Dies ist die Physikseite

 


Drei Figurinen eines Objektes


Die Konstanz der C

als Geschichte mit der Maus

Partikelresonanz
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 von uns weg fliegt.


Das wissen wir seit mehr als 100 Jahren.
Ein Versuch von Michelson hat es bewiesen. Damals glaubte man noch an den Äther.


Wenn eine Taschenlampe mit fast Lichtgeschwindigkeit uns entgegen kommt, dann wird also das Licht dieser Lampe trozdem ´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, denn 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. Äther 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 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 abhängt, die der Beobachter gegenüber der Lichtquelle hat.

Ein Äther ist demnach physikalisch nicht nachweisbar. 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 von c= const. 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 mathematisch 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 Klitzkleinen 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. Das ist bemerkenswert, weil Enerigie E=m*c²



Orbitale H.

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 Resonanzfiguren, unablässig schwingend.
Es ist unmöglich den Ort und die Bewegungsrichtung dieser Resonanzfiguren gleichzeitig genau vorherzusagen. Unschärfe - nennt man das. Die Quantenmechanik kennt deshalb auch nur Wahrscheinlichkeitsaussagen. Licht beschreibt die QM als gebündelte, sich im Impulsraum fortpflanzende elektromagnetischen Wellenpakete.

Tatsächlich erinnert dieser ´Impulsraum´ an den vor 100 Jahren abgeschafften Lichtäther. Doch warum wird darin bewegte schwere Materie im Äther  nicht gebremst?
Die Planeten bewegten sich doch auch vollkommen ungebremst durch den Raum um die Sonne. Sie werden von keinem Äther gebremst. Die Resonanzfiguren ´schwere Materie´ müssten vollkommen reibungsfrei durch den Impulsraum driften. Ohne Bugwelle.

Um wirklich ohne Bugwelle unterwegs zu sein, müssten die Resonanzfiguren mit ihre Umgebung - unabhängig von ihrer Geschwindigkeit - immer im Gleichgewicht sein. Dies sollte sich in ihrem Aussehen widerspegeln. Man sollte doch irgendwie ´sehen´ können, ob sie sich im Ruhesystem des Impulsraums bewegen oder ob sie darin ruhen.

Drei Figurinen eines Objektes

Hilft diese Resonanzfigur zu verstehen, weshalb das Licht immer gleich schnell ist ?

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.
Dies ist 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.

Zur Erläuterung:
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 sofort anpassen. 
Diese Gestaltänderung verändert aber dann auch die Wahrnehmung der Umgebung. Da wir die Größe eines RAUMs messen, indem wir gedanklich Körper aneinander reihen, finden wir nach einer Beschleunigung oder Bremsung plötzlich 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 plötzlich die ganze Welt verändert hat  - weil nun mehr (oder auch weniger) von unseren Eichkörpern zwischen die Objekte unserer Umgebung passen als wir vorher darzwischen unterbringen konnten.

Und wenn wir nun bei verschiedenen Bewegungszuständen im Impulsraum die eintreffenden Lichtwellen anschauen, dann machen wir tatsächlich die Erfahrung: C= constant. Michelson ist korrekt.

Teilchen C konstant


Und wir erkennen nun auch, dass die Entfernung von der Erde zum Centauri für einen Erdenbürger 4 LJ beträgt, aber für einen hinreichend schnell bewegten Bürger im Raumschiff nur noch 2 LJ.  Der Grund liegt darin, dass wir unsere Raumschiff-Raum-Zeitlichen Maßstäbe (3+1) auf unsere Umgebung übertragen und die Entfernungen in Bewegungsrichtung damit plötzlich ´kleiner´ wird, resp. unsere Uhren langsamer gehen, als auf der Erde oder vor der Beschleunigung.

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 c 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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