Basiswissen

Wasser ist relativ flüssig im Vergleich mit Pech, aber eher starr im Vergleich mit Luft^[1]. Relativität deutet an, dass man etwas an anderen Dingen vergleicht^[2], im Verhältnis^[3] dazu betrachtet.

Relativ in der Statistik

In der Statistik tritt das Wort relativ oft im Zusammenhang mit Häufigkeiten auf. Die relative Häufigkeit meint dann: welcher Anteil vom Ganzen. Die relative Häufigkeit von e's in dem Wort "Enten" ist 2/5 oder 0,4. Mehr dazu unter relative Häufigkeit ↗

Relativ im Bezug auf Einheiten

In einem physikalischen Sinn spricht man zum Beispiel von einer relativen Atommasse oder einer relativen Luftfeuchtigkeit. Das heißt dann, dass man zwei Werte in derselben Einheit als mathematisches Verhältnis betrachtet. Dadurch kürzen sich die Einheiten weg, zum Beispiel 1 Gramm pro Kubikmeter Wasserdampf in der Luft bezogen auf 4 Gramm an maximal möglichem Wasserdampf in der der Luft gäbe eine relative Luftfeuchtigkeit von 1/4 oder 25 %. Eine physikalische Größe ohne erkennbare (z. B. weil geggekürzt) Einheiten nennt man auch dimensionslos ↗

Relativität und Einstein

Im Jahr 1905 veröffentlichte Albert Einstein seine berühmte spezielle Relativitätstheorie. Eine von vielen verblüffenden Folgerungen aus der Theorie war: Gleichzeitigkeit ist relativ. Es ist nicht eindeutig festgelegt, ob zwei Ereignisse gleichzeitig stattfinden. Die Antwort hängt von der Geschwindigkeit des Beobachters im Vergleich zum Ereignisort ab.

ZITAT:

"Ist K' ein in bezug auf K gleichförmig und drehungsfrei bewegtes Koordinatensystem, so verläuft das Naturgeschehen in bezug auf K' nach genau denselben allgemeinen Gesetzen wie in bezug auf K. Diese Aussage nennen wir „Relativitätsprinzip“ (im engeren Sinne)." []

Um das Relativitätsprinzip zu retten, und auch die im 19ten Jahrhundert beoachtete Konstanz der Lichtgeschwindigkeit, musste Einstein die Absolutheit von Raum und Zeit aufgeben. Dieser radikale Gedanke führte ihn dann zu seiner Relativitätstheorie ↗

Beispiele für relative Dinge

Die Relativität des Magnetfeldes

Bewegt sich eine elektrische Ladung an einem Beobachter vorbei, so hat sie immer ein Magnetfeld. Misst der Beobachter genau genug, kann er das Magnetfeld immer nachweisen. Das Verwunderliche ist, dass dieses Magnetfeld völlig verschwindet, und auch nicht mehr nachweisbar ist, wenn sich der Beobachter gleich schnell und in die gleiche Richtung wie die Ladung bewegt.^[12] Rechnerisch wird dieser Effekt völlig korrekt behandelt über die sogennante Lorentzkraft ↗

Die Relativiät der Richtung

Wenn jemand an der Nordseeküste ist, dann liegen die Alpen mehr oder minder in südlicher Richtung. Steht jemand im Land Tunesien am Strand des Mittelmeers, so liegen von dort aus gesehen die Alpen Richtung Norden. Die Kompassrichtung ist eine relative Größe. Sie hängt vom Standort des Beobachters ab.^[15] Siehe auch Richtung ↗

Die Relativität von Längen

Angenommen ein kugelförmiges Raumschiff, vielleicht der Todesstern aus den Star Wars-Filmen^[6] würde mit einer sehr hohen Geschwindigkeit an der Erde vorbei fliegen. Die Raumfahrer im Inneren der Kugel würden den Durchmesser zum Beispiel mit 160 Kilometern angeben. Ihre Messung müsste mit einiger Berechtigung als wahr angesehen werden, da sie ja direkt in dem Gebilde leben und es direkt mit Maßbändern oder sonstwie vermessen können. Menschliche Beobachter auf der Erde aber könnten zu dem Ergebnis kommen, dass dieser Todesstern gar keine echte Kugel ist. Vielmehr ist er ein Ellipsoid. Und es kann sein, dass er in einer Richtung seiner Bewegung nur 5 Kilometer Durchmesser hat. Auch diese Beobachtung wäre völlig richtig, aber widersprüchlich zur ersten. Nach Albert Einstein gibt es aber keine einzelne, absolut richtige Antwort. Die Länge gilt immer nur relativ zu dem, der sie misst. Das hier zugrunde liegende Phänomen ist die sogenannte Längenkontraktion ↗

