Plattenkondensator

 
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Stern-Gerlach  
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Die
Spezielle Relativitätstheorie SRT


Jede Geschwindigkeit, auch die Lichtgeschwindigkeit, braucht - z.B. in einer physikalischen Formel - eine andere Geschwindigkeit, auf die sie sich bezieht. Sonst hätte sie keinen Sinn. Sie hat insofern Ähnlichkeit mit einem Komparativ, der sich immer auf ein Positiv beziehen muss, um sinnvoll zu sein. In den Maxwellgleichungen für das Licht gibt es keine solche explizit benannte Vergleichsgeschwindigkeit, wenn man davon absieht, dass der geometrische Nullpunkt des mit einer solchen Gleichung beschriebenen elektromagnetischen Feldes zugleich den Ruhepunkt markiert, um den sich dieses Feld mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet.

Typisch für die SRT ist, dass die von einem Beobachter benutzten Normalmaße eines betrachteten Objektes - also das Urmeter, die genormte Sekunde und das Normalkilogramm - von der Relativgeschwindigkeit v zwischen dem Beobachter und seinem Objekt abhängen und zwar gehen für den Beobachter die Uhren in dem betrachtetem Objekt um den Lorentzfaktor f langsamer, die Längen erscheinen ihm um den Faktor f verkleinert und die Massen sind um den Faktor f vergößert als in seinem eigenen Bezugssystem. Dabei ist

.
......................................f = 1/Wurzel(1 - v*v/c*c)

Wenn in diesem Aufsatz von "Beobachtern" die Rede ist, sind damit immer unbeschleunigte Bezugssysteme, also "Inertialsysteme" gemeint.
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Die Spezielle Relativitätstheorie SRT
gründet sich auf der Behauptung, dass der Betrag der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum für jeden Beobachter gleich groß sei und ssomit gegenüber allen Bezugssystemen denselben universellen Wert c hat. Das bedeutet, dass ein Beobachter seine Geschwindigkeit ändern kann, wie er will, er wird im Rahmen der SRT von seinem jeweiligen Bezugssystem aus stets dieselbe Lichtgeschwindigkeit messen. Das ist jedoch nur möglich, wenn auch die beobachten Normalmaße von den jeweils aktuellen Bezugssystemen abhängen, wie das von den Lorentztransformationen mit dem Lorentzfaktor f beschrieben wird.

Da die Lichtgeschwindigkeit für alle Bezugssysteme den gleichen Betrag haben soll, setzt die SRT damit voraus, dass die Lichtgeschwindigkeit von keiner anderen Geschwindigkeit abhängen darf, also auch nicht von der Geschwindigkeit der Quelle des jeweiligen Lichts. Diese Behauptung ist schwer zu versteheen, da z.B. der Übergang eines Photons eines schnellen Sternes in die ihn umgebende "univverselle Welt" die Frage aufwirft, auf welche Weise dieses Poton erfahren hat, welche Geschwindigkeitsdifferenz es dabei zu überwinden hat und mit welchen Kräften dies geschieht. Glubhaft ist vielmehr, dass es anstelle der Geschwindigkeit der universellen Welt für jedes emittiernde Atom eine mittlere Lichtgeschwindigkeit der umgebenden Photonen gibt, von der das emittierte Photon aufgenommen wird, ohne dabei seine Geschwindigkeit ändern zu müsssen. Allerdings wird auch durch dise Annahme die Existenz der universellen Lichtgeschwidigkeit - also die Grundannahme der SRT -nicht erklärt

Obwohl diese Aussage typisch für die SRT zu sein scheint, entspricht sie nur der Tatsache, dass man durch Experimente, die sich nur auf Dinge beziehen, die sich z.B. in einem mit konstanter Geschwindigkeit fahrenden Auto befinden, die Geschwindigkeit dieses Autos nicht ermitteln kann, bzw. dass umgekehrt die Quellen des Lichts für alle mitfahrenden Beobachter die gleiche Geschwindigkeit haben.

