Das Gartenzaun-Paradoxon
von Peter Ripota
Zu den wichtigsten Voraussagen der Speziellen Relativitätstheorie (SRT) gehört die Längenkontraktion: Ein schnell vorbeifliegender Gegenstand erscheint verkürzt. Daraus ergibt sich ein eklatanter logischer (also unauflösbarer) Widersprüch:
Stellen wir uns einen ganz gewöhnlichen Gartenzaun vor. Naja, nicht ganz gewöhnlich. Er soll unendlich lang sein, doch wem das zu lang ist, der kann ihn in Gedanken einfach nur “beliebig lang” machen. In der Praxis macht das keinen Unterschied. Seine Latten sollen 10 cm breit sein, die Zwischenräume etwas größer, sagen wir 15 cm. Nun besorgen wir uns noch eine Kugel von 10 cm Durchmesser. Sie passt also gut durch die
Zwischenräume. Und wenn wir uns vor den Zaun stellen, können wir ohne Probleme die Kugel durch irgendeinen Zwischenraum auf die andere Seite des Zauns werfen.
Entlang dem Zaun, ziemlich dicht an ihm dran, verlaufen Gleise, die so lang sind wie der Zaun. Auf ihnen verkehrt der Einstein-Express, ein Zug der besonderen Art. Er wurde von Albert Einstein zur Illustration seiner Ideen erdacht. Das Besondere an ihm: Er kommt in seiner Geschwindigkeit nahe an die des Lichts heran. Das sieht so aus:
Der Einstein-Zug: Wie man sieht, passt die Kugel genau durch den Zwischenraum.
Wir steigen in den Zug und fahren langsam los. Immer noch können wir unsere Kugel problemlos durch die Lücken des Zauns werfen; wir müssen nur den Ablenkwinkel durch die Eigengeschwindigkeit berücksichtigen. Der aber wird, wie es so schön heißt, “vernachlässigbar klein“, wenn wir den Zug sehr nahe am Zaun vorbeifahren lassen.
Und jetzt geben wir Gas und beschleunigen auf eine Geschwindigkeit, die der Lichtgeschwindigkeit nahe kommt. Und siehe da: nun können wir die Kugel nicht mehr auf die andere Seite des Zaunes werfen, denn gemäß der Längenkontraktion der Speziellen Relativitätstheorie zieht sich der Zaun – und damit auch sein Zwischenraum – zusammen: Die Kugel passt nicht mehr durch.
Das ist an sich noch nicht verwunderlich, denn wir können nicht erwarten, dass unter extremen Verhältnissen die gleichen Bedingungen herrschen wie im Alltag. Doch jetzt machen wir etwas ganz Einfaches: Wir wechseln den Standpunkt. Statt mitzufahren hocken wir jetzt hinter dem Zaun und drücken dem Schaffner des Einstein-Zuges die Kugel in die Hand, mit der Auflage, sie bei hoher Geschwindigkeit durch den Zaun zu werfen. Und das geht ohne weiteres: Denn nach dem Einsteinschen Relativitätsprinzip erleben wir hinter dem Zaun das gleiche wie vorhin im Zug: Der Zug und alles, was in ihm mitfährt, schrumpft in Längsrichtung zusammen. Die Kugel wird also dünner und passt nun problemlos durch die Lücken des Zauns.
Der Einstein-Zug bei hoher Geschwindigkeit, vom Zaun aus gesehen, also vom ruhenden Betrachter. Durch die Längen-Kontraktion erscheint der vorbei flitzende Zug gestaucht, und die Kugel passt weiterhin gut durch den Zaun
(relativistische Effekte in rot)
Der Einstein-Zug bei hoher Geschwindigkeit, vom Zug aus gesehen. Durch die Längen-Kontraktion erscheint der vorbei flitzende Zaun gestaucht – die Kugel passt nicht mehr durch, obwohl sich an der physikalischen Situation nichts geändert hat! Dennoch ermöglicht der Wechsel des Betrachters, was vorher unmöglich war
(relativistische Effekte in rot).
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Was ist da geschehen? Das Wechseln des Standpunkts macht etwas möglich, was vorher unmöglich war. Aber, ist das Ganze vielleicht nur Illusion? Dann muss auch, aus Symmetriegründen, das Zwillingsparadoxon Illusion sein, und wir brauchen uns um beides keine Gedanken machen. Mit anderen Worten: Wären die Effekte nur scheinbar, wäre auch die Relativitätstheorie überflüssig, denn Physik beschäftigt sich mit Sein, nicht mit Schein.
Dazu kommt, dass es bis jetzt kein einziges Experiment gibt, welches die Längen-kontraktion beweist, nicht einmal ein Gedankenexperiment – wohl aber eines, das sie widerlegt. Doch das nur nebenbei.
