Einstein schaut dem Licht hinterher

Einsteins eigenartiger Ansatz zur Relativitätstheorie

Zusammenfassung:

Hier wird noch einmal, an Hand der Einsteinschen Veröffentlichung das Thema "Unterschiedliche Voraussetzungen" behandelt. Daraus wird offensichtlich, dass der Relativitätsfaktor γ nicht die Realität trifft. 

Auch bei der Berechnung der Ruheenergie werden plötzlich Geschwindigkeiten eingesetzt, die für die Relativitätstheorie als nicht zutreffend vorgesehen waren.


Es ist zugegeben der schlechteste Zeitpunkt, um EINSTEIN zu kritisieren. Man möchte nicht der Spielverderber sein, wenn Medien, Politiker und ein Haufen anderer Leute, die nie einen Aufsatz von EINSTEIN gelesen haben, das Jubeljahr feiern. Immerhin ist auch eine Menge Geld dort hinein investiert worden. Dennoch kann ich mich nicht zurückhalten, insbesondere, wenn ich den Unsinn sehe, der im Fernsehen verzapft wird (Tunnelfahrt durch Bern, Berlin und Freiburg mit dem Fahrrad)

Warum sieht niemand, dass das Jahrhundert-Genie bereits den Ansatz zur Relativitätstheorie verkorkst hat? Er beginnt mit zwei synchronen Lichtuhren A und B, die beide Lichtsignale vom Boden der Uhr zum Reflektor an der Spitze der Uhr emittieren. Die Uhr A soll stationär sein, während sich die Uhr B vom ursprünglichen Platz B1 (Beginn der Prozedur) nach B2 in der Geschwindigkeit v gleichförmig bewegt (s. Abbildung 1).

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Abb.1

Nun wird gesagt: Einer seiner (Einsteins) Lieblingsgedanken war die Frage, was geschehen würde, wenn man hinter einem Lichtpuls mit einer Geschwindigkeit v ≈ c herfliegen würde…  …Wir wollen das Problem vom Standpunkt eines Beobachters betrachten, der sich relativ zu Uhr A in Ruhe befindet. Ein solcher Beobachter sieht bei Uhr B einen längeren Lichtweg, wenn der Lichtpuls von der Emissionsstelle zum oberen Reflektor (Empfänger) fliegt. Dieser Lichtpuls B läuft auf der Diagonalen (in Abb. 1 mit x bezeichnet) und muss sich, nach dem Prinzip der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit, mit derselben Geschwindigkeit bewegen wie der Lichtpuls in Uhr A. Gemäss Beobachter A benötigt also der Lichtpuls B eine längere Zeit, um den oberen Reflektor zu erreichen. Wir wollen die längere Zeit mit T bezeichnen. Dann beträgt die Länge der Diagonalen x = c*T. Die Anwendung des Lehrsatzes des Pythagoras ergibt:

(c*T)2 = (c*τ)2 + (v*T)2

daraus: T = τ * 1 / (1 - v2/c2)0,5τ * γ

mit γ = 1 / (1 - v2/c2)0,5 dem "berühmten" Relativitätsfaktor.

Der stationäre Beobachter misst eine Zeit T zwischen Emission und Empfang des Pulses der Uhr B. Dieser Zeitraum ist grösser als τ, die Zeit zwischen Emission und Empfang des vergleichbaren Signals in Uhr A. Deshalb müsse man schliessen, daß jeder Beobachter feststellen wird, dass die bewegte Uhr im Vergleich zu einer stationären identischen Uhr um den Faktor γ  langsamer läuft.

Jetzt stelle sich die Frage, ob dieses Verhalten der Lichtuhren nur an der besonderen Natur des Lichts liegt? Gehen gewöhnliche mechanische Uhren, deren Teile sich viel langsamer als mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, auch um den gleichen Faktor γ  nach? EINSTEIN bejahte dies, da der Effekt nichts mit den Eigenschaften einer Uhr zu tun hat, sondern im Wesen der Zeit liegt.

So weit die seit 100 Jahren bestehende Ausgangslage!