Mit den Lorentztransformationen erfährt ein Beobachter, welche Normalmaße im beobachteten Bezugssystem im Verhältnis zu den Normalmaßen in seinem eigenen Bezugssystem gelten, wenn zwischen beiden Bezugssystemen die Relativgeschwindigkeit v besteht. Wichtig ist dabei, dass diese Auskunft nur für ihn, slso für den Beobachter gilt. Der Beobachtete im anderen Bezugssystem bemerkt davon nichts. Das ist so, wie wir in der Newtonwelt nichts davon bemerken, unter welchem Bezugssystemen - also etwa von einem fliegenden Flugzeug oder fahrenden Auto aus - wir gerade betrachtet werden.


Kurze Bemerkung über die Bedeutung von Bezugssystemen (Inertialsystemen)

Wie schon gesagt, kann ein Bezugssystem für eine Geschwindigkeit die rforderliche Bezugsgs-Geschwindigkeit liefern. Diese kann zwar beliebig sein, aber ihre objektiven Konsequenzen für die Kausalkette müssen eindeutig sein. Dabei wird z.B. von der Natur die Existenz eines Äthers ausgeschlossen, da dieser sonst solche objektiven Konsequenzen zur Folge hätte. Hätten Michelson und Morley das gewusst, wäre ihnen ihr erfolgloses Experiment erspart geblieben

Die
Magnetfelder scheinen in der Newtonwelt kausal-relevant zu sein obwohl sie sich widersprechen könnten, weil sie von Bezugssystemen abhängen. Diese Magnetfelder werden jedoch erst durch ihre Lorentzkräfte messbar, welche aber - wie ich gezeigt habe - jeweils von der Differenz von zwei Geschwindigkeiten abhängen und damit bezugssystem -unabhängig sind, weil sich in solchen Differenzen die Geschwindigkeiten der Bezugssysteme gegenseitig wegheben. D.h. es gibt keine "echten" magnetische Kräfte sondern nur elektrische Kräfte, die von bewegten Elektronen mithilfe von Lorentzkräften erzeugt werden.

Ein anderes Beispiel zur Rolle der Bezugssysteme bietet die Frage, ob ein mit einer konstanten Geschwindigkeit sich bewegendes Elektron strahlen kann, weil eine Strahlung ein irreversibler Vorgang ist, der damit ebenso kausalrelevant ist wie etwa der Einschlag eines Geschosses. Für unterschiedliche Bezugssysteme sind die Geschwindigkeiten der Elektronen ebenfalls unterschiedlich, und da es unter diesen Bezugssystemen immer ein Bezugssystem gibt, in dem ein beliebig gewähltes Elektron ruht und daher gewiss nicht strahlt, käme es zu einem Widerspruch, wenn genau ein solches Elektron - von einem anderen Bezugssysteme aus gesehen - strahlen würde. Das heißt, ein solches beliebig gewähltes Elektron, kann nicht strahlen.


Allgemeine Kritik an der SRT

Die SRT steht und fällt mit der Konstanz der universellen Lichtgeschwindigkeit, was gleichbedeutend damit ist, dass die Lichtgeschwindigkeit auch stets unabhängig von der Geschwindigkeit ihrer eigenen Quelle ist. Diese Unabhängigkeit wurde jedoch nie überprüft, obwohl sie z.B. für das von schnellen Sternen zu uns gelangende Licht sehr wichtig ist. Aber auch sonst erhebt sich die Frage wie, wann und warum und ob überhaupt sich die Geschwindigkeit eines von solchen Sternen emittierten Photons ändert, wenn es von einer sich schnell bewegenden Quelle komuend den Übergang in die "universelle" Umwelt vollzieht, in der es sich - jedenfalls gemäß der SRT - mit der universellen Lichtgeschwindigkeit weiterbewegt. Woher "weiß" das Photon gegebenenfalls, welche Geschwindigkeitsänderung es beim Übergang vom emitttierenden Atom in die "universelle" Welt vornehmen muss?

Man müsste, um diese Konsequenz der SRT zu überprüfen, zwei Messungen der Geschwindigkeiten von Photonen vornehmen, deren Quellen - gemesssen an der Lichtgeschwindigkeit zwei deutlich verschiedene Geschwindigkeiten gegenüber demselben Beobachter aufweisen. Soweit mir bekannt ist, wurden solche Messungen bisher nicht gemacht, wahrscheinlich weil es zu schwierig ist, solche Quellen zu erzeugen. Die Lichtgeschwindigkeit ist enfach zu groß.

