Licht und die Relativitätstheorie

Die falsche Lichtuhr

  Einführung

Was ist die wahre Natur des Lichtes. Diese oder ähnlichen Fragen stellt sich der Homo Sapienti von Anfang an und bis heute ist keine zufriedene, logische Antwort gefunden.

An dieser Stelle kann ich mich nicht enthalten, eine wunderschöne griechische Mythologie, die die Lichtentstehung erklärt hat, zu zitieren.

Die Göttin Aphrodite entzündete das Feuer des Auges an Feuerherd des Universums, damit es eine Laterne gleich, sein Schein in die Welt sandte und das sehen ermögliche.

Die uralte Geschichte beschert uns nicht nur mit einer Dosis von Ästhetik sondern beinhaltet auch ein rationales Wert und zwar, sie zeigt uns wo das Licht sein Ursprung hat – im Universum! Bestimmt werden viele Skeptiker lächelt fragen „ Wo genau im Universum“ jedoch die Antwort ist ganz simpel: genau dort wo der „Urknall“ stattgefunden hat!

Kurze historische Entwicklung des Lichtbegriffs

Die antike Stellungnahme haben wir schon kennengelernt. Von der Antike bis zum Reanessanse hin galt die allgemeine Meinung: Licht wirkt augenblicklich, seine Geschwindigkeit ist unendlich.

Zum Beginn die Renesansse kam die erste Meinung über Wellencharakter des Lichts, wegen Lichtstreuung, ersten Mal zu Vorschein aber nicht lange. Der große I.Newton mit seiner Korpuskulartheorie hat fast allen überzeugt, dass Licht nichts anders ist als ein Strahl von Teichen – Korpuskulare.

Dank der Entdeckung des schwedischen Astronom Reomes im 17-ten Jahrhundert haben wir zwei Fundamentale Erkenntnisse gewonnen - Licht wirkt nicht augenblicklich, wie man bisher allgemein

 genommen hat sondern hat eine begrenzte Geschwindigkeit denen Betrag ungläubig groß ist und beträgt etwa 2600000 km/h . Die enorme hohe Geschwindigkeit war der Grund warum der Holländische Physiker A.Huygens (ein Zeitgenosse von I.Newton) Licht als Welle betrachtet hat. Dann im Laufe des nächsten Jahrhunderts haben sich die Meinungen mehrmals geändert. Die Krönung dieser Änderungen war die Vergabe des Nobelpreis an zwei Englischer Physiker J.J.Thomson für den „Beweis“, das Licht eine Welle ist und seinen Sohn, ein paar Jahr später für , ein anderen „Beweis“, das Licht eine Strahlung von Teilchen ist. A.Einstein selbst, einmal war er überzeugt von Wellencharakter des Lichts (Allgemeine Relativitätstheorie) und auf anderer Mal von Teilchen Natur des Lichtes für was er sogar mit dem Nobelpreis gekrönt geworden war (Fotoelektrisches Effekt).

Licht in der Relativitätstheorie

Die Grundthese der Relativitätstheorie lautet: mit steigenden-er Geschwindigkeiten, bis zur Lichtgeschwindigkeit (ist immer Konstant) hin, eines Objekts, nimmt seine Masse zu und die Zeit geht langsamer (in dem Objekt)

Die Begründung wird mit einer beweglichen Lichtuhr veranschaulichen. Im Internet und Lehrbüchern findet man zahlreiche Beispiele von diesen Uhren, die allerdings alle den gleichen physikalischen Fehler beinhalten. Der Fehler steckt nicht in den trivialen Berechnungen mit Hilfe des allen einfachsten Satzes (des Pythagoras), sondern in den Verlauf den Lichtstrahls in der Lichtuhr. Die geltende und anerkannte Darstellung der Lichtuhr ist folgendes: ein „stationäre“ Beobachter verfolgt den vertikalen Ablauf eines Lichtstrahles (heutzutage kann man sagen eines Photons) in einer rasenden (mit sehr hohen Geschwindigkeit) Kasten – in einer Lichtuhr. Hier eine autoritative Darstellung, die von Max Planck Institut für Gravitation stammt.

http://www.einstein-online.info/vertiefung/LichtuhrZeitdilatation

Oder eine andere Darstellung von franz-oberthuer-schule .

http://www.franz-oberthuer-schule.info/cms/cms/upload/projekte/homepage_phy/einstein/zeit.html

