medafisic

Durchaus beachtenswert ist die Beschäftigung der Physik mit der Transformation von Koordinatensystemen. Zu Beginn des letzten Jahrhunderts wurde ausgehend von der Mathematik der Koordinaten die Herleitung neuartiger physikalischer Effekte postuliert: Die Längenkontraktion und die Zeitdilatation.

Die Galileo-Transformation ist eine einzige Formel,galileo

  • x’=x-vt,

die für das mit v entlang der x-Achse bewegte Koordinatensystem K’ den korrespondierenden x-Wert (x’) in Abhängigkeit von der Zeit t bestimmt.

Die Annahme, dass auch die in der Bewegung befindliche Zeit einen anderen Wert annehmen könne als die ruhende, führte mit der Lorentz-Transformation zur Erweiterung um die FormelHALORENTZ

  • x=x’+vt’.

Während aus x’=x-vt unmittelbar x=x’+vt folgt, sollte stattdessen gelten: x=x’+vt’. Mit k wird ein (noch zu definierender) Korrekturfaktor, auch bekannt seit 1905 als Einsteins unbekannte Funktion f, so eingeführt, dass

         kx’=x–vt und                                  (1’)
         kx= x’+vt’ gelten.                           (2’)

Interessant ist nun, dass es eine physikalische Interpretation der Terme

  • x–vt und
  • x’+vt’

gibt. Mit vt wird ein Element der x-Dimension dargestellt, wenn v definiert ist als v=dx/dt und damit vdt= (dx/dt) dt= dx gilt. Dabei ist das Intervall dx= (x1-x0) mit x0=0. Mit vt’ soll nun im Term (x’+vt’) ein Wert der x’-Dimension dargestellt werden. Wie muss dazu v definiert werden?

Wird v durch dx/dt definiert, kommt mit vt’ kein Element der x’-Dimension zustande, denn x‘ + (dx/dt) dt‘ lässt sowohl x als auch t und t‘ ungekürzt stehen. Der Vektor v muss also, wenn man

  • sowohl die Addition von vt zu x als
  • auch die Addition von vt‘ zu x‘

ernst nimmt und t und t‘ als voneinander unabhängige Größen betrachtet, mit beiden Zeit-Dimensionen funktionieren. Die theoretische Physik hat diese und ähnliche Fragen dadurch vermieden, dass Dimensionen von Zeit und Raum angepasst wurden: Mit einem Längenmaß von  1 c/s  besitzen Distanzen und Zeiten die gleiche Skala, so dass ein Mix aus Zeit und Länge keine Widersprüche hervorbringen kann. Aber: Ist c ein Maß?

Wer benötigt Zusatzdimensionen für x und t‘?

Die Unterscheidung zwischen den Dimensionen x und x’, t und t‘  wird im Lorentz-Modell nicht bloß nominal geführt, sondern physikalisch begründet: Erst wenn man mehrere unterscheidbare Dimensionen zur Verfügung hat, kann man je nach Dimension unterschiedliche Eigenschaften anführen. Das Schrumpfen von Längen, eventuell in Abhängigkeit vom Bewegungsmaß, ist nicht darstellbar, wenn man nur eine Längenskala zur Verfügung hat: Die Längenschrumpfung würde simultan auch die Bewegungen verkleinern, so dass sie unbemerkt und ohne Wirkung bliebe. Die Schrumpfung aller Vorgänge hinsichtlich ihrer Dauer bliebe ebenfalls unbemerkt, denn auch die Geschwindigkeit würde dadurch abfallen.

Die Erfindung der beiden Dimensionen x‘ und t‘ ist notwendig, um darin zusätzliche Eigenschaften angeben zu können. Zum Zweck der Koordinatentransformation wären x und x‘, t und t‘ nicht zwingend als verschiedene Dimensionen zu betrachten. Wird v im zweiten Bezugssystem korrekt zu definieren versucht, so dass die Bewegung v in der Zeit t‚ eine Wegstrecke x hervorbringt, dann gelten zwei Gleichungen für v:

v= dx’/dt‚ und           (3′)
v= dx/dt.                    (4′)

Wegen der für alle formalen Beschreibungen grundlegenden symbolischen Identität folgt

dx’/dt= dx/dt           (5′: Invarianz der Bewegung)

und

dx’/dx= dt‘/dt           (6′:  Invarianz der Proportionen)

für alle korrespondierenden Dimensionen. Liefert uns die Einführung der Zeitvariablen t‘ in der Lorentz-Transformation eine zusätzliche Beschreibungsmöglichkeit?

Da die Geschwindigkeit für beide Bezugssysteme den gleichen Wert v besitzt, müssen die Zeitmaße und Distanzmaße je Bezugssystem kovariieren, so dass ihr Verhältnis über alle Bezugssysteme hinweg konstant bleibt. Ordnet ein Bezugssystem K‘ der von einer Bewegung v=x/t=x’/t‘ zurückgelegten Distanz eine kleinere Zahl x‘ mit  x'<x  zu als das Bezugssystem K, muss gemäß der Modellannahmen der Lorentz-Transformation das Bezugssystem K‘  ebenfalls eine kleinere Zahl t‘ mit t’= t (x’/x) für die Dauer der Bewegung ansetzen, so dass die Invariante der Bewegung x’/t‘ = x/t erfüllt wird.

Die Invariante des Lorentz-Ansatzes ist nicht etwa die Geschwindigkeit der Lichtausbreitung, sondern die Geschwindigkeit aller Körper und Ladungen, die wegen der symbolischen Identität [v=v] in jedem Bezugssystem durch die gleiche Zahl dargestellt wird.

Die missverstandene Längenkontraktion

So messen wir für die Stablänge des im Lorentz-System K bewegten Stabes bei gleichzeitiger Messung [..] die Längenkontraktion dx=kdx‘. […] Man erkennt aus dieser Situation, dass die relativistische Längenmessung […] auf dem gleichzeitigen Vergleichen mit einem Maßstab basiert. (Grundlagen, S.1158f)

Ordnet ein Bezugssystem K‘ der von einer Bewegung v=x/t=x’/t‘ zurückgelegten Distanz eine
kleinere Zahl x‘ mit  x'<x  zu,
kann das Längenmaß in K‘, welches als Maßstab von x‘ dient,
weder verkürzt sein, noch gegenüber x verkürzt erscheinen.
Beweis:
Wäre der Maßstab von K‘ kürzer als der Maßstab von K, müssten für eine
(a) gegenüber K unverkürzte Distanz mehr Einheiten angesetzt und damit eine größere Zahl gemessen werden oder
(b) für eine gegenüber K um den Faktor k verkürzte Distanzmetrik, welche alle Längen  betrifft, also Maßstäbe wie auch Messlängen um den Faktor k gegenüber K verkürzt, exakt die gleiche Anzahl von Einheiten wie in K  gemessen werden.

Die missverstandene Zeitdilatation

Das Zeitintervall zwischen zwei Signalen ist also für einen an der Signalquelle vorbei bewegten Beobachter gedehnt. Man spricht deshalb von Zeitdilatation. Wir erkennen daran die Relativierung von Zeitintervallen. (Grundlagen, S.1159)

Bei der Einführung wird häufig von der Beobachtung eines Lichtstrahls ausgegangen, der sich mit einer konstanten Geschwindigkeit in seinem bewegten System ausbreitet. Dann wird postuliert:

Im ruhenden System K ist mehr Zeit verstrichen als im bewegten System K‚, da das Licht dort eine größere Strecke zurückgelegt hat.

