Hartwig Thim und sein Unsinn über das Michelson-Morley Experiment
Thim-Unsinn, Folge 3: Wäre Unsinn steigerungsfähig, dann hätte Thims Versuch das Nullresultat des Michelson-Morley Experiments mit einem absoluten Ätherraum zu erklären, das Prädikat „Größter Thim-Unsinn aller Zeiten“ mehr als verdient.
Das von Albert Michelson und Edward Morley 1887 durchgeführte Interferometerexperiment war der Versuch, einen Äther als lichttragendes Medium nachzuweisen. Und mit ihm ein ausgezeichnetes Bezugssystem, in dem sich dieser Äther in Ruhe befindet. Doch das Experiment lieferte ein Nullergebnis. Ein Äther war mit diesem Experiment nicht nachweisbar.
Das von A. Michelson und E. Morley für ihr Experiment benutzte Interferometer
In zwei senkrecht aufeinander angeordneten Armen wird die Laufzeit des Lichts verglichen. Ist die Geschwindigkeit des Lichts in den beiden Armen nicht gleich und die Apparatur wird gedreht, dann müssen sich die Hell-Dunkel-Linien der beiden interferierenden Lichtstrahlen verschieben. Wenn – ja wenn eben die Lichtgeschwindigkeit in den beiden Armen nicht gleich ist und von deren Position abhängt. Und genau dies müsste der Fall sein, wenn sich die Messapparatur relativ zum Äther bewegt. Und das macht sie. Die Annahme, dass ausgerechnet die Erde im Äther ruhen würde ist absurd und kann nur als rudimentäres Erbe des vormodernen geozentrischen Weltbilds bezeichnet werden. Alle Planeten des Sonnensystems und deren Monde, die Asteroiden, Kometen, Meteore, das Sonnensystem selbst, die Milchstraße, alle Galaxien sind fortwährend mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und Richtungen unterwegs. Und zusätzlich bewegt sich die Erde mit dreißig Kilometer pro Sekunde in einer nahezu kreisförmigen Bahn innerhalb eines Jahres um die Sonne. Sie ändert also dauernd ihre Bewegungsrichtung. Um ganz sicher zu gehen, war das Interferometer in einem Quecksilberbad gelagert und wurde für die einzelnen Messreihen gedreht.
Offenbar war und ist die Ausbreitung des Lichts in jedem Bezugssystem, das gleichförmig bewegt oder in Ruhe ist (Inertialssystem), in alle Richtungen gleich schnell (isotrop) mit 299.792.458 Meter pro Sekunde im Vakuum. Damit ist die Existenz eines lichttragenden Äthers widerlegt[1] .
Abb. 1: Hartwig Thims absurde Rechnerei um das Nullergebnis des Michelson-Morley Experiments mit dem Äther zu erklären
Nicht jedoch für Thim. Er behauptet, dass für die mathematische Erklärung des Michelson-Morley Experiments bisher immer die Gruppengeschwindigkeit des Lichts verwendet wurde, stattdessen aber die Phasengeschwindigkeit herangezogen werden muss. Und mit dieser, behauptet Thim, ergibt sich auch mit einem lichttragenden Äther eine isotrope (richtungsunabhängige) Lichtgeschwindigkeit. Dazu liefert Thim eine abenteuerliche Rechnung als „Beweis“ (siehe Abb. 1) und ignoriert kurzerhand, dass für eine harmonische ebene Welle mit konstanter Frequenz die Gruppengeschwindigkeit ausnahmslos identisch mit der Phasengeschwindigkeit[2] ist. Da Thim die Galilei Transformation verwendet, ändert der Lichtstrahl bei der Transformation vom Äthersystem in das Laborsystem seine Richtung nicht. Die Anwendung der Galilei Transformation liefert für EM-Wellen falsche Ergebnisse. Genau das war u.A. der Grund für Albert Einstein, Hendrik Lorentz, Henri Poincaré u.v.m. nach Alternativen zu suchen.
Wie in Abbildung 1 dargestellt, muss im Äthersystem der Lichtstrahl im Querarm des Interferometers schräg laufen. Da Thim die Galilei Transformation verwendet, ändert, wie gesagt, sein Lichtstrahl bei der Transformation vom Äthersystem in das Laborsystem seine Richtung nicht (siehe Thims Rechnung, Gleichung 15 in Abb. 1). Das führt dazu, dass der Lichtstrahl des Querarms im Laborsystem (siehe die eingefügte Darstellung in der Abbildung rechts oben) ebenfalls schräg laufen müsste. Was in der Realität natürlich nicht der Fall ist, sonst träfe der Lichtstrahl nicht einmal die Reflektoren im Arm. Bei Thim hat der Lichtstrahl daher immer die falsche Richtung außer dann, wenn er zufällig kollinear mit der Bewegung des Labors im Äther läuft (die Spezielle Relativitätstheorie liefert auch im Laborsystem die richtige Richtung für den Lichtstrahl im Querarm). Und bei Thim hat er die falsche Geschwindigkeit, sowohl nach Einstein als auch nach Newton.
Die Veröffentlichung des Experiments zum Versuch den Äther nachzuweisen von Albert Michelson und Edward Morely 1887
Das alles berührt Thim nicht. Völlig unbeeindruckt von jeder kritischen Widerlegung verbreitet er seine Crankhypothesen, egal wie absurd sie sind. Felsenfest davon überzeugt, der Retter der Physikwelt zu sein. Ungeachtet dessen, dass Thim jegliche wissenschaftliche Reputation auf dem Altar der Eitelkeit opfert, um bei seinen Crankfreunden bei der NPA und der Ex-GFWP Eindruck zu schinden, darf er auch im Sommersemester 2011 wieder seine Vorlesung „Wellenausbreitung und Relativität“ am „Institute for Microelectronics and Microsenors“ der Johannes Kepler Universität in Linz abhalten. Ein Hohn angesichts der von ihm abgelieferten absurden Rechnerei. Es ist zu hoffen, dass die Vorlesung von den Studenten mit der notwendigen kritischen Distanz und Urteilsfähigkeit gehört wird – wenn überhaupt, denn „Bullshit is a greater enemy of the truth than lies are“[3].
