgesetz für ionisierende Strahlungen, die auch als Buch erschienen ist (Gutachter Prof. C. F. Weiss, Leipzig). Zum Programm seiner Lehrtätigkeit gehörten Vorlesungen zur experimentellen Physik, „Experimentelle Grundlagen der Atom- und Kernphysik“, Relativitätsphysik, spezielle Vorlesungen und Seminare zur Strahlungsphysik, sowie das Fortgeschrittenen und Isotopen-Praktikum.
Zeitschriften- und Buchveröffentlichungen erfolgten auf den Gebieten der Plasma-, Kern- und Einstein-Forschung. Forschungsaufenthalte fanden statt in Ungarn (Prof. Kedves und Prof. Szalai) sowie 1987 in den USA (Prof. J. Stachel und Prof. A. Pais). Über didaktische und methodische Behandlungen der Spez. Relativitätstheorie wurde er 1986 zum Dr. paed promoviert (Gutachter Prof. E. Schmutzer, Jena).
Herbert Hörz (*1933) ist Wissenschaftsphilosoph und -historiker. Er wurde 1973 zum Korrespondierenden, 1977 zum Ordentlichen Mitglied der 1700 von Leibniz in Berlin begründeten Gelehrtengesellschaft gewählt, der heutigen Leibniz-Sozietät der Wissenschaften zu Berlin e.V.
Seit 1965 war er Professor für philosophische Probleme der Naturwissenschaften an der Humboldt-Universität, seit 1973 Leiter des Bereichs Philosophische Fragen der Wissenschaftsentwicklung am Institut für Philosophie der Akademie der Wissenschaften der DDR, 1989 – 1992 Vizepräsident der AdW der DDR für die Gelehrtensozietät. 1992-1995 wissenschaftlicher Mitarbeiter der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften (BBAW). Bis Januar 2006 war er Präsident der Leibniz-Sozietät und gehört nun als Ehrenpräsident dem Präsidium der Sozietät an.
Seine Spezialgebiete sind Methodologie, Erkenntnistheorie, Geschichte der Wissenschaften und interdisziplinäre Beziehungen zwischen Natur-, Technik-, Geistes- und Sozialwissenschaften. Er edierte drei Bände mit der Korrespondenz von Hermann v. Helmholtz. Zu Vorträgen weilte er in den USA, China, Japan und den Ländern Ost- und Westeuropas, zu Gastprofessuren in Moskau und Graz.
Die Klasse Naturwissenschaften und Technikwissenschaften lädt für den 12. November 2015 zu ihrer November-Sitzung am 12. November 2015 ein. Sie ist dem Thema gewidmet:
100 Jahre Allgemeine Relativitätstheorie
Programm
Horst Kant (MLS): Einsteins Weg nach Berlin
Albert Einstein vollendete seine Allgemeine Relativitätstheorie in Berlin und publizierte sie zuerst in deren Sitzungsberichten am 25. November 1915. Einstein war 1913 Mitglied der Berliner Akademie der Wissenschaften geworden und im Frühjahr 1914 von Zürich nach Berlin übergesiedelt. Gelockt hatte man ihn u.a. mit dem Angebot, Direktor des neuen Kaiser-Wilhelm-Instituts für Physik zu werden, doch konnte dieses Institut erst 1917 gegründet werden. Erhofft hatten sich die Berliner Physiker von Einstein eigentlich weitere Beiträge zur Quantentheorie, doch dieser widmete sich zunächst seiner Relativitätstheorie. – Einige Aspekte dieses Weges werden aufgezeigt.
Rainer Schimming (MLS): Einsteins Vermächtnis (Hauptvortrag)
Das Vermächtnis einer Persönlichkeit ist die vom hinterlassenen Werk ausgehende Einladung oder Aufforderung, dieses weiterzuführen. Albert Einsteins Vermächtnis (Seine Entdeckung der Allgemeinen Relativitätstheorie liegt nun 100 Jahre zurück.) ist ein doppeltes – ein wissenschaftliches und ein humanistisches. Zum einen geht es um die weitere Vereinheitlichung der Physik; Einstein hat dazu den Weg der Geometrisierung gewiesen. Zum anderen hat er sich stets für eine bessere – friedlichere und gerechtere – Gesellschaft eingesetzt. Beide Aufgaben sind im 21. Jahrhundert durchaus noch nicht erledigt. Der heutige Stand wird im Vortrag vorgestellt.
