[rene]

OK. Let's go back to the roots by ignoring the rudes!

Die Transformationseigenschaften zweier relativ zueinander bewegter Koordinatensysteme sind nur für Geschwindigkeiten v<<c Galiliei-invariant. Nach der klassischen Galilei-Transformation müsste sich als Relativgeschwindigkeit einer bewegten Lichtquelle c±v ergeben, was aber nicht der Fall ist. Erst die Lorentz-Transformation liefert die richtige Grundlage der aus der Elektrodynamik gewonnenen Befunde. Demnach wird diese Invarianz von c in allen Inertialsystemen durch die Zeitdilatation und Längenkontraktion bewirkt mit

x'=γ*(x-vt) und x=γ*(x'-vt')
t'=γ*(t-vx/c²) und t=γ*(t'-vx'/c²)

und γ=1/sqrt(1-v²/c²)


Einfaches Beispiel: Ein mit konstanter Geschwindigkeit fliegendes geladenes Teilchen ist von einem elektrischen und einem magnetischen Feld umgeben. Ein mit gleicher Geschwindigkeit nebenan fliegendes, gleichgeladenes Teilchen erfährt durch das elektrische Feld eine abstossende Kraft (gleichnamige Ladungen stossen sich ab), aber gleichzeitig durch das Magnetfeld eine anziehende Lorentzkraft, die die Abstossung teilweise kompensiert (bei Lichtgeschwindigkeit wäre die Kompensation vollständig).
Wechseln wir nun in das Bezugssystem der beiden Ladungsträger, so stellen wir fest, dass der erste Ladungsträger ruht, so dass er gar kein magnetisches Feld hat, und auch der zweite Ladungsträger ruht, so dass er selbst von einem vorhandenen Magnetfeld nicht abgelenkt würde. Somit wirkt in diesem Bezugssystem nur die Coulombkraft, und der Ladungsträger wird stärker beschleunigt als aus dem Bezugssystem gesehen, in dem sich beide Ladungen bewegen. Dies widerspricht aber der Tatsache, dass in der newtonschen Physik die Beschleunigung nicht vom Bezugssystem abhängt.
Diese Tatsache führte zunächst zur Annahme, in der Elektrodynamik gäbe es ein bevorzugtes Bezugssystem (Äthersystem). Versuche, die Geschwindigkeit der Erde gegen den Äther zu messen, schlugen jedoch fehl.
Albert Einstein löste dieses Problem in seiner speziellen Relativitätstheorie, indem er Newtons absoluten Raum und absolute Zeit durch eine vierdimensionale Raumzeit ersetzte. In der Relativitätstheorie tritt an die Stelle der Galilei-Invarianz die Lorentz-Invarianz, die von der Elektrodynamik erfüllt wird.

Grüsse, rene