The Inconsistencies of the Lorentz Transformations first formulated by Woldemar Voigt in 1887
A guest article by Hartwig Thim – The Lorentz Transformation equations are suffering from at least three major inconsistencies. These are: 1) a logic error [1] appears in Einstein’s light speed postulate, 2) the LTs are intransitive [3] and 3) they yield the experimentally refuted [4] transverse Doppler Shift. Woldemar Voigt [5] formulated a form of the Lorentz transformations aimed for a specific problem, but did not carry with it the ideas of a general coordinate transformation, as is the case in relativity theory.
Lecture by Hartwig Thim held at the Joint Annual Meeting of the Austrian Physical Society and the Swiss Physical Society, September 3rd – 6th, 2013, Johannes Kepler University Linz
1. Introduction
The Lorentz Transformations have been derived from Einstein’s light speed postulate by assuming that light speed is isotropic in all inertial frames of reference [1]:
(1) |
They Lorentz Transformations derived from (1) read:
(2) |
However, the author has shown in [2] that a severe logical error appears in the light speed postulate (1) due to the fact that the Lorentz Transformations (2) predict identical light flashes in two frames when only one flash has been generated in one frame. This is logically and physically impossible.
The second inconsistency is easily detectable by inserting a third Lorentz Transformation between two Lorentz Transformations as will be shown in section 2). It is found that the third LT is not a Lorentz Transformation [3]. The third inconsistency is that the transverse Doppler shift derived from the LTs has been refuted experimentally [4].
It should be emphasized, that Voigt [5] had formulated a form of the Lorentz transformations between a rest frame of reference and a frame moving at speed v in the x-direction. However, as Voigt himself declared, the transformation was aimed for a specific problem and did not carry with it the ideas of relativity theory [6].
2. The LTs are not transitive
When three inertial coordinate systems are in motion wrt each other it should be possible to link all three systems together by using proper transformations. In classical mechanics one would use Galilei Transformations (GTs) and it can easily be shown that these transformations are transitive. If the Principle of Relativity is assumed to be valid for electro-magnetic fields Lorentz Transformations must be used instead of GTs. However, as will be shown below, one of the three Lorentz Transformations linking together the three inertially moving coordinate systems (x, y, z, t), (x’, y’, z’, t’) and (x’’, y’’, z’’, t’’) are not Lorentz Transformations:
(3) |
The LTs linking (x’’, y’’, z’’, t’’) to (x, y, z, t) is obtained by inserting (2) into (3) which yields:
(4) |
These equations are clearly no Lorentz Transformations QED. However, by putting c equal to infinity in equs. (4) the expected Galilei Transformations are obtained as the GTs are known to be transitive.
3. Absence of transverse Doppler shift
The relativistic Doppler Effect has been derived [1] by assuming that a signal emitted far away from the origin of an inertial coordinate system S will exhibit the same phase when measured in another inertial system S’ moving at v wrt to the system S. The two waves thus should satisfy the equation:
(5) |
By inserting the LTs for the coordinates (r, t), (r‘, t‘) into (5) the well known relativistic Doppler shift equations are obtained. However, microwave measurements have refuted the relativistic transverse Doppler shift [4].
4. Conclusion
It has been shown that the Lorentz Transformations are suffering from at least three severe inconsistencies. Hence, the application of the LTs must yield and have indeed yielded contradictory results.
References
- [1] A. Einstein, “Zur Elektrodynamik bewegter Körper”, Annalen der Physik, vol. 4, Bd. 17, pp. 891-94, 1905.
- [2] H. W. Thim, “Einstein’s Light Speed Postulate is illogical ”, Proceedings of NPA 17, Long Beach 2010.
- [3] N. Derksen, St. Gebhard-Str. 19, D-78467 Konstanz, private communication
- [4] H.W. Thim, “Absence of the Relativistic Transverse Doppler Shift at Microwave Frequencies”, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurements, vol 52, no. 5, pp. 1660-1664, May 2003.
- [5] W. Voigt, “Theorie des Lichtes für bewegte Medien ”, Annalen der Physik, vol. 35, pp. 370-396, 1888.
- [6] W. Voigt, “On the Principle of Doppler”, Physikalische Zeitschrift, vol. XVI, pp. 381-386, 1915.
