Kein Objekt oder eine Information kann jemals schneller sein, als Licht.
und:
Die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum ist immer gleich.
Unabhängig
davon, ob die Lichtquelle auf uns zu kommt oder sich von uns entfernt
Das wissen wir seit mehr als 100 Jahren. Ein
Versuch von Michelson hat es bewiesen. Damals glaubte man noch an den Äther.
Auch, wenn eine Taschenlampe mit fast Lichtgeschwindigkeit uns entgegen
kommt: das Licht dieser Lampe wird ´nur´ mit ~300.000km /s
bei uns ankommen.
Und wenn wir uns mit fast Lichtgeschwindigkeit von
der Lichtquelle entfernen, dann kommt dieses Licht trotzdem bei uns mit
300.000km/s an. Das irritiert.
Unsere Erfahrung sagt uns etwas anderes! Wenn mir jemand aus einem Auto, das mit 50km/h auf mich
zu kommt,
einen Ball zuwirft, dann kommt der Ball bei mir mit 50 km/h plus der
Geschwindigkeit an, die der Werfer dem Ball beim Abwurf aus dem Auto
mitgegeben hat. Geschwindigkeiten addieren sich - das ist unsere Erfahrung.
Zur
Zeit Michelsons, gegen
Ende des 19. Jahrhunderts, war man überzeugt, dass die Erde beim
Umlauf um die Sonne den Weltäther durchpflügt. Der Äther füllte den
Raum und er war auch das Medium in dem sich elektromagnetische Wellen
ausbreiten. Dazu empfehle ich einen kurzen Film von Harald Lesch
Michelsons Versuch war tatsächlich geeignet die
Lichtgeschwindigkeit gegenüber dem Äther zu messen. Da die Erde rotiert und sich auf einer Umlaufbahn um die Sonne
bewegt, erwarteten Michelson und Morely an der Oberfläche der Erde einen messbaren
Ätherwind. Doch
die gemessene Geschwindigkeit des Lichts war immer gleich. Sowohl in, als auch gegen die
Bewegungsrichtung oder
quer zur
Bewegungsrichtung: Das Licht hatte immer die gleiche Geschwindigkeit.
Der Versuch ist unzählige Male wiederholt worden: das Ergebnis war
immer das Gleiche. C=const.
Diese Erkenntnis hat Lorentz
in einer Formel abgebildet. Lorentztransformation nennt man sie. Die Formel sagt, dass die Längenmaßstäbe für den Raum und
der Takt der Zeit (der Maßstab des Zeitfortschritts) von der Geschwindigkeit abhängen, die der
Beobachter gegenüber der Lichtquelle hat.
Ein Äther ist demnach physikalisch nicht nachweisbar. Doch erst Albert
Einstein entfernte den mysteriösen Äther aus dem Raum und machte das Relativitätsprinzip und die Konstanz der C
zur Basis, zum Axiom
seiner Theorie.
Die Dimensionen von Raum+Zeit wurden damit zu
einer Funktion der neuen Naturkonstanten c, der Lichtgeschwindigkeit. Die
sich daraus ergebenden Transformationsgleichungen von Lorentz sind
deshalb nach wie vor die Gleichen - nur war nun kein Äther mehr
beteiligt.
Gemeinsam mit seiner
damaligen Frau Mileva hat Einstein 1904 die Spezielle
Relativitätstheorie (SRT) formuliert. Die Theorie wurde in der Physikwelt nicht gerade wohlwollend aufgenommen. Jahre
später bekam Einstein für den Photoeffekt einen Nobelpreis. Doch man
empfahl damals der Kommission Herrn Einstein doch bitte nicht seine Spezielle
Relativitätstheorie ´vorzuwerfen". Die
meisten
Physiker waren der Überzeugung, dass Einsteins
Spezielle Relativitätstheorie ein Irrläufer war. War es aber nicht.
Heute
weiß man, dass die SRT und die einige Jahre zuvor entstandenen
Maxwellschen Gleichungen zur Elektromagnetischen Wechselwirkung im
Grunde nur zwei verschiedene, aber im Grunde gleiche Beschreibungen unserer Wirklichkeit sind.
Es gab damals noch eine andere ´verrückte´ Theorie: die Quantenmechanik. Sie entstand ebenso zu Beginn des 20.
Jahrhunderts. Sie wurde ebenso heftig in Frage gestellt. Noch heute
wird sie unterschiedlich interpretiert. Doch längst ist sie die Basis der modernen Physik. Die Quantenmechanik beschreibt die Welt im Klitzekleinen und sie tut das extrem genau.
Aber die Quantenmechanik benutzt dazu ein ganz spezielles Modell. Sie
sieht in Materie keine Partikeln oder Korpuskeln, sondern sie
sieht in Materie Wellenpakete, die in einem Impulsraum resonant
schwingen. Die Energie dieser Wellenpaket-Partikel ist zum weit überwiegenden Teil
Bindungsenergie.
.
https://www.leifiphysik.de/atomphysik/quantenmech-atommodell
Schwere (also massebehaftete) Materie wird darin als stehende Welle beschrieben. Ein Raum der QM ist
der Impulsraum. Und in diesem Impulsraum befindet sich die Materie - die Resonanzfigur, unablässig schwingend.
