Der Begründer und Direktor der Treptower Sternwarte, ab 1946 umbenannt in Archenhold-Sternwarte, Friedrich Simon Archenhold (1861-1939), hatte sich neben einer intensiven Forschungsarbeit (einen besonderen Schwerpunkt seiner wissenschaftlichen Forschung bildete die Sonne) der naturwissenschaftlichen Bildung gegenüber einer breiten Öffentlichkeit verschrieben. Dies versuchte er u. a. neben Ausstellungen durch öffentliche Vorträge in der Sternwarte zu erreichen. Obwohl er dabei einen großen Teil des öffentlichen Vortragsprogramms selbst durchführte, gelang es ihm, zahlreiche bekannte Wissenschaftler und Forscher zu Vorträgen in der Sternwarte zu gewinnen. Zu den Wissenschaftlern und Forschern, die Vorträge hielten, gehörten u. a. der Geologe Alfred Wegener (1880-1930), die Polarforscher Roald Amundsen (1872-1928) und Fridtjof Nansen (1861-1928) sowie der Raumfahrtpionier Hermann Oberth (1894-1989).

1 Friedrich Simon Archenhold, 1931

Einsteins Relativitätsprinzip.
Vortrag in der Treptower Sternwarte.

   Wie es in der Mathematik keinen besonderen Königsweg gibt, so lassen sich auch die Einsichten in gewisse Grundfragen der Physik nicht ohne Kenntnis bestimmter naturwissenschaftlicher Tatsachen, nicht ohne Zuhilfenahme der Mittel der höheren Mathematik klar gewinnen. Was für das leibliche Auge das Mikroskop und das Fernrohr sind, das bedeuten in gewisser Beziehung Differential- und Integralrechnung für das geistige Auge. Will oder muß man auf diese Stützen verzichten, so kann man nicht erschöpfend erklären, sondern nur andeutend hinweisen.

   In dieser Zwangslage befand sich gestern Prof. Dr. Albert Einstein, das jüngste Mitglied unserer Akademie der Wissenschaften, als er vor einer verhältnismäßig großen Zahl von Zuhörern in der Treptower Sternwarte die „Relativität  der Bewegung und Gravitation“ erläutern wollte. Der Schöpfer oder Mitschöpfer des Relativitätsprinzips versuchte – unter Verzicht auf alle mathematischen Ableitungen – klarzulegen, wie Ort und Zeit nicht voneinander zu trennen, wie Längen und Zeiten vom Bewegungszustand abhängig sind; daraus folgt die Abhängigkeit gleicher Natur für alle daraus abgeleiteten anderen Begriffe. Es ist einleuchtend, daß wir von einer Bewegung erst dann eine rechte Vorstellung haben, wenn wir sagen, worauf sie bezogen ist. Erst dann kann die Bezeichnung Ruhe oder Bewegung einen Sinn haben. Es kann dabei gleichgültig sein, ob ein System selbst oder seine Umgebung in entgegengesetzter Richtung bewegt ist. Blicke ich vom Karussell aus auf einen Baum, so scheint sich dieser zu bewegen. Sitzt man in einem gut gefederten, ruhig fahrenden D-Zug, so ist es für gewöhnlich nicht möglich, zu bestimmen, ob man sich bewegt. Sieht man zum Fenster hinaus und erblickt einen zweiten Zug, so scheint der andere zu fahren. Nur Aenderungen der Geschwindigkeit, rasches Anfahren oder Bremsen bemerkt man, ferner Krümmungen der Bahn, da man durch die Zentrifugalkraft nach außen gedrückt wird. Auch die Bewegung der Erde in ihrer Bahn um die Sonne ist nicht mit unbedingter Sicherheit zu erkennen. Alle Bewegungen sind relativ.