Editor’s notice
Hartwig W. Thim is professor emeritus of mechatronics at Johannes Kepler University, Altenbergerstrasse 69, 4040 Linz, Austria (e-mail: hartwig.thim@jku.at).
- Original article from proceedings of the Annual Meeting of the Austrian Physical Society 2013
- Original lecture presentation for the Annual Meeting of the Austrian Physical Society 2013
- Talk with others to “The Inconsistencies of the Lorentz Transformations first formulated by Woldemar Voigt in 1887” in our forum Alpha Centauri
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#150 | Solkar | 17. Februar 2014, 10:33 :
Ihre Schlüsse kommen aus Ihrer Erfahrung mit den Schulen. Haben Sie sich vielleicht schwer getan? Das tut mir leid, Österreicher haben mit höheren Schulen weniger Probleme. Sie können ja nachholen in Volkshochschulen, die für diese Zwecke aufgebaut wurden.
Thim,
das finde ich gut, dass Sie sich für Volkshochschulkurse begeistern.
Da können dann endlich das nachzuholen versuchen, was Ihnen zu Schulzeiten in Algebra entgangen ist – Vektoren, Matrizen, Skalarprodukte, Transformationen etc.
Und wenn Sie dort hübsch artig lernen, werden Sie vlt irgendwann einmal verstehen, was eine Drehmatrix ist und was sie leistet.
#152 | Solkar | 17. Februar 2014, 11:56 :
Ach Solkar, diese Retourkutsche!!!!!
Diese Kurse habe ich doch Ihnen empfohlen, Ich habe all das Zeug schon früher in der regulären Schule gelernt..
Sie leben wirklich auf einer Drehmatrix, mit der Sie sich im Kreise drehen.
Nein Thim, es wurde vmtl. gelehrt, aber gelernt haben SIe „das Zeug“ (Ihre Worte) damals offenkundig nicht; sonst könnten Sie „das Zeug“ ja anwenden.
Sie wissen offenkundig nicht einmal, was Drehungen und deren darstellende Matrizen überhaupt mit der SRT zu tun haben; denn sonst würden Sie Ihr Geschreibsel zur SRT nämlich selbst asap entsorgen.
Das wage ich zu bezweifeln.
Wenn das alles wirklich so einfach wäre, könnten Sie unsere Einwände gegen Ihre „SRT-Widerlegungen“ leicht widerlegen und hätten es folglich nicht nötig, sie einfach pauschal als „dummes Zeug“ abzutun.
Das würde jemand tun, der an einer sachlichen Diskussion auch nur im Geringsten interessiert wäre, nicht jemand, der jede Rechnung einfach mit einem Federstrich als „dummes Zeug“ abtut und meint, seine Diskussionsgegner oder, wenn das nicht, wenigstens von außen kommende Leser oder wenigstens sich selbst durch möglichst rotzige Rhetorik beeindrucken zu können.
#156 | Philip | 17. Februar 2014, 20:49 :
die rotzige Rhetorik ist widerlich, mit Euch ist die unwissenschaftliche Diskussion vorprogrammiert. Sie bringt nichts mehr. Nur Zeitverschwendung..
„Diskussionen“ unter Ihrer Beteligung zum Thema SRT imaginieren Sie, Thim nur; zum Mitdiskutieren fehlen Ihnen grundlegende Kenntnisse der Thematik.
Es wurde vielmehr versucht, Ihnen etwas zur SRT zu erklären.
Beim Versuch, das Erklärte zu verstehen, haben Sie aber erneut versagt und deshalb reagieren Sie jetzt wie üblich mit Trotz.
#158 | Solkar | 18. Februar 2014, 16:47 : ich verstehe die zu unsinnigen Ergebnissen führende SRT (z.B. den transversalen DE, den es in der klassischen Doppler Theorie nicht gibt), sie brauchen mir diese unsinnige Physik nicht erklären. In jedem Textbuch steht, dass der transversale DE ein Resultat der SRT ist. Wenn man den transversalen DE widerlegt, hat man die SRT falsifiziert. Mir fehlen nicht die grundlegenden Kenntnisse der Thematik. Sonst hätte ich nämlich nicht den Kugelblitzunsinn der SRT aufgedeckt. ich reagiere nicht mit Trotz, sondern wundere mich über Ihre Sturheit, mit der Sie mein IEEE-Experiment ablehnen, obwohl viele andere
Menschen es anerkennen und verstehen, warum es die SRT widerlegt.