Die bewegte Lichtuhr hat eine längere Periodendauer als die ruhende.

Diese Argumentation ist widersprüchlich:

  • Wäre tatsächlich ein Mehr an Zeit in K verstrichen als in K‘, dann wären die beobachteten Vorgänge verschieden gewesen, denn es gäbe den Fall, dass der Lichtstrahl für K‘ schon im Ziel wäre während er für K noch unterwegs ist.
  • Wäre tatsächlich die Periodendauer der bewegten Lichtuhr größer bzw. ‚zeitlich‘ länger als die der ruhenden Lichtuhr, dann könnte man weder erkennen, dass beide Lichtuhren synchron gehen, noch, dass sie identisch sind.

Ohne die Annahme der universellen Identität von Vorgängen ist die obige Argumentation ohne Inhalt. Nimmt man die Identität von Vorgängen als Voraussetzung hinzu, steht fest, dass es sich um die selbe Dauer handelt, die in beiden Bezugssystemen anzusetzen ist. Dadurch verändert sich die Bedeutung von „mehr Zeit“.
Ein Mehr an Zeit würde nun eine größere Anzahl t>t‘ an Standardvorgängen dt in K bedeuten. Wie kommt eine größere Anzahl von Einheiten bei der Messung der selben Dauer zustande? Nur dann, wenn dt als Maßstab für Vorgänge in K (gegenüber einem anderen Maßstab dt‘ in K‘) verkürzt worden wäre, käme eine Messung zu dem postulierten Resultat t>t‘. Da dt als Referenzvorgang in K bei allen Messungen den gleichen Bedingungen unterliegt wie der zu bemessende Vorgang der Lichtausbreitung selbst, muss die Verkürzung der Dauer ebenso die Lichtausbreitung betreffen. Im gleichen Umfang wie sich der Referenzvorgang infolge vermeintlicher Einflüsse der Bewegung zeitlich verkürzt wird jeder Vorgang im System K zeitlich verkürzt, daher bleibt die Zahl der Einheiten, die zur Bemessung angesetzt werden, stets gleich.

Was hat die SRT dazu beigetragen?

Wenn ein Stab A an einem Stab B vorbeisaust, dann kann weder A noch B erkennen, wer wie in Bewegung ist. Wenn nun die SRT behauptet, mit einer Uhr bestimmen zu können, wie lange der Stab B für A ist, indem A während des Vorbeiflugs die Zeitdauer zwischen dem Empfang der Leuchtsignale von Bug und Heck bemisst, liegt die SRT falsch: Je schneller A gegenüber B fliegt, desto kürzer wird die Messstrecke. Durch eigene Beschleunigung könnte der messende Stab A den zu vermessenden Stab B beliebig verkürzen. Ohne die Kenntnis der eigenen Geschwindigkeit kann niemand etwas bezüglich der Länge oder der Dauer eines anderen behaupten.

B fliege mit der Relativgeschwindigkeit v über diese Strecke hinweg […]

Woher hat B diese Angabe v, wenn v relativ ist? B hat kein dx, evtl. ein dt. Also kann B kein v ermitteln. Die Messungen von A und B sollten symmetrisch ablaufen, wenn es keine Präferenz für Bezugssysteme gibt. Auch B muss ein dx aufbauen und darüber ein dt messen! Dann haben A ein dt und ein dx und B ein dt und ein dx.

Offensichtlich ist nun: Weder das dx noch das dt haben irgendetwas mit demjenigen des anderen zu tun. Woher soll denn A wissen, was B gerade bemisst und umgekehrt.

Die Lorentz-Invariante ist v in jedem Bezugssystem. Die relative Geschwindigkeit zwischen A und B kann weder H.A. Lorentz  noch A. Einstein angeben, denn:

  • Sowohl die Distanz als auch die Zeitdauer sind variabel.
  • Es gibt kein Referenzmaß für Zeit und Länge, das die Bemessung erlaubt.

Zur Berechnung der Faktoren wird die Geschwindigkeit vorausgesetzt. Behelfsweise könnte die Lichtgeschwindigkeit als vermeintliche Universalkonstante dienen. Jedoch zeigt sich auch in diesen Fall, dass die Relativgeschwindigkeit zwischen A und B nicht bemessen werden kann:

  • Es gibt keine Maßeinheit der Länge oder der Zeit, die für verschiedene Bezugssysteme gilt.

Die Bemessung der Geschwindigkeit v mit Hilfe von c, der Lichtgeschwindigkeit, wäre eine Lösung, jedoch nur eine hypothetische, da die Annahme ihrer Invarianz gegenüber v unbewiesen ist.

Ist (war) die SRT eigentlich eine Theorie? Eher eine Parodie, ein Glaubensersatz.

War nicht die Einführung einer zusätzlichen Dimension das Ziel der Lorentz-Transformation, sondern die Variabilisierung der zeitlichen Dimension?

Bewegung ist eine Relation

Um eine Bewegung zu beschreiben benötigt man zwei Referenzpunkte, A und B, und eine Zeitvariable. Dabei können höchstens vier verschiedene Fälle auftreten:

  1. Punkt A „bewegt sich“ und Punkt B „ruht“ oder
  2. Punkt A ruht und Punkt B „bewegt sich“ oder
  3. Punkt A „ruht“ und Punkt B „ruht“ oder
  4. Punkt A „bewegt sich“ und Punkt B „bewegt sich“.

Wenn, wie im Fall 1 oder im Fall 2, einer von zwei Punkten bewegt ist, lässt sich nicht feststellen, welcher von beiden die Bewegung ausführt.  Wenn (Fall 4) sowohl Punkt A also auch Punkt B in Bewegung sind, kann man dies ohne zusätzliche Hilfestellung, speziell durch den Vergleich mit der Position eines dritten Punktes nicht erkennen. So kann die gleiche, von A und B zugleich ausgeführte Bewegung nicht vom Fall 3 unterschieden werden, wo die Distanz zwischen beiden Punkten unverändert bleibt.

Es bleibt nur ein einziger, tatsächlich zu beobachtender Fall übrig, dass nämlich

  • zwischen zwei Punkten eine Bewegung auftritt.

Aufgrund von Beobachtungen der Distanz kann man nicht entscheiden, ob eine Bewegung ausschließlich einem Punkt zukommt. Der Fall, dass keine Bewegung erkennbar ist, entspricht dem Ausbleiben der Beobachtung bzw. dem Fehlen des Messwertes. Im 2-Punkte-Modell lässt sich bei fehlender Beobachtung keine Aussage zur Bewegung ableiten.

Offensichtlich unterliegt man einem grundlegenden sprachlichen Missverständnis, wenn man „sich bewegen“ oder „ruhen“ ausspricht und damit die Reflexivität von Bewegung unterstellt.

Die Idee, dass bewegte Objekte aus Sicht ruhender Beobachter kürzer bemessen werden, ist in mehrfacher Hinsicht unbeweisbar:

Es existiert kein Entscheidungsverfahren, um durch Beobachtung zu klären, welches Objekt wie bewegt ist. Die heuristische Annahme, dass derjenige, der einem Antrieb Energie zuführt, in Bewegung sei, ist irrig, wie man am Beispiel des Motorbootes leicht einsehen kann, das im reißenden Fluss zu stehen scheint. Da die Feststellung einer objektiven Bewegung als einer am Körper selbst messbaren Eigenschaft, unmöglich ist, auch nicht beim Ansetzen der ad-hoc-Annahme einer Längenanpassung, die mangels Vergleichsmaß ergebnislos enden muss, ist die Hypothese der Längenkontraktion grundsätzlich unbeweisbar.