- Diskutiere mit anderen Benutzern des Forums Alpha Centauri zu Hartwig Thim und sein Unsinn über das Michelson-Morley Experiment
Anmerkungen
[1]…Auch die Hypothese eines mitgeführten Äthers, wie ihn George Stokes vorgeschlagen hat, ist aufgrund astronomischer Beobachtungen längst verworfen.
[2]…Genau genommen der minimalen Phasengeschwindigkeit. Die Phasengeschwindigkeit nimmt ihr Minimum in der Richtung des Wellenvektors an. Weicht die Richtung davon ab, nimmt die Phasengeschwindigkeit zu und erreicht ihr Maximum, wenn die Richtung orthogonal zum Wellenvektor ist. Dann wird die Phasengeschwindigkeit unendlich.
[3]… Harry G. Frankfurt: Bullshit. Aus dem Amerikanischen von Michael Bischoff. Suhrkamp, Frankfurt am Main 2006, ISBN 3-518-58450-2
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Tut mir jetzt leid, wenn ich etwas nerve. Aber ich habe eben gerade ein paar universitäre Arbeiten nach Antworten durchgesehen, ohne da einen Schritt weiter zu sein. Wenn man die bekannten Spektralserien vom Wasserstoff um Faktor 1000 verschiebt, kommt man doch nicht in den Radiobereich? Andererseits habe ich gerade gelernt, daß die „berühmte“ 21cm-Linie mit Rekombination gar nichts zu tun hat. Darüber hinaus sind die ganzen Bilder von Schwarzkörperspektren eigentlich spiegelbildlich invers zu dem, was man am CMB beobachtet hat. Und zuletzt ist mir eingefallen, daß fernere Emissionen zu jener Zeit uns ja deshalb gar nicht erreichen können, weil das Universum dazwischen noch nicht durchsichtig war. Jetzt bin ich aber fertig. Ich meine, ein ausschließlich aus H bestehendes Universum mit 3000°K ist nicht wie eine Sonne, es kann kein kontinuierliches Spektrum mit einem Planck-Maximum ausstrahlen. Oder doch? Wenn ja, warum? Eigentlich müßten die bekannten Linien doch außerdem 1000fach verbreitert sein, zusätzlich zur thermischen Verbreiterung. Da müßte die Schwarzkörper-Verteilung doch verloren gegangen sein. Wenn man aber die 21cm-Linie um 1000 verschiebt und verbreitert, da kommt man noch ganz woanders hin mit des Erwartungen an Meßwerte. Am besten, ich gestehe jetzt meine vollkommene Unkenntnis, was den CMB anbelangt. Gestern abend dachte ich noch, ich wüßte, worum es dabei geht.
@ | Noblinski | 4. Januar 2012, 20:57
Ihr Text:
Es hindert ihn nichts daran, so einen Unsinn zu versuchen.
Er wird aber dann feststellen müssen, dass er kein
Interferenzmuster beobachten kann.
Ein stabiles, auswertbares Interferenzmuster kann nur
erhalten werden, wenn die Kohärenzbedingung erfüllt ist.
Schauen Sie einfach in ein elementares Physikbuch.
Das kann Wunder wirken.
@haereticus:
Kann der Beobachter die Interferenzmuster nur nicht sehen oder sind sie nicht da?
@gallileo
Eine Glühlampe macht ein kontinuierliches Spektrum. Egal, was da an Streuung und sonstigen Effekten im glühenden Körper dafür sorgt. Eine Na-Dampf-Lampe hat ein diskretes Spektrum. Warum sollte die H-Dampf-Lampe aus der Frühzeit des Universums trotzdem eher der Glühlampe ähneln?
@ Noblinsky
Da bei inkohärentem Licht die Phasenbeziehungen statistisch
schwanken, kann kein ’stehendes‘ Interferenzmuster entstehen.
Stattdessen ergibt sich auf dem Beobachtungsschirm ein zeitlich
sehr schnell veränderliches Interferenzmuster (es ist also da),
das der Beobachter, bzw. der Empfänger (Netzhaut, Film, CCD)
innerhalb eines bestimmten Beobachtungs-Zeitintervalls
integrieren muss.
Diese Integration bewirkt die Verschleifung in ein diffuses Muster,
das eben keine Ringzählung zulässt.
Man kann das sehr eindrucksvoll demonstrieren, indem man, ausgehend von
einer kohärenten MMX-Anordnung die Kohärenzbedingung graduell verletzt.
Dabei kann man den Übergang des bekannten Ringmusters in eine Art
Gaußverteilung deutlich am Schirm beobachten.
Aber klar, dann sind die mit großem Aufwand und Präzision erzielten experimentellen Bestätigungen der Zeitdilatation anhand von rel. Dopplereffekt
http://de.wikipedia.org/wiki/Ives-Stilwell-Experiment
und Partikelzerfall
http://de.wikipedia.org/wiki/Zeitdilatation_bewegter_Teilchen
wohl auch nur das Produkt von Verschwörungen….
@haereticus: Danke für ihre präzisierenden Einlassungen. Meine Unsicherheit bleibt. Ich habe bei Bildern von Interferenzen immer das Gefühl, daß man etwas ganz anderes sieht, als man dazu erklärt bekommt. Die Energie eines Lichtquants ist ja nicht auf die Orte mit den positiven Feldstärkemaxima begrenzt, sondern verteilt sich in Raum und Zeit über eine Länge von 5000 bis 50000 Perioden. Was man tatsächlich sieht, scheint mir mehr eine statistische Angelegenheit zu sein.