Die Relativät von Anzahlen

Ganz entgegen dem gesunden Menschenverstand kann auch die Anzahl von Teilchen relativ sein. Je nachdem wie schnell man sich durch die scheinbare Leere des Weltraums bewegt, wird man dort mehr oder weniger viele kleinste physikalische Teilchen zählen können. Dieses Phänomen ist näher behandelt im Artikel zum sogenannten Unruh-Effekt ↗

Fußnoten

[1] 1809: "Relativ ist dem Absoluten entgegengesetzt, und bedeutet das, was nur bedingungs- und vergleichungsweise, nicht schlechthin gewisse Eigenschaften besitzt. Da wir alle Eigenschaften nur in Graden kennen lernen, über welche sich immer höhere denken lassen, so giebt es eigentlich für unsere Erkenntniß nichts Absolutes, obgleich die Vernunft ihm unaufhörlich nachstrebt. Wir sprechen zwar von einem absoluten Raume, in dem sich alle relative Räume bewegen, aber er ist für uns unerkennbar. Für uns ist also jede Größe, jedes Merkmahl eines Dinges relativ. Die Erde ist groß gegen ein einzelnes ihrer Gebirge, aber klein gegen das Sonnensystem, zu dem sie gehört. Das Wasser ist relativ flüssig im Vergleich mit Pech, zähe und starr im Vergleich mit Luft. Elfenbein erscheint uns gelb neben Schnee, die Weiße von jenem ist also nur relativ." In: Brockhaus Conversations-Lexikon Bd. 4. Amsterdam 1809, S. 156-157. Online: http://www.zeno.org/nid/20000767476

[2] 1837: "Relativ, in Beziehung auf etwas, daher bedingungsweise und demnach dem Absoluten entgegengesetzt." In: Damen Conversations Lexikon, Band 8. [o.O.] 1837, S. 389. Online: http://www.zeno.org/nid/20001762192

[3] 1856: "Relativ, bezüglich, verhältnißmäßig, vergl. Absolut. R. in der Grammatik: ein Pronomen (welcher, der), das sich auf einen Begriff des vorhergehenden Satzes zurückbezieht; r. e Begriffe, die erst aus der Vergleichung ein es Gegenstandes mit einem andern entspringenden." In: Herders Conversations-Lexikon. Freiburg im Breisgau 1856, Band 4, S. 699. Online: http://www.zeno.org/nid/20003489825

[4] 1923, Historisch: "Aristoteles hatte den Begriff der Relativität der Bewegung, der Relativität der Örter noch nicht. Was heute jedem Schüler geläufig ist oder sein sollte, das bereitete einst den größten Männern Denkschwierigkeiten: daß zwischen einem sinkenden Pendel und der Erde die Annäherung als gegenseitig aufgefaßt werden kann, oder die Bewegung teilweise der Erde oder dem Pendel in der Vorstellung zugeschrieben, daß aber endlich die Ursache der Bewegung, die sogenannte Anziehungskraft, wirklich im Verhältnis gegenseitig ist." In: Mauthner, Fritz: Wörterbuch der Philosophie. Leipzig 2 1923, Band 3, S. 436-497. Online: http://www.zeno.org/nid/2000618183X

[5] 1862, auch im Sinne von Einheiten: "Relativ (v. lat.), was sich auf Etwas bezieht, in Verhältniß zu etwas steht, was daher blos bedingungs- od. beziehungsweise wahr ist; z.B. Relativer Begriff, ein Begriff, welcher erst aus der Vergleichung eines Gegenstandes mit einem andern entspringt. Relative Kraft, von irgend zwei Kräften diejenige, welche man als die auf die andere als Einheit angenommene bezieht; od. die Kraft, welche auf einen ruhenden Körper anders, als auf einen bewegten Körper einwirkt." In: Pierer's Universal-Lexikon, Band 14. Altenburg 1862, S. 30. Online: http://www.zeno.org/nid/20010739165