Grundlegend und zweckmäßig erscheint vielmehr die Annahme, dass jede Bewegung eine Relation darstellt, welche den Abstand zwischen zwei Punkten in Abhängigkeit von der Zeit beschreibt. Demnach kann aus der Einführung zusätzlicher  Zeitmaße prinzipiell keine Erkenntnis gezogen werden: Die Zeitdauer, die einer Bewegung beigemessen wird, muss in einer  universellen, von der Wahl einzelner Maßstäbe unabhängigen Weise, über alle Referenzpunkte identisch sein. Wäre nämlich die Identität von Vorgängen nicht invariant gegenüber den Zeitmaßen, könnte man keine Beobachtung von einem Bezugssystem A auf ein anderes, B, übertragen: Ob der beobachtete Vorgang auch in B beendet ist, so bald er in A beendet ist, wäre nicht entscheidbar.

Welche Zeitdauer aus der Sicht des einen Punktes für eine Distanzveränderung verstreicht, ist irrelevant, da modellgemäß festgelegt ist, dass die Dauer identisch ist mit jener, die aus der Sicht des anderen Punktes verstreicht. In Einsteins Modell wird grundsätzlich und implizit unterstellt, dass jeder Vorgang aus der Sicht aller Bezugssysteme mit beliebigen Zeitmaßen simultan startet und simultan endet. Dieser Annahme ist sich bis heute kein Verfasser von Lehraufsätzen zum Thema SRT, ART bewusst. Denn aus dieser Präsupposition folgt bereits die Universalzeit, welche gewährleistet, dass zeitliche Identität bei unterschiedlichen Zeitmaßen gilt.

Putting all together:
Wenn man die Bedingung der Identität von Vorgängen als Simultaneität beiseite lässt, verlieren alle Aussagen über Vorgänge in oder aus der Sicht fremder Bezugssysteme ihren Inhalt. Angenommen wird, dass ein Vorgang in A als Ganzes beobachtet wird und ihm eine zeitliche Dauer zugeschrieben wird. Die Annahme, dass der selbe Vorgang auch in B als Ganzes existiert erfordert ein Abschlussereignis in B, d.h. eine Beobachtung des Abschlussereignisses in B wie in A. Nimmt man jetzt keine weitere Voraussetzung hinzu, kann der Umstand, dass das Abschlussereignisses in B überhaupt zu beobachten ist, nicht erzwungen werden. Im Lorentz-Modell ist nicht beweisbar, dass ein Vorgang in A mit einem Vorgang in B identisch ist.

 

Paradox aus Prinzip

Alle bekannten Paradoxien der Relativitätstheorie, vom Zwillings- bis zum Leiternparadoxon, legen den Finger in die offene Wunde: Die Theorie der Relativität möchte bedeutungsschwere Aussagen über Objekte geben, welche die Annahmen der Relativität selbst nicht erfüllen: Es kann grundsätzlich nicht entschieden werden, welche der beiden Zwillinge die Bewegung ausführt, wenn einer von beiden auf Reisen geht. Es kann grundsätzlich nicht entschieden werden, ob die Leiter oder die Garage in Bewegung ist. Daher ist es müßig anzunehmen, man könne durchdenken, was theoretisch und aufgrund selbst gesetzter Axiome bereits unmöglich ist. Da man von akademischer Seite noch immer nicht bereit ist, anzuerkennen, dass auf der Grundlage des Unmöglichen alles abgeleitet werden kann („ex falsum quod libet“), gibt es noch immer zahlreiche Versuche zu bestaunen, die Paradoxa durch Wortaneinanderreihungen in Selbstverwirrung aufzulösen. Diesen Versuchen möchte man anmerken, dass Aussagen schon dann sinnlos sind, wenn sie kaum ein Leser begreift.

Bewegung als Relation erlaubt es nicht, die Eigenschaften der Bewegung von dieser zu entfernen und willkürlich auf die beteiligten Punkte zu verteilen: Die Distanz und die Distanzänderung je Zeiteinheit bleibt eine Eigenschaft der Bewegung, nicht etwa eines einzelnen Punktes. Je nach Referenzpunkt ergeben sich unterschiedliche Werte für die Bewegung eines Objekts. Die Annahme, dass Bewegung die Eigenschaft eines Punktes sei, ist eine willkürliche und unzulässig: Sie beruht darauf, dass man die eigene Perspektive für die einzige oder die einzig wahre Sichtweise hält. Die Erfindung des Koordinatensystems, das alle Punkte gleichartiger Bewegung umgibt, kann nicht die Unmöglichkeit wegheben, isolierte Bewegungen zu beschreiben: Das Bezugssystem bildet die aufgrund unserer irdischen Erfahrungen tief eingeübte Annahme nach, dass alle Bewegungen in einem grundlegenden, einheitlichen Koordinatensystem stattfinden. Aus dieser Erfahrung heraus sagt man z.B. „Das Auto fährt“, wenn wir es uns ersparen wollen, darauf hinzuweisen, dass ein Fahrzeug gegenüber der Erdkruste in Bewegung ist.

Wenn man eine Bewegung aus Mangel an beweisbarer Objektivität nicht als Eigenschaft eines Punktes auffassen kann, dann wird es auch nicht gelingen, die Trägheit eines Körpers als dessen Eigenschaft zu vermitteln, denn das Beharrungsvermögen umfasst die Erhaltung der Bewegung wie einen Zustand des Körpers selbst. Es existiert kein Verfahren, um den gesamten Betrag an Arbeit zu bestimmen, der für die aktuelle Bewegung eines Körpers notwendig ist. Damit eine Bewegung zustande kommt, benötigt man zwei Punkte.

Kein Körper ist in der Lage, eine ihm zugeschriebene Geschwindigkeit zu registrieren, auch nicht unter Zuhilfenahme aller verfügbaren Referenzpunkte, welche den gleichen Beschränkungen unterliegen.

Kennt man z.B. alle Relativgeschwindigkeiten aller Reisenden eines Zuges, lässt sich damit nicht die Geschwindigkeit des Zuges angeben. Nimmt man alle Referenzpunkte hinzu, auch die des Zuges und seiner Gleise, bleibt offen, ob der Zug fährt oder die Gleise in Bewegung sind. Nur dann, wenn willkürlich gesetzt wird, dass die Gleise ruhen, lässt sich die absolute Geschwindigkeit der Passagiere angeben. Dabei gibt die Erfahrung vor, was zweckmäßig ist: Bewegte Züge zu benutzen, um Distanzen zu überwinden, erscheint leichter als die Erdkruste samt der Gleise von den Zügen wegzuschieben. Die menschliche Erfahrung des irdischen Bezugssystems scheint uns eine Entscheidung aufzudrängen: Wähle ein Bezugssystem, entweder dasjenige, in dem die Gleise ruhen oder dasjenige, in dem der Zug ruht! Klug wäre es, diejenigen Körper als unbewegtes Bezugssystem zu wählen, denen insgesamt die größte Masse zukommt.

