Hi Helmut,
hier also nochmal zur SRT:
Revolutionär war aber Einsteins Aussage, dass das relative Verhältnis der Bewegung und Geschwindigkeit zwischen einem beliebigen Beobachter und einem Lichtstrahl unter allen Umständen dasselbe ist. Die Lichtgeschwindigkeit beträgt näherungsweise 300 000 Kilometer pro Sekunde, und zwei Beobachter, selbst wenn sie sich relativ zueinander mit 160 000 Kilometer pro Sekunde bewegen würden, würden stets den gleichen Betrag für die Lichtgeschwindigkeit messen (Konstanz der Lichtgeschwindigkeit). Diese beiden Grundannahmen bargen jedoch Folgerungen in sich, die viele Physiker veranlasste, die Theorie lange Zeit als spekulativ zu beurteilen. Erst die Ergebnisse der vielen folgenden Experimente verhalfen der Theorie im Lauf der Zeit zur allgemeinen Anerkennung.
Bsp. Experiment:
Das Michelson-Morley-Experiment zeigte, dass zwei Lichtstrahlen, die die Erde in verschiedenen Richtungen verlassen, bei gleicher Geschwindigkeit reflektiert werden. Nach der Äthertheorie hätten die Strahlen – abhängig von der Geschwindigkeit der Erde – als Wellen mit verschiedenen Geschwindigkeiten reflektiert werden müssen. Somit diente das Experiment zum Nachweis, dass es keinen Äther gibt. Diese Ergebnisse bestätigten auch die späteren Entwicklungen der Relativitätstheorie.
Einsteins Folgerungen:
Er erkannte in dem Ergebnis des Michelson-Morley-Experiments ein grundlegendes Naturprinzip. Licht breitet sich
in jedem Inertialsystem in allen Richtungen
mit gleicher Geschwindigkeit aus. Es gibt kein ausgezeichnetes Inertialsystem, vielmehr sind alle gleichwertig
(Galilei’sches Relativitätsprinzip). Nach Einstein gibt es im gesamten Universum kein Objekt, das sich entlang einer absoluten Referenzskala bewegt, also auch keinen Körper, der sich in absoluter Ruhe befindet. Die Bewegung eines Objekts lässt sich aber dadurch ausdrücken, dass man sie an einem geeigneten Bezugsobjekt festmacht. So ist es in diesem Sinn gleichwertig zu sagen, dass sich ein Zug vom Bahnhof wegbewegt oder dass sich der Bahnhof von dem Zug entfernt. Dieser Vergleich ist keineswegs unsinnig, da der Bahnhof zwar erdfest ist, sich aber mit der Erde und ihrer Geschwindigkeit durch den Raum bewegt.
Betrachten wir die beiden Forscher, die die Lichtgeschwindigkeit messen wollen. Nach der klassischen Physik könnte einer der beiden Beobachter in Ruhe sein – dann müsste der andere zwangsläufig einen Messfehler machen, da seine Messvorrichtung der Lorentz-Fitzgerald-Kontraktion unterliegt. Nach Einstein kann jeder Beobachter von sich behaupten, in Ruhe zu sein, und keiner macht einen Messfehler. Jeder Beobachter benutzt ein Koordinatensystem als Bezugsrahmen seiner Messungen, und mittels mathematischer Operationen kann eines in das andere transformiert werden. Die Gleichungen für diese Transformation, die man auch Lorentz-Transformation nennt, wurden von Einstein zwar übernommen, er gab ihnen aber eine andere Bedeutung, da die Lichtgeschwindigkeit bei jeder derartigen Transformation unveränderlich ist.*
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*=meine Anmerkung: deshalb -> Heisenbergtrafo.
So
Gunter
