Relativitätstheorie: Ein Jahrhundertirrtum


[02.05.2010]


Zusammenfassung:

Es ist beeindruckend, mit welcher „Chuzpe“ EINSTEIN Regeln der Mathematik und der Logik ignoriert und aus einem Sammelsurium von wissenschaftlichen Erkenntnissen und eigenen skurrilen Interpretationen eine Theorie bastelt, die selbst von gestandenen Wissenschaftlern nicht ganz durchschaut wird und die die übrige Welt seit nahezu 100 Jahren fasziniert, was eventuell mit ihrem Science-Fiction-Charakter[1] zusammen hängt.


Von einigen Naturwissenschaftlern wurde ich wegen meiner Kritik an der Relativitätstheorie rüde angegangen. Schroff wurde auch darauf hingewiesen, dass die Lichtgeschwindigkeit in allen Koordinatensystemen konstant und gleich sei, unabhängig von der Eigengeschwindigkeit der jeweiligen Systeme.

Das Gegenteil wird von mir nicht behauptet, folglich haben die Kritiker entweder meine Ausführungen nicht gelesen oder nicht verstanden. 

Die Experimente von FIZEAU haben deutlich gezeigt, dass die Lichtgeschwindigkeit nur im absoluten Vakuum den bekannten Grenzwert c [m/s] besitzt. In einem anderen Medium, wie z. B. Wasser, Öl oder Glas, hat Licht eine geringere Geschwindigkeit. 

Der Wellencharakter von Licht wird von mir bezweifelt. Licht ist eine Emission von Energiepaketen, die Informationen über den augenblicklichen Zustand des emittierenden Objekts nach allen Richtungen in schneller Folge aussendet. Dieses quasi „Stakkato“ kann durchaus als Welle[2] wahrgenommen und fehlinterpretiert werden. Immerhin haben die emittierten „Teilchen“ einen Folgeabstand von λ [m] und einen Zeitabstand von f [1/s] wie bei Wellen üblich.

Wie EINSTEIN in seiner Nobelpreis-gekrönten Arbeit über den Photoelektrischen Effekt feststellte, besteht Licht aus Photonen, also Energieteilchen. Die Energie dieser Teilchen schlägt nicht nur Elektronen aus Metalloberflächen, sondern liefert auch individuelle Informationen an einen Empfänger auf dem direkten, im Allgemeinen geraden Wege vom Sender zu ihm. Die sonst in alle Richtungen emittierten Photonen sind für den soeben genannten Empfänger nicht registrierbar, sie gehen an ihm vorbei.

Vorbei gehende, oder wie Einstein in seinen Veröffentlichungen mehrfach verständlich zu machen versucht, „vorbeifliegende Lichtstrahlen“, sind nicht beobachtbar und somit für die Relativitätstheorie nicht relevant. Nicht nur das Vorbeifliegen ist nicht beobacht- und messbar, sondern auch der Ausdruck Lichtstrahl ist irreführend. Ganz abgesehen davon, dass bei einem Vorbeiflug die Geschwindigkeit eines Objektes seine Näherungs- zum bzw. Fluchtgeschwindigkeit vom Beobachter von  +v > 0 > -v laufend verändert. Hier soll schon darauf hingewiesen werden, dass Objektgeschwindigkeiten positiv (Näherung) und negativ (Flucht) eingesetzt werden können. Die Lichtgeschwindigkeit darf auf keinen Fall negativ auftreten, sie ist immer positiv (stets vom Sender zum Empfänger) einzusetzen.

Koordinatensysteme sind nicht naturgegeben, sondern von Beobachtern eingeführte Hilfsmittel für mathematische Ortsbestimmungen. Es muss gedanklich ein fundamentaler Unterschied zwischen Objekten (bewegt oder statisch) und strahlenden,  also originär oder reflektierend emittierenden Quellobjekten (bewegt oder statisch) gemacht werden.