Die Wahl des Bezugssystems wird notwendig, wenn Geschwindigkeiten jeweils einzelnen Objekten zugeschrieben werden. Dabei ist klar, dass das Bezugssystem nur eine Beschreibungshilfe darstellt: Alle Bewegungen werden gegenüber dem Referenzpunkt aufgezeichnet, der den Ursprung des Koordinatensystems bildet. Die Beschreibung der Einzelobjekte wird nur dadurch eindeutig, dass genau ein Bezugssystem gilt. Würde man mehrere Bezugssysteme gelten lassen, hätte ein Punkt mehr als eine Bewegung und im Lorentz-Ansatz sogar mehr als einen, von der Bewegung abhängigen, Zustand. Die Verwendung von Bezugssystemen kann auch in die Irre führen: Indem Bewegungen nur innerhalb eines Koordinatensystems erfasst werden, wird das Beschreibungsmodell selbst zur Referenz für die Bewegung. Die Bewegung wird dann so verstanden, als fände sie gegenüber dem Koordinatensystem statt, obwohl dieses als abstrakte Struktur keine physikalische Wirkung entfalten kann.

Bei der Kollision zweier Körper wird jeweils der Unterschied ihrer Bewegungen sichtbar, die in der Trägheit insgesamt angesammelte Energie bleibt verborgen. Wenn insgesamt nur zwei Körper existierten, fiele es nicht schwer zu erkennen, dass der Unterschied der Bewegungen, nach Betrag und Richtung, die messbare Energie ausmacht und die Gesamtenergie null ist. Jedoch existiert objektiv, also außerhalb des willkürlich gesetzten Koordinatensystems, kein Unterschied der Bewegungen: Es fehlen die empirischen Belege für die Existenz von körpereigenen Bewegungszuständen. Selbst bei rotierenden Windrädern, die von ihrer Umgebung isoliert sind, lässt sich nicht feststellen, ob sich die Rotorblätter um die Achse drehen oder die Achse gegen die Rotoren. Erst durch die Beobachtung, dass frei bewegliche Teile von der Achse weg, nach außen, verschoben werden, kann man auf das Werk zentrifugaler Kräfte und damit auf die Rotorbewegung schließen.

Bei der Kollision zweier Körper wird genau eine Bewegung umgesetzt. Aus der Beobachtung weiß man, dass Bewegung an Masse gebunden ist und Masse das Gegenstück zur Bewegung bildet. Masselose Bewegung  und bewegungslose Massen sind Grenzwerte, keine physikalischen Objekte. Treffen zwei unterschiedlich große Massen aufeinander und streben danach wieder auseinander, nimmt die kleinere der beiden Massen regelmäßig die größere Geschwindigkeit an. Wem gegenüber? Wenn die Bewegung nur als Distanzveränderung je Zeiteinheit registriert wird, gelingt es nicht, einer von beiden Massen eine bestimmte Geschwindigkeit zuzuordnen, denn beide hätten zueinander die gleiche.

Faktor k und Einsteins Funktion f

Man muss anerkennen, dass die Eichung von Maßstäben und Uhren über verschiedene Bezugssysteme hinweg unmöglich erscheint, wenn deren Invarianz gegenüber der Bewegung bestritten wird. Allerdings ist die Annahme eines eindeutig bestimmten Faktors für die Zeitdilatation oder Längenkontraktion ein logischer Trugschluss.

In der speziellen Relativitätstheorie steht nur deshalb ein scheinbar bestimmter Faktor

k=Wurzel(1-vv/cc)

vor den Koordinaten, weil eine scheinbar bestimmte Definition für Gleichzeitigkeit verwendet wurde. Die suggestive Wirkung der speziellen Relativitätstheorie scheint von der „zwanglosen“ Herleitung des Faktors k auszugehen:

(a) kx’=x-vt
(b) kx=x’+vt‘
(c) c=x/t=x’/t‘

Die Gleichung (c) entspricht der Einführung der Variablen u und u‘ auf Seite 178 in „Die Relativitätstheorie Einsteins und ihre physikalischen Grundlagen“ in der 3. Aufl. von 1922. Nach dem Einsetzen von (c) in (a) bzw. (b) kann man schreiben:

(d) kct’= ct-vt  kct’= (c-v)t
(e) kct= ct’+vt‘   kct = (c+v)t‘

und nach dem Ersetzen von t‘ in (e) durch t’= (c-v)t/kc erhält man:

(f) kct = (c+v)t‘kct = (c+v)(c-v)t/kc kkcc = (c+v)(c-v) kk= (cc-vv)/cc
k= sqrt(1-vv/cc)

Ohne die Einführung von k in (a) und (b) wäre aus

(a*) x’=x-vt und
(b*) x=x’+vt‘
in (f*) lediglich ct = (c+v)(c-v)t/c ⇒ cc=cc-vv vv=0  ableitbar gewesen.

Der Faktor k kann in  der Tat mit Hilfe der beiden Gleichungen (d) und (e) bestimmt werden, er ist dabei nur noch von v (und c) abhängig. Wir staunen: Es muss sich um ein Naturgesetz handeln! Schade ist jedoch, dass die Herleitung von k keinen Beitrag zur Lösung der Aufgabe liefert:

(g) kct’= ct-vt t’= (c-v)/c t/k
(h) kct= ct’+vt‘  t= (c+v)/c t’/k 

Zur Bestimmung der Lorentz’schen Zeitvariablen t‘ braucht man weiterhin t, und zur Berechnung von t wird wiederum t‘ benötigt. Demnach muss mindestens eine der Zeitvariablen gemessen werden. Wie kann man die Dauer eines Vorgangs mit Hilfe der (vermeintlich konstanten) Lichtgeschwindigkeit messen? Mit Hilfe einer Referenzlänge, z.B. indem gezählt wird, wie oft ein Lichtstrahl diese während des Vorgangs (hin und her) durchläuft. Wie kann die Referenzlänge für alle Bezugssysteme festgelegt werden? Durch das Abtragen nebeneinander gestellter Stäbe. Wenn das nicht möglich ist, weil beide zueinander in Bewegung sind? Dann wird ein Zeitmaß benötigt, um die Distanz abzustecken. Wenn aber die Zeit gemessen werden soll?

So entsteht eine Endlosschleife, denn weder t noch t‘ sind auseinander herleitbar.

Wenn man auf einer Seite einer Gleichung einen Korrekturfaktor einführt, der nicht durch die Messapparatur (als deren Invariante) begründet ist, danach die Gleichungen auflöst, um den Wert für „die noch unbekannte Funktion Phi“ bzw. den soeben eingefügten Faktor k zu erhalten, was wird da herauskommen?

Probieren wir es aus:
(i)        [a=b] und
(ii)       [b=c] seien gegeben
und wir fügen das k (als Korrekturfaktor) auf einer Seite dazu:
(i)        [a=kb] und
(ii)       [b=kc].

Man kann i mit ii multiplizieren (kk=ab/bc) und erhält drei Gleichungen für k:
(1)       [a/b=k],
(2)       [b/c=k] und
(3)       [kk=a/c]

 Die Gleichung (3) kann auch als
(3′)       k=sqrt(a/c)
geschrieben werden und man hat damit die Variable b eliminiert.

Wir wissen, dass k in allen Fällen gleich sein muss: [a/b=b/c=Wurzel(a/c)]. Nimmt man jetzt für k den Ausdruck von Wurzel(a/c) an und lässt die anderen beiseite, ist man berechtigt zu sagen, dass k nur noch von a und c, aber nicht mehr von b abhängig sei. Das gleiche lässt sich jedoch auch über a sagen, dessen Wert dann überflüssig erscheint, wenn k mit Hilfe von (b/c) bestimmt wird. Im ersten Fall ist b mit Wurzel(ac) festgelegt, im zweiten Fall steht a mit (bb/c) schon fest. Die Grundgleichung [bb=ac], die man in diesen beiden Fällen ansetzt, um den Wert der dritten Variablen zu berechnen, ergibt sich aus dem Einsetzen von (i) in (ii). Wenn man vor Einführung des Faktors k nur einen (von drei) Werten benötigt hat, um alle Werte anzugeben, so braucht man jetzt gleich zwei. Mit [bb=ac] erkennt man, dass b nach Einführung von k das geometrische Mittel aus a und c darstellt.