Um das Wunderbare – oder Absurde – der Situation ganz deutlich zu machen, stellen Sie sich folgendes vor: Sie hocken ganz friedlich am Tresen Ihrer Lieblingsbar, und plötzlich kommt so ein Kerl daher und macht Stunk. Er provoziert Sie, wie auch immer. Doch Sie lassen sich nicht einschüchtern und behaupten kühn, Sie könnten ihn mit dem kleinen Finger Ihrer linken Hand in die Luft heben. Er lacht sich kaputt, aber Sie sagen, Sie müssten nur “den Standpunkt wechseln“. Sie gehen also ein halbes Mal um ihn herum, setzen sich noch eine Brille auf (möglichst eine in rosa) – und schwupp, schon ist der Kerl so leicht, dass Sie ihn ohne weiteres mit dem kleinen Finger hochheben können.
Ein Wunder? In der Tat! Warum nur hat Einstein seinem Fantasiegebilde einen so langweiligen Namen gegeben und dieses nicht einfach “Physik der Wunder” getauft?
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Siehe auch vom Autor in diesem Blog:
Mythen der Wissenschaft – Teil 1: Die Relativitätstheorien
Symmetrien: Wie sie die Wissenschaft bereichern und den Fortschritt behindern
Scheiben im All
Zu Guttenbergs Vorgänger
Das Ehrenfestsche Paradoxon
Einstein privat
Das Schwarze Loch in den Köpfen der Physiker
Überall ist es relativ
Sind alle Physiker Autisten?
Das fehlende Glied
Was haben SRT und ART gemeinsam?
Zeitdilatation widerlegt
Lorentzkontraktion
Schalten Sie Ihren gesunden Menschenverstand ein und staunen Sie!
Jeder kann gegen die idealistische Beherrschung der Wissenschaft etwas tun
Kommentar in Das Ehrenfest-Paradoxon widerlegt die Relativitätstheorie
Kommentar in “zwei wirkliche Kerle”
sowie: Antwort von Dr. Markus Pössel an Peter Ripota
- 24. März 2012
- Artikel
24. März 2012 um 18:01
Sehr geehrter Verfasser des Gartenzaun-Paradoxons,
dieses Paradoxon erscheint mit nicht sorgfältig genug durchdacht. Das Problem, welches ich hier sehe, ist der hohe, parallel zum Gartenzaun gerichtete Anteil der Relativgeschwindigkeit zwischen dem Zaun und der Kugel. Dieser hohe Geschwindigkeitsanteil, parallel zum Gartenzaun, würde dafür sorgen, dass, auf Grund des extrem schrägen Auftreffwinkels, die effektive Öffnung (der Bereich zwischen den Zaunlatten) zu klein ist für einen Durchtritt der Kugel und das unabhängig vom gewählten Bezugssystem. Jetzt könnte eingewendet werden, dass der Zugreisende oder Schaffner die Kugel mit einem ebenfalls sehr hohen senkrechten Geschwindigkeitsanteil (senkrecht zum Gartenzaun) versieht, denn dann wäre der Durchtrittswinkel günstiger und die effektive Öffnung größer. Allerdings stellt sich dann die Frage, wie auf einem kurzen Weg (der Zug soll ja sehr dicht neben dem Zaun fahren) die extrem hohen Beschleunigungskräfte aufgebracht werden sollten, um der Kugel den notwendig hohen senkrechten Geschwindigkeitsanteil zu verleihen.
Ich habe versucht, das Gartenzaunparadoxon so zu modifizieren, dass die erwähnten Probleme nicht mehr auftauchen, doch immer wieder tauchten dann andere Probleme auf oder das Szenario wurde dermaßen unanschaulich, dass es an Überzeugungskraft verliert. Vielleicht gelingt es Ihnen ja. Über eine Antwort würde ich mich freuen.
24. März 2012 um 23:28
Die Schilderung des Gartenzaunproblems besitzt eine Schwachstelle: Obwohl der im Zug befindliche Schaffner die eigene Kontraktion und die der Kugel mit seinen eigenen „Maßstäben“ nicht feststellen kann, ist sie gemäß SRT vorhanden, das heißt er meint, dass die Kugel nicht hindurch passe, sie passt aber hindurch. Vom Standpunkt des ruhenden Beobachters aus ist seine Kugel exakt im gleichen Verhältnis kontrahiert wie der ruhende Zaun vom Standpunkt des mitbewegten Beobachters im Zug. Man kann nicht die SRT einmal anwenden und dann, wenn sie in der weiteren Betrachtung ebenfalls anzuwenden ist, sich ihr teilweise entziehen (für die Zaunkontraktion wird sie benutzt, für die Zug- und Kugelkontraktion jedoch nicht). Das von Peter Ripota geschilderte angebliche Paradoxon besitzt auf Grund dieses Mangels keine Beweiskraft gegen die SRT.
25. März 2012 um 07:28
Der ganze ‚Versuch‘ ist, vom physikalischen Standpunkt aus, absolut idiotisch, möglicherweise aber doch realisierbar, mittels Laser. Es handelt sich um ein für die Einstein-Zeit typisches Gedanken-Experiment, und insofern ist es legal, über diese Versuchsanordnung und ihre logischen Folgen zu sprechen.