Das Quell- oder Fontalsystem, welches sich dem Beobachter direkt und auf dem geraden Wege nähert oder sich von ihm in gleicher Weise entfernt, emittiert auch Lichtpulse (wohl gemerkt keine Strahlen) in Richtung Beobachter und zwar von seinem jeweils aktuellen Ort in Lichtgeschwindigkeit c. Sobald ein Puls von seiner Quelle entlassen ist, behält er die einmal mitgegebene Geschwindigkeit. Die Lichtgeschwindigkeit im Raum ist also stets konstant und abhängig vom zu durchmessenden Medium[3] . Von Menschen konstruierte Koordinatensysteme haben darauf keinerlei Einfluss. Allerdings werden die Abstände zwischen den schnell folgenden Pulsen kürzer oder länger, abhängig von der relativen Geschwindigkeit des Quellsystems zum Beobachter . Auch EINSTEIN betätigte, dass es einerlei ist, ob sich das Objekt dem Emissionsobjekt nähert oder umgekehrt, da es einzig auf die Relatrivgeschwindigkeit zwischen beiden Objekten ankommt. Keines dieser Objekte kann seine absolute Geschwindigkeit im Raum erfahren.

EINSTEIN ignorierte diese logischen Zusammenhänge auch in den LORENTZ-Transformationen, wo er formulierte, dass die Beziehungen so gewählt werden, dass dem Gesetz der Vakuumfortpflanzung des Lichtes für einen und denselben Lichtstrahl (und zwar für jeden) in Bezug auf K und K’ Genüge geleistet wird[4]. Die folgende Abbildung 1 (hier wie in anderen Veröffentlichungen[5] etwas abgewandelt) macht die logische Unmöglichkeit eines solchen Verfahrens offensichtlich. Es ist nicht statthaft, Zielankunft eines Pulses mit der Rückkunft des Vergleichspulses zum ursprünglichen Start zu vergleichen. Selbstverständlich kann Niemand einen Lichtpuls, der ihn verlässt beobachtend verfolgen.


Abb. 1

Zur Erläuterung der Abbildung 1:



In der Position Anfang befinden sich zwei Rohre[6], die jeweils in der Position Start ein Blitzgerät besitzen. Sobald in beiden Rohren gleichzeitig ein Blitz ausgelöst wird, startet instantan das zweite Rohr mit der Geschwindigkeit v nach rechts. In beiden Rohren, also dem stationären und dem nach rechts laufenden Rohr eilt das emittierte Signal in Lichtgeschwindigkeit c zum oberen Ende zum Ziel. Während im  stationären Rohr das Signal bereits angekommen ist, muss das Signal, dessen Ankunft an seinem Ziel gleichzeitig erfolgt, noch am dort befindlichen Spiegel reflektiert werden und anschliessend die zusätzliche Strecke, die das Rohr nach rechts zurückgelegt hatte, in Lichtgeschwindigkeit durchmessen. Am Sensor kann der Zeitunterschied der Ankunft der Signale (Zeitdilatation) bestimmt werden. Auf keinen Fall ist es erlaubt, den  virtuellen Weg des Lichtes im bewegten Rohr zur Grundlage einer Berechnung zu machen (angedeutet mit Verbotsschild). Der Beobachter kann nie hinter einem Lichtsignal herschauen, wie es einer von EINSTEINs Lieblingsgedanken war[7].

Folge: Die Berechnung des Relativitätsfaktors γ = (1 – v2/c2)-0,5 mit Hilfe des Satzes des PYTHAGORAS ist unerlaubt und falsch. Bei korrekter Berechnung erhält man die bekannte Gleichung nach DOPPLER (γ = 1 – v/c).

Die Verwendung des nicht korrekt ermittelten Relativitätsfaktors γ in der weiteren Entwicklung der Speziellen Relativitätstheorie führt zu Schlüssen, die unsinnig sind. Warum sollte sich die Länge eines bewegten Stabes verändern, nur weil ich es aus einem, von mir kreïerten System beobachte? Dabei macht EINSTEIN noch nicht einmal einen Unterschied, ob sich der Stab (in Längsrichtung) auf mich zu bewegt oder von mir wegbewegt! Ähnlich verhält es sich mit Uhren. Immerhin spricht EINSTEIN noch von Uhren, die einem vergleichbaren Prozess wie der Stab unterworfen sind[8].

