Dienstag, 7. Februar 2012

Das PKL wird fallen

Das Prinzip der konstanten Lichtgeschwindigkeit (PKL) ist die grundlegende physikalische Annahme, auf der die spezielle Relativitätstheorie beruht. Das PKL beinhaltet nicht nur die durchaus glaubhafte Hypothese, wonach die Lichtgeschwindigkeit c unabhängig von der Bewegung der Lichtquelle konstant ist. Vielmehr hat das PKL bei Einstein die unlogische Bedeutung, dass jeder Beobachter die Lichtgeschwindigkeit mit c misst, gleich ob er sich auf die Lichtquelle zu bewegt oder sich von ihr entfernt. Die Relativitätstheorie beruft sich hierbei auf den berühmten Versuch von Michelson und Morley,  der allerdings auch andere Interpretationen als die relativistische Deutung Einsteins zulässt. Dass spätere Experimente, wie zum Beispiel Sagnac 1913, Michelson und Gale 1925 oder Marinov 1980 das PKL widerlegen, wird von der herrschenden Meinung ignoriert.

Das PKL als Grundvoraussetzung der Relativitätstheorie ist eine Paradoxie, weil die invariante Lichtgeschwindigkeit nicht nur der physikalischen und mathematischen Logik ins Gesicht schlägt, sondern   "Geschwindigkeit" zu einem sinnlosen Begriff macht. Denn in Ermangelung eines festen Bezugssystems sind nur Relativgeschwindigkeiten feststellbar, also Geschwindigkeiten in Bezug auf beliebige Bezugssysteme. Eine Geschwindigkeit kann in Bezug auf unterschiedlich bewegte Systeme niemals die selbe Größe haben.


Auf der Grundlage des PKL konstruiert Einstein die "Zeitdilatation".  Hierzu betrachtet er zwei Punkte A und B in einem bewegten System. Aus dem PKL resultiert eine unterschiedliche Lichtlaufzeit von A nach B für den ruhenden und den bewegten Beobachter, so dass der ruhende Beobachter alle Vorgänge im bewegten System langsamer ablaufen sieht. Was Einstein nicht bedenkt und was die relativistische Physik bis heute ignoriert: Es ist logisch und tatsächlich ausgeschlossen, dass ein und derselbe Lichtimpuls in einem konkreten Punkt B zu unterschiedlichen Zeiten eintrifft.

Zuletzt wurde das PKL durch Messungen im Rahmen des "Opera"- Projekts widerlegt. Nach einer Krisensitzung des Cern-Forschungszentrums wurde in einer eilig einberufenen Pressekonferenz die Beobachtung bekannt gegeben, dass Neutrinos die Lichtgeschwindigkeit übertreffen. Die Meldung erschien am 24. September 2011 auf den Titelseiten der großen Tageszeitungen. Laut Cern-Chef Rolf Heuer verlangt es die Ethik der Wissenschaft, dass die Resultate der breiteren (Physiker-) Gemeinschaft zugänglich gemacht werden, um eine Prüfung durch unabhängige Experimente anzuregen. Cern-Forschungschef Sergio Bertolucci erläuterte: "Falls diese Messungen bestätigt werden, könnten sie unsere Sicht auf die Physik verändern."  Die relativistische Physik sollte die aufgezeigte Chance nutzen, um endlich einen Diskussionsprozess über die Relativitätstheorie zuzulassen. Wie sonst will die Physik aus dem Dilemma herauskommen, dass sie an einer  offensichtlich seit Jahrzehnten überholten Grundlagentheorie dogmatisch festhält?

Daneben enthalten die Nachrichten aus dem Cern eine Botschaft, die im Grunde nicht neu, aber in ihrer Tragweite noch nie voll in das öffentliche Bewusstsein eingegangen ist. Minimalste Messdifferenzen, in diesem Fall ganze 60 Milliardstelsekunden, liegen zwischen der Relativitätstheorie und ihrer experimentellen Widerlegung. Dass die Theorie seit 100 Jahren logisch widerlegt ist (durch Paul Langevin, 1911), wird nach wie vor geleugnet. Aber immerhin wurde nun offiziell die Möglichkeit in Erwägung gezogen, dass sie experimentell wackeln könnte. Ein deutlicher Fortschritt.

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Nachtrag vom 26. Februar:

Gestern stand in der Zeitung, dass die Neutrinos falsch gemessen wurden. Ein lockerer Stecker war schuld. Das kann passieren, denn wo Menschen am Werk sind, werden Fehler gemacht, und komplizierte Technik ist empfindlich. Ich habe mich zu früh gefreut. Die Spitzen des Cern treten vor die Weltpresse, um die Menschheit auf das Ende der Relativitätstheorie einzustimmen, und dann so etwas. Das fehlerhafte Versuchsergebnis stellt alles in Frage, was sie bisher gelernt und gelehrt haben. Trotzdem verschweigen sie es nicht oder versuchen eine Deutung, die ihnen in den Kram passt. Sondern sie informieren die Öffentlichkeit und rufen die Physiker in aller Welt zur Nachprüfung auf. Angesichts dessen, dass die Relativitätstheorie auf dem Spiel steht, ist dieses Verhalten nach den Erfahrungen der Vergangenheit völlig unerwartet und verdient Respekt. Doch möglicherweise ist auch dieses Lob voreilig. Im schlimmsten Fall wird der blamable Vorgang dazu benützt, um die nach Austausch des defekten Kabels zu erwartenden "normalen" Messergebnisse als glanzvolle Bestätigung der Relativitätstheorie zu verkaufen.

4. Januar 2013:
Rückblickend gesehen, war es wohl eine geschickte Public-relations-Aktion. Warum sonst das Tamtam um einige Fehlmessungen? Die Botschaft der PR-Aktion lautet: Seht her, die Behauptung der Kritiker stimmt gar nicht, dass wir Versuchsergebnisse ignorieren, welche gegen die Relativitätstheorie sprechen. Beim geringsten Zweifel informieren wir die Weltöffentlichkeit und fordern die Physikergemeinde zur Nachprüfung auf!

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