25. März 2012 um 07:56
Sehr geehrter Herr Becker,
Sie schreiben:
„Obwohl der im Zug befindliche Schaffner die eigene Kontraktion und die der Kugel mit seinen eigenen “Maßstäben” nicht feststellen kann, ist sie gemäß SRT vorhanden, das heißt er meint, dass die Kugel nicht hindurch passe, sie passt aber hindurch.“
Herr Ripota hat schon in seinem Paradoxon Ihren Einwand widerlegt: Hier greift nämlich seine nachvollziehbare Argumentation:
Zitat Peter Ripota: „Was ist da geschehen? Das Wechseln des Standpunkts macht etwas möglich, was vorher unmöglich war. Aber, ist das Ganze vielleicht nur Illusion? Dann muss auch, aus Symmetriegründen, das Zwillingsparadoxon Illusion sein, und wir brauchen uns um beides keine Gedanken machen. Mit anderen Worten: Wären die Effekte nur scheinbar, wäre auch die Relativitätstheorie überflüssig, denn Physik beschäftigt sich mit Sein, nicht mit Schein.“
Die Natur der relativistischen Effekte als Schein ohne physikalische Realität ist ein Dauerbrenner seit 100 Jahren unter den Kritikern der Theorie, wie zum Beispiel der folgende Artikel von G.O. Mueller in diesem Blog es dokumentiert: Anschein oder Realität?
Sind die relativistischen Effekte nur scheinbar, brauchen wir uns in der Tat keine Gedanken darüber zu machen, die Theorie ist physikalisch irrelevant und darf ad acta gelegt werden. Wie die beiden Physiker Georg Galeczki und Peter Marquardt es in Ihrem Buch Requiem für die Relativitätstheorie auch gesagt haben: „Sie ist nicht einmal falsch.“
Viele Grüße
Jocelyne Lopez
29. März 2012 um 22:22
Sehr geehrte Frau Lopez, das Zwillingsparadoxon ist bis zu der Stelle symmetrisch, bis zu der sich zwei Personen voneinander entfernen. Beide Personen können, völlig gleichberechtigt, den Standpunkt einnehmen, dass sich die andere Person fortbewegt und man selbst sich in Ruhe befindet. Also muss der andere, wegen der Zeitdilatation langsamer im Vergleich zu sich selbst altern. Und beide haben Recht.
Jetzt kommt der große Knackpunkt. Wenn einer von beiden zurückkommt, dann muss der Zurückkommende mehrfach beschleunigen, nämlich abbremsen, umdrehen, wieder beschleunigen und am Ende nochmals abbremsen. Das ist dann eben nicht mehr symmetrisch.
29. März 2012 um 22:29
Sehr geehrter Herr Ripota, ich bin nach wie vor der Meinung, dass das Gartenzaunparadoxon aus den bereits erwähnten Gründen (siehe früherer Beitrag) keine Überzeugungskraft hat. Nun schreiben Sie selbst, dass der ganze Versuch vom physikalischen Standpunkt aus absolut idiotisch sei, aber womöglich mit Hilfe von Lasern zu realisieren sei. Nun frage ich mich, wie ein solcher Versuch (wenn auch nur gedanklich) durchgeführt werden müsste. Viele Grüße, R. G.
30. März 2012 um 07:46
Sehr geehrter Herr Galdes,
Sie schreiben:
„das Zwillingsparadoxon ist bis zu der Stelle symmetrisch, bis zu der sich zwei Personen voneinander entfernen. Beide Personen können, völlig gleichberechtigt, den Standpunkt einnehmen, dass sich die andere Person fortbewegt und man selbst sich in Ruhe befindet. Also muss der andere, wegen der Zeitdilatation langsamer im Vergleich zu sich selbst altern. Und beide haben Recht.
Jetzt kommt der große Knackpunkt. Wenn einer von beiden zurückkommt, dann muss der Zurückkommende mehrfach beschleunigen, nämlich abbremsen, umdrehen, wieder beschleunigen und am Ende nochmals abbremsen. Das ist dann eben nicht mehr symmetrisch.“
Dieser Einwand wurde schon seit 100 Jahren seitens der Kritiker der Speziellen Relativitätstheorie ausgeräumt und wurde sehr oft in der kritischen Literatur (siehe zum Beispiel in diesem Blog) und in Forendiskussionen behandelt : Die Reziprozität der relativistischen Effekte in der Speziellen Relativitätstheorie wurde von Albert Einstein im Rahmen einer rein kinematischen Betrachtung postuliert – wobei sie dann auch von keinem Kritiker umstritten wird – und gilt ausdrücklich und ausschließlich in der Speziellen Relativitätstheorie für linear gleichförmig zueinander bewegte Körper. Sobald man dynamische Vorgänge betrachtet und Beschleunigungen einbezieht, verlässt man den von Einstein 1905 aufgestellten Gültigkeitsbereich der Speziellen Relativitätstheorie oder man akzeptiert einen Bruch der Symmetrie und dadurch einen Widerspruch in der Grundlage der Theorie, was nicht haltbar ist.
