Gedanken zum Verhältnis von schwerer und träger Masse

Die "Gleichheit der schweren und trägen Masse", die Einstein als ein Problem hingestellt hat, wobei er jedoch nicht sagte, ob er ihre quantitative oder ihre qualitative Gleichheit oder beides meinte (so wie er bei seiner Behauptung von Geschwindigkeitskonstanz des Lichtes auch nicht sagte, ob es um dessen Verhaltens- oder um dessen Meßkonstanz geht), klingt so, als ob es zweierlei Massen gäbe, denn nur eine Mehrzahl von Dingen kann gleich sein sein. Doch die ganze Problematik hat ihren Ursprung in einem falschen Gebrauch des Begriffs "Masse". Es liegt hier kein physikalisches, sondern ein semantisches Problem vor. Masse ist keine Sache, sondern das Maß einer Sache, nämlich der Materie, das besagt, welche Menge wir durch ihren Widerstand von ihr erfahren, wenn auf sie Druck oder Zug ausgeübt wird. Wir können nämlich immer nur die Reaktionen einer Materie erfahren. Und eine Reaktion ist das, was man messen kann (wer als Physiker nicht zwischen der Materie und ihren, von der Art der Einwirkung abhängigen Reaktionen unterscheiden kann oder will, der versteht letztlich gar nichts). Und so ist auch die Schwere einer Materie ihre Reaktion auf das Gravitationsfeld, wenn sie am Fallen gehindert wird. Aber ob Trägheit oder Schwere: es ist natürlich immer die selbe Materie und damit deren selbe Menge, die einmal auf Druck oder Zug, und ein andermal auf den Zug des Gravitationsfelds reagiert (eine Reaktion, die wir "Kraft" nennen), was die Meßgleichheit bewirkt, wenn man die Größe des Gewichts durch die Schwerebeschleunig dividiert (Newton, Principia Definition I: Die Materiemenge ist dem Gewicht proportional). Die reagierende Menge ist also immer die selbe (was eben etwas ganz anderes ist als "die gleiche"), doch die Auslöser der Reaktion wirken verschieden: bei der Trägheit wirken Körper direkt, d.h. durch Berührung aufeinander ein; bei der Schwere über das ihnen zugehörige Feld, dessen Stärke an jedem Ort eine andere sein kann. Wo soll es da irgendein Problem geben, wenn man die unterschiedliche Art und Weise der Einwirkung auf ein und dieselbe Materie beachtet? Ebensowenig wie es - mangels eines objektiven Kriteriums der "Bewegtheit" - das von Einstein angerührte Problem "bewegter Körper" gibt, da ein "bewegter" toter Körper sich selbst in absolut nichts von einem "unbewegten" unterscheidet, hat er auch hier ein Problem behauptet (und mit Hilfe von Gedankenexperimenten "gelöst"), das gar nicht vorhanden ist, denn weder existiert eine Pluralität von Massen eines Körpers, noch die Masse als Sache. Und daß Trägheit und Schwere beide in Form von Beschleunigung und damit Kraft in Erscheinung treten und darin naturgemäß nicht zu unterscheiden sind, war ja Voraussetzung der Vergleiche seines Gedankenexperiments und mußte durch sie nicht erst "bewiesen" werden. An diesem "Problem" stimmt m.E. ebenfalls gar nichts, denn "geben", d.h. real existieren tut nur die Materie, die sich, je nach der Art der Einwirkung auf sie, einmal träge und einmal schwer verhält. Im üblichen Jargon der Physiker gesprochen heißt das, um mich ihnen verständlich zu machen: die schwere Masse ist eine durch das Gravitationsfeld beschleunigte träge Masse. Aber diese Beschreibung ist natürlich eine uneigentliche, denn man müßte "Masse" durch "Materie" ersetzen, deren Trägheit, die sowieso nur bei Wechselwirkung aufscheint, nicht eigens erwähnt werden muß. Wenn man es nämlich mit der Sprache und der Sache nicht genau nimmt, dann mag man sich vielleicht mit seinesgleichen in einem eingeübten Jargon salopp verständigen können, aber es kann leicht sein, daß man letztlich überhaupt nicht versteht, von was man spricht. Und genau diese Gedankenunschärfe halte ich für das eigentliche Problem der Physiker, durch das sie der Einsteinschen Beredsamkeit, welche die "Probleme" erst herbeigeredet hat, so schutzlos ausgeliefert sind. Kein noch so sensationelles Forschungsergebnis vermöchte daher wahrscheinlich mehr Umdenken in der Physik bewirken, als ein penibler Gebrauch der Sprache und die sorgfältige Unterscheidung zwischen Relationen und Realitäten. Es ist kein Zufall, daß die Klärung des Sprachgebrauchs durch Bohr für die Quantenmechanik wesentlich war. Denn eine Grundwissenschaft wie die Physik, die nicht sorgfältig die Bedeutung der von ihr benutzten Begriffe bedenkt und der es gleichgültig ist, ob die Eigenschaften ihres Gegenstandes real sind oder ob sie nur gedanklich als vom Beobachter gesehenen Relationen existieren, kann zwar sicher etwas zur Handhabung ihrer Gegenstände beitragen, doch das Verständnis der Sache selbst bleibt ihr zwangsläufig verschlossen.