Festzuhalten ist, dass EINSTEIN[9] selbst einschränkt: Die klassische Modifikation betrifft jedoch im Wesentlichen nur die Gesetze für rasche Bewegungen, bei welchen die Geschwindigkeiten v der Materie gegenüber der Lichtgeschwindigkeit nicht gar zu klein sind. Um so mehr überrascht nicht nur die ziemlich unmotivierte Übernahme des falschen Relativitätsfaktors in die folgende Gleichung (statt: E = 0,5*m*v2 nun E’ = m*c2*[(1-v2/c2)-0,5 – 1]), sondern auch die dann von ihm zwar formal korrekt vorgenommene Reihenentwicklung

m*c2 + ½ *m*v2 + 3/8*m*v4/c2 + ……, jedoch sein Schluss: „Das dritte dieser Glieder ist gegenüber dem zweiten, in der klassischen Mechanik allein berücksichtigten, stets klein, wenn v2/c2 klein gegen 1 ist.“ 

Wenn so die einmal getroffenen Vereinbarungen rücksichtslos übergangen werden, kann alles bewiesen werden[10].


Die dubiosen Ergebnisse der Speziellen Relativitätstheorie werden von EINSTEIN in der Allgemeinen Relativitätstheorie, in der die Objekte sich nicht mehr gleichförmig bewegen, sondern, von wem oder was, beschleunigt werden, kommentarlos übernommen und eingebaut. 

Als ein erstes Ergebnis dieser Betrachtungen soll die Krümmung von Lichtstrahlen beim Vorbeiflug an Sonnennähe immerhin 1,7 Bogensekunden betragen. Da Lichtsignale einzelne Photonen und keineswegs ein zusammenhängender Strahl sind, werden sie in Sonnennähe selbstverständlich durch deren ungeheures Gravitationsfeld abgelenkt. Diese Ablenkung mit einer genauen Zahl von Bogensekunden anzugeben, ist sehr mutig, denn diese Ablenkung muss auch durch mehr oder weniger grosse Nähe zur Sonnenoberfläche und damit durch die Stärke des zu durchmessenden Gravitationsfeldes beeinflusst werden. Allerdings wird in diesem Fall nicht das bewegte und beschleunigte Objekt der Betrachtung unterzogen, sondern Signale von emittierenden Objekten!

Nebulös bleibt auch die Argumentation zum Verhalten von Uhren und Maßstäben[11]. Z. B. lässt EINSTEIN offen, wie der Betrachter auf dem Bezugskörper K die rotierende Scheibe (s. Abb. 2) sieht, nämlich in der Position A, B oder auf allen möglichen Positionen dazwischen. 

Abb. 2

Bei dem Gedankenexperiment wird ein auf einer rotierender Kreisscheibe sitzender Beobachter von einem ruhenden System K aus betrachtet. Der Beobachter auf der Kreisscheibe soll im Mittelpunkt der Scheibe sitzen und somit gravitationsfrei sein. Gleichzeitig soll er (M) mit Uhren experimentieren, die sich einerseits bei ihm (M) und andererseits an der Peripherie der rotierenden Scheibe befinden. Dann setzt EINSTEIN stillschweigend voraus, dass seine Berechnungen bezüglich der Speziellen Relativitäts-theorie stimmen, also dass von K aus beurteilt die Uhr an der Peripherie der Scheibe dauernd langsamer geht als die Uhr in der Mitte der Scheibe. Nehmen wir nun das Beispiel A, dann haben beide Uhren keine Relativbewegung (weder Näherung noch Flucht) zum Beobachter auf K. Die Peripherieuhr hat zwar eine grössere Entfernung zu K als die mittige Uhr, aber diese Entfernungen bleiben bei der Rotation ständig konstant. Anders  bei dem Beispiel B. Die Distanz der mittigen Uhr bleibt trotz Rotation konstant, während sich die Peripherieuhr wechselnd nähert und entfernt. Man sollte also konstatieren, dass die Signale der letzteren Uhr ständigen (Sinusverhalten) Frequenzänderungen unterworfen sind. Diese Überlegungen sollten nicht nur für Uhren, sondern auch für Maßstäbe gelten. Die ganze Betrachtung in Hinsicht auf zusätzlichen Einfluss von Gravitationsfeldern wird so suspekt. Es ging ja bei den logischen Überlegungen zur Speziellen Relativitätstheorie immer um die Beobachtung von Ereignissen, die auf Körpern stattfinden, die sich vom Beobachter entweder direkt entfernen oder sich ihm direkt nähern. Die Signale von diesen Ereignissen kommen nur auf dem direkten Wege zum Beobachter und benötigen Zeit t, die durch Lichtgeschwindigkeit c und die Distanz s = c*t gegeben ist. Die Ergebnisse dieser Überlegungen nun auf die irgendwie gerichteten Bewegungen von Körpern generell zu übertragen ist unzulässig. Auch bei diesem Beispiel geht es nun hauptsächlich nicht mehr um die Beobachtung eines Phänomens, sondern um reales Verhalten eines Objektes.

