Max Planck Institute for the History of Science

Max-Planck-Institut für Wissenschaftsgeschichte

























































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13. Ist die Trägheit eines Körpers von seinem
Energieinhalt abhängig?
von A. Einstein.

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Die Resultate einer jüngst in diesen Annalen von mir
publizierten
elektrodynamischen Untersuchung1) führen zu einer
sehr
interessanten Folgerung, die hier abgeleitet werden

Ich legte dort die Maxwell-Hertzschen Gleichungen für
den
leeren Raum nebst dem Maxwellschen Ausdruck für die
elektromagnetische
Energie des Raumes zugrunde und außer-
dem
das

Die Gesetze, nach denen sich die Zustände der physi-
kalischen
Systeme ändern, sind unabhängig davon, auf welches
von
zwei relativ zueinander in gleichförmiger Parallel-Trans-
lationsbewegung
befindlichen Koordinatensystemen diese Zu-
standsänderungen
bezogen werden

Gestützt auf diese Grundlagen2) leitete ich unter anderem
das
nachfolgende Resultat ab (l. c. §

Ein System von ebenen Lichtwellen besitze, auf das Ko-
ordinatensystem
(x, y, z) bezogen, die Energie l; die Strahl-
richtung
(Wellennormale) bilde den Winkel mit der x-Achse
des
Systems. Führt man ein neues, gegen das System (x, y, z)
in
gleichförmiger Paralleltranslation begriffenes Koordinaten-
system
(, , ) ein, dessen Ursprung sich mit der Geschwindig-
keit
v längs der x-Achse bewegt, so besitzt die genannte Licht-
menge
-- im System (, , ) gemessen -- die

wobei V die Lichtgeschwindigkeit bedeutet. Von diesem Re-
sultat
machen wir im folgenden

1) A. Einstein, Ann. d. Phys. 17. p. 891.

2) Das dort benutzte Prinzip der Konstanz der Lichtgeschwindig-
keit
ist natürlich in den Maxwellschen Gleichungen enthalten.

Es befinde sich nun im System (x, y, z) ein ruhender
Körper
, dessen Energie -- auf das System (x, y, z) bezogen --
E0 sei. Relativ zu dem wie oben mit der Geschwindigkeit v
bewegten
System (, , ) sei die Energie des H0

Dieser Körper sende in einer mit der x-Achse den
Winkel
bildenden Richtung ebene Lichtwellen von der
Energie
L/2 (relativ zu (x, y, z) gemessen) und gleichzeitig eine
gleich
große Lichtmenge nach der entgegengesetzten Richtung.
Hierbei
bleibt der Körper in Ruhe in bezug auf das System
(x, y, z). Für diesen Vorgang muß das Energieprinzip gelten
und
zwar (nach dem Prinzip der Relativität) in bezug auf beide
Koordinatensysteme
. Nennen wir E1 bez. H1 die Energie des
Körpers
nach der Lichtaussendung relativ zum System (x, y, z)
bez
. (, , ) gemessen, so erhalten wir mit Benutzung der oben
angegebenen

Durch Subtraktion erhält man aus diesen

Die beiden in diesem Ausdruck auftretenden Differenzen von
der
Form H -E haben einfache physikalische Bedeutungen.
H und E sind Energiewerte desselben Körpers, bezogen auf
zwei
relativ zueinander bewegte Koordinatensysteme, wobei
der
Körper in dem einen System (System (x, y, z)) ruht. Es
ist
also klar, daß die Differenz H - E sich von der kinetischen
Energie
K des Körpers in bezug auf das andere System
(System (, , )) nur durch eine additive Konstante C unter-
scheiden
kann, welche von der Wahl der willkürlichen addi-

tiven Konstanten der Energien H und E abhängt. Wir können
also

da C sich während der Lichtaussendung nicht ändert. Wir
erhalten

Die kinetische Energie des Körpers in bezug auf (, , ) nimmt
infolge
der Lichtaussendung ab, und zwar um einen von den
Qualitäten
des Körpers unabhängigen Betrag. Die Differenz
K0 -K1 hängt ferner von der Geschwindigkeit ebenso ab wie
die
kinetische Energie des Elektrons (l. c. §

Unter Vernachlässigung von Größen vierter und höherer
Ordnung
können wir

Aus dieser Gleichung folgt

Gibt ein Körper die Energie L in Form von Strahlung
ab
, so verkleinert sich seine Masse um L/V 2. Hierbei ist es
offenbar
unwesentlich, daß die dem Körper entzogene Energie
gerade
in Energie der Strahlung übergeht, so daß wir zu der
allgemeineren
Folgerung geführt

Die Masse eines Körpers ist ein Maß für dessen Energie-
inhalt
; ändert sich die Energie um L, so ändert sich die Masse
in
demselben Sinne L/9 . 1020, wenn die Energie in Erg
und
die Masse in Grammen gemessen

Es ist nicht ausgeschlossen, daß bei Körpern, deren
Energieinhalt
in hohem Maße veränderlich ist (z. B. bei den
Radiumsalzen
), eine Prüfung der Theorie gelingen

Wenn die Theorie den Tatsachen entspricht, so überträgt
die
Strahlung trägheit zwischen den emittierenden und absor-
bierenden

Bern, September

(Eingegangen 27. September 1905.)

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