Ihre immer wieder präsentierten falschen Argumente bringen mich zum lachen, aber auch auf die Palme.
„Palme“ hört sich gut an, wächst hoch hinaus. Hab schon mal was von gehört.
Gibt’s von den „vielen anderen“ auch belastbare Prüfungen der „Palme“,
oder ist es nur ein Palmölaufguß mit viel Schwurbelei .
#160 | Herr Senf | 19. Februar 2014, 01:23 :Auf der Palme gibt es Sicherheit, ohne Lorentz-Transformationen hat man einen guten Blick auf Las Palmas.
Nur haben Sie, @Thim, den nicht „widerlegt“, sondern lediglich einmal mehr die SRT bestätigt.
Doch, und zwar ganz offensichtlich:
Es gibt nämlich keinen
, sondern einzig einen Kugelblitzunsinn im Kopf des Hartwig Thim.
Dass ein solcher in Ihrem Kopf herumspukt, zeigt, dass Sie überhaupt nicht wissen, was Transformationen leisten.
#162 | Solkar | 19. Februar 2014, 11:10 :
Die Galilei-Transformationen sind leistungsfähig, die Lorentz-Transformationen leisten nichts, sind für die Katz (eventuellSchrödiger’s Katze).
Der Kugelblitzunsinn stammt von Einstein und wurde von mir aufgedeckt.
So sieht es mit der heutigen Physik aus, ein Trauerspiel.
Weder noch.
Der Unsinn dazu stammt ganz allein von Ihnen, Thim.
Nein, nicht die Physik, sondern Ihre, @Thim, Inkompetenz ist traurig.
Warum verwenden Sie sie dann?
Keinesfalls. Wenn Sie wollten, könnten Sie den mathematisch-physikalischen Einwänden auch mathematisch-physikalisch begegnen, statt nur herumzutrollen.
In dieser Sache sind wir uns wohl einig. Anstatt es aber einfach bleiben zu lassen und den Schmonzes lieber auf Altermedia zu posten oder sonstwo, wo ihm nicht widersprochen werden wird, betreiben Sie lieber „Zeitverschwendung“.
Das ist dann uns die „Zeitverschwendung“ wert, Ihnen immer wieder auf’s Neue zu widersprechen, weil die Thesen einfach falsch sind. und übrigens keinen Deut richtiger würden, wenn sich SRT und ART tatsächlich irgendwann als falsch herausstellen sollten, denn die beruhen ja auf definitiv falschen Aussagen über die Theorie selbst.
Prof. Thim #163, wenn es mit der Galilei-Trafo so einfach ist, warum haben Sie dann die Mikrowellen-Reibe in gegenläufige Rotation versetzt.
Die GT betrachtet doch gar keine Drehungen, sondern nur Verdrehungen, wir haben eine Ortsinvarianz, eine Zeitinvarianz und eine Richtungsinvarianz.
#166 | Herr Senf | 19. Februar 2014, 12:19 :
Ach, Sie kennen also Einstein’s 1905Artikel nicht, wo er schreibt, dass am Äquator sitzende Uhren langsamer gehen als an den Polen ruhende Uhren. Für die Erddrehung gilt nach Einstein also die SRT, aber Herr Senf weiss das nicht.
Sie müssen Publikationen lesen, wenn Sie mitreden wollen. Sonst klingt Ihr gequatsche etwa so: Eine Maus ist größer als ein Elephant. Det is ja zum Mäusemelken.
Gruesse aus Linz,
Hartwig Thim
Prof. Thim #167, wo haben sich Ihre Zentrifugen-Uhren denn bewegt, es gab doch nur zwei – eine oben am Pol und eine unten am Rand, konstanter Abstand, keine Relativgeschwindigkeit und gar keine Geschwindigkeit – also richtig Ruhe.
Wo ist der kleine Unterschied mit der Geschwindigkeit bei konstantem Abstand Pol-Äquator bei der Erde und einer mitrotierenden Uhr?
#168 | Herr Senf | 19. Februar 2014, 14:36 :
Die Erde dreht sich wie eine Scheibe. es gilt trotz der Drehung die SRT, Die Uhr am Äquator dreht sich schneller als eine polnahe Uhr, die praktisch ruht.