@:Titus: Daß jemand inzwischen dem Zwillingsparadoxon angenäherte Experimente gemacht wurden, war mir völlig neu. Was ich noch interessanter fände, wären Bedingungen, unter denen die Zeit schneller vergeht.
@Hartwig Thim: Es ist mir zwar nicht gelungen, Ihre oder die Experimente von Marinov, auf die Sie häufig verweisen, in ihrer immanenten Logik zu verstehen. Obwohl ich immer unvoreingenommen genug bin, mich auch mal aus meiner eigenen Weltsicht ein Stück heraus zu bewegen. Aber es wundert mich doch ein wenig, daß Sie in Ihrer Argumentation nicht an die Möglichkeit dachten, daß der Äther innerhalb von Materialien, Laborgeräten, Gefäßen, Gebäuden oder sogar der gesamten Atmosphäre gegen den außerhalb befindlichen ruhen könnte.
@ Noblinsky
Anscheinend beginnen Sie zu begreifen.
Ein gutes Physikbuch könnte weiterhelfen.
Hallo Noblinsky,
diese findet man z.B. in den Myonen, die von der kosmischen Strahlung in der Erdatmosphäre erzeugt wurden, vor, die man auf der Erdoberfläche messen kann, obgleich die längst zerfallen sein müssten. Oder auch im Hafele-Keating-Experiment. – Nur um 2 besonders prominente Experimente zu benennen. Doppelpulsare, bei denen man von beiden Pular-Partnern die Pulse messen kann, eignen sich in dieser Fragestellung ebenfalls als hervoragende Experimentierfelder.
Freundliche Grüsse, Ralf
@ralfkannenberg
Ich vermute, Sie haben Noblinskys Frage missverstanden, denn die Myonen sind ein Beispiel dafür, dass Zeit in einem bewegten System – von einem „ruhenden“ aus betrachtet, langsamer vergeht.
Hallo Philip,
Du vermutest völlig richtig, besten Dank für den Hinweis. Von einer „Zeitkontraktion“ (und vermutlich parallel dazu stattfindenen Längendilatation) habe ich aber noch nichts gehört und irgendwie sehe ich auch nicht, wie man das bewerkstelligen will.
Freundliche Grüsse, Ralf
Der Einwurf mit der Zeitkontraktion war auch nicht wissenschaftlich sondern mehr plakativ gedacht, es ist doch im Allgemeinen so, daß es zu jedem physikalischen Vorgang ein Komplementär gibt. Die prompt geäußerte nüchterne Skepsis von ralfkannenberg erinnert mich aber sogleich wieder daran, daß immer noch niemand erklärt hat, woran ein längere Zeit gleichmäßig beschleunigtes Objekt (Raumschiff oder die klassische Einsteinkiste) eigentlich merkt, daß es sich an c genähert hat und nun allmählich der Grenzwert für die Energie zur Wirkung kommen müßte? Wenn das ein dummer Einwand ist, bitte ich schon mal um Entschuldigung.
Hallo Noblinski,
das war keine „prompt geäußerte nüchterne Skepsis“, das war ein ganz banaler Lesefehler von mir, den Philip dankenswerterweise unkompliziert richtiggestellt hat.
Was für einen Grenzwert meinst Du ?
Freundliche Grüsse, Ralf
@Noblinsky
So lange er nicht nach draußen schaut: Gar nicht. Alles Andere widerspräche zutiefst dem Geist der SRT, denn die beruht ja auf dem noch auf Galilei zurückgehenden Relativitätsprinzip, welches besagt, dass in einem (egal wie schnell) bewegten Bezugssystem die physikalischen Gesetze dieselben sind wie in einem ruhenden.
@ralfkannenberg: Kann sein, daß ich das doof ausgedrückt habe. Ich meine, daß die Energie des Objekts und auch der Aufwand zur weiteren Beschleunigung bei Annäherung an c gegen Unendlich gehen sollte. Wenn ich aber in meine Simulation zur Universellen Zeit schaue, dann kann ich probehalber zulassen, daß ein Flug nach AlphaCentauri mit 15m konstanter Beschleunigung pro Sekunde in der Mitte zu einer Höchstgeschwindigkeit von rund 753000km/sek führt, selbst nach dem Abbremsen auf der zweiten Hälfte des Weges bleibt eine Durchschnittliche Reisegeschwindigkeit von 377000 km/sek. Wenn ich dagegen mit konstanter Beschleunigung an Alphacentauri vorbeirase, komme ich auf eine Spitze von über 1 Mill km/sek, bei einer durchschnittlichen Reisedauer von rund 533000 km/sek. Dabei könnt ich auch noch eine Nachricht dort abliefern. Wenn auch kaum was bewohnt zu sein scheint, vielleicht gibt es ja wenigstens Götter. Wer bringt jetzt unterwegs dem Raumschiffantrieb die RT bei?
Jetzt bin ich aber gespannt, ob wir uns bei Hartwig Thim ein paar Kubiklichtjahre Äther ausborgen müssen.
„Die Vakuumlichtgeschwindigkeit ist deshalb global auch nicht konstant c, sondern variabel. Lokal gilt die Konstanz c allerdings universell. Es gibt keine physikalischen Messungen, die diesem Postulat widersprechen.“
Falsch! Es gibt einige Messungen der Einweg-LG. Sie ergaben c+370km/s für Licht aus der Richtung Sternbild Löwe kommend. Weil die Erde in diese Richtung Löwe mit 370km/s dem Licht entgegenfährt.
Diese Berechnung stammt von Paul Wesley, aber sie stimmt, sie wurde von Thim geprüft und für richtig befunden.