Das "Problem" der ruhenden und bewegten Masse

Einstein hat uns ja nicht nur das Problem der trägen und schweren Masse hinterlassen, sondern auch das der ruhenden und bewegten Masse, weshalb es mir geboten erscheint, auch auf dieses "Problem" einzugehen, ist doch die Masse das Maß der Trägheit eines Körpers. Nach meinem Physik-Duden ist die "Ruhemasse, die Masse, die ein Körper in einem Bezugssystem besitzt, bezüglich dessen er ruht." Nun ist ja die Wahl des Bezugssystems eine Frage der Zweckmäßigkeit und nicht eine Frage der Wahrheit, solange das Bezugssystem nicht in einem kausalen Zusammenhang mit dem Bewegungszustand der zu beurteilenden Sache stehen soll, z.B. das Licht in Bezug auf seine Quelle. Aber Relativisten lehnen ja, aus einer positivistischen Sicht heraus, ursächliche Betrachtungen ab, sondern halten sich rein an gemessene Werte, weil sie die für besonders objektiv halten, ohne zu sehen, daß es kein objektives Merkmal von "Ruhe" oder "Bewegtheit" einer natürlichen unbelebten Sache gibt. Ein und dieselbe Sache könnte daher von verschiedenen Beobachtern durch die Wahl des Bezugssystems verschieden beurteilt werden, also als zugleich "ruhend" und "bewegt". Durch seine Wahl würde der Beobachter also ggf. für sich dafür sorgen, wieviel Masse eine Masse hätte und welche Abmessungen sie in der Bewegungsrichtung aufweist - es ist wie im Märchen, wo eine gute Fee Wünsche erfüllt, doch ohne Fee, sondern einfach durch die eigene Sehgewohnheit. Damit die Relativitätstheorie jedoch nicht in Beliebigkeit untergeht, wird im Zweifelsfalle das apodiktische Urteil Einsteins herbeigezogen, dessen "Genie" der Garant für die richtige Einschätzung von Bezugssystemen wäre, z.B. welcher von zwei Zwillingen als "der reisende" und welcher als "der ruhende" einzustufen ist, obgleich ja kein objektives Unterscheidungsmerkmal existiert. Das macht verständlich, warum der Mythos von Einsteins Genie sorgfältig gepflegt werden muß. Aber eine Lehre, die gezwungen ist, mit dem "Genie" ihres Begründers zu argumentieren, gibt zu, keine rational nachvollziehbare Wissenschaft zu sein!