   Einstein zeigt in einer auch dem Laien verständlichen Weise, wie man mit Hilfe eines sogenannten Koordinatensystems sich die Bewegung veranschaulichen kann. Mit genügender Annäherung kann man die Erde selber als ein solches Koordinatensystem wählen. Es bedarf keiner übermäßigen Ueberlegung, um zu begreifen, daß mit Bezug auf ein gegen das ursprüngliche Bezugsystem (Erdboden) gleichförmig bewegtes System (Wagen) die Gesetze des Geschehens die gleichen sind, wie mit Bezug auf das ursprüngliche System (Erde). Wir haben hier das Relativitätsprinzip der gleichförmigen Bewegung, das Relativitätsprinzip im engeren Sinne. Gilt es aber auch – so fragt Einstein weiter – für die ungleichförmige, für die beschleunigte Bewegung? Im ersten Augenblick wird man die Frage verneinen. Aber Einstein zeigt, indem er, von zwei verschiedenen Bezugssystemen aus, das Fallen von Körpern beobachtet, daß der Beschleunigung ebenso wenig eine unbedingte physikalische Bedeutung zukommt, wie der Geschwindigkeit (der gleichförmigen Bewegung). Dasselbe Bezugssystem ist mit gleichem Recht als beschleunigt oder als nicht beschleunigt anzusehen; je nach der gewählten Auffassung hat man dann aber ein Schwerefeld als vorhanden anzusetzen, das zusammen mit dem eventuellen Beschleunigungszustand des Systems die Relativbewegung freibeweglicher Körper gegen das Bezugssystem bestimmt. Fast unbewußt entschlüpfen dem Vortragenden, als er die Verhältnisse im beschleunigten System klarlegt und auf dessen Uebereinstimmung mit dem Schwerefeld (Gravitationsfeld) hinweist, Ausdrücke wie Potential. Wir fühlen, wie durch die Relativitätstheorie im weiteren Sinne auch die Newtonsche Gravitationstheorie erweitert wird.

   Gibt es nun einen Prüfstein für die Richtigkeit dieser Anschauungen? Der Lichtstrahl oder vielmehr seine Geschwindigkeit muß das Kriterium abgeben. Nicht nur im beschleunigten System, auch im Gravitationsfeld muß er gekrümmt verlaufen. Seine Ablenkung (Aberration) wird zwar sehr gering, aber immerhin unsichtbar sein.¹⁾ Aufnahmen von Sternen, die neben der Sonne erschienen, zur Zeit der Sonnenfinsternis, können Aufschluß geben. Freilich kann die Ablenkung nur außerordentlich klein sein, bei der Sonne 0,85 Bogensekunden, bei Jupiter gar nur 1/100 Bogensekunde. Mit Hilfe empfindlicher Apparate läßt sich aber eine solche Messung durchführen. Im Auftrage der Akademie der Wissenschaften sollte der Astronom Dr. Freundlich während der letzten Sonnenfinsternis solche Messungen durchführen. Aber der Krieg verhinderte diese Forscherarbeit, die für unsere Erkenntnistheorie nicht minder wichtig ist, als für die Fortentwicklung der Physik. Dr. Freundlichs kostbaren astronomischen Apparate wurden in Odessa beschlagnahmt, ruhen wahrscheinlich dank den „Kulturträgern des Ostens“ auf dem Meeresgrund. Aus Beobachtungen bei Sonnenfinsternissen Schlüsse über die Gültigkeit des Relativitätsprinzips zu ziehen, müssen wir uns vorläufig versagen.²⁾ Aber eine andere optische Erscheinung, das sogenannte Dopplersche Prinzip, kann die Entscheidung liefern.

   Wenn es auch nur Andeutungen waren, die Einstein – in der knappen Spanne einer Stunde – geben konnte, so hatte es doch einen hohen Reiz, hineinzublicken in die Gedankenarbeit unserer modernen Physiker, zu sehen, wie sie unser Weltbild – wenn auch nicht einfacher – so doch einheitlicher gestallten wollen.                                     el.

Quelle: Vossische Zeitung, Donnerstag, 3. Juni 1915, Nr. 279, Abendausgabe

Die am 29. Mai 1919 von dem Astronom Arthur Stanley Eddington (1882-1944) beobachtete Sonnenfinsternis bestätigte Einsteins Vorhersage der Lichtablenkung im Gravitationsfeld der Sonne, die er in seiner allgemeinen Relativitätstheorie postuliert hatte. Einstein wurde über Nacht berühmt. Der Mythos Albert Einstein war geboren.

3 Neubau der Treptow-Sternwarte mit Riesenfernrohr, 1909