Mir ist schon klar, daß das eine etwas seltsame Frage war, die mir in dieser banalen Form bisher auch noch nicht in den Sinn kam. Es ist auch klar, daß der Relativist auf der Erde, der den Flug beobachtet, sagt, die einzelnen Geschwindigkeitszuwächse durch den pro Sekunde Wirkenden Schub müßten relativistisch aufaddiert werden, damit aus Sicht seiner Ruheposition die Grenzgeschwindigkeit c nicht überschritten wird. Der Kapitän, der die lokale Beschleunigung seines Raumschiffes anhand vom Triebwerk ausgestoßener Staubpartikel alle paar Sekunden ermittelt, sagt als Relativist: Meine Zeit ist bezogen auf den bekannten, konstant bleibenden und ruhend betrachteten Abstand Erde-AlphaCentauri gedehnt und meine gemessenen Entfernungen verkürzt, ich messe also viel zu hohe Beschleunigungen und errechne daraus zu große Geschwindigkeiten. Aber das Triebwerk hat keine derartigen Kenntnisse und stellt keine relativistischen Überlegungen an, es produziert sekündlich denselben technisch vorgesehenen Schub, es weiß nichts von seiner relativen Geschwindigkeit und kennt auch nicht den Abstand zum nächsten ruhenden Bezugssystem. Es ist ihm auch egal, ob es vom ruhenden Beobachter noch wahrgenommen werden kann und was der über Grenzgeschwindigkeiten von beschleunigten Objekten denkt. Es ist absurd. Die Realität muß sich doch physikalisch irgendwie mitteilen, in Form von Kräften oder Widerständen oder sonstwie? Wie ermittelt man denn, ob sich wer geirrt hat? Indem man auf die gleiche Weise zurück fliegt und dann guckt, wie lange das gedauert hat? Dann kommt garantiert jemand, der sagt, das muß man erst einmal wie beim Zwillingsparadoxon realivistisch korregieren und uminterpretieren.
Man sollte schleunigst mal einen praktischen Versuch dazu machen. Aber nicht in einem Teilchen-Beschleuniger. Wenn man da Atome oder Protonen überlichtschnell im Kreis herum treiben könnte, hätte man das sicher längst gemerkt.
@ | Hartwig Thim | 7. Januar 2012, 09:09
Lieber Prof. Thim,
Sie schrieben:
Meinen Sie Messungen, bei denen Sternenlicht aus Richtung Löwe
kommend verwendet wurde, oder Messungen, bei denen das Licht
einer irdischen Lichtquelle verwendet wurde, wobei die Messstrecke
zum Sternbild Löwe ausgerichtet war? 😉
Gruss haereticus
@Noblinsky
Die oben angestellte Rechnung ist falsch. In der SRT bedeutet „gleichförmige Beschleunigung“ nicht, dass v linear mit der Zeit wächst, sondern, dass die Beschleunigung in der Eigenzeit des Raumfahrers stets gleich bleibt. Mit dieser Eigenzeit (nicht der Koordinatenzeit eines nicht mitbeschleunigten Beobachters) wächst eine andere Größe linear, die man Rapidität nennt und deren Tangens Hyperbolicus die Geschwindigkeit (in Einheiten von c) ist. Und der ist auf ]-1,1[ beschränkt.
Das von Albert Michelson und Edward Morley 1887 durchgeführte Interferometerexperiment war der Versuch, einen Äther als lichttragendes Medium nachzuweisen. Und mit ihm ein ausgezeichnetes Bezugssystem, in dem sich dieser Äther in Ruhe befindet. Doch das Experiment lieferte ein Nullergebnis. Ein Äther war mit diesem Experiment nicht nachweisbar.
Diese Behauptung aus der Einleitung ist falsch. Ein Aether kann mit dem MM-Interferometer nicht nachgewiesen werden, wenn man Phasengeschwindigkeiten in der Berechnung verwendet, was man muss, denn in einem Interferometr werden die Phasen zweier Wellen miteinander verglichen, und Phasen bewegen sich mit Phasengeschwindkeit, Gruppen und Teilchen mit Gruppengeschwindikeit. Das steht alles bestens erklärt im Meinke-Gundlach Hochfrequenztechnik-Buch, das nur Mirkowellentechniker lesen, Physiker haben davon keine Ahnung
#318 | haereticus | 7. Januar 2012, 13:57:
Ich beziehe mich auf Licht das aus der Richtung des Sternbildes Löwe kommt. Aber es würde auch gelten für Licht, das ein auf der Erde stehender Sender, der Wellen in die Gegenrichtung vom Sternbild Löwe abstrahlt. Das hat Marinov so gemessen. Die Achse in seinem rotierenden
coupled Mirrors (coupled shutters)-Experiment zeigte genau in die Richtung Sternbild Löwe. Er verwendete Laserstrahlen.
@#321 | Hartwig Thim | 8. Januar 2012, 09:14
Darf man aus Ihrer Aussage schliessen, dass Sie keinen Unterschied
zwischen Licht, das von Sternen kommt und Licht aus einer irdischen Quelle
machen, wenn es um die Messung der Lichtgeschwindigkeit innerhalb einer
irdischen Versuchsanordnung geht?
| haereticus | 8. Januar 2012, 13:02:
Ja genau so meine ich es.
@ #323 Hartwig Thim | 8. Januar 2012, 17:22
Jetzt kann ich auf Anhieb nicht mehr genau erkennen,
ob Sie ein Kritiker oder ein Relativist sind.
Also lasse ich es zu Ihren Gunsten bis weiteres einmal
für mich einfach offen.
Ist das in Ihrem Sinn?
@HT
Völlig d’accord.
Letzteres ist Blödsinn. Der Unterschied zwischen Phasen- und Gruppengeschwindigkeit ist Physikern sehr wohl bekannt und findet sich u.a. bei H. Schulz: Physik mit Bleistift.