EINSTEIN schwärmt[12] nicht nur von der Schönheit seiner Gravitationstheorie, die aus dem allgemeinen Relativitätspostulat abgeleitet worden ist, sondern behauptet auch, dass sie zwei wesensverschiedene Beobachtungsergebnisse (Lichtablenkung[13] durch grosse Massen und die Perihelbewegung des Planeten Merkur) der Astronomie erklären kann. Die Perihelbewegung des Merkur ist aber durchaus und ziemlich genau durch die klassische Mechanik, nämlich durch Berechnung nach Kreiselgesetzen (Nutation und Präzession) zu erklären[14].

Man weiss, dass der Weltraum keineswegs ein absolutes Vakuum besitzt. Allein das Licht (Photonen, Energiepakete, Quanten, Staub, etc.) unzähliger Sterne, das bis dahin noch keinen Empfänger gefunden hat und im Raum quasi vagabundiert, erfüllt den Raum mit Teilchen, die insgesamt die Geschwindigkeit des Lichts durch das Medium Raum etwas verringern können. Die dadurch verursachte Rotverschiebung des Lichtes muss also keineswegs durch Fluchtgeschwindigkeit der strahlenden Objekte (Ausdehnung des Alls) ausgelöst sein. Die Konsequenz dieser Betrachtung wäre ein nicht expandierendes Universum, dessen registrierbarer Rand nach heutigen Kenntnissen in einer Entfernung von ≈ 13,5*109 [Lj] vom Beobachter liegt. Die Signale von noch grösserer Distanz sind so energiearm (bzw. langwellig), dass sie möglicherweise nur noch als Radiowellen wahrgenommen werden.

EINSTEIN weist übrigens darauf hin[15], dass das Gravitationsfeld im Gegensatz zum elektrischen und magnetischen Feld eine höchst merkwürdige Eigenschaft hat, indem Körper, die sich unter ausschliesslicher Wirkung des Schwerefeldes bewegen, eine Beschleunigung erfahren, die weder vom Material noch vom physikalischen Zustande des Körpers im geringsten abhängt. 

Dazu ist zweierlei zu bemerken:

1. Wissenschaftlich sollte man sehr viel genauer zwischen den genannten Feldern unterscheiden. Die Ähnlichkeit besteht eigentlich nur darin, daß Kraftlinien von einem Wirkungszentrum ausgehen, die je weiter von diesem entfernt umso weniger pro durchdrungene Fläche (abhängig von r2) werden. Man kennt ja auch noch das Strahlungsfeld.

2. Hier müsste EINSTEIN doch noch sagen,  dass zwei Massen (z. B. die Erde und ein auf sie zufallender Gegenstand) in der angegebenen Situation grundsätzlich auf einander zu fallen. D. h. die Erde (ME) fällt auf den Schwerpunkt (Index: SP) des Systems Gegenstand/Erde zu, ganz genau wie der Gegenstand (mG) auf diesen Schwerpunkt zu fällt. Hier können sich auf Grund der Massenverhältnisse schon unterschiedliche Fallgeschwindigkeiten und Beschleunigung (g = G*ME/rE÷SP2 = G*mG/rG÷SP2) ergeben. Im Übrigen wird dieser Unterschied in dem angegebenen Beispiel kaum wahrgenom-men, aber das Prinzip sollte doch erwähnt werden.