[6] 1904, auch erkenntnistheoretisch: "Relativ: der Relation nach, beziehungsweise, (nur) in bestimmter Beziehung oder Abhängigkeit gültig, nicht an und für sich, nicht unabhängig, selbständig, nicht absolut (s. d.). Relativität ist der Charakter des Relativen. Relative Eigenschaften sind solche, welche ein Ding nur in Beziehung zu[251] anderen Dingen, insbesondere aber zum erkennenden Subject hat. Die Relativität der Qualitäten (s. d.) der Außendinge besagt nicht, daß »transcendente Factoren« (s. d.) nicht an dem Auftreten dieser Qualitäten mit beteiligt sind, bedingt noch nicht die absolute »Subjectivität« (s. d.) der Qualitäten sowie der Anschauungsformen (s. d.) und Kategorien (s. d.). Die Relativität der (Natur-)Erkenntnis bedeutet, daß die Erkenntnisinhalte abhängig sind vom erkennenden Subjecte, daß sie uns die Wirklichkeit nicht ihrem absoluten Sein nach, sondern nur in ihrer Beziehung zu uns darstellt, aber immerhin doch wirkliche Relationen der Dinge zu uns und untereinander. In diesem Sinne ist auch alle auf die Außenwelt sich beziehende Wahrheit (s. d.) relativ. Absolute Wahrheit ist jene, die sich auf die Gültigkeit von Urteilen innerhalb einer uns zugänglichen oder auch in einer idealen Seinssphäre bezieht (z.B. die Wahrheit der logischen Axiome)." Und so weiter mit noch vielen weiteren detaillierten philosophischen Beispielen und Aspekten. In: Eisler, Rudolf: Wörterbuch der philosophischen Begriffe, Band 2. Berlin 1904, S. 251-254. Online: http://www.zeno.org/nid/20001802232

[7] 1905, z. B. auch für Wahlen: "Relatīv (lat.), im Gegensatz zu absolut (s. d.), was sich auf etwas bezieht, in Verhältnis zu etwas steht, nicht ohne ein andres sein oder gedacht werden kann, also nur bedingungs- oder beziehungsweise wahr ist. Daher relative Begriffe solche, die sich erst aus der Vergleichung eines Gegenstandes mit einem andern ergeben, Korrelatbegriffe solche, die einander gegenseitig voraussetzen. Relative Majorität ist gegeben, wenn bei mehr als zwei Ansichten für eine von ihnen eine größere Stimmenzahl vorhanden ist als für jede der andern." In: Meyers Großes Konversations-Lexikon, Band 16. Leipzig 1908, S. 781. Online: http://www.zeno.org/nid/20007337027

[8] 1907, Gegensatz von absolut: "relativ, der Gegensatz von absolut, ist das nur beziehungs- oder verhältnisweise Bestimmte und Gültige. Jede Größe ist z.B. relativ, d.h. relativ groß im Vergleich zu diesem, aber relativ klein zu jenem. Relative Begriffe sind demnach solche, die erst aus Vergleichung eines Objekts mit einem anderen entspringen." In: Kirchner, Friedrich / Michaëlis, Carl: Wörterbuch der Philosophischen Grundbegriffe. Leipzig 1907, S. 507. Online: http://www.zeno.org/nid/20003589633

[9] 1911, noch keine Erwähnung von Einstein: "Relatīv (lat.), im Gegensatz zu absolut (s.d.), was nur beziehungs- oder verhältnisweise bestimmt und gültig ist; bezüglich. Relative Begriffe, solche, die erst aus der Vergleichung eines Gegenstandes mit einem andern entspringen. Relatīvum, in der Grammatik Bezeichnung der zurückbezüglichen Fürwörter (Pronomĭna relatīva) und davon abgeleiteten Adverbien, die zur Einleitung von Nebensätzen (Relativsätzen) dienen (welcher, wo etc.)." In: Brockhaus' Kleines Konversations-Lexikon, fünfte Auflage, Band 2. Leipzig 1911., S. 513. In: http://www.zeno.org/nid/20001490842

