Physik Journal, März 2016

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G E S C H I C H T E
© 2016 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim Physik Journal 15 (2016) Nr. 3 49
tischen und in der relativistischen
Physik gleich lauten! Es ist gewis-
sermaßen die Basis für alle Physik,
da fast alle physikalischen Gesetze
nur in Inertialsystemen gelten oder
jedenfalls dort ihre einfachste Form
annehmen.
Die große Leistung von Lange
ist bis etwa 1910 vielfach und pro-
minent gewürdigt worden, etwa
von Mach, vom Astronomen Hugo
von Seeliger, vom Logiker Gottlob
Frege und vor allem von Max von
Laue. Danach ist sie offenbar in
Vergessenheit geraten, ohne dass
Langes Erkenntnisse Allgemeingut
geworden wären.
Freie Teilchen und gerade Linien
Ludwig Langes Formulierung des
Trägheitsgesetzes stellt gegenüber
früheren Konzepten einen erheb-
lichen Fortschritt dar. Doch ihr haf-
teten noch Mängel an, wie etwa Fre-
ge mit Recht monierte: Die Begriffe
„sich selbst überlassener Punkt“
(oder freies Teilchen) und „gerade
Linie“ sind konzeptionell und ex-
perimentell keineswegs so einfach
festzulegen, wie es scheint, sondern
sie sind fast ebenso schwer fassbar
wie das Trägheitsgesetz selbst. Die
auch in Lehrbüchern durchaus
populäre Charakterisierung freier
Teilchen als „kräftefrei“ beruht auf
einem Zirkelschluss, weil Kräfte
eben erst in Newtons Gesetz II defi-
niert werden, das aber nur in Iner-
tialsystemen gemäß Gesetz I gilt.
Auch die Charakterisierung von
freien Teilchen als „weit entfernt“
von anderen Objekten ist nicht
wirklich tragbar, da es unmöglich
ist zu sagen, welcher Abstand je-
weils genügend groß ist, zumal Gra-
vitation und Elektromagnetismus
im Prinzip unendliche Reichweite
haben. Im Gegensatz zu diesen Ver-
suchen, freie Teilchen durch äußere
Bedingungen zu charakterisieren,
habe ich vorgeschlagen, eine Cha-
rakterisierung durch innere Eigen-
schaften vorzunehmen [7]: „Freie
Teilchen sind inaktive Testobjekte
mit nur einer nichttrivialen Eigen-
schaft: Masse.“
Gerade Linien werden häufig
durch starre Körper (Maßstäbe)
repräsentiert. Das ist aber sicher
kein geeigneter Ausgangspunkt
für die Grundlagen der Physik, da
starre Körper komplizierte, sekun-
däre Objekte der Mechanik (wenn
nicht der Quantenmechanik) sind.
Außerdem bricht in den Relativi-
tätstheorien das Konzept eines
starren Körpers weitgehend zusam-
men. Da die Bahnen von inaktiven
Testobjekten durch Anfangsereignis
und Anfangs-(Vierer-)Geschwin-
digkeit eindeutig bestimmt sind,
genügen sie in einem beliebigen
Koordinatensystem x μ und mit der
Eigenzeit τ den Differentialglei-
chungen 2. Ordnung d 2xμ/dτ2 = f μ
mit geeigneten Funktionen f μ. Die
einfachste Wahl f μ ≡ 0 führt zu ge-
raden Linien.
Ludwig Lange setzte sich in dieser [6]
und weiteren Arbeiten kritisch mit dem
Newtonschen Trägheitsgesetz und
dem absoluten Raum auseinander.
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