So konnten wir zeigen, dass der Korrekturfaktor k zwanglos aus den Grundgleichungen hergeleitet werden kann, nachdem wir ihn dort eingeführt haben!

Man mag nach dieser Übung nun glauben, dass k mit der Angabe [kk=a/c] oder [a/b=k] oder [b/c=k] klar bestimmt sei. Das Gleichungssystem erfüllt aber jede Zahl k. Man braucht sich nur vor Augen zu führen, was aus (1) und (2) folgt: a verhält sich zu b wie b zu c. So kann man für (a,b,c) in folgenden Fällen einsetzen:

(1,1,1):   k=1,
(1,2,4):   k=2,
(1,3,9):   k=3 oder
(1,4,16): k=4 usw.

Wenn man k durch mehrere Messungen bestimmt und dabei herauskommt, dass k sehr nahe bei 1.0 liegt, lässt sich das sehr wohl zur Bestätigung der k-Theorie verwenden, jedoch kann man die k-Theorie durch keine einzige Messung  widerlegen, weil sie für jedes k gilt und somit das wahre k=1.0 einschließt.

So ist möglicherweiße die Physik der 20. Jahrhunderts ein Opfer des Liberalpositivismus geworden, wie ihn Ernst Mach und mehr noch Karl Popper vertraten, aber auch ein Opfer des Modellplatonismus eines David Hilbert. Nicht einmal der Umstand, dass einem Allsatz wie z.B., dass die Lichtgeschwindigkeit eine Konstante sei, jede Begründung fehlt, kann genügen, um diesen zu verwerfen. Es muss schon ein logischer Widerspruch zu den Tatsachen her. Nur, wo soll dieser Widerspruch denn herkommen, wenn die k-Theorie Einsteins keine Theorie ist, sondern ein Axiomenschema, das Galileos Annahmen ebenfalls vertritt?

Wenn die physikalische Beschreibung der Realität unabhängig von Standpunkten und Bezugssystemen gegeben wird, weil von der Wahl des Bezugssystems kein physikalisch objektiver Sachverhalt abhängen darf, wie wäre dann zu begreifen, dass Aussagen, die Bezugssysteme betreffen, dabei mehrheitlich das jeweils andere und nicht das eigene, überhaupt physikalische Aussagen sind?

Und schließlich: Wer hat so viel Lebenszeit  zur Verfügung, um alle diese, durch nichts begründeten Sätze  zu widerlegen?

9 Gedanken zu “medafisic

  1. Ich mag mich irren, aber: Hat die Physik nicht ein datentechnisches Problem? Wenn die Geschwindigkeit, mit der zwei Körper in Wechselwirkung stehen können, sei es Gravitation, Impuls oder emagnetisch, nicht begrenzt wäre, würde Energie verschwinden – in allen Fällen, wo abgestrahlte Energie nicht mehr eingefangen werden kann (analog Abtasttheorem)
    Ungeachtet dessen habe ich nie verstanden, wie man überall im Universum wissen kann, welches beta gerade gilt: Ja, weil nicht klar ist, woher jeder Partikel sein v kennt, das er ja wissen muss, um sein beta berechnen zu können. Sollte beta nur von delta-V abhängen, verstehe ich nicht, wo dann c eine absolute Grenze werden kann.

    • Das Konzept des c-Max mit hartem einheitlichen Limit führt dazu, dass alle radial abgestrahlte Energie vollständig verloren geht, da sie nie mehr von anderen Körpern, Teilchen oder Ladungen(zum Zweck der Wechselwirkung) eingeholt werden kann. Nicht nur aus der statistischen Analyse wird man zum Schluß gelangen, dass solche Tendenzen fatal enden, z.B. bei Betrachtung der Analogie zur Wärmelehre. Ein solcher Systemaufbau des Kosmos ist absurd.

  2. Die Sprache verliert dann ihre Funktion, wenn einfache Worte jedwede Bedeutung annehmen können: Eine Drehung kann eine Parallelverscheibung zuzüglich einer Kontraktion zuzüglich einer Dilatation von Zeit oder auch eine Scheindrehung sein. Wenn das alles – wenn möglich simultan – bedacht werden muss, sobald man das Wort „Drehung“ vernimmt, löst das Chaos im Gehirn aus – mehr nicht.
    Denken und vernünftiges Denken unterscheidet sich dadurch, dass man eine Scheindrehung nicht als Drehung anerkennt: Weil jede Annäherung zweier parallel verschobener Körper wie eine Drehung beobachtet werden kann, wird es keine, jedoch nur, wenn man es auch besser weiß. Dass bei einer Drehung die Längen des Körpers als seine äußeren Abmessungen nicht variieren, ist nicht bloß eine Erfahrungstatsache, sondern auch denklogisch sinnvoll: Der Begriff der Drehung wäre nicht mehr zu unterscheiden von Transmutation, wo alles, was die Zauberei uns erlaubt zu illusionieren, entstehen kann. Die Invarianten der Erfahrung – Ein Huhn ist ein Huhn, auch nach dem Legen eines Eis – sind nicht diskutabel. Das ist vernünftiges Denken.

  3. Hat man den Knackpunkt (No identity between different frames of reference) einmal erkannt, kann man die Veröffentlichungen zur SRT viel besser analysieren:
    Markus Pössel schreibt in
    http://www.scilogs.de/relativ-einfach/einstein-verstehen-vi-was-heisst-es-das-bezugssystem-zu-wechseln/:

    Anders gesagt: Wenn uns jemand die vier Zahlenwerte x(E), y(E), z(E), t(E) für das Bezugssystem S gibt, dann müssen wir aus diesen Werten eindeutig erschließen können, dass das Ereignis E gemeint ist – und dann iwederum können wir sofort sagen „…und im Bezugssystem S‘ hat dieses selbe Ereignis die Koordinatenwerte x'(E), y'(E), z'(E), t'(E)“.

    (Orthografie-Fehler im Originaltext)

    Pössel hat möglicherweise erkannt, dass die Transformation ohne (perspektivenunabhängige) Identität der Objekte nichts bringt, daher schwört er sich und seine Hörer mit einem Apell an das Reptilhirn darauf ein, dass „sofort“ die Identität gelten müsse. Das Wort „zwanglos“ fehlte leider.