Horst Melcher (Potsdam): Irrtümer und Fehlinterpretationen bei Versuchen vom Michelson-Typ
Mit einer Auswahl von Beispielen werden Irrtümer und Fehlinterpretationen des Michelson-Versuches (MV) dokumentiert. Als Hauptresultat der Untersuchungen zu diesem Vortrag wird gezeigt, dass sämtliche Gleichungen und Interpretationen für den MV irreal sind, wenn das Messergebnis v = 0 unbeachtet bleibt. Wegen v = 0 entfällt z B. die unnatürliche Lorentz-Kontraktion, nicht aber die reale formgleiche relativistische Längen-Kontraktion. Für die Interpretation des MV ist allein das (spezielle) Relativitätsprinzip (RP) notwendig und hinreichend. Es wird erklärt, dass Einstein den MV nicht „heruntergespielt“ hat.
Wird der MV auf der Erde mit Sonnen- oder Fixsternlicht durchgeführt, dann liegen zwei Intertialsysteme vor, so dass in diesem Fall eine Geschwindigkeits-zusammensetzung von c mit v relativistisch erfolgt. Das auch in diesem Fall resultierende Nullresultat, also v = 0, wird kurz mit „c gleich konstant“ begründet. Dieser Fall ist mit Hilfe des zweiten Prinzips der Speziellen Relativitätstheorie (SRT) zu verstehen.
Der dem MV ähnliche Versuch von Kennedy und Thorndike (1932), neuerdings, aber unbegründet, als von großer Bedeutung bezeichnet, war zum Nachweis der Zeitdilation geplant. Der Widerspruch zwischen dem gemessenen Nullresultat und der theoretischen Erwartung wird offenbar allein durch das RP gelöst; so zeigt dieser Versuch im Grunde nur, dass die Erde ein hinreichend gutes Inertialsystem ist. Weder von dem MV mit seinen Varianten noch von anderen Einzel-Versuchen führt ein direkter Weg zum Begriffssystem der SRT. Das Aufzeigen deduktiver Wege zur Erkenntnisgewinnung sollte mehr Berücksichtigung finden.
Herbert Hörz (MLS): Philosophische Aspekte der Allgemeinen Relativitätstheorie
Zu den weltanschaulichen Grundfragen, die von der Philosophie zu beantworten sind, gehören die Fragen nach dem Ursprung, der Existenzweise und Entwicklung des Universums. Einen wesentlichen Beitrag zur Lösung der damit verbundenen Welträtsel leistete die Allgemeine Relativitätstheorie (ARTh) von Albert Einstein. Die Diskussion über ihre philosophischen Aspekte geht auch 100 Jahre nach ihrer Begründung weiter. Einerseits wird sie als durch Experimente und Beobachtung bestätigte Theorie gesehen, die unsere Auffassungen von Raum-Zeit und bewegter Materie revolutionierte und Einsichten in die Struktur des Weltalls (Universum, Kosmos) liefert. Andererseits gibt es philosophische Zweifel an ihr. Zwischen diesen Extremen existieren Ansätze zur Präzisierung und Erweiterung der ARTh mit philosophischer Relevanz. Dazu gehören u.a. die Versuche zum Aufbau einer allgemeineren Theorie, die Relativitäts- und Quanteneffekte zusammenfasst, einer theory of everything (TOE), die alle physikalischen Phänomene mit allen Wechselwirkungen erklären und verknüpfen soll.
Die mit der ARTh und den aktuellen Debatten verbundenen philosophischen Aspekte reichen so von der Präzisierung allgemeiner weltanschaulich relevanter Aussagen zur Unendlichkeit des Weltalls in philosophischer und physikalischer Sicht mit offenen und geschlossenen Modellen des Kosmos und zum Einfluss bewegter Materie auf die Raum-Zeit durch Einbeziehung der Gravitation bis zur philosophischen Analyse physikalischer Hypothesen, wie der Existenz von Gravitonen (Einheit von Materiearten und Materieformen in der Materiestruktur), dunkler Energie, dunkler Materie und Supersymmetrie.
Es gilt also sowohl bereits erreichte Erkenntnisse nicht zu ignorieren, als auch aktuelle Debatten zu berücksichtigen. Das ist nur mit einer Auswahl möglich. Zuerst wird auf Einstein, das Universum und die Philosophie mit Stellungnahmen von ihm und anderen eingegangen. Danach ist das Verhältnis von physikalischen und philosophischen Begriffen zu darzulegen. Es folgen Bemerkungen zu aktuellen Debatten und zur Evolution des Kosmos. Ein Fazit verweist auf offene philosophische Probleme.