Wie EINSTEIN eigenwillig Zusammenhänge konstruiert, zeigt seine Argumentation zum raum-zeitlichen Kontinuum[16]. So sagt er, dass bezüglich eines zweiten GALILEÏschen Systems die analogen Differenzen für diese beiden Ereignisse dx’, dy’, dz’, dt’ sind und stets die Beziehung gilt

dx2 + dy2 + dz2c2*dt2 = dx2 + dy2 + dz2c2*dt2

Diese Bedingung ist insofern unsinnig, indem beide Seiten gleich Null sind, denn c*dt ist wertmässig genau das gleiche wie dx2 + dy2 + dz2. Die Abbildung 3 zeigt die Situation. Allerdings zeigt die Abbildung auch, dass die Koordinaten x1, x2 und x3 vom Beobachter aus gesehen das umgekehrte Vorzeichen besitzen müssen wie die Strecke c*dt, die das Signal vom emittierenden Objekt zurücklegen muß.

ds2 = dx2 + dy2 + dz2 = c2*dt2

Hier eine negative Wurzel [(-1)0,5*c*t] einzuführen, ist unwissenschaftlich.

Abb. 3


Auch seine Betrachtungen über die Welt als Ganzes[17] sind seltsam. Die NEWTONsche Theorie verlangt keineswegs eine Mitte der Welt. Vielmehr herrscht, so weit man beobachten kann, eine allgemeine Rotation der Massen um einen bevorzugten Systemschwerpunkt. Dieser Schwerpunkt (Abbildung 4: S.P.) betrifft stets zwei Massen, die sich einander relativ nahe sind, um den dann diese beiden Massen (Abbildung 4: M und m) rotieren (kreisförmig oder elliptisch). Kraftlinien (hellblaue Pfeile) sind keine Realität, sondern Symbole dafür, dass die Gravitations-Feldstärke einer Masse mit dem Qaudrat der Distanz zu ihr abnimmt. In einiger Entfernung von einem rotierenden Massenpaar kann man davon ausgehen, dass beide Massen zusammen eine virtuelle Punkt-Masse (Abbildung 4: v.M.) im Schwerpunkt des Rotationssystems darstellen, von der nun im Fortgang neue Kraftlinien (dunkelblaue Pfeile) ausgehen, während die vorhergehenden „Kraftlinien“ überflüssig werden. Die Vorstellung[18], dass aus dem Unendlichen kommende „Kraftlinien“ jeweils bei einer im All befindlichen Masse enden, ist absurd. 


Abb. 4

In Abbildung 4 sind weiterhin grüne Punkte eingezeichnet, die jeweils Positionen zwischen den beiden beteiligten Massen M und m kennzeichnen, in denen die Gravitations-Feldstärke a = F/m = F/M  [m/s2] gleich ist. Unterhalb dieses Bereiches ist es ein Zufall, auf welche Masse z. B. ein Meteor fällt und dessen Masse erhöht.

Das vorstehende Prinzip setzt sich nicht nur im Sonnensystem fort, wo jeder  hinzugerechnete Planet den erwähnten Schwerpunkt etwas von der Sonnenoberfläche entfernt, sondern auch in unserer Galaxie, in der das Sonnensystem eine virtuelle Punktmasse darstellt, die um einen (z. Zt. nicht bekannten) gemeinsamen Schwerpunkt rotiert. Zuletzt wird in unserer Galaxie eine Supermasse mit dem Rest der Galaxiemasse um einen gemeinsamen Schwerpunkt rotieren, wobei diese Supermasse durchaus ein Schwarzes Loch, also eine Masse sein kann, die selbst Lichtteilchen nicht mehr emittieren lässt.

