Zur Sichtbarkeit relativistisch bewegter Körper-Der Terrell-Effekt

Seit Einstein im Jahre 1905 die spezielle Relativitätstheorie veröffentlicht hatte, glaubte man, daß ein relativistisch bewegter Körper, der ja in seiner Bewegungsrichtung Lorentz-kontrahiert ist, von einem Beobachter auch kontrahiert gesehen werden müßte, daß man die Lorentz-Kontraktion also auch fotografieren könnte. Ein Würfel etwa, der sich mit einer Geschwindigkeit nahe der Lichtgeschwindigkeit bewegt, sollte demnach als ein gestauchter Quader, eine Kugel ebenfalls in Bewegungsrichtung verkürzt und somit als Rotationsellipsoid erscheinen. Es vergingen über 50 Jahre, bis 1959 James Terrell bemerkte, daß dies nicht zutrifft. Was man bis dahin übersehen hatte, waren Laufzeiteffekte des Lichtes. Fliegt etwa ein Würfel an einem einzelnen Beobachter vorbei, so sind die einzelnen Punkte der Oberfläche des Würfels verschieden weit vom Beobachter entfernt. Das Licht, das von diesen Punkten ausgeht — sei es, daß der Würfel selbst leuchtet oder daß das Licht von der Oberfläche des Würfels reflektiert wird — hat also zum Auge des Beobachters verschieden lange Wege zurückzulegen und braucht dazu natürlich verschieden lange. Dies hat aber zur Folge, daß der Beobachter die Punkte der Würfeloberfläche nicht dort sieht, wo sie sich gleichzeitig (gleichzeitig im Ruhsystem des Würfels) befunden haben, sondern wo sie sich zu einem mehr oder weniger früheren Zeitpunkt befunden haben, je nach ihrer Entfernung und der damit verbundenen unterschiedlichen Laufzeit des Lichtes. (Das Bild, das der Beobachter zu einem bestimmten Zeitpunkt sieht, setzt sich klarerweise aus all jenen Lichtstrahlen zusammen, die den Beobachter in seinem eigenen Ruhsystem gleichzeitig erreichen.) Es ist wohl unmittelbar einsichtig, daß sich daraus gewisse Verzerrungen in der Erscheinungsform des Würfels ergeben werden Vor der Entdeckung Terrells hatte es zwar Publikationen gegeben, die darauf hinwiesen, daß ein einzelner Beobachter die Länge eines entlang der x-Achse bewegten Maßstabes anders wahrnehmen würde, als es nach der Lorentz-Kontraktion zu erwarten wäre, doch wurde es versäumt, die Überlegungen auch auf räumliche Körper auszudehnen und die auftretenden Effekte konsequent zu untersuchen.