Wer die Argumentation und den Rechengang aufmerksam verfolgte, wird mehrere Ungereimtheiten bemerkt haben:

• Da durchweg alle Sensoren (Auge, Fotozelle, etc.) nur Lichtpulse registrieren können, die sie auf dem direkten kürzesten Weg von Sender zum Empfänger erreichen, kann der Beobachter bei A auf keinen Fall den diagonalen Weg x  des Pulses sehen oder verfolgen (s. Lieblingsgedanke). Also wird auch hier der Beobachter bei A (a oder b in Abb. 1) nur sehen, wenn der Sender bei B aufblitzt und später der Reflektor die Ankunft des Signals oben bei Uhr B zum Beobachter nach A meldet. Man kann auch nicht den Weg verfolgen, den das Sonnenlicht zum Mond zweifelsfrei durchführt, selbstverständlich auch nicht den Weg des Laserlichts, das Erdbewohner zum Mond senden. Allerdings könnte man sehen, daß Licht auf dem Mond auftrifft und zwar durch die Reflexion, wobei der Mond in diesem Fall der Sender des reflektierten Lichts ist.

Das Licht emittierende Objekt ist mitsamt dem von ihm ausgehenden Licht ein Inertialsystem! Dieses Licht hat im Raum die konstante Geschwindigkeit c.

Die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit kann sich niemals auf einen fiktiven Lichtweg beziehen.

• Der Beobachter bei c  (Abb. 1) darf in die Betrachtung überhaupt nicht einbezogen werden, da er nur Lichtsignale vor sich hat, die er wegen des "Vorbeifluges" nicht registrieren kann.

• Der Weg der Uhr B wird mit v*T angegeben. Richtiger wäre hier v*τ, denn es wurde vorausgesetzt, daß sich die Uhr B in der gleichen Zeit von Uhr A entfernt, wie das Signal von Sender zum Reflektor benötigt.

• Pythagoras bedingt Quadrat der Geschwindigkeiten. Dadurch ist es unmöglich, die Vektorrichtung von v  zu berücksichtigen. Das ist offenbar auch EINSTEIN bewusst gewesen, sonst hätte er nicht noch den zusätzlichen "Doppler-Effekt des Lichts" eingeführt.

• Folgt man dem Argument, daß die bewegte Uhr langsamer läuft, dann hätte auch Doppler annehmen müssen, dass die Tonhöhe der Sirene eines Streifenwagens die Länge und Fahrweise des Fahrzeuges bestimmt.

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Abb. 2

In Abbildung 2 ist die tatsächliche Ausgangslage skizziert. Allerdings wäre es logischer, die Uhr B als Licht emittierendes Objekt (Inertialsystem) stationär anzunehmen und den Beobachter sich entfernen zu lassen, was relativ gesehen dasselbe wäre. Dadurch würde klar, daß v die gleiche Vektorrichtung wie c hat:

Während die Signale in Uhr A von A0 nach A2 und auch in Uhr B von B00 nach B22 eilen, bewegt sich die Uhr B von Position B0 nach B2. Das geschieht in der Zeit τ. Also ist DA = DB = c*τ.

Um die Ankunft der Signale bei A2 und B22 vergleichen zu können, muß sich der Beobachter allerdings auch in die Position 2 begeben. Kann er das nicht bewerkstelligen, dann muss abgewartet werden, bis die Signale wieder zu A0 und B20 reflektiert worden sind und das Signal von B20 zu A0 zurück kommt. D. h. Während die Signale in den Uhren die Strecke D = c*τ durchlaufen, entfernt sich die Uhr B um die Strecke x = v*τ. Von B22 durchläuft das Signal der Uhr B x' = c*T Wir erhalten also folgende Beziehung:

c*τ = c*T + v*τ. oder T = τ * (1 ± v/c) = τ * γD.