Zum Schluss seiner Ausführungen spekuliert EINSTEIN über die Gestalt des Universums und bringt eine Kugelwelt ins Kalkül. Wir können jedoch beobachten, dass nahezu alle Galaxien in der Form eines Diskus rotieren. Und diese Galaxien rotieren ebenfalls als Ganzes nahezu ohne Ausnahme in einer Ebene. Es ist also sehr viel naheliegender, das unseren Sinnen zugängliche Universum als eine gewaltige Scheibe (um nicht ein anderes ähnliches Wort zu benutzen!) aufzufassen. Die Begrenzung für menschliche Beobachtung (Rotlichtverschiebung bis unter die von Sensoren mögliche Erfassungstechnik) erlaubt keinen Blick oder Erkenntnis über das wirkliche Ausmass des Universums.

EINSTEINs Behauptung[19]: Wir können deshalb die Beschaffenheit der Welt im grossen in rohester Annäherung erfahren, indem wir die Materie als ruhend behandeln, ist genau so falsch wie seine Auffasssung zu Uhren und Maßstäben[20].


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 [1]       Siehe die Veröffentlichungen von Stephen Hawking.

 [2]       negative Werte, wie bei einer Sinuswelle, fehlen!

 [3]       So sind auch die Experimental-Ergebnisse von Rømer, sowie von Michelson-Morley einfach zu       erklären!

 [4]       Dieser Erkenntnis zollte Einstein Tribut, indem er seiner Relativitätstheorie selbst einen relativen Doppler-Effekt anfügte.

 [5]       A. Einstein; Über die spezielle und die allgemeine Relativitätstheorie, Vieweg-Verlag, 1997, Kap. 11, S. 21

 [6]       J. Orear; Physik, C. Hanser Verl., München, 1985, Kap. 8-3, S. 151 (zur Zeitdilatation)

 [7]       Die Rohre symbolisieren die Tatsache, dass die Passage von Lichtpulsen vom passierten Beobachter nicht registriert werden können.

 [8]       J. Orear; Physik, C. Hanser Verl., München, 1985, Kap. 8-2, S. 149

 [9]       in späteren Veröffentlichungen anderer Autoren werden wir sehen, dass versucht wird, mit Uhren die R. T. zu beweisen, die den Beobachter oder die Meßstation passieren!

[10]       A. Einstein; Über die spezielle und die allgemeine Relativitätstheorie, Vieweg-Verlag, 1997, Kap. 15, S. 29

[11]       siehe Ruhemasse!

[12]       A. Einstein; Über die spezielle und die allgemeine Relativitätstheorie, Vieweg-Verlag, 1997, Kap. 23, S. 51 ff.

[13]       A. Einstein; Über die spezielle und die allgemeine Relativitätstheorie, Vieweg-Verlag, 1997, Kap. 29, S. 67

[14]       siehe weiter oben

[15]       G. Dinglinger; Überlegungen zur Präzession von Planeten, Korona, Astronomischer Arbeitskreis, 29. Jahrg., Nr. 86, April 2001, S. 13÷16

[16]       A. Einstein; Über die spezielle und die allgemeine Relativitätstheorie, Vieweg-Verlag, 1997, Kap. 20, S. 42

[17]       A. Einstein; Über die spezielle und die allgemeine Relativitätstheorie, Vieweg-Verlag, 1997, Kap. 26, S. 61

[18]       A. Einstein; Über die spezielle und die allgemeine Relativitätstheorie, Vieweg-Verlag, 1997, Kap. 30, S. 69

[19]       A. Einstein; Über die spezielle und die allgemeine Relativitätstheorie, Vieweg-Verlag, 1997, Kap. 30, S. 70, Fussnote: Begründung.

[20]       A. Einstein; Über die spezielle und die allgemeine Relativitätstheorie, Vieweg-Verlag, 1997, Kap. 32, S. 75

[22]       s. w. v.


aktualisiert am: 02.05.2010

aktualisiert am: 25.11.2010  copyright: G. Dinglinger. 41564 Kaarst; Mail: gdinglinger@gmx.de