Doch war Einstein 1905 nicht mit der von ihm selbst so genannten "Vermutung" angetreten, "daß dem Begriffe der absoluten Ruhe nicht nur in der Mechanik, sondern auch in der Elektrodynamik keine Eigenschaften der Erscheinung entsprechen"? (Annalen der Physik) Wo könnte es denn auch eine "absolute Ruhe" geben, wenn alle Himmelskörper ihre Mittelpunkte umkreisen und die wiederum ihren Zentren, denn sonst wären sie schon längst in diese gestürzt? Daher ist eben "das Ruhen" eine Einschätzung des Beobachters relativ zu einem Bezugssystem, das er in der Regel (bewußt oder unbewußt) so wählen wird, daß er seine Beobachtungen in einfachster Weise beschreiben kann. Und davon sollen dann absolute Wirkungen abhängen, wie z.B. das Altern eines Menschen? Würde ein Kind derartiges behaupten, würde es von jedem Erwachsenen ausgelacht, bestenfalls mitleidig belächelt werden. Aber ein "Genie" lacht man eben nicht aus. Da schaltet man seinen Verstand ab und verstummt in Ehrfurcht. Oder wie Goethe es sagte, einem wirklichen Genie, das es wissen mußte: "Genie hat einer, der alle geniert." Also hören wir auf, uns zu genieren, Lächerliches als "lächerlich" zu bezeichnen.

Neben der Beachtung des Grundsatzes der Widerspruchsfreiheit halte ich für entscheidend, den Sprachgebrauch zu bedenken, der einem vorwissenschaftlichen Denken entstammt, das für die Probleme verantwortlich ist. Es gibt ja nichteinmal eine Sache "Masse", sondern die Masse ist das Maß eines mechanischen Widerstands bei Wechselwirkung von Körpern, also ein Aspekt der Materie, unter dem wir mit ihr umgehen. "Masse" ist eine der vielen Größen, mit der wir die Reaktionen von Sachen messen. Immer haben wir es nur mit Aspekten und Reaktionen zu tun und nicht mit Sachen. Und dieser Aspekt und seine Größe scheint nur bei Wechselwirkung auf! Außerhalb einer Wechselwirkung ist die Masse eines Körpers nur potentiell. Sie kann durch das Gewicht bestimmt werden - also auch nur durch das Einwirken einer Beschleunigung. Die potentielle Masse ist jedoch keine Ruhemasse, denn diese setzt das "Ruhen" eines Körpers voraus, während die potentielle Masse eine vom Bewegungszustand des Körpers unabhängige und damit gleichbleibende Größe ist, die er natürlich auch bei "ihren Ruhen" hat. "Ihren Ruhen" habe ich in Anfürungszeichen gesetzt, weil ja das "Ruhen" nicht zur Masse gehört, sondern zur Sehgewohnheit des Beobachters, der über sie so spricht, als ob sie etwas Lebendiges wäre - was sie aber nicht ist, weshalb seine Denken und Reden auch hier nicht stimmt und daher zu keiner schlüssigen Aussage führen kann. Da die potentielle Kraft gleich der potentiellen Masse mal einer gedachten oder realen Geschwindigkeit ist, es also einer Relativbewegung zweier oder mehrerer Körper bedarf, damit der Aspekt der Kraft und der in ihr inkludierten Masse von Körpern überhaupt rechnerisch oder real aufscheinen kann, ist das bewirkende Potential natürlich immer geschwindigkeitsabhängig. Aber in Ermangelung eines objektiven Merkmals der Ruhe oder der Bewegtheit - auch Einstein konnte nie eines nennen, weil es nämlich keines gibt -, kann es weder eine definitive Ruhemasse (sondern eben nur eine potentielle Masse), noch eine objektive Abhängigkeit der Masse eines Körpers von einer Geschwindigkeit geben. Und weil die Trägheit ein dynamisches Phänomen ist, das nur in der Wechselwirkung aufscheint, wird die isolierte rein kinematische Betrachtungsweise der Relativitätstheorie dem Begriff der Masse sowieso nicht gerecht. Daher brauchen wir uns über die von Einstein angerichtete und andauernde Konfusion nicht zu wundern. Zu wundern ist nur, wie leichtfertig allseits über die logisch begründete und in Jahrhunderten bewährte klassische Mechanik mit ihren sorgfältig abgeklärten Begriffen und Axiomen hinweg gegangen wird, die sich nur mit objektiven Kräften befaßt, erkenntlich an den von ihnen ausgelösten realen Beschleunigungen, die von keinem Bezugssystem und damit von keiner subjektiven Wertung des Beobachters abhängen - was eben ihre Wissenschaftlichkeit ausmacht! Dagegen konnte ich im relativistischen Gedankengut noch keine einzige sinnvolle Idee orten, ganz gleich, unter welchem Gesichtspunkt ich mich ihm genähert habe.