    Zur Klärung:
    1. Ein vollständig (mit allen Koordinaten) beschriebenes Objekt aus verschiedenen Perspektiven (Bezugssystemen) zu betrachten, kann grundsätzlich keine neuen Eigenschaften an das Objekt liefern, allenfalls die Feststellung erlauben, dass Eigenschaftswerte wie z.B. Länge und Höhe je nach Sichtweise unterschiedlich ausfallen. Nur im Fall, dass die Beschreibung einer Perspektive unvollständig ist, kann eine Eigenschaft entdeckt werden.
    2. Die Identität von Objekten kann nicht mit Hilfe von Eigenschaften definiert werden, wenn die Unveränderlichkeit der Eigenschaftswerte nicht gegegeben ist. Nur in dem Fall, dass höchstens ein Objekt der relevanten Klasse existiert, kann (trivialer Weise mangels einer Alternative) ein Objekt mit variablen Eigenschaftswerten identifiziert werden.
    3. Die einzige bis heute bekannte Methode, um Ereignisse zu identifizieren, benutzt einen Zeitstempel, indem z.B. beim Glockenschlag eine Uhr abgelesen wird. Die Zeitstempel sind unveränderlich, da Ereignisse nicht wiederholbar sind. Wenn Ereignisse je nach Perspektive unterschiedliche Zeitstempel erhalten, verliert die Rede von einem bestimmten Ereignis ihren eindeutigen Bezug und damit ihren Inhalt: Ob und wie zwei Ereignisse miteinander korrelieren oder gar übereinstimmen, ist noch zu definieren.
    4. Nimmt man zur Identitätsdefinition eine (lineare) Abbildung, wie z.B. S‘= kS oder C= 5(F-32)/9, wird die Umskalierung als Renormierung erkennbar. Ist es in den USA wärmer, weil 72°F > 22°C sind? Nein, niemand mit einem funktionierenden Vorderlappen würde zustimmen, jedoch lesen wir Sätze wie „Im ruhenden System ist mehr Zeit verstrichen“, „Der fliegende Zwilling ist jünger“.

  4. Streicht man im Lorentz-System die Zeitachse t‘ (wegen vorsätzlicher Irreführung, offensichtlicher Redundanz und eklatantem Mangel an Evidenz, da t‘ NUR Skala, aber keine UNABHÄNGIGE Dimension ist), erhält man die Galileo-Transformation zurück.
    Die vermeintlich konstante Lichtausbreitung, die im Lorentz-Modell entlang der Gleise gegenüber dem fahrenden Zug zusätzliche Zeit (aus dem t‘-Budget) bekommen muss, um (bei gleicher Effizienz c) mehr Strecke schaffen zu können als im Zug selbst, ist eine Emissionstheorie: Die Lichtausbreitung erfolgt konstant mit c gegenüber der Quelle, wobei man c niemals korrekt von fremden Bezugssystemen aus bemessen kann. Messen könnte man schon, aber eben falsch. Falsch deshalb und grundsätzlich, weil niemand seine eigene Geschwindigkeit aus dem Messergebnis herausrechnen kann, auch jene nicht, die vorgeben, das zu können (etwa indem sie eine imaginäre Geschwindigkeit c einführen). Dass die Bewegungen Relationen sind, das war die Erkenntnis Galileos.

  5. Der Knackpunkt wird sogar explizit formuliert, ohne ihn zu bemerken:
    http://www.relativity.li/de/epstein/lesen/c0_de/c2_de/

    Wichtig ist, dass die Strecken OA und OB gleich lang sind: Beide legen in derselben Zeit immer gleich viel Weg durch die Raumzeit zurück ! Das ist Epsteins Dogma.

    Wenn ct in schwarz und ct in rot (t‘) gleiche Länge besitzen, gilt ct=ct‘.
    Also gilt: t=t‘. Warum hochbegabte Menschen, die komplexe Sätze verstehen können, diese Identität nicht wahrnehmen können, ist ein psychologisches Rätsel.

    Bei der Begegnung in O haben beide ihre Uhren in A und B auf 0 gestellt. Die Begegnung hat bei x=0 und x’=0 stattgefunden. Etwas später haben sich A und B in der Raumzeit (mit Lichtgeschwindigkeit) weiterbewegt.

    Schwarz projiziert einfach die raumzeitliche Position von allem und jedem auf seine Zeitachse und weiss dann, welche Zeit eine Uhr dort anzeigt, welche nach der Begegnung der beiden Systeme in O vorschriftsgemäss mit den Uhren in A resp. B synchronisiert worden ist.

    Gegenfrage: Wozu muss ich wissen, welche Zeit eine Uhr „dort irgendwo“ anzeigt, wenn man doch die „private Dortzeit“ aus der Ferne bestimmen kann, indem ich die Ereignisse aus der ct-Universalzeit auf meine eigene Zeitachse projiziere, oder nicht? Wozu sind dann die „Dortzeiten“ gut?

    Sind Dortzeiten Dorfzeiten? Man kann problemlos auf alle Dorfzeiten samt Uhrwerke verzichten. Die Dorfuhren liefern keine Information.
    http://www.relativity.li/de/epstein/lesen/c0_de/c4_de/

    Im Eigensystem hat jedes Objekt seine Eigenlänge und bewegt sich nur durch die Zeit.

    Dieser Satz ist reichlich „wired“, „zwanglos“ wäre gewesen:
    ‚Im Eigensystem hat jedes Eigenobjekt seine Eigenlänge und eigenbewegt sich‘.

    Man beachte: Bewegung ist relativ, so auch die innerhalb bzw. durch die Zeit. Ein sich Bewegen ist absurd. Aussagen über zeitliche Bewegung sind inhaltlich leer, wenn kein Referenzzeitpunkt genannt wird. Die Rede vom sich Bewegen wird erst durch die Verwendung eines Koordinatensystems möglich, das wie ein universelles Partnerobjekt fungiert und einheitliche Messwerte erlaubt. Wissenschaftliche Analysen dürfen jedoch nicht von der Wahl der Beschreibungsmittel abhängen.
    1. Wissenschaftliche Aussagen dürfen nicht von Perspektiven wie z.B. K oder K‘ abhängig sein.
    2. Wissenschaftliche Aussagen dürfen nicht von Hilfsmitteln der Beschreibung, wie z.B. Koordinaten, abhängig sein.

    Galileo hat es entdeckt, H. Poincare hat es noch richtig beschrieben:

    Das Prinzip der Relativität, nach dem die Gesetze […] die gleichen seien wie für einen in gleichförmiger Translation fortbewegten, so dass wir gar keine Mittel haben […] zu unterscheiden, ob wir in einer derartigen Bewegung begriffen sind oder nicht.

    Wir können nicht entscheiden, wer von beiden wie bewegt ist, also können wir keine Gesetze formulieren, die diese Entscheidung voraussetzen oder gar sie zu umgehen erlauben.

    Einstein hat das gleiche Prinzip verballhornt, indem er schrieb:

    Die Gesetze, nach denen sich die Zustände der physikalischen Systeme ändern, sind unabhängig davon, auf welches von zwei relativ zueinander in gleichförmiger Translationsbewegung befindlichen Koordinatensystemen diese Zustandsänderungen bezogen werden.

    Fakt ist: Koordinatensysteme sind Hilfsmittel der (mathematischen) Beschreibung, sie sind keine physikalischen Objekte. Physikalische Gesetze betreffen ausschließlich physikalische Objekte, daher dürfen sie nach Abzug oder Austausch der Beschreibungsmittel nicht ihre Gültigkeit verlieren.
    Würde z.B. insgesamt nur ein Objekt im Universum existieren, könnte man keine Bewegung registrieren oder bemessen. Wenn jedoch Koordinatensysteme als quasiphysikalische Ersatzobjekte fungieren, kann man damit Bewegungen beschreiben, obwohl es unmöglich sein wird, sie nachzuweisen.

    Streicht man dementsprechend das Beschreibungshilfsmittel „Koordinatensystem“ aus Einsteins Formulierung, bleibt etwas ohne Inhalt übrig:

    Die Gesetze […] sind unabhängig davon, (auf welches von zwei relativ zueinander in gleichförmiger Translationsbewegung befindlichen Koordinatensystemen diese Zustandsänderungen) /*worauf*/ sie bezogen werden.