Da man wohl kaum Kräfte angeben kann, welche die Anpassungs-Änderung der Geschwindigkeit eines emittierten Photons an die universelle Lichtgeschwindigkeit bewirken könnten, liegt bereits schon hier der Schluss sehr nahe, dass die Lichtgeschwindigkeit von der Geschwindigkeit ihrer Quellen abhängt und sdie SRT somit auf "falschen" Voraussetzungen fußt. Dass die SRT tatsächlich nicht richtig ist, beweist jedoch sehr schön der ogenannte Myoneneffekt, der weiter unten ausführlicher beschrieben wird

Die Licht-Uhr

Vorab jedoch noch eine Bemerkung, die zeigt, wie eng die Zeit-Dillatation der SRT und die Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Lichts von der Geschwindigkeit seiner Quelle zuammen hängen. Die Zeitdillatation wird oft mithilfe der sogenannten Licht-Uhr erklärt. Das heißt, es wird mit ihrer Hilfe erklärt, warum in einem von einem Beobacher beobachteten bewegten Objekt die Uhren langsamer gehen,als die Uhren bei ihm selbst. Man lässt zu diesem Zweck das Licht zwischen zwei Spiegeln hin und herlaufen, deren Flächen parallel zu der Relativgechwindigkeit des Objektes angeordnet sind. Da das Licht eine bestimmte Zeit braucht, um von dem einen zum anderen Spiegel zu gelangen, trifft das Licht bei einem bewegten Objekt auf den nächsten Spiegel, wenn dieser sich von der senkrechten Verbndung der beiden Spiegel ein Stück weg bewegt hat. Der Weg des Lichtes bei einem Hin- und Hergang verlängert sich damit etwas, und wenn dabei die Geschwindigkeit des Lichts gleich groß geblieben ist, verlängert sich damit auch der "Takt" der Licht-Uhr. Das aber ist dann nicht der Fall, wenn die Geschwindigkeit des Lichts von seiner Quelle abhängt und sich um die parallele Komponente der Relativgschwindigkeit des bewegten Objektes vergrößert. Es wäre auch ein Verstoß gegen das Prinzip die Eindeutigkeit des Weltgeschehens, wenn der "Takt" der Lichtuhr von seinem Beobachter abhängen würde. Das aber bedeutet, dass die Zeitdillatation und damit die ganze SRT gegen dieses Prinzip verstößt.


2.)
Der Myoneneffekt

Der Myoneneffekt besteht darin, dass Myonen, die sich beim Zerfall gewisser Mesonen durch die Höhenstrahlung in der Stratosphäre bilden, nach so kurzer Zeit wieder in andere Teilchen zerfallen, dass sie vor diesem Zerfall die Erde selbst dann nicht erreichen könnten, wenn sie mit Lichtgeschwindigkeit geflogen wären. Tatsächlich erreichen aber sehr viele von ihnen die Erde, bevor sie zerfallen sind. Für die SRT bildet dieser Effekt insofern ein Problem, als sie eine Überlichtgeschwindigkeit ausschließt. Dass die SRT dennoch diesen Effekt erklären kann, liegt daran, dass für sie ein Bezugssystem existiert - nämlich jenes, das sich auf die Erde bezieht - bei dem die Uhren der fliegenden Myonen so langsam gehen, dass ihre mit diesen Uhren gemessene Lebensdauer ausreicht, die Erde vor ihrem Zerfaall zu erreichen. Ausschlaggebend dafür ist der oben angegebene f Faktor, der wegen der nahe bei der Lichtgeschwindigkeit liegenden Geschwindigkeit v der Myonen deutlich über Eins liegt. Tödlich für die SRT aber ist, dass es auch andere gleichberechtigte Bezugssysteme gibt, von denen aus gesehen die Geschwindigkeit der Myonen noch größer ist als die, die sich - vom Bezugssysstem der Erde aus gesehen - ergibt. Für diese Bezugssysteme ist die Lebensdauer der Myonen größer als jene für das Bezugsystem auf der Erde, was dann auch für die Rate jener Myonen gilt, die vor ihrem Zerfall die Erde erreichen. Diese Raten sind messbar - also objektiv - und müssten für alle Bezugssysteme gleich sein, um nicht die Eindeudigkeit der Kausalkette zu gefährden. Da sie aber nicht alle gleich sind, ist die SRT somit falsch.