Kurzbiografien
Horst Kant (*1946) ist Physiker und Wissenschaftshistoriker. Nach dem Studium der Physik sowie der Wissenschaftstheorie und -geschichte (Promotion 1973) arbeitete er zunächst an der Humboldt-Universität zu Berlin und dann im Bereich Wissenschaftsgeschichte an der Akademie der Wissenschaften der DDR. Nach dessen Auflösung war er am Forschungsschwerpunkt Wissenschaftsgeschichte und -theorie tätig, seit 1995 am Max-Planck-Institut für Wissenschaftsgeschichte in Berlin (seit 2013 als Gast). Seine Forschungsschwerpunkte sind die Geschichte der Physik im 19. und 20. Jahrhundert (speziell Sozial-, Institutional- und Personengeschichte), Geschichte der Radioaktivität und der Kernphysik, Entwicklung der Physik in Berlin sowie die Geschichte der Kaiser-Wilhelm-/Max-Planck-Gesellschaft. Publiziert hat er u. a. über Alfred Nobel, J. Robert Oppenheimer und Abram F. Ioffe sowie zur Geschichte der Kaiser-Wilhelm-Institute für Physik und für Chemie.
Rainer Schimming (*1944) studierte ab 1964 Mathematik in Leipzig; Promotion 1971, Habilitation 1979 ebenda. Seit 1981 Dozent für Analysis an der Universität Greifswald, seit 1996 Professor dort. Post-Doc-Aufenthalte 1975/76 an der Universität Kiew und 1986 an Prof. H.-J. Treders Einstein-Laboratorium in Potsdam. Forschungsgebiete: Mathematische Physik und Differentialgeometrie, später auch Mathematische Biologie. Starkes Interesse für Philosophie.
Horst Melcher (*1927) promovierte 1961 mit einer Arbeit zur Statistik und Atomphysik zum Dr. rer. nat. (Gutachter W. Ilberg und G. Heber, Leipzig) und habilitierte sich 1968 mit der Arbeit über ein allgemeine Absorptionsgesetz für ionisierende Strahlungen, die auch als Buch erschienen ist (Gutachter Prof. C. F. Weiss, Leipzig). Zum Programm seiner Lehrtätigkeit gehörten Vorlesungen zur experimentellen Physik, „Experimentelle Grundlagen der Atom- und Kernphysik“, Relativitätsphysik, spezielle Vorlesungen und Seminare zur Strahlungsphysik, sowie das Fortgeschrittenen und Isotopen-Praktikum.
Zeitschriften- und Buchveröffentlichungen erfolgten auf den Gebieten der Plasma-, Kern- und Einstein-Forschung. Forschungsaufenthalte fanden statt in Ungarn (Prof. Kedves und Prof. Szalai) sowie 1987 in den USA (Prof. J. Stachel und Prof. A. Pais). Über didaktische und methodische Behandlungen der Spez. Relativitätstheorie wurde er 1986 zum Dr. paed promoviert (Gutachter Prof. E. Schmutzer, Jena).
Herbert Hörz (*1933) ist Wissenschaftsphilosoph und -historiker. Er wurde 1973 zum Korrespondierenden, 1977 zum Ordentlichen Mitglied der 1700 von Leibniz in Berlin begründeten Gelehrtengesellschaft gewählt, der heutigen Leibniz-Sozietät der Wissenschaften zu Berlin e.V.
Seit 1965 war er Professor für philosophische Probleme der Naturwissenschaften an der Humboldt-Universität, seit 1973 Leiter des Bereichs Philosophische Fragen der Wissenschaftsentwicklung am Institut für Philosophie der Akademie der Wissenschaften der DDR, 1989 – 1992 Vizepräsident der AdW der DDR für die Gelehrtensozietät. 1992-1995 wissenschaftlicher Mitarbeiter der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften (BBAW). Bis Januar 2006 war er Präsident der Leibniz-Sozietät und gehört nun als Ehrenpräsident dem Präsidium der Sozietät an.
Seine Spezialgebiete sind Methodologie, Erkenntnistheorie, Geschichte der Wissenschaften und interdisziplinäre Beziehungen zwischen Natur-, Technik-, Geistes- und Sozialwissenschaften. Er edierte drei Bände mit der Korrespondenz von Hermann v. Helmholtz. Zu Vorträgen weilte er in den USA, China, Japan und den Ländern Ost- und Westeuropas, zu Gastprofessuren in Moskau und Graz.
10.00 bis 12.30 Uhr, Ort: BVV-Saal
Details
Veranstaltungsort
Berlin, 10551 Google Karte anzeigen