Tut aber nichts zur Sache, denn auch die Phasengeschindigkeit ist in einem relativ zu einem eventuellen Äther isotrop gleich c (im Vakuum, in Luft wenig kleiner) und dürfte es folglich bei GT-Anwendung in einem bewegten nicht sein.
Das Argument mit der Phasengeschindigkeit scheint mir eher ein Strohalm als überzeugend.
Übrigens waren Michelson Lichtteilchen (Photonen) noch nicht bekannt, er kannte nur Wellen.
Hier kann man gut nachprüfen, ob schmalbandige Lichtquellen wie die heute verwendeten Laser überhaupt Gruppen erzeugen. Das könnte bei Michelson durchaus noch anders gewesen sein.
http://vento.pi.tu-berlin.de/STROEMUNGSAKUSTIK/APPLETS/applets/gruppe.html
@ | Philip | 9. Januar 2012, 00:34
@ | Noblinski | 9. Januar 2012, 15:53
Zum Thema Gruppen-und Phasengeschwindigkeit bei der Bewertung des MMX
hatte ich im Parallelblog folgendes eingebracht:
http://www.relativ-kritisch.net/blog/kritiker/hartwig-thim-auf-phishzug#comment-9696
Somit meine ich, dass Ihre Beiträge einen antiquierten Kontext beinhalten, der
leider immer wieder bei Diskussionen übernommen wird, weil er eben schon
immer übernommen wurde.
Das soll kein Vorwurf sein, aber zumindest andeuten, dass man sich auf dünnem
Eis befindet, auch, wenn noch so viele schon darauf gelaufen sind.
Erklärungen, welche das richtige Ergebnis liefern, müssen deswegen nicht richtig sein!
Man kann sie auch hinterfragen und ab und zu auf den Müll werfen, wenn man
sie nicht schon quasi ‚festverdrahtet im Speicher‘ hat.
Ich gönne übrigens jedem Menschen, dass er es einmal erlebt, wie sein
inneres Weltbild erschüttert wird und sich die ‚Verdrahtungen‘ lösen.
Wenn man dann die Kraft aufbringen kann, sich dagegen zu wehren, dass unser
Ego sofort ein Ersatz-Weltbild als Surrogat zusammenschustert, um ja nicht
die Herrschaft zu riskieren, stossen wir ein Tor auf, von dessen Existenz
wir bislang keine Ahnung hatten.
Wir werden immer fehlbare Menschen bleiben. Aber wir sollten an unserer Fehlbarkeit
nicht selber aktiv mitwirken, indem wir uns in’s Ego und Theorien hineinkuscheln.
Es gibt eine bessere Mutter, nämlich die Natur, wie sie uns direkt erscheint.
Für mich, als Experimentalphysiker, ist und bleibt die Beobachtung und das Experiment
die Grundlage meines Weltbildes.
Keine Theorie hat jemals den Lauf der Gestirne oder die ‚Geschwindikkeit‘
der Photonen zu verändern gemocht!
Nichts für ungut!
HAERETICUS
@haereticus: Bezüglich des „antiquierten Kontext“ nehme ich die Kritik an und gelobe Besserung.
Was die „Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung der Photonenverteilung“ betrifft, so bin ich wahrscheinlich zu unerfahren, um mir das Zutreffende darunter vorstellen zu können. Aber ich hatte ja ein statistisches Etwas dahinter vermutet.
@haereticus
Ihre Einlassung zum MMX habe ich gelesen, bin allerdings immer noch nicht überzeugt, dass es auch bei Annahme der GT von vornherein außerstande gewesen sei, eine eventuelle Bewegung der Erde gegen den Äther nachzuweisen, da ich das nicht gerechnet habe.
Hinterfragen ist o.k., aber wieso gleich auf den Müll werfen, wenn sie doch funktioniert? Dafür gäbe es für mich nur einen Grund: Wenn sich eine schönere, d.h. elegantere und (von ihren Prämissen her) einfachere Theorie findet, die mindestens dieselben Ergebnisse liefert.
Dazu sind Theorien ja auch nicht da. Sie dienen in erster Linie der Beschreibung. Immerhin sind Theorien bzw. ist das Festhalten an fundamentalen Sätzen imstande, erst viel spätere experimentelle Befunde vorherzusagen. Ein Beispiel der Energiesatz sein, den Bohr schon bereit war aufzugeben; sein Kollege Pauli zog es vor, ein unbekanntes Teilchen zu postulieren.
Hallo Noblinsky (#317)
Natürlich hat das Triebwerk keine Kenntnisse der SRT. Muss es aber auch nicht. Alles in Natur und Technik verhält sich so, wie es den Naturgesetzen entspricht. Wenn nun die SRT diese tatsächlich korrekt beschreibt, dann unterliegt ihr natürlich auch das Triebwerk, ganz automatisch. Es ist umgekehrt der Mensch, der kontrafaktisch denken kann, wie Sie das z.B. in #313 getan haben, als Sie rechnerisch auf Überlichtgeschwindigkeiten gekommen sind.
der Fall.
Dabei sind Sie jedoch von der (laut SRT falschen) Voraussetzung ausgegangen, Geschwindigkeiten seien generell additiv, und Ihre Reisegeschwindigkeit somit eine lineare Funktion der Zeit. Genau das ist eben nur für
Völlig richtig – im jeweils gegenwärtigen Ruhesystem (na ja, nicht ganz, denn aufgrund der immer geringeren Eigenmasse des Raumschiffs durch die rückgestoßenen Partikel müssen sie den Schub entsprechend drosseln (auch nach Newton), um die Beschleunigung konstant zu halten, aber wir können uns ja vorstellen, das Schiff sammle die Partikel vorn ein, die es hinten ausstoße).