Die klassische Erklärung des Myoneneffektes ist denkbar einfach und lautet: Die Myonen sind mit einer sehr deutlichen Überlichtgeschwindigkeit geflogen, deren Wert sich leicht berechnen läst, da man die von ihnen zurückgelegte Strecke und die dafür von ihnen benötigte Zeit, nämlich ihre in Laboren gemesssene Lebensdauer, kennt. Der Myoneneffekt ist damit sozusagen ein Geschenk der Natur, denn sie zeigt uns mit diesem Effekt, dass sich Materie mit weitaus größeren Geschwindigkeiten als mit c von A nach B bewegen kann.

Allgemeines zur SRT


Möglicherweise wird man gegen die soeben aufgestellte Behauptung, die SRT sei falsch, einwenden, dass es in der Elektrodynamik Erscheinungen gibt, die nur mithilfe der SRT in ihrer bekannten Form erklärt werden können. Diesen Einwand konnte ich bereits 2017 mittels einer neuartigen und sehr einfachen Beschreibung der Bewegung eines Elektrons entkräften, ( s
Dipol-Methode) mit der offenbar alle Probleme der Elektro-Statik, soweit sie in Zusammenhang mit bewegten Elektronen stehen, ohne SRT zwanglos gelöst werden können. Eine Folge dieser Betrachtungsweise ist z.B., dass der seinerzeit hilfsweise eingeführte "Verschiebungsstrom" für einen Plattenkondensator nicht mehr erforderlich ist, um zwischen den Platten ohne Strom das beim Aufladen zwischen den Platten vorhandene Magnetfeld zu erklären.

Eine wichtige Konsequenz der SRT wäre dann noch die Behauptung, dass sich keine Materie mit Überlichtgeschwindigkeit bewegen kann, da sonst ihre Masse unendlich groß werden würde. Die Erfahrungen mit den großen Beschleunigungsanlagen wie etwa der Colider in CERN scheinen dieser Behauptung Recht zu geben. Man kann jedoch die Beschränkung der Geschwindigkeit der elektrisch geladenen Teilchen in den Beschleunigungsanlagen auch in der klassischen Physik verstehen, wenn man bedenkt, dass ein elektrisch geladenes Teilchen von einem elektromagnetischen Feld nur dann noch beschleunigt werden kann, wenn dessen Gesschwindigkeit am Ort des Teilchens größer ist als die augenblickliche Geschwindigkeit dieses Teilchens. Das ist ähnlich wie bei einem Schiff, das auf einem Fluss antriebslos schwimmt, dessen Wasser mit der Geschwindigkeit v fließt. Durch diese Strömung allein könnte das Schiff keine größere Geschwindigkeit als v erreichen.

Auch in den Beschleunigungsanlagen können nur Kräfte von Feldern wirksam werden, deren Quellen, auch wenn sie intermittierend benutzt werden, ortsfest sind und daher nur Felder generieren können, die in Richtung der Beschleunigungskanäle selbst höchstens Lichtgeschwindigkeit erreichen können. Das heißt, auch ohne Erklärung durch die SRT kann man verstehen, warum diese Beschleunigungs-Anlagen die Teilchen nicht auf Überlichtgeschwindigkeit beschleunigen können. Somit gibt es zwar auch in der klassischen Physik eine Geschwindigkeitsbeschränkung, aber sie gilt nur dann für Materie, wenn sie durch elektromagnetische Wellen beschleunigt wird, deren Quellen im Bezugssystem der Geschwindigkeit dieser Materie ruhen.

Insgesamt ist die SRT falsch, weil sie im Myonenproblem widersprüchliche Aussagen macht. Es entfällt damit auch das relativistische Additionstheorem der Geschwindigkeiten, das verhindert, dass es Bezugssyssteme gibt, in denen sich Materie mit einer Geschwindigkeit größer als die Lichtgeschwindigkeit c bewegt


.Fazit

Zwar steht dieser Artikel hier unter der Überschrift "SRT", aber ich erkläre in ihm, dass die SRT gegen die Eindeutigkeit des Weltgeschehens verstößt und daher falsch ist.