Siehe zum Beispiel eigene Überlegungen in meinem Blog:
Einstein hat es sich ganz einfach gemacht: Nur Kinematik, keine Dynamik, und fertig.
Ein Grundfehler der speziellen Relativitätstheorie: Verwechselung und Vermischung von Kinematik und Dynamik
oder Ausführungen aus der Dokumentation von G.O. Mueller:
Der geniale Doppelgriff
Albert Einstein entwickelt die Effekte der SRT allein in seiner Kinematik ohne Berücksichtigung der Dynamik
oder die tiefgreifende Studie der Natural Philosophy Alliance (NPA) über das Zwillingsparadoxon:
An Open Letter to the Physics Community – The Twin Paradox
Zwillingsparadoxon für Studenten
Dingle’s Argument And Question About Special Relativity
Viele Grüße
Jocelyne Lopez
31. März 2012 um 11:56
Sehr geehrte Frau Lopez, wenn ich Sie richtig verstanden habe, sind wir uns einig, dass das Zwillingsparadoxon gar nicht geeignet ist, die Spezielle Relativitätstheorie zu widerlegen. So weit so gut. Auf den unsymmetrischen Charakter des Zwillingsparadoxons habe ich nur verwiesen, da sie das Zwillingsparadoxon in Ihrer Antwort auf den Beitrag von Herrn Becker erwähnt haben.
Zum Beitrag von Herrn Becker ist zu sagen, dass er den Fehler begeht, die Sichtweisen im Gartenzaunparadoxon miteinander zu verwechseln, denn er meint ja, dass sowohl die Kugel als auch der Gartenzaun kontrahiert sein müssen. Das ist selbstverständlich nicht der Fall. (Es kommt eben auf die Sichtweise an und die beiden Sichtweisen können nicht gleichzeitig angewendet werden.) Dass aber auch das Gartenzaunparadoxon nicht geeignet ist, die spezielle Relativitätstheorie zu widerlegen, habe ich ja bereits in einem früheren Beitrag angemerkt. Vielleicht sagt ja auch Herr Ripota noch etwas dazu.
Was die Symmetrieüberlegungen in der speziellen Relativitätstheorie betrifft,lässt sich weiterhin sagen, dass das Einstein’sche Postulat von der Äquivalenz aller Intertialsysteme bis heute durch kein einziges Experiment widerlegt werden konnte. Wir müssen dazu auch keine langwierigen Literaturrecherchen betrieben. Wir können selbst ins Labor gehen, messen und nachrechnen.
Ich gebe Ihnen gerne ein besonders einfaches Beispiel.
Wenn sich ein Elektron parallel zu einem stromführenden Draht bewegt, wird es von diesem angezogen (Stichwort Lorentzkraft). Die Lorentzkraft ist dabei umso größer, je schneller das Elektron ist und je stärker das Magnetfeld des stromführenden Drahtes ist. Die Lorentzkraft ist aber null, wenn sich das Elektron nicht bewegt.
Nun, aus Sicht des Elektrons bewegt sich der Draht, nicht das Elektron, es dürfte, auf den ersten Blick, dann keine ablenkende Kraft auf das Elektron geben. Aber aus Sicht des Elektrons passiert etwas anderes. Denn aus dieser Sicht ist der Draht, der aus Sicht des Drahtes elektrisch neutral ist, nicht elektrisch neutral, sondern elektrisch geladen. Die elektrische Ablenkungskraft aus Sicht des Elektrons ist genauso groß, wie die Lorentzkraft aus Sicht des Drahtes. Das können wir beide nachmessen und nachrechnen.
Viele Grüße, R. G.
01. April 2012 um 08:31
Sehr geehrter Herr Galdes,
Sie schreiben:
„Sehr geehrte Frau Lopez, wenn ich Sie richtig verstanden habe, sind wir uns einig, dass das Zwillingsparadoxon gar nicht geeignet ist, die Spezielle Relativitätstheorie zu widerlegen.“
Sie haben mich wohl nicht richtig verstanden und wir sind uns aus meiner Sicht nicht einig, dass das Zwillingsparadoxon gar nicht geeignet sei, die Spezielle Relativitätstheorie zu widerlegen.
Wie ich es in meinen vorherigen Beiträgen zum Ausdruck gebracht habe, stimme ich sowohl der Schlußfolgerung von Peter Ripota zu „Wären die Effekte nur scheinbar, wäre auch die Relativitätstheorie überflüssig, denn Physik beschäftigt sich mit Sein, nicht mit Schein.“ als auch der von Galeczki und Marquardt „Sie ist nicht einmal falsch.“. Die Grundlagen der SRT führen dazu, dass alle ihrer Vorhersagen irrelevant und überflüssig in der Physik sind, da sie keine physikalischen Naturvorgängen zu beschreiben vermögen. Das trifft für alle Paradoxien der SRT zu, und sie sind zahlreich. Es bedarf also weder experimentellen Bestätigungen noch experimentellen Widerlegungen, um sie zu widerlegen: Die Theorie gehört nicht in der Physik, höchstens in der Wissenschaftsgeschichte.
