Kleines 1 × 1 der Relativitätstheorie

Nach einer ersten Veröffentlichung bei Books on Demand präsentiert jetzt der Springer-Verlag diese Einführung in die Spezielle und Allgemeine Relativitätstheorie, die als „Arbeitstext für Interessierte“, besonders Schüler, gedacht ist. Leider gelingt es den Autoren nicht ganz, dieses Versprechen einzulösen. Sie konzentrieren sich darauf, Sachverhalte ausführlich darzustellen und leiten sie auch mathematisch her, bei einer erfrischenden, für Lehrwerke sonst unüblichen, lockeren Wortwahl. Sie verzichten auf die sonst oft üblichen historischen Ausführungen, wodurch die Motivation für Einsteins Arbeit und deren experimentelle Bestätigung aber etwas zu kurz kommt. Leider liest sich der Text aufgrund einer Fülle von Stilmitteln (Kursivierungen, Anführungszeichen, Klammern, Abkürzungen und Fußnoten), dazu alles in alter Rechtschreibung, nur holprig; für Schüler ist er dadurch deutlich weniger geeignet. Trotz Beschränkung auf Grundrechenarten, Wurzelziehen und Trigonometrie ist die Algebra, vor allem bei längeren Umformungen und den mehrdimensionalen Lorentz-Transformationen, zu komplex für den angesprochenen „Mittelstufenschüler“. Manche Formeln sind zwar in Worte gesetzt, dies trägt aber wenig zur Übersichtlichkeit bei. Die Fülle von wissenschaftlichen Notationen mit Indizes ist Schülern erfahrungsgemäß schwer zugänglich. Ergänzende Tabellen, Graphen und Diagramme erscheinen teilweise verwirrend komplex.

Auch in fachlicher Hinsicht können die Autoren nicht ganz überzeugen. So sind die Herleitungen zu E = mc² (über die Zeitdilatation beim Impuls eines Projektils) und der gravitativen Rotverschiebung (über die speziell relativistische Zeitdilatation eines frei fallenden Newtonschen Körpers) zwar im Ergebnis richtig, es werden allerdings wenig überzeugende Argumente aus der Literatur übernommen. Auch befindet sich im Inneren eines Schwarzen Lochs eigentlich nichts, keine Singularität im Zentrum (nur für t > ∞) und auch kein leerer Raum, der sich „mit c“ einfallender Materie „durchqueren“ ließe. Die Änderung der Lichtgeschwindigkeit im Gravitationsfeld aus Sicht des entfernten Beobachters bleibt mehrfach unberücksichtigt.

Das durchaus begrüßenswerte Konzept, Schülern und anderen Interessierten in lockerer Weise mit wenig Mathematik viel Einsicht und Wissen über Relativitätstheorie zu vermitteln, ist leider nicht überzeugend umgesetzt worden. So lässt sich das Buch weder aus didaktischer noch fachlicher Sicht empfehlen, auch wenn es in weiten Teilen sehr informativ ist.

Priv.-Doz. Dr. Ludger Hannibal, Institut für Physik der Carl v. Ossietzky Universität Oldenburg und Cäcilienschule Oldenburg

G. Beyvers, E. Krusch: Kleines 1 × 1 der Relativitätstheorie – Einsteins Physik mit Mathematik der Mittelstufe

Springer, Heidelberg 2009, XVII + 358 S., geb., ISBN 9783540852018