Äther (Physik)

Der Äther (altgriechisch αἰθήρ aithḗr, deutsch ‚der (blaue) Himmel‘) ist eine hypothetische Substanz, die im ausgehenden 17. Jahrhundert als Medium für die Ausbreitung von Licht postuliert wurde. Später wurde das Konzept aus der Optik auch auf Elektrodynamik und Gravitation übertragen, vor allem um auf Fernwirkung basierende Annahmen zu vermeiden. Allgemein wurde der Äther als der Träger aller physikalischen Vorgänge angesehen.

Die Idee eines Äthers konnte experimentell nicht bestätigt werden. So konnten die Maxwellschen Gleichungen niemals vollständig in Übereinstimmung mit den mechanischen Äthermodellen gebracht werden. Ebenso musste der Äther einerseits als materieller Festkörper definiert werden, andererseits sollte sein Widerstand gegenüber der Bewegung der Himmelskörper unmerklich gering sein. Die Existenz sowohl eines ruhenden als auch die eines mitgeführten Äthers wurden durch Experimente und Beobachtungen widerlegt: Der ruhende Äther wurde durch das Michelson-Morley-Experiment widerlegt, und eine Äthermitführung widersprach der Aberration des Lichtes. Diverse Hilfshypothesen, die eingeführt wurden, um das Konzept zu retten, widersprachen sich selbst und erschienen zudem als willkürlich.

Ein Äther spielt also bei den beobachtbaren physikalischen Phänomenen keine Rolle. Ein Alternativkonzept, in dem ein mit einem Bewegungszustand verbundenes Medium nicht benötigt wird, wurde mit der speziellen Relativitätstheorie geschaffen. Mit ihrer Hilfe ließ sich die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen erstmals widerspruchsfrei beschreiben; für weitere Gründe und Motivationen siehe den Hauptartikel Geschichte der speziellen Relativitätstheorie. Die relativistische Elektrodynamik wurde inzwischen mit der Quantenmechanik verschmolzen; die resultierende relativistische Quantenelektrodynamik benötigt ebenfalls kein Trägermedium für die Wellen.