Es ist bloß so, dass im Ruhesystem der Erde sowohl der Geschwindigkeitszuwachs geringer als auch die Zeit länger wäre. Sie können beliebig beschleunigen, ohne c je zu erreichen.
@Philip:
Ich glaube Ihnen jedes Wort. Aber ich würde es doch gerne im praktischen Versuch beobachten.
@ Philipp
Ich schrieb in #77:
Corrigendum:
Das MMX hat gezeigt, dass die Ausbreitung von Licht isotrop ist, was bedeutet,
dass es sich im Bezugssystem des Experiments mit konstanter Geschwindigkeit in alle Richtungen des Raumes ausbreitet.
Über den Wert von c kann das MMX nichts aussagen.
Sind Sie mit dieser Klarstellung einverstanden?
Im Übrigen schlage ich vor, diese Thematik im parallele MMX-Blog
weiterzuführen, weil sie wohl da hin gehört. Was meinen Sie dazu?
Hallo Noblinski,
dann besuchen Sie einmal einen Teilchenbeschleuniger oder beobachten Sie einen Doppelstern, bei dem beide Komponenten Weisse Zwerge oder Neutronensterne („Pulsar“) sind, z.B. den Doppelpulsar PSR J0737-3029A/B.
Freundliche Grüsse, Ralf
@ Philipp
Bzgl. meines Beitrags #332:
Ich dachte ich wäre im anderen Blog. 😮
Soll nicht wieder passieren.
@ralfkannenberg:
Was sieht man denn in einem Beschleuniger außer aufgeregten Physikern?
@Noblinski:
Bist Du an Physik interessiert ?
@haereticus (#332)
Natürlich. Das habe ich auch in dem „Nachbar-Fred“ geschrieben, als Antwort auf Ihre Einlassung zur Lorentz-Kontraktion (bzw. FitzGerald-Lorentz-Kontraktion, denn der irische Physiker G.F. FitzGerald hatte die Idee schon vor Lorentz, wenn auch qualitativ).
@Noblinski
Das freut mich. Ich hoffe nur, dass das, was ich geschrieben habe, für Sie wirklich überzeugend – also auch nachvollziehbar – ist und Sie es nicht nur nach dem Motto „wird schon stimmen“ akzeptieren.
Ein praktischer makroskopischer oder gar bemannter Versuch dürfte wegen der nach menschlichem Maß enormen Größe von c und des gewaltigen Energieaufswandes technisch ziemlich schwierig sein. Ich jedenfalls sehe mich – wohl ebenso wie meine Mitforisten – außerstande, sie durchzuführen. Daher muss ich die Befunde früherer Experimente als Beleg dafür akzeptieren, dass sie die Wirklichkeit zumindest besser beschreibt als ihre Vorgängerinnen.
Unter der (m.E. richtigen) Voraussetzung, dass dem so ist, ist die Frage danach, wer einem Triebwerk die SRT beibringe, falsch gestellt, denn es verhält sich natürlich alles in der Natur (im weitesten Sinne, und dazu gehört auch die Technik) automatisch eher gemäß der SRT als gemäß der Newtonschen Mechanik, egal auf welchem Stand die Theorie ist.
Ein geworfener oder katapultierter Stein verhielt sich schon immer annähernd so, wie es Galilei und Newton beschrieben haben und scherten sich weder um Aristoteles‘ Auffassung, ein Körper, auf den keine Kraft wirke, bleibe sofort stehen bzw. folge seiner „natürlichen“ Bewegung senkrecht nach unten, noch um Avicennas Vorstellung, ein katapultierter Stein fliege solange geradeaus, wie sein „Impetus“ reicht, um anschließend senkrecht zu Boden zu fallen.
Übrigens: Auch vom theoretischen Standpunkt spricht etwas Wesentliches für die SRT: Ohne sie, also nach der alten (vor-Lorentzschen) Äthertheorie, galt Galileis Relativitätsprinzip (dass nämlich die Physik in einem geradlinig-gleichförmig bewegten Koordinatensystem dieselbe ist wie in einem ruhenden) für die Mechanik, nicht aber für die Elektrodynamik. Es ist aber nicht besonders plausibel, dass es zwei wesentliche Teilgebiete der Physik gebe und in diesen gänzlich verschiedene Gesetze herrschten. Bei zwei Teilgebieten, die derart eng ineinander greifen, ist es nachgerade absurd.
Hier ist offenbar die totale Kompetenz versammelt, die ich mir in jüngeren Jahren sehnlichst herbei gewünscht hätte. Vermutlich muß ich jetzt noch explizit darauf hinweisen, daß es nicht ironisch gemeint ist. „Experimentalphysiker“ die mir empfehlen, mir endlich mal ein elementares Physikbuch zuzulegen und so. Bei so reihenweise hochgebildeten Leuten muß mir doch jemand erklären können, was einen kohärenten Lichtstrahl gleicher Frequenz von einem unterscheidet, der sich durch Überlagerung zweier phasenverschobener Quellen gleicher Frequenz gebildet hat? Und: Ob es beim Michelson- und anderen Interferometern eine Bedeutung hat, daß man es doch im gesamten Strahlenverlauf nur mit stehenden Wellen zu tun hat? Ich hoffe, das sind qualifizierte Fragen.
(Außerdem war heute ein Stück interessante Physik im focus, das RelativKritisch nicht versäumen sollte, sich anzusehen.)