Viele Grüße
Jocelyne Lopez
01. April 2012 um 16:04
Sehr geehrte Frau Lopez,
die Physik ist deshalb eine der erfolgreichsten Wissenschaftsdisziplinen der Menschheit, da die Leistungsfähigkeit einer physikalischen Theorie grundsätzlich immer an den experimentellen Befunden gemessen wird. Eine Theorie kann letztendlich nur durch das physikalische Experiment gestärkt, aber auch genauso widerlegt werden. Daher wundert es mich sehr, dass Sie schreiben, dass es weder einer experimentellen Bestätigung noch einer experimentellen Widerlegung bedarf.
Weiterhin wundert es mich, dass Sie alle Paradoxien der SRT mit einbeziehen. Das ist eine absolute Aussage, die Sie nur treffen können, wenn Sie alle Parodxien kennen. Da Sie aber nicht alle Paradoxien kennen können, da nicht alle veröffentlich wurden, ist es unredlich eine solche Aussage zu treffen. Im Übrigen drängt sich mir die Vermutung auf, dass Sie den Charakter der öffentlich bekannten Paradoxien gar nicht verstanden haben. In der Regel wurden diese Paradoxien konstruiert, um Widersprüche in der SRT zu finden. Bisher ist aber kein Paradoxon bekannt, welches einen Widerspruch aufzeigen konnte.
Sie können mich hier gerne eines Besseren belehren, aber bitte nicht in der Weise, dass Sie lediglich auf Quellenangaben verweisen, die langwierig überprüft werden müssen, sondern, wenn Sie so freundlich sind, auf die Weise, dass wir beide ein beliebig von Ihnen ausgewähltes Paradoxon analysieren und mathematisch durchrechnen, Schritt für Schritt. Es müsste Ihnen ja ein Leichtes sein, die Stelle aufzuzeigen, auch mathematisch, wo es zum Widerspruch der SRT kommt.
Bisher haben Sie sich immer auf Aussagen anderer bezogen. Warum eigentlich? Jeder, der die Gültigkeit einer physikalischen Theorie widerlegen möchte, sollte, um besonders glaubwürdig zu sein, selbst ein Experiment durchführen, dass die Ungültigkeit zeigt, oder mathematisch die Stelle aufzeigen, an der es zu Widersprüchen in einer Theorie kommt.
Ist man dazu nicht in der Lage, bleibt einem nur übrig, sich auf die Aussagen von anderen zu verlassen. Verstehen Sie? Haben Sie sich wirklich selbst überzeugt (im Rahmen eines physikalischen Experiments) und haben Sie wirklich selbst nachgerechnet?
Es gibt Kritiker und Befürworter der SRT. Wem soll ich jetzt glauben? Im Zweifel prüfe ich eben selbst. Die Physik lädt jeden dazu ein. Es ist keine Geheimwissenschaft. Jeder hat Zugang zu sämtlichen Formeln und deren Herleitungen. Die kann jeder überprüfen und ggf. Widersprüche aufzeigen.
An dieser Stelle möchte ich Sie gerne fragen, wie Sie den Einfluss des elektromagnetischen Feldstärketensors auf die Entwicklung der Quantenelektrodynamik (eine der heute am genauesten experimentell überprüften physikalischen Theorien) beurteilen. Sollten die mathematischen Beziehungen, die in gängigen Lehrbüchern der SRT vorgestellt werden, keine Aussagekraft besitzen, dann wäre auch die QED (Quantenelektrodynamik) ungültig.
Würden Sie sagen, dass der elektromagnetische Feldstärketensor keine Vorhersagekraft besitzt? Würden Sie auch sagen, dass die QED eine ungültige, nicht erfolgreiche Theorie ist?
Mit freundlichen Grüßen
R.G.
01. April 2012 um 17:51
Sehr geehrter Herr Galdes,
Sie schreiben:
„Eine Theorie kann letztendlich nur durch das physikalische Experiment gestärkt, aber auch genauso widerlegt werden. Daher wundert es mich sehr, dass Sie schreiben, dass es weder einer experimentellen Bestätigung noch einer experimentellen Widerlegung bedarf.“
Das trifft meiner Meinung nach nur für eine in sich schlüssige und physikalisch relevante Theorie. Beide Voraussetzungen sind jedoch bei der Speziellen Relativitätstheorie aus meiner Sicht nicht vorhanden:
– Die SRT besteht aus Widersprüchen, was sich in den zahlreichen Paradoxien, die man mit ihren Grundlagen konstruieren kann, widerspiegelt (Gartenzaun-Paradoxon, Zwillingsparadoxon, Ehrenfest-Paradoxon und unzählige andere Paradoxien). Man kann nicht eine in sich widersprüchliche Theorie experimentell widerlegen oder bestätigen: Die Ergebnisse können nur vieldeutig oder nicht aussagekräftig sein. So ist es auch für alle Experimente, die zur Bestätigung der SRT herangeführt werden: sie können zum Beispiel genauso als Bestätigung der Äthertheorie von Lorentz dienen.
