Dass Albert Einstein die Physik tiefgehend revolutionierte, ist heute allgemein bekannt. Die vorliegende Arbeit greift an dieser Stelle jedoch die Frage auf, in wie weit Albert Einstein mit seiner allgemeinen Relativitätstheorie (ART) Einfluss auf die Ontologie der Raum-Zeit und der damit verbundenen, vorhergehenden Relationalismus-Substanzialismus-Debatte hatte. In dieser verfocht vor allem Isaac Newton einen absoluten Raum und Leibniz hingegen interpretierte den Raum als relational. Dabei war „[d]ie frühe Rezeption der ART […] von der Idee geprägt, diese enthalte eine allgemeine Relativierung von Bewegung […].“ Jedoch wird nach einer ausgiebigeren Betrachtung der Aspekte der allgemeinen Relativitätstheorie deutlich, „[...]dass die ART keine umfassende Relativierung von Bewegung stützt, sondern wichtige Züge von Newtons absoluter Position beinhaltet.“ In wie weit dies der Fall ist und wie sich die Relationalismus-Subtanzialismus-Debatte durch die allgemeine Relativitätstheorie verändert hat, steht als zentrale Frage im Mittelpunkt dieser Arbeit.
Inhaltsverzeichnis
I.) Einleitung
II.) Substanzialismus und Relationalismus in der klassischen Physik
II.1.) Newtons absolute Interpretation
II.2.) Leibniz relationale Interpretation
II.3.) Die Leibniz-Clarke-Kontroverse
III.) Einsteins Relativitätstheorie – Revolutionierung der Physik
III.1.) Die spezielle Relativitätstheorie
III.2.) Die Allgemeine Relativitätstheorie
IV.) Die allgemeine Relativitätstheorie und die moderne Substanzialismus-Relaismus-Debatte
IV.1.) Die relationalen Aspekte der allgemeinen Relativitätstheorie
IV.2.) Die absoluten Aspekte der allgemeinen Relativitätstheorie
IV.3.) Die moderne Subtanzialismus-Relationalismus-Debatte – Ein grober Überblick
V.) Die Relativitätstheorie zwischen Leibniz und Newton
Zielsetzung und Themen
Die vorliegende Arbeit untersucht den Einfluss der Allgemeinen Relativitätstheorie (ART) von Albert Einstein auf die philosophische Debatte zwischen Substanzialismus und Relationalismus hinsichtlich der Ontologie von Raum und Zeit.
- Historische Analyse der klassischen Debatte zwischen Newton und Leibniz
- Darstellung der physikalischen Grundlagen der Speziellen und Allgemeinen Relativitätstheorie
- Untersuchung der relationalen und absoluten Aspekte innerhalb der ART
- Diskussion des Machschen Prinzips und des sogenannten „hole-Arguments“
- Bewertung des ontologischen Status der Raum-Zeit in der modernen Physik
Auszug aus dem Buch
II.1.) Newtons absolute Interpretation
Die absolute, substanzialistische Position besagt im Allgemeinen, dass Raum und Zeit ihrer Natur nach unabhängig von den Körpern und Ereignissen sind, die in ihnen bestehen. Somit bilden Raum und Zeit quasi ein Behältnis, in welchem die verschiedenen Dinge bzw. Ereignisse ihre Stelle haben. Dieser feste Rahmen umschließt ein ausgezeichnetes und wahrhaft in Ruhe befindliches Bezugssystem. Dieses Bezugssystem ist der absolute Raum, in welchem Bewegung wirklichkeitsgetreu beschrieben werden kann. Zusammenfassend besagt der Substanzialismus, dass es räumliche und zeitliche Strukturen gibt, die für sich selbst existieren und die somit nicht auf Beziehungen zwischen Körpern oder Ereignissen zurückführbar sind. Die Strukturen wohnen also dem Raum und der Zeit inne. In der absoluten Sicht zeigen also räumliche und zeitliche Beziehungen zwischen Ereignissen die Raum- und Zeitverhältnisse an.
