Parallel edition
On the Electrodynamics of Moving Bodies
By A. Einstein · Annalen der Physik (4) 17, 891–921 (1905).
Deutsch
English
On the Electrodynamics of Moving Bodies
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[p. 891]Daß die Elektrodynamik Maxwells — wie dieselbe gegenwärtig aufgefaßt zu werden pflegt — in ihrer Anwendung auf bewegte Körper zu Asymmetrien führt, welche den Phänomenen nicht anzuhaften scheinen, ist bekannt. Man denke z. B. an die elektrodynamische Wechselwirkung zwischen einem Magneten und einem Leiter. Das beobachtbare Phänomen hängt hier nur ab von der Relativbewegung von Leiter und Magnet, während nach der üblichen Auffassung die beiden Fälle, daß der eine oder der andere dieser Körper der bewegte sei, streng voneinander zu trennen sind. Bewegt sich nämlich der Magnet und ruht der Leiter, so entsteht in der Umgebung des Magneten ein elektrisches Feld von gewissem Energiewerte, welches an den Orten, wo sich Teile des Leiters befinden, einen Strom erzeugt. Ruht aber der Magnet und bewegt sich der Leiter, so entsteht in der Umgebung des Magneten kein elektrisches Feld, dagegen im Leiter eine elektromotorische Kraft, welcher an sich keine Energie entspricht, die aber — Gleichheit der Relativbewegung bei den beiden ins Auge gefaßten Fällen vorausgesetzt — zu elektrischen Strömen von derselben Größe und demselben Verlaufe Veranlassung gibt, wie im ersten Falle die elektrischen Kräfte.
English
It is known that Maxwell’s electrodynamics — as it is customarily understood at present — leads in its application to moving bodies to asymmetries which do not seem to be inherent in the phenomena. Think, for example, of the electrodynamic interaction between a magnet and a conductor. The observable phenomenon here depends only on the relative motion of conductor and magnet, whereas according to the customary view the two cases, in which one or the other of these bodies is the one in motion, are to be strictly separated from each other. For if the magnet moves and the conductor is at rest, there arises in the surroundings of the magnet an electric field with a certain energy value, which produces a current at the places where parts of the conductor are situated. But if the magnet is at rest and the conductor moves, no electric field arises in the surroundings of the magnet, but instead there arises in the conductor an electromotive force, to which no energy corresponds in itself, but which — assuming equality of the relative motion in the two cases considered — gives rise to electric currents of the same magnitude and the same course as those produced by the electric forces in the first case.
Deutsch
[pp. 891–892]Beispiele ähnlicher Art, sowie die mißlungenen Versuche, eine Bewegung der Erde relativ zum „Lichtmedium“ zu konstatieren, führen zu der Vermutung, daß dem Begriffe der absoluten Ruhe nicht nur in der Mechanik, sondern auch in der Elektrodynamik keine Eigenschaften der Erscheinungen entsprechen, sondern daß vielmehr für alle Koordinatensysteme, für welche die mechanischen Gleichungen gelten, auch die gleichen elektrodynamischen und optischen Gesetze gelten, wie dies für die Größen erster Ordnung bereits erwiesen ist. Wir wollen diese Vermutung (deren Inhalt im folgenden „Prinzip der Relativität“ genannt werden wird) zur Voraussetzung erheben und außerdem die mit ihm nur scheinbar unverträgliche Voraussetzung einführen, daß sich das Licht im leeren Raume stets mit einer bestimmten, vom Bewegungszustande des emittierenden Körpers unabhängigen Geschwindigkeit fortpflanze. Diese beiden Voraussetzungen genügen, um zu einer einfachen und widerspruchsfreien Elektrodynamik bewegter Körper zu gelangen unter Zugrundelegung der Maxwellschen Theorie für ruhende Körper. Die Einführung eines „Lichtäthers“ wird sich insofern als überflüssig erweisen, als nach der zu entwickelnden Auffassung weder ein mit besonderen Eigenschaften ausgestatteter „absolut ruhender Raum“ eingeführt, noch einem Punkte des leeren Raumes, in welchem elektromagnetische Prozesse stattfinden, ein Geschwindigkeitsvektor zugeordnet wird.
English
Examples of a similar kind, together with the unsuccessful attempts to detect a motion of the earth relative to the “light medium”, lead to the conjecture that the concept of absolute rest corresponds to no properties of the phenomena, not only in mechanics but also in electrodynamics, but rather that for all coordinate systems for which the equations of mechanics hold, the same electrodynamic and optical laws also hold, as has already been shown for the quantities of the first order. We shall raise this conjecture (whose content will be called the “principle of relativity” in what follows) to the status of a presupposition, and in addition introduce the presupposition, only apparently incompatible with it, that light is always propagated in empty space with a definite velocity which is independent of the state of motion of the emitting body. These two presuppositions suffice to arrive at a simple and consistent electrodynamics of moving bodies, taking as a basis Maxwell’s theory for bodies at rest. The introduction of a “light ether” will prove to be superfluous inasmuch as, according to the view to be developed, neither will an “absolutely resting space” endowed with special properties be introduced, nor will a velocity vector be assigned to a point of empty space in which electromagnetic processes take place.
Deutsch
[p. 892]Die zu entwickelnde Theorie stützt sich — wie jede andere Elektrodynamik — auf die Kinematik des starren Körpers, da die Aussagen einer jeden Theorie Beziehungen zwischen starren Körpern (Koordinatensystemen), Uhren und elektromagnetischen Prozessen betreffen. Die nicht genügende Berücksichtigung dieses Umstandes ist die Wurzel der Schwierigkeiten, mit denen die Elektrodynamik bewegter Körper gegenwärtig zu kämpfen hat.
English
The theory to be developed is based — like every other electrodynamics — on the kinematics of the rigid body, since the assertions of any theory concern relations between rigid bodies (coordinate systems), clocks and electromagnetic processes. Insufficient consideration of this circumstance is the root of the difficulties with which the electrodynamics of moving bodies currently has to contend.
Deutsch
[p. 892]I. Kinematischer Teil.
English
I. Kinematical Part.
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[p. 907]II. Eektrodynamischer Teil.
English
II. Electrodynamical Part.
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In conclusion I remark that in working on the problem treated here my friend and colleague M. Besso stood loyally by my side, and that I owe him several valuable suggestions.
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Bern, June 1905.
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(Received 30 June 1905.)