Man könnte auch sagen: die klassische Mechanik eliminiert die vom Beobachter erzeugte Beliebigkeit und erkennt dadurch die real wirkenden Kräfte. Da erscheint die Behauptung, die klassische Mechanik hätte der Nachbesserung bedurft und sie sei nunmehr "ein Grenzfall" der relativistischen, so abenteuerlich wie falsch, da beider Prinzipien unvereinbar sind. In Wahrheit ist die SRT eine Ersatzvornahme, wie ich dies in der Anmerkung zum Text I/B7 Einsteins Dilemma schon erläutert habe. Newton müßte die Relativitätstheorie 'as a terible dilettantism' erscheinen, die - in völliger Verkennung, was Wissenschaft ausmacht - sich anmaßt, sich über seine Lehre zu stellen - wenn sie Newton freundlich gestimmt vernehmen würde. Aber eigentlich war er gegenüber Konkurrenten und abweichenden Lehren und ihren Vertretern nie freundlich, was Hawking am Schluß seines Buches A Brief History of Time zu einer massiven Verunglimpfung dieses großen Denkers nutzt (da er ihm sachlich nicht Paroli bieten kann), ohne seine Verdienste für die Wissenschaft der Physik zu würdigen - freilich müßte er sie dazu auch verstehen. Über den Mythos Hawking wird die Zeit, mangels wissenschaftlicher Substanz, hinwegschreiten, während uns das von Newton aufgesteckte Licht ein zeitlos gültiger Führer durch die Verwirrungen des menschlichen Geistes sein kann.

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Abgesehen davon, daß Relativisten nicht sagen, ob sie eine quantitative oder qualitative Gleichheit der Masse meinen, was einerseits ihrer allgemeinen gedanklichen Unschärfe entspricht, ihnen andererseits Spielraum für die Interpretation ihrer Aussagen läßt, wird auch hier die Lösung eines nicht vorhandenen Problems behauptet, gab es in der Newtonsche Physik doch nichteinmal den Begriff der "schweren Masse". Ein Körper verhält sich von sich aus nur träge. Und indem Newton das erkannte, und das war seine eigentliche Erkenntnisleistung, wurde ihm klar, daß er zu seiner Schwere der Zentripetalkraft anderer Körper bedarf. Dadurch entdeckte er die Gravitation als ein allgemeines, mit Körpern verbundenes, an Körpern sich zeigendes Phänomen. Jeder Körper hat nur eine Masse, welche ein Maß seiner Materie ist, die sich - je nach Art der Einwirkung - entweder als träge oder schwer erweist. Das erklärt ganz zwanglos die quantitative Gleichheit beider Phänomene. Wenn man so die beiden Arten der Einwirkung unterscheidet, einmal durch die direkte Berührung einer anderen Materie, einmal durch ein Feld: Wo soll es hier zweierlei Massen bzw. irgendein Problem geben? Richtig ist, daß jede Materie selbst diese zwei Arten der Einwirkung hat. Das ist es, was es zu verstehen gilt, weshalb dies der Gegenstand meiner Gedanken zur Gravitation ist. In ihnen geht es nicht um eine ideologische Gleichmacherei des Ungleichen, sondern darum, durch Vergleichen das Gleiche als Gleiches, Ungleiches aber als Ungleiches zu erkennen. Nur auf diese reelle Weise kommen wir zu einem Verstehen der Dinge.

