Posts mit dem Label PKL werden angezeigt. Alle Posts anzeigen
Posts mit dem Label PKL werden angezeigt. Alle Posts anzeigen
Freitag, 17. Februar 2012
Relativistische Zeitdilatation widerlegt?
Die Zeitdilatation kann vereinfacht an folgendem Beispiel erklärt werden. In einem bewegten System wird ein Lichtimpuls von A nach B senkrecht zur Bewegungsrichtung des Systems geschickt. Aus Sicht eines ruhenden Beobachters bewegt sich der Lichtimpuls von A nach C. Für die Strecke AC braucht der Lichtimpuls länger als für die kurze Strecke AB, woraus der Zeitunterschied zwischen dem ruhenden und dem bewegten Beobachter resultiert.
A
B C
Im Gegensatz dazu kommt man bei logischer Betrachtung zu dem Ergebnis, dass die Beobachtungen (Sinneseindrücke) des bewegten und des ruhenden Beobachters zeitlich übereinstimmen.
In der selben Zeitspanne, während der Lichtimpuls von A nach B gelangt, bewegt sich der Punkt B des bewegten Systems nach C. Beim Eintreffen des Lichtimpulses sind die Punkte B und C identisch. Es ist logisch und tatsächlich ausgeschlossen, dass ein und derselbe Lichtimpuls an einem realen Ort B zu unterschiedlichen Zeitpunkten eintrifft. Daher gibt es keine Zeitdilatation.
Da die Zeitdilatation unmittelbar aus dem Prinzip der invarianten Lichtgeschwindigkeit folgt (sowohl der ruhende als auch der bewegte Beobachter sollen für das selbe Licht den Wert c messen), ist die Widerlegung der Zeitdilatation im Grunde eine Widerlegung der Invarianz der Lichtgeschwindigkeit.
Der ruhende Beobachter beobachtet während der gesamten Beobachtungsperiode den selben realen Punkt B wie der bewegte Beobachter - mit dem Unterschied, dass sich dieser Punkt aus Sicht des ruhenden Beobachters bewegt und er ihn mit C benennt. Noch deutlicher wird dies, wenn man in Punkt B des bewegten Systems gedanklich einen Lichtdetektor (Photosensor) anbringt. Beim Eintreffen des Lichtimpulses sind B und C deckungsgleich, so dass der Lichtdetektor das Eintreffen des Lichtimpulses für alle Beobachter zum selben Zeitpunkt anzeigt.
Zwar trifft die Überlegung zu, dass die Bewegung A-B aus Sicht des ruhenden Beobachters eine Bewegung A-C darstellt, doch die Zeitdauer des Vorgangs bleibt für jeden Beobachter die selbe. Ersetzt man den Lichtimpuls gedanklich durch eine Billardkugel, so ist von vornherein klar und durch einen einfachen Versuch nachweisbar, dass die Kugel in B und C gleichzeitig eintrifft, weil B und C deckungsgleich sind. Im Falle der Billardkugel weiß man mit Sicherheit, dass sie nicht gleichzeitig an unterschiedlichen Orten sein kann. Ebenso wenig kann sie an einem bestimmten Ort zu unterschiedlichen Zeitpunkten eintreffen. Man wird einwenden, dass Licht etwas anderes ist als ein fester Körper. Doch wie sollte ein Lichtimpuls, gleich ob man ihn als Teilchen (Photon) oder Welle auffasst, die spukhafte Eigenschaft haben, an einem bestimmten Ort zu unterschiedlichen Zeiten einzutreffen? Quantentheoretische Überlegungen scheiden hier aus, denn die Systeme der Relativitätstheorie haben eine noch oben unbegrenzte Größenordnung, so dass aus der Lichtlaufzeit innerhalb eines Systems physikalische Folgerungen gezogen werden können.
Ein vom Punkt A ausgehender Lichtimpuls trifft an einer mit "B" markierten Stelle eines bewegten Systems (gleich ob Eisenbahn, Raumschiff oder abstraktes Koordinatensystem) zu einem bestimmten Zeitpunkt ein. Das Eintreffen des Lichtimpulses in B ist ein nach Ort und Zeit eindeutig bestimmtes Ereignis. Dass sich B aus Sicht des ruhenden Beobachters nach C bewegt, ändert nichts an diesem realen Sachverhalt, weil C zu jeder Zeit identisch mit B ist. Daher gibt es die relativistische Zeitdilatation nicht.
Nach Einsteins speziellem Relativitätsprinzip gilt für Lichtstrahlen dasselbe wie für feste Körper: Sie werden im bewegten System mitgeführt. Daraus folgt, dass dem Lichtimpuls die Geschwindigkeit des bewegten Systems vermittelt wird. Daraus folgt weiter, dass der Lichtimpuls - vergleichbar einer Billardkugel in der Eisenbahn - für alle Beobachter in Punkt B, der identisch ist mit Punkt C, gleichzeitig eintrifft. Wenn der Einwand zutrifft, dass Licht nicht schneller als c sein kann, dann ist das spezielle Relativitätsprinzip entkräftet. Entweder das Licht wird im bewegten System mitgeführt und hat in diesem System die Geschwindigkeit c (spezielles Relativitätsprinzip), woraus von außen betrachtet die Lichtgeschwindigkeit c + v resultiert. Oder die Lichtgeschwindigkeit *) ist auf c begrenzt (Prinzip der konstanten Lichtgeschwindigkeit), woraus im bewegten System eine andere Lichtgeschwindigkeit als c resultiert. Entweder - oder, aber beides zusammen geht nach den Gesetzen der Logik nicht.
-----------
*) Wie jede Geschwindigkeit kann auch die Lichtgeschwindigkeit nur relativ zu einem Bezugssystem angegeben werden. Nach der Relativitätstheorie bezieht sich die von der Bewegung der Lichtquelle unabhängige konstante Lichtgeschwindigkeit auf den Ort (Raumpunkt), an dem das Licht emitttiert wird.
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.
-----------
Nachtrag vom 26. Februar 2012:
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!
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.
-----------
Nachtrag vom 26. Februar 2012:
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!
Abonnieren
Posts (Atom)