Wobei γD dem DOPPLER-Faktor gleichzusetzen ist. Nähern sich die beiden Uhren, gilt das positive Vorzeichen in der Gleichung. Das negative Zeichen gilt für den Fall, dass sich die beiden Uhren von einander entfernen

Wenn demnach sich die Uhr B von der Uhr A mit Lichtgeschwindigkeit entfernt, also v = c, dann erhalten wir T = τ * 0, bzw. λb = λq / γ = , sowie   fb =  fqγ = 0

Nähern sich dagegen die beiden Uhren in Lichtgeschwindigkeit, dann wird

 γ = 2.  Somit wird λb = λq / 2  und  fb = fq * 2.


Die in Abbildung 3 skizzierte Situation einer Kreisbewegung (v) der Uhr B um Uhr A ist für die Relativitätstheorie irrelevant, da sich die Uhr B der Uhr A weder nähert, noch sich von ihr entfernt. Eine relative Geschwindigkeit v  zwischen beiden Uhren existiert nicht.

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Abb. 3

Erstaunlicherweise werden aber in den Veröffentlichungen EINSTEINs (1), wie auch Lehrbüchern (2), solche Bewegungen häufig für die Beweisführung der Relativitätstheorie herangezogen.

Die Relativitätstheorie fand glänzende Bestätigung bei der Beobachtung einer Sonnenfinsternis, bei der man Krümmung des Lichtweges eines Sterns durch die Sonnenmasse feststellen konnte, sowie bei der Berechnung der Perihelbewegung des Planeten Merkur. Beide Phänomene lassen sich aber auch nach der herkömmlichen NEWTONschen Methode berechnen. Photonen haben eine, wenn auch geringe Masse, die durchaus bei nahem Vorbeiflug an der gewaltigen Sonnenmasse abgelenkt werden können und müssen. Die Perihelbewegung des Merkur lässt sich mit Hilfe der Kreiseltheorie berechnen.

Noch eine letzte Bemerkung zur EINSTEINschen Berechnung  der Masse/Energie-Formel:

Zitat:

"Nach der Relativitätstheorie wird die kinetische Energie eines materiellen Punktes von der Masse m  nicht mehr durch den bekannten Ausdruck m*v2/2 gegeben, sondern durch den Ausdruck m*c2*((1 - v2/c2)-0,5 - 1).

Dieser Ausdruck wird unendlich, wenn sich die Geschwindigkeit v  der Lichtgeschwindigkeit c  nähert. Es muss also die Geschwindigkeit stets kleiner als c  bleiben, wie große Energien man auch auf die Beschleunigung verwenden mag. Entwickelt man den Ausdruck für die kinetische Energie in eine Reihe, so erhält man:

mc2 + 1/2*m*v2+ 3/8*m*v4/c2 + …

Das dritte dieser Glieder ist gegenüber dem zweiten, in der klassischen Mechanik allein berücksichtigten, stets klein, wenn v2/c2 klein gegen 1 ist."

Zitat Ende.

Selbst unter der Voraussetzung, dass die Gleichung für den Relativitätsfaktor γ  stimmen sollte, ist diese Berechnung unlogisch. Die Relativitätstheorie wurde unter der Voraussetzung entwickelt, dass sich mit außerordentlich hoher Geschwindigkeit direkt nähernde oder sich direkt entfernende Objekte von ruhenden Beobachtern gesehen werden. Das heißt also: v ≈ c . Folglich sollte keinesfalls mit "v2/c2  klein gegen 1" operiert werden. Denn in der obigen Reihenentwicklung dürfen dann die dem zweiten Glied folgenden Glieder nicht mehr vernachlässigt werden.

Insofern ist die von EINSTEIN entwickelte Masse/Energie-Formel nicht korrekt.


(1) A. Einstein, Über die spezielle u. d. allgem. Relativitätstheorie, Vieweg & Sohn, Braunschweig

    A. Einstein, Grundzüge der Relativitätstheorie, Vieweg & Sohn, Braunschweig

(2) J. Orear, Physik, Hanser Verlag, München

    H. Vogel, Gerthsen Physik, Springer Verlag, Berlin/Heidelberg


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Aktualisiert:7.12.2015, Copyright: G. Dinglinger, 41564 Kaarst  Mail: gdinglinger@gmx.de