Die am Äquator stehende Uhr bewegt sich relativ zur Uhr am Pol und muss laut SRT langsamer ticken als die Uhr am Pol. wenn Sie das nicht verstehen, haben Sie die klassische Physik nicht verstanden, Die SRT-Physik kann man sowieso nicht verstehen, weil sie falsch ist.
Sehr geehrter Herr Professor,
das ist ja hochinteressant. Könnten Sie mir bitte die Seitenzahl benennen, wo das mit den Polen und dem Äquator steht ?
Freundliche Grüsse, Ralf Kannenberg
Sehr geehrter Herr Kannenberg,
auf Seite 905 (§4) steht dieser Satz:
“ man schließt daraus, dass eine am Erdaequator befindliche Unruhuhr um einen sehr kleinen Betrag langsamer laufen muss als eine genau
gleich beschaffene, sonst gleichen Bedingungen unterworfene,
an einem Erdpole befindliche Uhr“.
ich habe das aus seinem Originalartikel kopiert.
Herzliche Gruesse,
Ihr Hartwig Thim
Prof. Thim #169, die Erde ist eine Scheibe, gut – das wußte ich schon früher. Aber wo dreht sich auf ihrer Laborscheibe die Rand-Uhr mit, die lesen Sie ab mit 0-Resultat.
Die SRT gilt nicht trotz Drehung, sie ist aber auf beschleunigte Systeme anwendbar.
Ach so zur Physikgeschichte: Naturphilosophie (ab Antike im Geiste), dann klassische Physik (ab Mittelalter mit Experimenten), dann so etwa ab 1900 moderne Physik mit Relativitäts- und Quantentheorien. Wo verorten Sie in der klassischen Physik neben dem Relativitätsprinzip und der Bewegungssuperposition eine Zeitdilatation?
Fragwürdigend – Senf
#172 | Herr Senf | 19. Februar 2014, 16:50 :
Ihre Frage ist so unverständlich wie die SRT. Was verstehen Sie nicht?
Drücken Sie sich bitte präziser aus.
:
Sehr geehrter Herr Professor,
ich konnte mich an die Stelle erinnern, jedoch klappt die Suchfunktion im PDF nicht, so dass ich mir nicht mehr sicher war. Und da Sie es ja ohnehin noch frisch in Erinnerung hatten, habe ich mir erlaubt, Sie direkt zu fragen.
Besten Dank für Ihre Mühe !
Freundliche Grüsse, Ralf
Ich hege die Vermutung, daß Sie Galilei und Sagnac vermixen, oder?
Hier auf dem 51. Breitengrad wird’s gerade Frühling, muß an der Zeit liegen.
Die Fragen sind nur Aufwärmübungen für die Aprilfestspiele – dann kommt’s dicke.
#175 | Herr Senf | 19. Februar 2014, 17:58 :
Nein,nein, Gallileo und Sagnac habe ich nicht verwechselt.
Derzeit mache ich Muskelaufbauübungen, für die Salzburger Aprilfestspiele sind keine Aufwärmeübungen nötig, da sind einige Herrn am Podium, die sich glänzend verstehen.
#174 | ralfkannenberg | 19. Februar 2014, 17:05 :
Sehr geehrter Herr Kannenberg, gerne gemacht, Das Artikelsuchen im Internet ist sehr mühsam, aber ich habe viele Artikel in meinem Laptop gespeichert, da muss ich nicht allzulange suchen. Wenn Sie wieder einmal einen Artikel suchen, helfe ich gerne aus.
Herzliche Gruesse,
Ihr Hartwig Thim
Aha.
Die Eigenfaschingswoche des „Rational Physics“ Karnevalsvereins fällt also aus Sicht erdfester Beobachter heuer auf Anfang April.
Und ich dachte immer, sowas wie Eigenzeit und Zeitdilatation würde man in Ihrem Karnevalsverein ablehnen…
#177 | Solkar | 21. Februar 2014, 17:32 :
Die Salzburger Aprilfestspiele vom Sterben der SRT machen Euch, scheint’s grosse Angst. Für mich beginnt da der Fasching, für Euch endet er. Eine schwere Zeit steht Euch bevor. Wartet auf’s Oktoberfest, da könnt Ihr Euren Kummer mit Löwenbräu in München hinunterspülen.