Einsteins "machsches Prinzip" will dagegen zeigen, daß die Trägheit den Körpern von außen verliehen wird, und zwar von den "fernen Fixsternmassen". Und nur unter der Bedingung des "machschen Prinzips" könnte es dann eine Art qualitativer Gleichheit von Trägheit und Schwere eines Körpers geben, nämlich als durch ein und dasselbe Feld, der Raumzeit, vermittelt. In dieser Sicht würden Körper immer nur so tun, als ob sie von sich aus träge wären und Masse beweisen. Da aber, wegen der Einheit der Natur, die fernen Massen ihre Trägheit dann auch nicht von sich aus hätten, können sie diese auch nicht verleihen, denn niemand kann etwas geben, was er nicht hat. Das könnte nur ein Wunder wirkender Gott, der seine Existenz gerade durch das akausale Wunder beweist, das die Gläubigen daher nicht nur nicht schreckt, sondern das ihnen gar nicht groß genug sein kann. So gäbe es dann nicht mehr verschiedene Ursachen als Auslöser der Phänomene Trägheit und Schwere, sondern es könnte dann nur noch eine, alles bewirkende Ur-Sache geben, die dann aber keine Sache mehr wäre. Doch der Antimetaphysiker Mach, auf den sich Einstein berief, der ihn jedoch abwies, wollte nicht nur keine Ursachen, sondern erst recht keine Ur-Sache, geschweige Wunder, weshalb er Einsteins "Lösung" unmöglich akzeptieren konnte. Das wird heute gern als Altersstarrsinn oder gar -schwachsinn eines Mannes ausgelegt, der lediglich seiner positivistischen Überzeugung treu blieb. Die Idee, die Welt als bloßes Schauspiel eines Gottes zu sehen, der an den Strippen der Raumzeit (den "Strings" in der neuesten Version) die Puppen tanzen läßt, kann nämlich nur jene begeistern, die Gott für die einzige Realität halten. Und nur dieses Gottes- und Realitätsverständnis erfordert die Eliminierung der Trägheit als endogene, eigenständige Kraft und hat das "Problem", dessen Einsteinsche "Lösung" uns immer wieder als die einzig "wahre" verkauft werden soll (s. auch die Untersuchung Die Heilige Viereinigkeit - Um was es bei der Rede von der Raumzeit geht auf Datei I/B9 "diezeit.html").

Daher sollten man sich von der Behauptung der Relativisten, die klassische Mechanik Newtons erzeuge "unlösbare Probleme" nicht beeindrucken lassen. Die meist sehr allgemein vorgetragene Behauptung ist einerseits Teil einer Verunsicherungsstrategie und soll andererseits rechtfertigen, warum man sich von Newtons bewährter realistischer und kausaler Sicht der Dinge abgekehrt hat. Entscheidend ist jedoch, dass sich bei einer vorurteilsfreien Sicht Einsteins "Probleme" gar nicht ergeben. Daher hatte ich an anderer Stelle schon geschrieben: "Den Anfängen einer Indoktrination zu wehren heißt, in keine Problemfalle zu laufen." Also lassen Sie sich keine "Probleme" einreden, wo keine sind, sondern machen Sie sich einfach besser kundig. Nur Menschen mit echten Einsichten sind geistig mündig und stehen nicht in der Gefahr, von anderen manipuliert zu werden.

Wer aus weltanschaulichen Gründen Fernkräfte herbeiredet, sollte dann wenigstens aufhören, sie Newton vorzuwerfen, der lediglich ein mathematisches Konzept zum zweckmäßigen Umgang mit dem Gravitationsphänomen entwickelt hatte, aber ansonsten keine Hypothesen "über die physikalischen Ursachen und Sitze der Kräfte" erfinden wollte. Allein schon für diesen Standpunkt wäre Newton zu loben. Wer dagegen auf Hypothesen setzt, hat wohl auch wenig Hemmung, Personen, die anderer Meinung sind, einfach die Hypothese der Unvernunft und Inkompetenz zu unterstellen, um so das Problem der störenden Argumente für sich bequem zu "lösen", was ein bezeichnendes Schlaglicht auf die ganze Art der Problemlöserei durch Hypothesen wirft, die Newton, aus gutem Grund, daher abgelehnt hat.

Während Einstein das nicht vorhandene Problem der Gleichheit von schwerer und träger Masse "gelöst" hat, hat er die wirkliche kosmologische Kernfrage, "was die Welt im Innersten zusammenhält" (Goethe, Faust I), d.h. was die Bildung von kugelförmigen Himmelskörpern bewirkt und sie umeinander kreisen läßt, aus den Köpfen verdrängt, weil es angeblich nur lokale Ereignisse geben darf. Mit dieser Verkehrheit physikalischer Fragestellungen befaßt sich der nachfolgende Text.