    Fakt ist:
    Wenn jemand ein Gesetz über die Objekte zu formulieren versucht, das das physikalische System und nicht zwei isolierte Objekte betrifft, die gegeneinander bewegt sind, wird das ein Formulierungsquatsch:
    (a) Zwei Objekte, relativ zueinander in gleichförmiger Translationsbewegung mit
    (b) einer Beschreibung, die jeweils nur für eines der Objekte gilt.

    Wenn mit „relativ zueinander in gleichförmiger Translationsbewegung“ die Relativbewegung mit Geschwindigkeit v(A,B) zwischen Objekt A und B gemeint ist, dann ist jede einstellige Beschreibung, z.B. v(A) oder v(B) undefiniert. Denn selbst die wohlwollendste Interpretation der Definitionsfreiheit lässt nicht zu, dass mit v(A,_) das Ruhen von B gegen die Bewegung von A mit v gemeint sein könnte: Bewegungen, die relativ heißen, können nur zwischen A und B auftreten, nicht an A ohne B und nicht an B ohne A.

    Max Born hat es doch erkannt, als er diesen Satz hinschrieb:

    Wenn von zwei relativ zueinander bewegten Beobachtern jeder das gleiche Recht hat zu behaupten, er ruhe im Äther, so kann es keinen Äther geben.

    Will das heißen, dass nicht beide Beobachter die Ruherolle simultan einnehmen dürfen? Wer sollte sie daran hindern, so zu denken, so zu handeln, als ob sie ruhten und die Welt sich um sie herum drehte und sich selbst bewegte?

    Rechnerisch gleichwertig lässt sich das Maß der Bewegung v(A,B) so darstellen, dass eines von beiden Objekten, z.B. A, im Koordinatensystem ruht, also vA(A)=0, und die Geschwindigkeit des anderen mit vB(B)=v(A,B) angenommen wird, so dass die Relativgeschwindigkeit mit vA(A)+vB(B)=v(A,B) gilt.
    Dabei tritt ein Interpretationsproblem auf:
    B bewegt sich im Koordinatensystem des A, während dem A eine Bewegungslosigkeit unterstellt wird. Ein Beobachter kann damit aus zwei Perspektiven wählen, so wie A die Ruhelängen betrachten oder wie B die Scheinlängen zu stoppen versuchen. Dabei wird es lt. Einstein zu Unterschieden bei den gemessenen Distanzen kommen, weil A den Vorgang V definitionsgemäß als Ruhender in Eigenzeit bemisst und B aufgrund seiner definitionsgemäßen Bewegung sowohl eine kürzere Strecke bemerkt als auch eine kürzere ‚Fahrzeit‘ feststellt als wenn er anstelle von A ruhte. Die Verkürzung beruht auf der zeitlichen Bemessung der Distanz x‘, die mit vB(dt‘) angesetzt wurde.
    Ist die Rolle des A in der Ruheposition real oder virtuell?
    /*Die Ruheposition ist nicht real, daher muss man alle postulierten Effekte ausschließen: Dass z. B. instantan die Pendeldauer der Borduhr verkürzt würde, weil B annimmt, die Bewegungsrolle zu haben.*/
    Auch B müsste in der Lage sein, die Rolle des ruhenden Koordinatensystems einzunehmen, so dass A kleinere Längen und Dauern als B für den selben Vorgang V feststellte. Weder A noch B sind in der Lage, die Geschwindigkeit v(A,B) zu verändern, daher wäre es denkbar, dass sowohl A als auch B die beiden Perspektiven simultan ausüben: Während sie einander, mit gleicher Grundlänge und Blinklichtern an Bug und Heck, kreuzen, werden jeweils die Zeitdauer der Passage dt‘ bemessen. Da vA(dt‘)=vB(dt‘)=V(A,B)(dt‘) gilt, ergeben sich gleiche Messwerte. Da man die Blinklichter durch GPS-Signale ersetzen kann, die jeweils die Uhrzeit als Inhalt senden, lässt sich die Differenz der Laufzeiten (der Lichtsignale zwischen Heck und Bug) bestimmen und als Referenzgröße (q) für dt‘ ansetzen. Da A und B von gleicher Grundlänge sind, muss q sowohl in A als auch in B zum Ansatz kommen (T= dt’/q) und die Dauer der Passage T wäre in beiden Fällen gleich. Dass dabei das Hecksignal etwas früher empfangen wird, beruht darauf, dass der Empfänger dem Signal mit v entgegenfährt und damit Signalweg und -dauer verkürzt. Um v zu bestimmen, wird somit der Signalweg (q mal Lichtgeschwindigkeit c) durch dt‘ dividiert: v=cq/dt’=c/T.
    Kann man nun feststellen, ob die Längenkontraktion und die Zeitdilatation real sind?
    /*Wie denn? Wenn A (bzw. B) sein Referenzsignal zur Bestimmung von q jeweils vor Ort neu bestimmt, nicht etwa nur den gespeicherten Wert (in bestimmten Einheiten) abliest, kann seine eventuell tatsächlich vorhandene Bewegung gegen den Sender des Signals bzw. gegen die Signalfront keine Verfälschung herbeiführen.
    Da Einstein seine Gedankenspielereien nicht mehr von der physikalischen Realität unterscheiden konnte (was schwer ist, wenn man das ständig macht), ist ihm der Fall, dass die Ruhelänge virtuell bestimmt wird, einfach so in die Realität hineingerutscht: In virtueller Ruhe lässt sich jedoch die Ruhelänge grundsätzlich nicht bestimmen, denn die Ruheposition wurde nur angenommen und kann mit den definierten Mitteln („Alles ist Relativbewegung“) nicht von der Bewegtposition unterschieden werden.

      Die Grundlänge kann nicht definiert, nur gemessen werden.
      Die Grundlänge muss in der physikalischen Realität zeit- und ortsgleich mit der vermeintlichen ‚Fremdlänge‘ bestimmt werden.

    Nur auf diese Weise kann der Einfluss möglicher und noch unbekannter Störgrößen auf beide Messungen (der ‚Eigenlänge‘ und der ‚Fremdlänge‘) eliminiert werden, dass sie den gleichen Bedingungen unterzogen werden.

    Richtig wäre also gewesen:

    Die Gesetze (,nach denen sich die Zustände der physikalischen Systeme ändern,) dürfen nicht auf einzelne Teilsysteme (von zwei relativ zueinander in gleichförmiger Translationsbewegung befindlichen Systeme) bezogen werden.