– Die SRT ist physikalisch irrelevant, weil die relativistischen Effekte eine Meßillusion des Beobachters sind, ohne physikalische Ursache und ohne physikalische Wirkung. Man kann zum Beispiel nicht die materielle Verkürzung eines Objektes nachweisen, das sich materiell nicht verkürzt. Das geht prinzipiell nicht.
Viele Grüße
Jocelyne Lopez
02. April 2012 um 00:59
Sehr geehrte Frau Lopez,
Sie vermuten, dass nur eine in sich schlüssige und physikalisch relevante Theorie experimentell überprüft werden kann.
Dies ist grundlegend falsch. Würde zum Beispiel in einem Experiment gezeigt werden, dass die Lichtgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Standpunkt eines Beobachter variiert, dann wäre eine der Grundannahmen der SRT widerlegt, wodurch die gesamte SRT fallen gelassen oder zumindest grundlegend neu formuliert werden müsste.
Das von Ihnen erwähnte Gartenzaunparadoxon ist schon auf Grund basisphysikalischer Schwächen (siehe früherer Beitrag von mir) nicht in der Lage, die SRT zu entkräften. Es steht Ihnen frei, mir einen Gedankenfehler bei meinen Ausführungen dazu nachzuweisen. Ich vermute allerdings, dass Sie sich hierauf nicht einlassen, denn auf meine Frage nach dem elektromagnetischen Feldstärketensor sind Sie leider auch nicht eingegangen.
Sie erwähnen weitere Paradoxien (Zwillingsparadoxon, Ehrenfest-Paradoxon). Zeigen Sie mir an einem der beiden Paradoxien, wo der Widerspruch zur SRT denn nun wirklich liegen soll. Dies müsste doch leicht möglich sein. Wenn nicht, dann verstehe ich nicht, warum Sie ausgerechnet nicht so leicht verstehbare Paradoxien anführen. Es geht Ihnen doch um die Widerlegung der SRT. Da würde ich mir doch als erstes diejenigen Widersprüche heraussuchen, die viel einfacher zu erklären sind und damit einer großen Menschenmasse viel besser näher gebracht werden könnten.
Sie sagen etwas über die materielle Verkürzung eines Objektes. Was soll ich dazu sagen. Sie haben doch wirklich festgestellt, dass die maeterielle Verkürzung eines Objektes nicht nachweisbar ist, wenn es sich um ein Objekt handelt, das sich nicht verkürzt. Das ist ungefähr so, als würden Sie sagen, dass nicht nachgewiesen werden kann, dass die Farbe eines blauen Balls rot ist.
Sie sprechen in diesem Zusammenhang von Messillusionen. Das zeigt mir, dass Sie das grundlegende Prinzip der SRT überhaupt nicht verstanden haben. Ich mache das gerne fest an der sogenannten Lorentzkontraktion. Die SRT sagt dazu LEDIGLICH, dass die Länge eines im Vergleich zu einem Beobachter schnell bewegten Objekts kürzer GEMESSEN wird, als ein mitbewegter Beobachter es tun würde.
Um es noch einmal deutlich zu sagen: beide Beobachter MESSEN eine verschiedene Länge. BEIDE Messergebnisse sind REAL. An dieser Stelle dann zu fragen, ob sich das Objekt dann auch WIRKLICH in seiner Länge verändert, zeigt, dass das grundlegende Prinzip der SRT nicht verstanden wurde.
Der mitbewegte Beobachter wird niemals eine Längenveränderung wahrnehmen, egal wieviel andere, äußere Beobachter eine andere Länge messen. Die einzige sinnvolle Frage ist, warum die anderen Beobachter eine andere Länge messen. Die Antwort darauf lautet, dass die Zeitdifferenzen zwischen den Signalen, die beispielsweise vom Anfang und vom Ende des Körpers an einen Beobachter gesendet werden, je nach Beobachter unterschiedlich sind. (Ich setze hier voraus, dass Ihnen das Prinzip der Längenmessung bekannt ist und Sie nicht etwa daran denken, ein Lineal neben das zu vermessende Objekt zu legen.)
Nun könnte man fragen, ob die unterschiedliche Längenmessungsergebnisse reale Auswirkungen auf den messenden Beobachter hat. Und ja, dies ist selbstverständlich so. Wenn beispielsweise ein elektrisch geladener Körper mit hoher Geschwindigkeit an mir vorbeifliegt, dann messe ich mit einem Feldstärkemessgerät eine andere elektrische Feldstärke als die, die der mitbewegte Beobachter misst.