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Der Schamane eines Indianerstammes hatte den Glauben an seine hellseherischen Fähigkeiten schon früh verloren. Als er eines Tages von den Stammesangehörigen gefragt wurde, wie der nächste Winter wird, sagte er daher vorsichtshalber, um sie nicht zu ent-täuschen und nicht zu gefährden: "Das wird ein sehr langer und harter Winter." Aufgeschreckt rannten die Indianer daraufhin los und fingen an, Holz zu sammeln. Eine Woche später packte dem Schamanen das schlechte Gewissen und er ging zum Wetteramt der nächsten Stadt, um sich Gewißheit zu verschaffen. Auf seine Frage, wie der kommende Winter wird, sagten ihm die Fachleute dort: "Das wird ein sehr langer und harter Winter." Der Schamane erleichtert: "Gut, und woher wissen Sie das?" - "Wie wir bemerkt haben, sammeln die Indianer jetzt schon fleißig Holz."
     Und es wurde tatsächlich ein ungewöhnlich langer und harter Winter. In Unkenntnis des wahren Sachverhalts sahen sich die Wissenschaftler des Wetteramts in ihrer prognostischen Methode "glänzend bestätigt" und sonnen sich seither in ihrem damaligen Erfolg. Und der Schamane galt bei seinem Leuten, und bald auch darüber hinaus, als genial und weise. Dabei hatten beide nur Glück gehabt! Mit weiterhin Glück und Schläue erfüllte der Medizinmann noch viele Jahre seine ihm zugedachte Rolle. So sagte er diplomatisch z.B., wenn jemand ihn fragte, ob sich die Sonne um die Erde oder die Erde um die Sonne "bewegt", weil er es entweder selber nicht wußte oder weil er niemand ent-täuschen wollte: "Das ist relativ", denn das war seine orakelhafte Lieblingsvokabel. Und indem er mit schwammigen Begriffen, wie "relativ" und "äquivalent", entweder Gegensätzliches gelten ließ oder Ungleiches für irgendwie gleich "erklärte" (denn in seinem Herzen war er Sozialist), konnte die Forschung ergeben was sie wollte: der Schamane hatte scheinbar immer recht. "Raffiniert ist der Herrgott", sagte er. Doch er war es auch. So lernte er, daß zumindestens bei ihm die Popularität die Summe der Mißverständnisse ist.
     Als es mit ihm zu Ende ging schrieb er zur Erleichterung seines Gewissens seinem Jugendfreund Solovine: "... Sie stellen es sich so vor, dass ich mit stiller Befriedigung auf ein Lebenswerk zurückschaue. Aber es ist ganz anders von der Nähe gesehen. Da ist kein einziger Begriff, von dem ich überzeugt wäre, dass er standhalten wird, und ich fühle mich unsicher, ob ich überhaupt auf dem rechten Wege bin ..."* Das zeigt, daß er für sich wirklich ein Weiser geworden war, denn alle Weisheit beginnt mit der Einsicht in das eigene Nichtwissen. Sie läßt den Menschen sensibel werden, sowohl gegenüber dem Gesprochenen, als auch gegenüber dem, was sich allen Worten entzieht, und er fängt an zu verstehen. Aber an solchen desillusionierenden Altersweisheiten sind seine treuen Anhänger natürlich nicht interessiert, haben sie doch den Ruhm ihres Idols und seine schwammigen und selbstwidersprüchlichen "Erklärungen" mangels eigener Ideen längst für ihre Zwecke vereinnahmt. Und solange es noch unbedarftere Zeitgenossen gibt, auf deren "unendliche Dummheit" sie sich verlassen können, werden sie wohl nicht aufhören, ihr Idol und seine frühen "Weisheiten" zu loben, damit für ihre "Forschungen" und Veröffentlichungen Steuergelder und Buchtantiemen weiterhin reichlich fließen. Es sei denn, ihr leeres Daherreden über Dinge, die es nicht gibt, und ihr sinnloses Pseudoforschen wird ihnen eines Tages selber zu dumm und sie wollen endlich etwas Ernsthaftes machen. Kann man also noch hoffen?
_{*A. Einstein, Worte in Zeit und Raum, Herder Freiburg-Basel-Wien 1991, S.127 (letztes Zitat = soviel wie letztes Wort!)}

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