Also gut, ich schiebe gleich noch einen nach. Wenn man ein Bild von einer Interferenz haben möchte, dann verwendet man eine Optik, die sie durch ihre endliche Öffnung erzeugt. Man könnte auch einen Spalt verwenden. Von der Interferenz der beiden Teilstrahlen aber, wird auf dem Bild, das man sieht, nichts abgebildet. Dasselbe Abbild ließe sich auch mit einem Strahl erzeugen, also etwa, wenn man im Interferometer einen Teilstrahl unterwegs verschwinden läßt. So könnte man sich auch das Interferenzbild vom Einzelstrahl 12 h anschauen, um heraus zu finden, ob es sich infolge der Drehung des Bezugssystems mit der Erdoberfläche im Raum verändert. Hab ich bis hier hin richtig gedacht?
Jetzt muß ich noch einen: Die Phasenverschiebung, die durch das Einmischen des zweiten Teilstrahls erzeugt wird, habe ich absichtlich unterschlagen. die könnte man ja im praktischen Experiment gegenenfalls weg justieren, wenn man sie nicht haben möchte. Natürlich habe ich dabei auch daran gedacht, daß die alten Schlauberger solche Interferometer eben deshalb erfunden und so gebaut hatten, daß man im zweiten Teilstrahl mit Längen und Materialien experimentieren kann, während man ständig eine unveränderte Referenz im ersten Teilstrahl zur Verfügung hat. Soweit, so gut. Man sieht die Interferenz der Teilstrahlen zwar nicht, aber man kann aus der Bewegung der Streifen auf ihre Existenz schließen. So ist es richtig, nicht wahr? Aber in den Physikbüchern und Wikis wird immer so formuliert, als würde man in den abgebildeten Streifen etwas von der Interferenz der Teilstrahlen erblicken. Das ist unkorrekt.
Und zum Michelson-Morley-Versuch möchte ich noch bemerken, daß sich bei veränderten Lichtgeschwidigkeiten in einem Arm ja nach klassischer Vorstellung die Frequenz des Lichtes ändern muß. Das bedeutet jedoch, es ergäbe sich eine Gruppenbildung, von der ich ad hok ohne Simulation nicht sagen kann, wie sie sich auf das beobachtete Bild auswirkt. Bei einer relativistischen Betrachtung des Experiments sollte sich hingegen die Länge verändern, das heißt, die Frequenz würde (eventuell) gleich bleiben. Das stößt jetzt vermutlich auf Kritik?
@Noblinski
Das will ich doch hoffen. Wenn man über physikalische Hypothesen und Theorien diskutiert, ist so etwas hilfreich.;)
Insbesondere sollte man bescheid wissen über Theorien, die man
a) (sachgerecht!) kritisieren oder
b) (ebenso sachgerecht) verteidigen
möchte. Gerade bei Theorien wie der SRT ist das nicht immer gegeben… 😉
Meines Wissens gibt es keinen: Es kommt nur darauf an, dass bei Überlagerung zweier Lichtstrahlen (die zuvor aufgespalten wurden) ihre Phasenbeziehung an jeder Stelle des Schirms zeitlich konstant ist.
Im Übrigen lässt sich jeder Wellenzug mit einer bestimmten Wellenlänge (auf die kommt es in diesem Fall an) in zwei i.a. relativ zueinander phasenverschobene Wellenzüge derselben Wellenlänge zerlegen wie ein Vektor in zwei Summandenvektoren, wobei die Amplituden sich auch tatsächlich so verhalten wie bei der Vektoraddition.
@ #339 | Noblinski | 16. Januar 2012, 21:15
Gehen wir es halt der Reihe nach und ganz einfach an, sonst
landen wir womöglich in einer ‚Endless Soup‘ Bindl’scher
oder Cyron’scher Provenienz.
Für so etwas wäre mir meine Zeit zu schade und ich hoffe,
dass Sie mich in dieser Hinsicht verstehen werden.
Beim heutigen Stand unserer Bildung in Bayern könnte es Ihnen
jeder Primus einer Abiturklasse erklären, meine ich.
Hochgebildet im wissenschaftlichen Sinne muss man bei der
Beantwortung Ihrer Frage nicht sein.
Aber dennoch:
Spricht man von einem Lichtstrahl, sollte man sich bewusst sein,
dass man sich im Gebiete der Strahlenoptik befindet, die keinerlei
Wellenphänomene kennt.
Spricht man von Frequenz, sollte man sich bewusst sein, dass
man sich im Gebiete der Wellenoptik befindet, wo der Begriff
Kohärenz, bzw. Inkohärenz eine Rolle spielt.
Spricht man von Interferenzmustern, so sollte man wissen,
dass diese Interferenzmuster nichts anderes als die spatiale
Räumlichkeitsdichteverteilung der Photonen in der Beobachtungsebene
darstellen. Dabei beginnt man aber schon in das Gebiet der
Quantenoptik hinein zu argumentieren, wo man allerdings
das Trivium verlassen muss.
Bei der Beobachtung eines Interferenzmusters, z.B. auf einen Schirm,
hat man es nicht mit stehenden Lichtwellen zu tun, sondern mit einem
stehenden Interferenzmuster, das durch die Überlagerung kohärenter
Lichtwellen entsteht, sodass feste Phasenbeziehungen aufrecht erhalten
werden.
Bevor ich auf #340 und #341 eingehen möchte, warte ich auf einen
Kommentar oder Einwände Ihrerseits.
Gruss haereticus
@Philip, haereticus: Ich habe keine Einwände. Lehrreich fände ich ein paar Worte zu dieser Grafik in Wikipedia:
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Interferenzringe.svg?uselang=de
Warum habe ich das Gefühl daß da etwas nicht stimmt?
