Silberband 005 - Vorstoss nach Arkon

Newtonschen Gravitationsgesetz im gleichen Tempo fallen. Da die
Fahrstuhlbenutzer nichts von ihrer gefährlichen Lage wissen, suchen sie nach Erklärungen für
dieses Phänomen. Sie könnten beispielsweise annehmen, sie wären wie durch Zauber dem
Gravitationsfeld der Erde entrückt und schwebten schwerelos im leeren Raum. Die Phänomene würden
sogar übereinstimmen, denn wenn einer von ihnen in die Höhe springt, dann schwebt er mit einer
Geschwindigkeit, die im genauen Verhältnis zur Intensität seines Sprunges steht, der Decke zu.
Wenn er eine Münze oder einen Schlüssel in irgendeine Richtung wirft, dann beschreiben diese
Objekte eine gleichförmige Bewegung in dieser Richtung, bis sie an die Wand stoßen. Alles
geschieht anscheinend in Übereinstimmung mit Newtons Trägheitsgesetz, das heißt, die Objekte sind
entweder bewegungslos, oder sie bewegen sich gleichförmig in gerader Linie. Der Fahrstuhl ist
irgendwie zu einem Inertialsystem geworden, und seine Passagiere haben keine Möglichkeit
festzustellen, ob sie in einem Gravitationsfeld fallen oder schwerelos im freien Raum schweben.
Nun wechselt die gedachte Szene. Die Physiker befinden sich noch immer im Fahrstuhl, aber diesmal
sind sie wirklich im leeren Raum, fern von aller Anziehung durch einen Himmelskörper. Ein Seil
ist am Fahrstuhldach befestigt, eine übernatürliche Kraft rollt das Seil auf, und der Aufzug
saust mit konstanter Beschleunigung ›in die Höhe‹. Wiederum wissen die Passagiere nicht, wo sie
sind, und wiederum machen sie ihre Experimente, um ihren Standort zu bestimmen. Diesmal stellen
sie fest, daß ihre Füße sich fest auf den Boden stützen. Wenn sie jetzt springen, schweben sie
nicht zur Decke, denn der Fußboden unter ihnen bewegt sich mit ihnen zusammen in die Höhe. Lassen
sie Gegenstände aus ihrer Hand gleiten, dann scheinen diese zu ›fallen‹. Schleudern sie
Gegenstände in horizontaler Richtung, dann bewegen sich diese nicht geradlinig, sondern
beschreiben eine Parabel in Richtung auf den Boden. Die Physiker ahnen nichts davon, daß ihr
fensterloser Fahrstuhl im Weltraum nach oben steigt, und kommen natürlicherweise zu der Annahme,
sie befänden sich in einem stationären Raum auf der Erde und seien den gewöhnlichen
Gravitationsgesetzen unterworfen. Die Physiker würden gleichen Problemen gegenüberstehen, wenn
ihr Fahrstuhl sich mit einem großen rotierenden Karussell drehte, das im freien Raum schwebt. Sie
würden registrieren, wie eine unerklärliche Kraft sie vom Zentrum des Karussells wegzuschleudern
trachtete. (Ein physikalisch geschulter Beobachter außerhalb des Karussells würde sofort das
Wirken der Zentrifugalkraft erkennen.) Dagegen dürften die Physiker im Fahrstuhl, die über ihre
Situation nicht unterrichtet sind, die Schwerkraft am Werk glauben. Denn wenn ihr Aufenthaltsraum
von sechs leeren und glatten Wänden eingeschlossen ist, dann können sie nicht feststellen, welche
dieser Flächen der Fußboden und welche die Decke ist; sie spüren nur die Kraft, die sie gegen
eine dieser Wände preßt. Was dem außenstehenden Beobachter als ›Außenwand‹ erscheint, wird für
die Leute im Fahrstuhl zum ›Fußboden‹. Oben und unten sind eben relative Begriffe. Auch auf der
Erde ist ›unten‹ für uns lediglich die Richtung, in die die Schwerkraft einwirkt. Demnach würden
die Physiker im Fahrstuhl mit ihren Experimenten zu genau den gleichen Ergebnissen gelangen wie
zu der Zeit, als ihr Fahrstuhl im Weltraum ›nach oben‹ geseilt wurde. Ihre Füße stützen sich fest
auf den ›Boden‹, die materiellen Objekte ›fallen‹. Wiederum schreiben die Passagiere dieses
Gedankenexperiments die Erscheinungen der Schwerkraft zu und glauben, sie befänden sich in einem
Gravitationsfeld im Ruhezustand. Aus diesen Gedankenexperimenten zog Einstein einen Schluß von
großer theoretischer Bedeutung: Er stellte das Prinzip der Äquivalenz von Trägheit und
Gravitation auf. Dies besagt: Es gibt keine Möglichkeit, zwischen der durch eine beliebige
Kraft hervorgerufenen Bewegung (Beschleunigung, elastischen Stoß, Zentrifugalkraft usw.) und der
durch Gravitation verursachten zu unterscheiden. Jeder Pilot macht diese Erfahrung: Im Flugzeug
lassen sich Inertial- und Gravitationseffekt nicht auseinanderhalten. Ein Pilot hat genau die
gleiche Empfindung, ob er sich nach einem Sturzflug wieder aufrichtet oder ob er schnell eine
enge Kurve beschreibt. In beiden Fällen tritt