Dies ist eine ganz REALE Auswirkung der Tatsache, dass ich kürzere Abstände zwischen den elektrischen Feldlinien messe als der mitbewegte Beobachter. Die elektrische Anziehungskraft auf einen geladenen Körper in meinem Bezugssystem hat damit auch ganz real einen anderen (nämlich höheren) Betrag als im System des mitbewegten Beobachters. Dies gilt natürlich auch für jeden anderen Beobachter (in verschieden schnell bewegten Bezugssystemen). Jeder misst eine andere elektrische Anziehungskraft.
Wäre das nicht so, dann gäbe es keine elektromagnetische Induktion und damit weder elektrischen Motoren noch Generatoren.
Um es noch einmal deutlich zu sagen. Die Längenkontraktion ist das reale Ergebnis einer realen Messung aus einem ANDEREN (relativ zum Messobjekt bewegten) Systems.
Der Begriff „materielle Verkürzung“ macht in diesem Zusammenhang überhaupt keinen Sinn, da die Messung der Länge eines Objekts vom Bezugssystem, aus dem heraus die Messung vorgenommen wird, abhängig ist. Würde jemand sagen, dass es eine WIRKLICHE Länge gibt, dann wäre diese LÄNGE eine gegenüber allen anderen gemessenen Längen ausgezeichnete Länge. Das aber wiederum würde das Relativitätsprinzip verletzen. Doch nur, wenn es eine WIRKLICHE Länge gäbe, wäre die Frage nach einer „materiellen Verkürzung“ überhaupt erst sinnvoll.
Zum Ende dieses Beitrags möchte ich Sie noch darauf hinweisen, dass Ihr immer wieder erwähntes Zitat „Wären die Effekte nur scheinbar, wäre auch die Relativitätstheorie überflüssig, denn Physik beschäftigt sich mit Sein, nicht mit Schein.“ vollkommen undurchdacht ist. Es wird Ihnen nämlich nicht möglich sein, den Begriff „Sein“ unabhängig vom Bezugssystem, von dem aus das „Sein“ gemessen und beurteilt wird, zu definieren. Versuchen Sie es! Es wird Ihnen keine saubere Definition gelingen, mit der Sie selbst zufrieden sind. Wenn doch, lassen Sie es mich wissen. Was ist das „Sein“?
Bei dieser Gelegenheit fällt mir noch das an mir vorbeifahrende Polizeiauto ein. Wenn es sich entfernt, höre ich eine andere Sirenenfrequenz als die, wenn es sich mir nähert. Beide Beobachtungen haben ganz reale Auswirkungen auf mein Trommelfell. Sind diese ganz real wahrgenommenen Frequenzen mit ganz realen Folgen auf mein Trommelfell nur scheinbar? Merken Sie etwas? Können Sie mir sagen, welches die WAHRE, RICHTIGE Frequenz der Polizeisirene ist?
Mit freundlichen Grüßen
R.G.
02. April 2012 um 06:42
Sehr geehrter Herr Galdes,
Sie schreiben:
“Sie vermuten, dass nur eine in sich schlüssige und physikalisch relevante Theorie experimentell überprüft werden kann.
Dies ist grundlegend falsch. Würde zum Beispiel in einem Experiment gezeigt werden, dass die Lichtgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Standpunkt eines Beobachter variiert, dann wäre eine der Grundannahmen der SRT widerlegt, wodurch die gesamte SRT fallen gelassen oder zumindest grundlegend neu formuliert werden müsste.
Das von Ihnen erwähnte Gartenzaunparadoxon ist schon auf Grund basisphysikalischer Schwächen (siehe früherer Beitrag von mir) nicht in der Lage, die SRT zu entkräften. Es steht Ihnen frei, mir einen Gedankenfehler bei meinen Ausführungen dazu nachzuweisen. Ich vermute allerdings, dass Sie sich hierauf nicht einlassen, denn auf meine Frage nach dem elektromagnetischen Feldstärketensor sind Sie leider auch nicht eingegangen.“
Ich habe zu meiner schon vorgebrachten Argumentation zum Gartenzaun-Paradoxon, zum Zwillingsparadoxon und zu allen Paradoxien der SRT nichts hinzuzufügen: Alle dieser Paradoxien weisen aus meiner Sicht schon auf der theoretischen Ebene die Widersprüchlichkeit und die physikalische Irrelevanz der Theorie nach, womit sich jegliche experimentelle Nachprüfung erübrigt.
Dass Sie diese Argumentation nicht anerkennen ist zwar Ihr gutes Recht und es sei Ihnen selbstverständlich gegönnt, aber ich sehe keine Veranlassung darüber weiter zu debattieren, Sie werden Ihren Standpunkt bei Wiederholung meiner Argumente nicht ändern. Wir sind also in unserem Austausch über die Paradoxien der SRT zu einem Punkt angekommen, wo erfahrungsgemäß nur Wiederholungen der jeweiligen Positionen möglich sind und wo nichts Neues aus beiden Seiten zu erwarten ist. Wir sollten uns eine Debatte als Endlosschleife ersparen und uns mit dem bisherigen Meinungsaustausch jeweils zufrieden geben. Ich danke für Ihre Beteiligung an dieser Diskussion.