Newton gab 1687 in seinen Mathematischen Prinzipien der Naturlehre seiner absoluten Position erstmals ihre Gestalt und formulierte diese anschließend im Scholium über Raum und Zeit der Principia in kompakter Form. Newtons Behauptung ist es hierbei, dass Raum und Zeit intrinsische Strukturen besitzen, zu welchen die Gleichförmigkeit der Zeit – die Reihenfolge von Gleichheit und Zeitintervallen – die Anordnung von Raumintervallen, so wie Ruhe und absolute Bewegung zählt. Denn, „Die absolute, wahre und mathematische Zeit verfliesst an sich und vermöge ihrer Natur gleichförmig, und ohne Beziehung auf irgend einen äussern Gegenstand. […] Der absolute Raum bleibt vermöge seiner Natur und ohne Beziehung auf irgendeinen äusseren Gegenstand, stets gleich und unbeweglich […].“ Alle von Newton genannten Strukturen besitzen hierbei einen von den Messverfahren unabhängigen Sinn. In Newtons Konzeption des absoluten Raumes ist außerdem mit einbezogen, dass dieser ein universelles Bezugssystem für sämtliche Bewegungsvorgänge darstellt.
Zusammenfassung der Kapitel
I.) Einleitung: Diese Einleitung führt in die historische Substanzialismus-Relationalismus-Debatte ein und stellt die zentrale Forschungsfrage, wie Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie diese ontologische Diskussion verändert hat.
II.) Substanzialismus und Relationalismus in der klassischen Physik: Dieses Kapitel erläutert die gegensätzlichen Positionen von Isaac Newton (absoluter Raum) und Leibniz (relationaler Raum) sowie deren Auseinandersetzung in der Leibniz-Clarke-Kontroverse.
III.) Einsteins Relativitätstheorie – Revolutionierung der Physik: Hier werden die Grundlagen der Speziellen und Allgemeinen Relativitätstheorie vorgestellt, insbesondere die Geometrisierung der Gravitation und Einsteins wissenschaftliche Prinzipien.
IV.) Die allgemeine Relativitätstheorie und die moderne Substanzialismus-Relaismus-Debatte: Dieses Kapitel prüft die ART auf ihre relationalen und absoluten Aspekte hin und thematisiert moderne Konzepte wie das „hole-Argument“ zur Beschreibung des ontologischen Status der Raum-Zeit.
V.) Die Relativitätstheorie zwischen Leibniz und Newton: Das abschließende Kapitel fasst zusammen, dass die ART die klassische Debatte nicht vollständig aufgelöst hat, da sie sowohl relationale als auch absolute Züge aufweist.
Schlüsselwörter
Substanzialismus, Relationalismus, Raum-Zeit, Newton, Leibniz, Allgemeine Relativitätstheorie, Geometrisierung, Gravitation, Machsches Prinzip, hole-Argument, Ontologie, Absolute Bewegung, Relativität, Kovarianz, Metrik
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit untersucht die philosophische Frage nach dem Wesen von Raum und Zeit, konkret die Debatte zwischen Substanzialismus und Relationalismus vor und nach der Revolutionierung durch Einsteins Relativitätstheorie.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Zentrale Themen sind die klassische Naturphilosophie, die Entwicklung der Relativitätstheorien, die Bedeutung von Gravitation und die ontologische Interpretation von Raum-Zeit-Strukturen.
Was ist die Forschungsfrage der Arbeit?
Die Arbeit fragt, inwieweit Albert Einstein mit seiner Allgemeinen Relativitätstheorie die ontologische Debatte über den Status von Raum und Zeit beeinflusst hat und ob diese dadurch als gelöst betrachtet werden kann.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit nutzt eine wissenschaftstheoretische und historische Analyse, in der die philosophischen Positionen von Newton und Leibniz mit den physikalischen Gegebenheiten der Relativitätstheorie gegenübergestellt werden.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil analysiert erst die historischen Grundlagen, führt dann in die ART ein und untersucht schließlich kritisch, ob die ART eher eine relationale oder eine absolute Interpretation der Raum-Zeit stützt.
Welche Schlüsselbegriffe charakterisieren die Arbeit?
Die wichtigsten Begriffe sind Substanzialismus, Relationalismus, Geometrisierung, Machsches Prinzip und das hole-Argument.
Was besagt das „hole-Argument“ im Kontext der Arbeit?
Das Argument illustriert, dass in einer Raum-Zeit mit einer Region ohne Materie das metrische Feld transformiert werden kann, ohne die physikalischen Fakten zu ändern, was Fragen über die Eigenständigkeit der Raum-Zeit-Punkte aufwirft.
Konnte die Debatte durch Einstein endgültig geklärt werden?
Nein, die Arbeit kommt zu dem Schluss, dass die Debatte durch die ART zwar an Präzision gewonnen hat und inhaltlich verschoben wurde, aber kein eindeutiges, abschließendes Ergebnis vorliegt, da absolute und relationale Aspekte weiterhin in der Theorie bestehen.
- Arbeit zitieren
- Bachelor Anna-Vanadis Faix (Autor:in), 2013, Die Substanzialismus-Relationalismus-Debatte, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/280066