Stationär   und    Bewegte Lichtuhr

Abgesehen von physikalischen oder mathematischen Erklärungen kann man die Behauptung von „langsamer“ Zeit in dem Raumschiff durch einfache Überlegung widerlegen. Nach der geltenden Darstellungen von zwei Zwillingen, einer stationäre und der andere reisende in einem Raumschiff, lauft die Zeit für den zweiten langsamer und er wir auch jünger als sein Bruder wenn sich die zwei wider irgendwann treffen. Begründung – der stationäre Zwilling sieht den Lichtimpuls in dem vorbei rasenden Raumschiff auf einen diagonalen Weg (was übrigens der Grundfehler dieser Darstellung ist – aber darüber später), dadurch lauft da die Zeit langsamer. Diesen Eindruck hat nun der „stationäre“ Zwilling und nur er wird auch eventuell mit der Zeit verbunden. Ganz anderes läuft die Zeit für den reisenden Zwilling, für ihn bewegt sich der Lichtstrahl nach wie vor Vertikal (eigene Zeit) also ganz normal und nur die Zeit wirkt auf seinen biologischen Körper. Das was der „stationäre“ Zwilling sieht hat auf Alterung des reisenden Bruders keinen Einfluss.

Aber kehren wir nun zu der unserer physikalischen-geometrischen Argumentation zurück.

Wie schon erwähnt wurde, alle diese Lichtuhrdarstellungen haben Eines gemeinsam – sie beinhalten denselben physikalischen Fehler!

Welcher? Ein Hinweis gibt die einfache Frage: warum bewegt sich das Photon in dem rasenden Objekt für den stationären Beobachter, diagonal?

Um das zu analysieren Fängen wir an von den Nr. 1 Postulat der R.T c= Konstant an.

Bei der Lichtgeschwindigkeit „c“, nach den geltenden Wissenstand, kommt das Additionsprinzip nicht zu Stande, d.h wenn von einen rasenden Objekt (Raumschiff) ein Lichtstrahl in die Fahrrichtung emittiert wird, dann bleibt die resultierende Geschwindigkeit des Lichtes unverändert und beträgt nach wie vor „c“. Warum? Hier wider die nichts sagende Argumentation als Begründung: „weil so die Natur des Lichts ist“ .

Ganz anders sieht die Sache wenn eine Gewehrkugel in die Fahrrichtung geschossen wird – dann beträgt die resultierende Geschwindigkeit als Summe des Projektils Abschuss und des Raumschiffes.

Versuchen wir jetzt ermitteln was unterscheidet eine Gewehrkugel von einen Lichtimpuls, heutzutage kann man sagen, von einen einzelnen Photon.

1. Die geometrische Größe? - spielt keine Rolle weil die Ereignisse im Vakuum ablaufen.

2. Die Masse , ja das ist die entscheidende Größe im unseren Analyse

dank die existierende Masse der Gewehrkugel besteht eine Wechselwirkung mit der Masse des Raumschiffes. So dass schon vor den Abschuss hat die Kugel eine Anfangsgeschwindigkeit nämlich die von dem Raumschiff „v“ und wird wegen der Wechselwirkung mit der Messe des Raumschiffes von es auf die Reise mitgenommen.

Dem rasenden Objekt nimmt die mitreisende Kugel auf die Reise mit.

Die Lichtuhr

Lichtstrahlablauf im Raumschiff, gesehen von einen stationären Beobachtern. Eine konventionelle (falsche) Darstellung.

In der Lichtuhr wird das Lichtstrahl zwar nicht in die Fahrrichtung emittiert sondern rechtwinklig zu Fahrrichtung aber das ändert das Prinzip nicht. Nach der herkömmlichen Darstellung wird das Licht in der bewegten Uhr.

Test

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• Warum stürzt ein Elektron nicht auf den ihn umkreisenden Kern? Dieser Frage kann man sehr oft begegnen, aber leider noch keine logische, rechtfertigte oder überzeugende Antwort bekommen! Lediglich nur ablenkende oder sogar irreführende Aussagen finden wir, sowohl in Fachbüchern, als auch in z.B. populären TV Sendungen mit dem Hauptguru Prof. H.Lesch, der u.a in einer Sendung über das bekannteste Experiment in der Physik – Michelson-Morley Experiment, einfach vergessen hat zu sagen worum es denn überhaupt geht! Ganz zu schweigen von seinen chaotischen, oft widersprüchlichen Aussagen.

Übrigens, wie soll heutzutage ein Professor aussehen? z.B im Fernsehen. Natürlich kein Brillenträger und auf keinen Fall im Anzug. Er soll vor allem locker sein, was das auch bedeuten mag. Also mit T-Shirt und Jeanshose. Und welche Schuhe? Selbstverständlich Adidas. Nicht schlecht wären auch ein paar Piercings oder Tatoos an beliebigen Körperstellen und prompt haben wir einen modernen und lockeren Professor, der jetzt ganz locker jeden möglichen Blödsinn erklären kann.