Ja klar doch. Und wie:
Dass 4 Dimensionen selbst für einen Bill Gaede
zu schwierig sind, beeindruckt natürlich z.B. jeden, der Zustandsvektoren von Modellen mit >100 DOF analytisch und numerisch behandeln muss.
Und dass selbst ein Stephen Crothers
Modellbildung in der Physik nicht versteht, invalidiert natürlich die Physik (und stellt nicht in etwa den Skill des Mr. Crothers in Frage, wie Laien absurderweie meinen könnten).
Und auch, dass endlich mal die Überzeugungen grosser Geister von berufenem Munde thematisiert werden
lehrt das Fürchten, denn wer, ausser Herrn Unzicker natürlich, wüsste schon, was z.B. Paul Dirac wirklich von relativistischer QM hielt, schliesslich hat Paul Dirac ja auch selbst kein Buch geschrieben….
—
hier hingegen lachen wir das ganze Jahr über Ihre Clownereien.
#179 | Solkar | 22. Februar 2014, 13:01:
PaulDirac hat die Löchertheorie geschaffen, das Positron ist von ihm vorausgesagt worden, sein fehler war, dass er glaubte, die löchertheorie ergibt sich aus der RT, was natürlich falsch ist, sondern sie folgt aus der
Energie-Masse relation, die man mit dem Poytingvektor klassisch ableiten kann (siehe meine Publikation) HH
Thim,
was wollen sie uns damit sagen?
Grüsse galileo2609
Ach, herrje, wenn Dirac das Paper nur gekannt hätte…
Tragik der Wissenschaftsgeschichte!
Thim, schreiben Sie dann bitte mal für mich Unwissenden kurz den Lagrangian Ihrer persönlichen QTED (QuantenThimschwurbelElektroDynamik) an?
Bitte…. 🙂
Tatsächlich würde es mich wunder nehmen, wie er den „10. Eintrag“ vermeiden kann; vielleicht kommt ihm ja der Asteroid Ganymed zu Hilfe …
#181 | galileo2609 | 22. Februar 2014, 17:47 :
damit will ich sagen, dass die Löchertheorie nichts mit der RT zu tun hat. Das Positron ist ein quantenmechanik-Produkt, nicht ein Produkt der RT. Fälschlich wird immer behauptet, Dirac hätte die Schroedingergleichung relativistisch modifiziert. Mit einer relativistischen Modifizierung würde die Schroedingergleichung unbrauchbar. Alles Klar?
Das Positron ist ein „Produkt“ – ich würde „Vorhersage“ vorziehen – der relativistischen Quantenmechanik (relativistische Wellengleichung für Spin 1/2 Teilchen: „Diracgleichung“). Dass die Diracgleichung eine relativistische Verallgemeinerung der Schrödingergleichung ist, das bezweifelt allerdings niemand ernsthaft. Ist ja offensichtlich genug: die Schrödingergleichung ergibt sich dann ja auch wieder über den nichtrelativistischen Grenzfall („Zwischenergebnis“ Pauligleichung) aus der Diracgleichung.
Warum behaupten Sie ständig wider besseres Wissen Unsinn?
Um Widerspruch zu provozieren? In Neudeutsch nennt man das „Trollen“. 🙂
#185 | Uli | 24. Februar 2014, 11:15 :
Die Masseabhängigkeit mit dem Gammafaktor ist in die Wellengleichung eingesetzt worden, und die Masseabhängigkeit wird fälschlich immer als relativistischer Effekt bezeichnet, ist sie laut Max Planck nicht, denn man kann die Masseabhängigkeit mit dem Poyntingvektor, also klassisch ableiten.
Ich behaupte also (wider schlechteres Wissen), dass die Wellengleichung nicht relativistisch modifiziert wurde. Die SRT in die Wellengleichung hineinzwingen wäre Mord an der Wellenmechanik.
Sehr geehrter Herr Professor,
das erklärt aber nicht, was Sie mit „HH“ gemeint haben. Ich will wohlwollend davon ausgehen, dass Sie damit scherzhaft andeuten wollten, dass man einen vergleichbaren Effekt wie die Periheldrehung des Merkur am Asteroiden 1954 HH (1036 Ganymed) nicht nachweisen konnte.