[10] 1923, alles ist relativ: "Relation (relativ) – Wir in Deutschland stehen immer noch zu sehr unter dem Banne der nachkantischen Terminologie, lassen uns immer noch so sehr von dem Wortschalle absolut verblüffen, daß der Relativismus als eine Weltanschauung gegen ein Vorurteil anzukämpfen hat; als ob nur die Sophisten, diese verruchten Menschen, die Lehre aufgebracht hätten: der Mensch sei das Maß aller Dinge, alle Erkenntnis sei nur relativ wahr. So ungefähr wird die Sache von der Popularphilosophie dargestellt. Wenn aber absolut, wie ich (I2 9 f.) zu zeigen versucht habe, nur ein Scheinbegriff ist, dann wird wohl weiter nichts übrig bleiben, als sich mit der Relativität aller menschlichen Erkenntnis zu begnügen." Und so weiter, sehr ausführlich, aber ohne jede Erwähung der einsteinschen Relativitätstheorien (1905 und 1916). In: Mauthner, Fritz: Wörterbuch der Philosophie. Leipzig 2 1923, Band 3, S. 40-43. Online: http://www.zeno.org/nid/20006181449

[11] Albert Einstein: Über die spezielle und die allgemeine Relativitätstheorie. WTB Wisschenschaftliche Taschenbücher. Akademie Verlag. Berlin (DDR). 1979. Erstveröffentlichung im Jahr 1916. Dort der "§5. Das Relativitätsprinzip (im engeren Sinne)". Seite 15.

[12] Die Relativität des Magnetfeldes unterstrich im Jahr 1927 der Astrophysiker Arthur Stanley Eddington: "Consider an electrically charged body at rest on the earth. Since it is at rest it gives an electric fieldbut no magnetic field. But for the nebular physicist it is a charged body moving at 1000 miles asecond. A moving charge constitutes an electric current which in accordance with the laws ofelectromagnetism gives rise to a magnetic field. How can the same body both give and not give amagnetic field? On the classical theory we should have had to explain one of these results as anillusion. (There is no difficulty in doing that; only there is nothing to indicate which of the tworesults is the one to be explained away.) On the relativity theory both results are accepted. Magneticfields are relative. There is no magnetic field relative to the terrestrial frame of space; there is amagnetic field relative to the nebular frame of space. The nebular physicist will duly detect themagnetic field with his instruments although our instruments show no magnetic field. That isbecause he uses instruments at rest on his planet and we use instruments at rest on ours; or at least we correct our observations to accord with the indications of instruments at rest in our respectiveframes of space.Is there really a magnetic field or not?" In: Arthur Stanley Eddington: The Nature of the Physical World. MacMillan, 1928 (Gifford Lectures). Dort die Seite 22. Deutsch: Die Natur der physikalischen Welt. Die Gifford Vorlesungen 1927 in Deutsch. Siehe auch bewegte Ladung ↗

[13] Selbst das Zählen ist ein relatives: je nachdem wie schnell sich ein Beobachter durch ein vermeintliches Vakuum bewegt, wird er dort eine unterschiedliche Anzahl von Teilchen feststellen. Siehe dazu den quantenphysikalischen und relativistischen Unruh-Effekt ↗

[14] Dass die Richtung relativ ist, beschrieb am Beispiel der englisch-schottischen Geographie der Astrophysiker Eddington: A more familiar example of a relative quantity is "direction" of an object. There is a direction of Cambridge relative to Edinburgh and another direction relative to London, and so on. It never occurs to us to think of this as a discrepancy, or to suppose that there must be some direction of Cambridge (at present undiscoverable) which is absolute. The idea that there ought to be an absolute distance between two points contains the same kind of fallacy. There is, of course, a difference of detail; the relative direction above mentioned is relative to a particular position of the observer, whereas the relative distance is relative to a particular velocity of the observer. We can change position freely and so introduce large changes of relative direction; but we cannot change velocity appreciably—the 300 miles an hour attainable by our fastest devices being too insignificant to count. Consequently the relativity of distance is not a matter of common experience as the relativity of direction is. That is why we have unfortunately a rooted impression in our minds that distance ought to be absolute." In: Arthur Stanley Eddington: The Nature of the Physical World. MacMillan, 1928 (Gifford Lectures). Dort die Seite 26. Deutsch: Die Natur der physikalischen Welt. Die Gifford Vorlesungen 1927 in Deutsch. Siehe auch Richtung ↗

[15] Der Todesstern aus den frühen Star Wars-Filmen (seit 1977) hatte mit einem Durchmesser von vielleicht 120 bis 160 Kilometern die Ausmaße eines kleinen Himmelskörpers. Siehe auch Todesstern ↗