Viele Grüße
Jocelyne Lopez
13. April 2012 um 18:59
Sehr geehrter Herr Galdes,
es gibt sehr wohl Experimente, die für die Falschheit der SRT sprechen. Da wäre zum einen der Niemzsche Versuch mit dem Tunneleffekt zu nennen. Mitte der 1990er Jahre wies der Physiker Niemz (hoffentlich habe ich den Namen richtig geschrieben) in einem quantenmechanischen Tunneleffekt nach, dass sich Photonen mit 4,7-facher Lichtgeschwindigkeit durch den Tunnel bewegen. Klassisch können sie das überhaupt nicht, und laut relativistischer Quantenmechanik dann auch nur höchstens mit einfacher Vakuumlichtgeschwindigkeit. Gegen das Experiment wurden vielfältige Einwände geltend gemacht, aber Tatsache ist, dass Information mit vielfacher LG übertragen wurde (und zwar eine Mozart-Symphonie).
Dann wäre ein Experiment zu nennen, das Bewegungen von elektronischen Ladungsträgern durch einen elektrischen Draht mit über 2-facher LG nachgewiesen hat. Leider wurde dieser Versuch noch von keinem Physiker beachtet, wohl weil er nur in einem elektrotechnischen Journal und nicht in einer Fachzeitschrift für Physik veröffentlicht wurde. Dieser Versuch ist laut Aussage des Autors jederzeit reproduzierbar.
Ganz zu schweigen von den jüngst gemessenen überlichtschnellen Neutrinos. Von den Verfechtern der RT wurde der Chefautor des OPERA-Berichts quasi zum Rücktritt gezwungen. Übrigens gibt es auch noch ein 2. Experiment dazu, das der MINOS-Kollaboration, ebenfalls mit demselben Ergebnis: Neutrinos mit ÜLG.
Schon 1906 widerlegte übrigens Walter Kaufmann die relativistische Energie-Impuls-Relation (übrigens auch die Newtonsche). Er fand eine E-p-Beziehung, die erst 1989 von Werner Müller im Magazin Raum&Zeit theoretisch abgeleitet werden konnte. Und die experimentell ermittelten Kurven dort widersprechen eindeutig sowohl Newton als auch Einstein.
Übrigens reicht ein Experiment wohl aus, um die Theorie zu widerlegen, da diese sog. All-Aussagen macht, d. h. für alle Inertialsysteme soll ein bestimmter Effekt gültig sein. Da helfen auch noch so viele Experimente für die SRT nicht, wenn es mindestens eines dagegen gibt.
Man muss sich das einmal vorstellen: Schon 1906 hätte man die ganze RT ad acta legen können. Über ein Jahrhundert ging so für den physikalischen Fortschritt verloren.
25. April 2012 um 00:57
Sehr geehrter Herr Lichtinger, ich empfehle Ihnen dringend, sich in das Thema der „anomalen Dispersion“ einzuarbeiten, dann würden Sie nicht länger dem Irrglauben nachhängen, dass Herr Prof. Nimtz eine Signalgeschwindigkeit gemessen hat, die über der Lichtgeschwindigkeit liegt. (Bereits im Jahr 1907! hat Arnold Sommerfeld die Gültigkeit der Einsteinkausalität auch für den Fall anomaler Dispersion gezeigt. Herr Nimtz hat also nichts neues gezeigt, aber ganz sicher keine Überlicht-Signal-Geschwindigkeit gemessen.) Ich könnte Ihnen auch erklären, wie Herr Nimtz seine Detektoren eingestellt hat, um die Abschwächung und Wellendeformation des getunnelten Signals zu kompensieren. Wir können gerne richtig ins Detail der Nimtzschen Versuche gehen. Wir können über die Ausbreitung von elektromagnetischen Wellen in Hohlleitern reden, über die Ansprechzeit von Lichtdetektoren, über Signal-Rausch-Abstände, über Gruppen-, Phasen- und Signalgeschwindigkeiten. Wenn Sie dazu bereit sind, dann sind Sie für mich auch glaubwürdig. Anderenfalls glaube ich, dass Sie überhaupt nicht wissen, wovon Sie reden.
Übrigens, dass die Messung von überlichtschnellen Neutrinos am Cern auf falsch montierte Lichtleiterkabel beruhten, muss Ihnen wohl entgangen sein.
Verzeihen Sie mir meine leichte Genervtheit, aber bisher konnte mir noch keiner eine bessere Theorie anbieten und noch keiner konnte mich zu einem Experiment einladen, dass eindeutig einen Widerspruch zur Relativitätstheorie gezeigt hätte. Zudem konnte mir auch noch keiner berichten, dass er bei einem solchen Experiment selbst dabei war und sich ganz genau über die Details informiert hätte. Ich biete Ihnen ein ganzes Jahresgehalt an, wenn Sie das schaffen. Es wird nichts kommen – meine Erfahrung – also bleiben es wie immer dabei: große Sprüche – nichts dahinter.
Beste Grüße
R. Galdes