    Weil nämlich die Formulierung vom Bezug auf eines von beiden Systemen nicht mit der geforderten Relativbewegung vereinbar ist, muss dieser folgende Satz, leider ohne Inhalt, stehen bleiben:
    „Die Gesetze sind unabhängig davon, worauf sie bezogen werden.“

  6. Aus:

    Biologist Trying to do Physics badly.
    http://www.physicsforums.com/threads/biologist-trying-to-do-physics-badly.449426/#post-2994086

    Re: Biologist Trying to do Physics — Badly I thank the many people who have commented on the press release. I would like to make a single response to a number of posts on the following websites: http://www.physorg.com/news/2010-11-relativity-electrons-biologist.html http://www.parascientifica.com/forums/viewtopic.php?f=23&t=6659 https://www.physicsforums.com/showthread.php?p=2994086 http://204.74.214.194/forum1/message1264746/pg1 http://www.talk-polywell.org/bb/viewtopic.php?p=51584&sid=1fa39d95e50ec0e6b9984aef8af43ac3 http://www.stumbleupon.com/url/www.news.cornell.edu/stories/Nov10/WayneLight.html I think you will see that I have definite and convincing responses to the comments that challenge my theory: There have been a number of comments that relate to the suggestion that the reason that charged particles cannot exceed the speed of light is because the mass becomes infinite. Currently, major proponents of Einstein’s Special Theory of Relativity claim that mass is not velocity-dependent but invariant. For example, N. David Mermin writes in, It’s About Time. Understanding Einstein’s Relativity (Princeton University Press, Princeton, NJ, 2005, see p. 153): “As so defined, the mass of a particle continues to be an inherent property of the particle, having nothing to do with how fast the particle might be moving in other collisions in which it might subsequently find itself. It is an invariant, independent of frame of reference. If there were a particle whose mass were not invariant, then we could distinguish one inertial frame from another by performing in each frame a low-velocity collision that determined the mass of the particle. (In the early days of relativity, it was sometimes the practice to give a different relativistic definition of mass that made the mass of a particle depend on its velocity. Compensating changes were made in relativistic definitions of energy and momentum so that those expressions were the same as those we shall now construct. Today, however, the mass of a particle is always defined to be independent of its velocity.)” In the following pages of chapter eleven, Mermin explains that while the mass is invariant, at speeds close to the speed of light, the relativistic momentum is velocity dependent as a result of the relativity of time and the necessity of using the time as reckoned in the particle’s inertial frame of reference. I want to be clear that I think that it is neither the relativity of mass nor the relativity of time that prevents charged particles from exceeding the speed of light. I claim that it is the counterforce provided by the Doppler-shifted photons that prevent charged particles from exceeding the speed of light. The only time that is relevant is that reckoned by the observer doing the experiment (not the time of the particle in the experiment nor the time of an non-existent aether). There have been a number of comments that suggest that light/photons/electromagnetic waves are mass-less and thus do not have momentum. They do. J. H. Pointing described light pressure in The Pressure of Light (Society for Promoting Christian Knowledge, London, 1910). Here at Cornell University, E. F. Nichols and G. F Hull measured the pressure of radiation (Physical Review 17: 26-50, 91-104, 1903). In 1908, Johannes Stark characterized the momentum of photons as h⁄λ (J. Stark, Neue Beobachtungen an Kanalstrahlen in Beziehung zur Lichtquantenhypothese, Verh d. Deuschen Physicalischen Gesellschaft 10:713-725, 1908) and in 1917 Einstein used the momentum of photons to craft his Quantum Theory of Radiation and Atomic Processes (A. Einstein, 1917, in The World of the Atom, eds. H.A. Boorse, L. Motz, Basic Books, New York 1966, p. 888-901). The Compton and Inverse Compton effects are best described by the exchange of momentum between photons and charged particles. I want to be clear in stating that light/photons/ electromagnetic waves have momentum. I also refer you to my book, Light and Video Microscopy (Elsevier Academic Press, Amsterdam, 2009 where all royalties go to Habitat for Humanity) in which I describe the use of optical tweezers to probe the mechanical nature of cells (p. 199). In the appendix of this book, I present a model of the photon (pp. 277-284). In this model, the photon, which has momentum, is not an elementary particle, but a composite made of two particles such that the sum of the masses equal zero. There have been a number of comments that the interaction between a photon and an atom is conservative and that the particle should not change its velocity after the interaction. This is only true under the assumption that there is no friction. I think I have clearly showed that, as a result of the Doppler effect, at any temperature greater than absolute zero, the radiation that particles move through will result in a counterforce, friction, a viscous force or a dissipation of energy; however you wish to quantify it. Book One of the Principia, which presents Newton’s Three Laws, assumes that there is no friction. Book Two, which is, rarely read, cited or contemplated, discusses that in the real world there is friction that must be taken into consideration. If Book Two had not been forgotten, it would have served as the basis for understanding motion at velocities close to the speed of light. Some comments state that according to my analysis, all particles will slow down and according to my theory, Newton’s First Law would not be absolutely correct. I believe that Newton’s First Law is only absolutely valid at absolute zero, which is unattainable according to the Third Law of Thermodynamics (http://th-www.if.uj.edu.pl/acta/vol41/t11.htm reference 131). Some comments state that according to my theory particles could exceed the speed of light at absolute zero. My theory however, is based on the Laws of Thermodynamics that state that absolute zero is unattainable. There are comments that my theory applies only to electrons. This is not true it applies to any charged particle, any particle that is composed of charged quarks, and any neutral particle that has a magnetic moment (neutron or neutrino (footnote 132 in http://th-www.if.uj.edu.pl/acta/vol41/t11.htm). That is, it applies to any particle that interacts with electromagnetic radiation. There have been comments concerning the fact that I am a biologist and that I am using that experience to help me see physics differently. In order to find more information of the historical and productive relationships between biology, chemistry and physics, I refer you to my book: Plant Cell Biology from Astronomy to Zoology (Elsevier Academic Press, Amsterdam, 2009—all royalties go to the Profile in Courage Award given by the John F. Kennedy Library Foundation) and to my paper on charged particles (http://th-www.if.uj.edu.pl/acta/vol41/t11.htm). There have been comments on the impact factor of the journals that published my work.

    If you are wondering why my paper on why charged particles cannot go faster than the speed of light was not published in the Annalen der Physik, the journal that published Einstein’s Special Theory of Relativity and the first journal I submitted my manuscript to, I give you the editor’s review:

    Dear Prof. Wayne, I have discussed you papers with some collegues. It seems to us that the derivations seem correct. We nevertheless prefer not to publish the articles in Annalen der Physik. We suggest to publish them in a different more suitable journal.
    Best wishes Bernhard Kramer (11/5/08)

    Annalen der Physik also rejected my manuscript on the relativity of Simultaneity (which was recently published in the African Physical Review http://www.aphysrev.org/index.php/aphysrev). Here is their response:

    Dear Professor Wayne, I am sorry but this manuscript — like previous ones submitted to Annalen — is not acceptable for publication in this journal. You must know that SRT has been treated in numerous theoretical papers and books, and confirmed in many experiments beyond any doubt. I enclose two papers published by us in 2005 which may be of interest for you. Hence I do not see any need for a discussion like the one you are providing. Best regards Ulrich Eckern Editor in Chief (9/26/09)

    I suggested to the editor that the real value of science, according to Richard Feynman, is the freedom to doubt. I have been called a crank and a crackpot. “The Crackpot Index,” was published by the mathematical physicist John Baez (1998) as an instrument to provide “A simple method for rating potentially revolutionary contributions to physics (http://math.ucr.edu/home/baez/crackpot.html),” and, in an article commemorating the 100th anniversary of Einstein’s Theory of Special Relativity, theoretical physicist Clifford M. Will (in Einstein 1905-2005, Poincare ́ Seminar 2005, Birkha ̈user Verlag, Basel, 2006) wrote, “we see that the theory has been so thoroughly integrated into the fabric of modern physics that its validity is rarely challenged, except by cranks and crackpots (http://physics.wustl.edu/cmw/index.html).” I assure you that I am neither a crackpot nor a crank. Cornell University and the person in the Press Relations Office who wrote the press release and well as Acta Physica Polonica B and the reviewers of my paper have been attacked in various posts. It is possible that given the probability of being attacked for supporting and publishing something so different they have showed courage and a certain amount of charity. I thank them.

    Moderator’s Note:

    Discussion of non-mainstream personal theories is a violation of our Rules (see: Physics Forums Global Guidelines). Accordingly, this thread is closed.​

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