Freundliche Grüsse, Ralf Kannenberg
Thim,
wo ist denn nun der Lagrangian Ihrer privaten QThimED?
Wenn Sie meinen, Dirac, Feynman et al hätten sich bei der Formulierung der QED verirrt, dann müssen Sie deren Grundgleichung doch endlich mal berichtigen!
#187 | ralfkannenberg | 24. Februar 2014, 11:31 :
Sehr geehrter Herr Kannenberg, ich wollt H.T. schreiben, habe mich vertippt.
#188 | Solkar | 24. Februar 2014, 12:50 :
ich kenne die Feynman lectures sehr gut, sie sind grossartig.
Ich selbst will aber keine QED entwickeln, mich interessiert viel mehr, ob eine Welle in einer Lecherleitung, die mit der Eisenbahn mit v transportiert wird,
vom Bahndamm aus gemessen mit c+v läuft oder nur mit c
Danach war aber gar nicht gefragt gewesen, und dass Sie jene „gut kennen“ wage ich zu bezweifeln; zu deren Verständnis muß man ein wenig mathematisches und physikalisches Talent haben; und jene fehlen Ihnen gänzlich.
Gefragt gewesen war hier aber im Wesentlichen danach, wie Sie die QED, die ja Ihrer Meinung nach falsch ist, ersetzen wollen.
Und eben das können Sie halt nicht.
Ergo: Erwartungsgemäß wieder mal nichts hinter der gross aufgerissenen Thimschen Klappe.
#190 | Solkar | 24. Februar 2014, 13:45 :
Sie verdrehen mir die Worte:
ich sagte nie, dass die QED falsch ist, Nur die SRT ist falsch. Und wo die SRT (Lorentz Transformationen) hineingesteckt wird (werden), wird es Probleme geben, falsche Vorhersagen geben
#190 | Solkar | 24. Februar 2014, 13:45 :
Bei mir klappt es wenigstens mit der Klappe, Euch geht nur das Klapperl (die Muffe)
Sehr geehrter Herr Professor,
das ist natürlich naheliegend, zumal die H-Taste und die T-Taste in der Tastatur ja auch schräg benachbart sind. Ich wäre glücklich, wenn sich alle Probleme so einfach lösen liessen.
Freundliche Grüsse, Ralf Kannenberg
187 | ralfkannenberg | 24. Februar 2014, 11:31 :
Sehr geehrter Herr Kannenberg,
1954 HH (1036 Ganymed) war mir leider nicht bekannt, Könnten Sie mich bitte über diesen fehlenden Effekt aufklären? Welche Konsequenzen zog man daraus?
Mit freundlichen Gruessen, Ihr
Hartwig Thim
Sehr gehrter Herr Professor,
relativistische Periheldrehungen wurden bislang nur für die vier inneren Planeten, also Merkur, Venus, Erde und Mars, sowie für den sonnennahen Planetoiden Icarus nachgemessen und bestätigt. Für den Planetoiden Ganymed wird sich wohl niemand diese Mühe gemacht haben.
Freundliche Grüsse, Ralf Kannenberg
Nein, Thim, das hab ich nicht nötig – ich kann gut genug rechnen; Sie nicht.
Wenn Sie die Grundgleichung als falsch erachten, erachten Sie damit die gesamte Theorie als falsch.
#196 | Solkar | 24. Februar 2014, 17:11 :
Wenn im Alphabet 3×12=35 stünde, wäre das ganze Alphabet falsch. Da die SRT auf der Grundgleichung x²+y²+z² -c²t² =0=x’²+y’²+z’² -c²t’² aufgebaut wurde, kann sie nicht stimmen, da diese Gleichung falsch ist und sogar experimentell widerlegt wurde
#195 | ralfkannenberg | 24. Februar 2014, 16:47 :
Sehr geehrter Herr Kannenberg,
danke für die Aufklärung. Schade, dass an Ganymed niemand solche Messungen durchgeführt hat.
Mit freundlichen Gruessen, Ihr
Hartwig Thim
Thim, soll ich Ihrem wirren Gebrabbel in Ihrer #197 entnehmen, dass Sie die QED also doch für falsch halten?
Wie kann man #197 „nahrhafte Nullen“ experimentell widerlegen?