Das ewige Problem - Licht.
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Licht und die Relativitätstheorie
Die falsche Lichtuhr
Inhalt
Einführung - 1
Kurze historische Entwicklung des Lichtbegriffs - 2
Licht in der Relativitätstheorie - 3
Die Lichtuhr - 4
Einführung
Was ist die wahre Natur des Lichtes. Diese oder ähnlichen Fragen stellt sich der Homo Sapiens 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 von den Nr. 1 Postulat der R.T c= Konstant an.
Bei der Lichtgeschwindigkeit „c“, nach den geltenden Wissensstand, 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 aus, 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 als diagonale Bewegung von den stehenden Beobachter wahrgenommenen. Total falsch!
Ende der Vorschau.
Fortsetzung siehe Kontakt.