Es ist unmöglich den Ort und die
Bewegungsrichtung dieser Materiewellen oder Resonanzfiguren gleichzeitig genau
vorherzusagen. Unschärfe - nennt man das. Die Quantenmechanik kennt deshalb auch nur
Wahrscheinlichkeitsaussagen.
Erinnert dieser
´Impulsraum´ nicht irgendwie an den vor 100 Jahren abgeschafften
Lichtäther?
Aber müsste dann nicht darin bewegte schwere Materie von diesem Äther
abgebremst werden? Die Planeten bewegen sich aber vollkommen
ungebremst um die Sonne. Sie werden von keinem Äther gebremst. Die
Resonanzfiguren ´schwere Materie´
müssten es irgndwie schaffen, vollkommen reibungsfrei durch
den Impulsraum zu driften. Ohne Bugwelle, sozusagen.
Um wirklich ohne Bugwelle unterwegs zu sein, müssten die Resonanzfiguren mit ihre Umgebung - unabhängig von ihrer Geschwindigkeit zu dieser Umgebung - immer im Gleichgewicht sein. Dies sollte sich in
ihrem Aussehen widerspegeln. Man sollte irgendwie ´sehen´ können,
ob sie sich im
Ruhesystem des Impulsraums bewegen oder ob sie darin ruhen.

Hilft diese Resonanzfigur zu verstehen, weshalb das Licht immer gleich schnell ist ?
Erläuterung zur Darstellung hier
Nicht nur die elektromagnetischen Wellen wandern als Resonanzpakete durch den Impulsraum, sondern auch die
schwere Materie schwingt darin als Resonanzpaket.
Sie
´pflügt´
aber nicht durch den Äther, wie um 1900 noch angenommen wurde, sondern
ihr Wesen als Resonanzfigur besteht darin, sich in jedem möglichen Bewegungszustand gegenüber dem Impulsraum im
Gleichgewicht zu befinden. Immer. Das wäre ein allem Materiellen zu Grunde liegendes Gesetz. Ob die Materie sich nun
gegenüber dem Impulsraum bewegt oder darin ruht: der
Gleichgewichtszustand zur Umgebung ist Voraussetzung für
die Existenz von dem, was wir Materie nennen.
Die Erkenntnis c=const und die Relativität sind dann nur noch Folge des die Materie bildenden Wechselwirkungsprozesses.
Führt man einer Resonanzfigur
einen Impuls von außen zu - man stößt die Billardkugel an - dann
wird die Resonanzfigur den Impuls in sich akkumulieren, ihren Bewegungszustand ändern und ihre Gestalt diesem
neuen Bewegungszustand gegenüber dem Impulsraum anpassen.
Diese
Gestaltänderung verändert aber auch ihre Wahrnehmung der Umgebung. Da wir die
Größe eines RAUMs messen, indem wir gedanklich Körper aneinander reihen, finden wir nach
einer Beschleunigung oder Bremsung eine veränderte Umgebung vor.
Das
liegt daran, dass wir unsere eigene Form, also unsere eigenen veränderten Maßstäbe auf unsere
Umgebung projizieren. Wir können gar nicht anders, denn wir haben nur
diese Maßstäbe.
Die
Änderung des eigenen Aussehens können wir aber niemals im Spiegel
´sehen´. Wir können nur indirekt auf eine Änderung unserer eigenen
Maßstäbe schließen, da wir
feststellen, dass sich nach einer Beschleunigung für uns die ganze
Welt verändert hat.
Und wenn wir nun bei verschiedenen Bewegungszuständen gegenüber dem
Impulsraum die Geschwndsigkeit der aus allen Richtungen eintreffenden
Lichtwellen mit unsere Maßstäben vermessen, dann machen
wir die Erfahrung: C= constant.
Michelson ist korrekt, weil nun mehr (oder auch weniger) von unseren
Eichkörpern zwischen die Objekte unserer Umgebung passen, als wir
vorher dazwischen unterbringen konnten.
Und wir verstehen nun auch, dass die Entfernung von der Erde zum
Proxima Centauri für einen
Erdenbürger
mehr als 4 LJ beträgt, aber für einen hinreichend schnell bewegten
Bürger im
Raumschiff es nur
noch 2 LJ sind. Der Grund liegt darin, dass wir auf der Erde
unsere irdischen Maßstäbe für die Messung der Umgebung zu Grunde legen.
Im schnellen Raumschiff aber übertragen wir unsere
Raumschiff-Raum-Zeit
Maßstäbe (3+1) auf unsere Umgebung. Deshalb wird vom Raumschiff aus
gesehen die Entfernung in Bewegungsrichtung plötzlich
´kleiner´ und unsere Uhren gehen langsamer, als die gleichen Uhren
auf der Erde noch vor der Beschleunigung gingen.
Es stimmt also beides: Unsere Erfahrung
mit dem Ball, der uns aus dem fahrenden Auto zugeworfen wurde und uns
hart traf, aber auch die Ergebnisse des Michelsonversuches, der immer
aus allen Richtungen die gleiche Lichtgeschwindigkeit findet.
Die Konstanz der C ist damit nachvollziehbar. Die Spezielle und auch die Allgemeine Relativitätstheorie rechnet richtig.
Aber es gibt noch
viele Fragen... Gravitation,
Elektromagnetismus, Lambda , dunkle Materie, dunkle Energie, usw.
bis hin zum überflüssigen Bigbang. Dazu später.
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