Außerdem ist mir inzwischen eingefallen, daß eine eventuelle Veränderung der Frequenz im Querarm beim MME durch den letzten Richtungswechsel vor der Anzeige wieder aufgehoben wird. Also genau wie beim Durchgang durch eine Glasscheibe. Es gibt keine Gruppenbildung. Jedenfalls nicht dadurch. (Das Marinov-Experiment, das Thim immer zitiert, habe ich nämlich nicht verstanden. ) Aber ich werde demnächst probieren, wie weit man kommt, wenn man die Isotropie der Lichtausbreitung nach MM mit nur einem Strahl ermittelt. So weit reicht meine Technik gerade, da brauche ich keine HD-Spiegel. (Wie ist das eigentlich im Oszillographen, respektive in einer Elektronenbildröhre? Wird der Elektronenstrahl durch die Relativbewegung der Erde abgelenkt?) Ach, ich wollte ja keine weiteren Fragen dazu in den Raum werfen.
@#340 | Noblinski | 17. Januar 2012, 00:40
Auch, wenn Sie noch so viele Beiträge hntereinander herjagen, werde ich,
wie ich Ihnen schon sagte, methodisch vorgehen und nicht Holterdipolter
und kreuz und quer das Diskussionsfeld beackern.
Davon hätten weder Sie etwas, noch Mitleser dieses Blogs, noch hätte
ich ein Motiv, mich durch einen Verhau von assoziativ generierten
Mehrdeutigkeiten zu wursteln.
Als allererstes, werter Noblinsky, möchte ich Ihnen noch einmal vorschlagen,
dass Sie sich mittels eines Lehrbuches ein Verständnis der Begriffe
Kohärenz, Inkohärenz, Beugung, Interferenz, Abbildung erarbeiten, denn da,
sehe ich, hapert es m.E. bei Ihnen, mit Verlaub gesagt, gewaltig.
Wenn Sie danach qualifiziert Fragen aufwerfen, wird das Hand und Fuß haben
und ich werde dann gerne darauf eingehen.
Eines der besten Lehrücher ist immer noch Bergmann-Schäfer, Lehrbuch der
Experimentalphysik, Band 3, Optik (Wellen-und Teilchenoptik),
Verlag de Gruyter.
Ich habe gerade die 10. Auflage von 2004 in meinem Regal, hatte aber im Laufe
meines Lebens, beginnend mit der 2. Auflage immer wieder für ein Update gesorgt, um auf dem aktuellen Stand zu bleiben.
Auch die 2. Auflage von 1959 (antiquarisch günstig zu bekommen) enthält aber
schon alles, was Sie zum Verständnis brauchen und es ist immer noch ein Genuss darinzu lesen, kann ich Ihnen versichern.
Ihr Text
zeigt schon grob Ihre Schwierigkeiten auf, da er in gewisser Weise derart
ambivalent ist, dass man sich ganz verschiedene Vorstellungen davon machen
könnte, was Sie eigentlich meinen.
Versuchen Sie das bitte so zu formulieren, dass man sich eine Vorstellung
davon machen kann, was Sie eigentlich meinen und was Ihr Problem ist.
Dann würde ich mich gerne damit befassen.
@#344 | Noblinski | 18. Januar 2012, 00:37
Weil’s gerade einfach ist und passt, greife ich vor.
Ihr Vorhaben
ehrt Sie.
Da versucht mal einer, auch selber Mutter Natur zu befragen,
auch, sogar wenn er damit rechnen muss, einen gewaltigen
Nasenstüber verpasst zu bekommen. Aber Sie werden dabei
etwas lernen, meine ich, das Sie aus Büchern gelernt, wohl
nicht endgültig akzeptieren würden.
Ein Rat dazu: Informieren Sie sich vorher darüber, warum
keine Aberration bei terrestrischen Lichtquellen festgestellt
werden kann, ganz im Gegesatz zu Sternenlicht.
Aber ich will Ihnen den Spaß und die Mühe nicht verderben.
Ganz im Gegenteil!
Zitat aus Goethes Faust:
Wer immer strebend sich bemüht, den können wir erlösen.
@haereticus: Gewiß, ich weiß schon was ich daraus lernen werde. Nämlich, daß die Lichtgeschwindigkeit, wenn man sie mechanistisch als die eines Photonenstrahls uminterpretiert, isotrop konstant ist. Nun stellen Sie mich hier mal nicht als Holzmichel hin. „Was mein Problem ist“, das habe ich, glaube ich, recht exakt umschrieben. Wenn Sie mir helfen wollen, halten Sie Sich doch einfach an der oben (#344) verlinkten Grafik fest, die befindet sich auf der Wikipedia-Seite zum Michelson-Interferometer und soll das Zustandekommen des Intererenzbildes erklären. Und es ist meiner Einschätzung und meinem wissenschaftlichen Bauchgefühl nach entweder falsch oder ich habe es tatsächlich nicht verstanden. Sagen Sie doch klipp und klar, wie Sie es verstehen oder verstanden haben. Ich werde veruchen, das Äußerste an neuronaler Aktivität aufzubringen, um Ihrem Genius zu folgen. Dazu brauchen wir kein Physikbuch.
@#347 | Noblinski | 19. Januar 2012, 07:01
q.e.d.
Lernen können Sie wohl besser, in dem Sie ein Buch aufschlagen. 😀
Dass ich mich ausgerechnet an dieser Hyroglyphe festhalten sollte, um Ihnen zu helfen, ist wohl ein Witz.
Für mich gibt es kaum etwas uninteressanteres, als eine solche Skizze ohne
Text, vor allem, wenn bei Wiki auch leicht jede Menge deutlichere und lehrreiche Darstellungen des MMX inclusive Erklärungen gefunden werden können.
Von mir aus finden Sie, der offenbar kein Physikbuch braucht, ihre eigene
und werden damit glücklich oder nicht.
Da scheiden sich die Geister!
@Noblinsky
Schauen Sie mal da rein, wenn Sie schon keine Bücher mögen:
http://www.google.com/search?q=michelson+morley&hl=en&prmd=imvnsb&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=mM4XT9XBJIeVswbjzaV6&sqi=2&ved=0CDgQsAQ&biw=1265&bih=777