Die einzige Errungenschaft Einsteins: Erfindung des Laser-Abstandsmessgeräts. Reicht es aus für einen Jahrhundert Ruhm?
Im Blog Die Einstein-Mafioso-Challenge von Prof. Heinrich Päs in der wissenschaftlichen Diskussionsplattform SciLogs/Sprektrum der Wissenschaft, habe ich ab dem 27. Februar 2018 die Messvorschrifte Einsteins zur Messung der Länge eines Objektes in seiner Speziellen Relativitätstheorie näher hinterfragt und zur Diskussion gestellt, und zwar die Meßvorschrifte aus seiner Operation a) und seiner Operation b), siehe hier im Originaltext.
Einstein behandelt in seinen Messvorschriften einzig die Messung der Länge eines Stabes durch einen relativ zum Stab ruhenden Beobachter, und macht folgenden Aussagen und Voraussagen:
Operation a : Messung der Länge des Stabes mit einem Maßstab:
Ein Beobachter, der relativ zum Stab ruht und den Maßstab anlegt, ermittelt immer die gleiche Länge des Stabes mit dem Maßstab, und zwar sowohl wenn Beobachter und Stab zusammen ruhen (wenn ich zum Beispiel den Stab auf meinem Küchentisch messe) oder aber wenn Beobachter und Stab sich zusammen bewegen (wenn ich zum Beispiel den Stab auf dem Tablett eines ICE in voller Fahrt messe).
Operation b : Messung der Länge des Stabes mit zwei Uhren:
Einstein schlägt hier folgendes Gedankenexperiment vor:
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- Man denkt sich an den beiden Stabenden A und B jeweils einen Beobachter mit jeweils einer Uhr aus.
. - Diese beiden Beobachter A und B tauschen ein Lichtsignal aus:
Zitat Einstein: „Zur Zeit tA gehe ein Lichtstrahl von A aus, werde zur Zeit tB in B reflektiert und gelange zur Zeit t’A nach A zurück.”ck.”
Die Ermittlung des Abstandes zwischen A und B mit dieser Operation b Einsteins ist ganz einfach und kann mit Grundschulmathematik berechnet werden: Wir haben die Zeitdauer für den Weg des Signals hin-und-zurück (t’A – tA) und wir haben den per Konvention festgesetzen Wert der Lichtgeschwindigkeit, mehr brauchen wir nicht. Die Berechnung der Länge des Stabes erfolgt dann nach der Grundschulformel: Länge = Zeitdauer x Lichtgeschwindigkeit / 2.
Das ist das Prinzip der Laser-Abstandsmessgeräte, die in jedem Baumarkt zu kaufen sind. Einstein gibt in seiner Relativitätstheorie keine anderen Meßvorschrifte zur Messung der Länge eines Objektes vor, absolut keine andere.
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Voraussage Einsteins über die Messergebnisse bei diesen zwei Operationen:
Einstein sagt einzig voraus, dass man meßtechnisch verschiedene Längen des Stabes ermittelt, wenn man mit Operation a (mit einem Maßstab) und mit Operation b (durch Austausch eines Lichtssignals) die Länge des Stabes experimentell misst. Einstein sagt allerdings kein Wort darüber, um welchen Wert die Länge des Stabes bzw. den Abstand zwischen A und B verschieden gemessen und warum sie verschieden gemessen wird. Keine Erklärung darüber, absolut keine.
Die Spezielle Relativitätstheorie ist folglich nichts Anderes als die Erfindung des Prinzips der Messung von Abständen mit der Lichtgeschwindigkeit, das zu der technologischen Anwendung der Laser-Abstandsmessungen in der Empirie geführt hat.
Zugegeben, das ist eine ganz gute und praktische Idee für das Alltagsleben. Aber reicht sie aus, um einen Jahrhundertruhm zu rechtfertigen? Reicht sie aus, um die Spezielle Relativitätstheorie als die Revolution der Wissenschaft und des Denkens der Menschheit zu rechtfertigen?
Zugegeben, das ist eine ganz gute Idee für unsere Alltagsdimension, aber sie ist unbrauchbar zur Messung von großen Abständen und Entfernungen zum Beispiel in der Astronomie und der Kosmologie, denn sie verfälscht alle Messungen: Die Lichtgeschwindigkeit ist nämlich nicht konstant, wie es per Konvention 1983 festgesetzt wurde, so dass alle Entfernungen, die damit berechnet werden, in der physikalischen Realität falsch sind (zum Beispiel Lichtjahre). Diese Idee ist unbrauchbar zur Beschreibung des Universums. Die Einstein-Physik beruht auf völlig falschen Messungen mit der Lichtgeschwindigkeit und auf völlig falschen experimentellen Bestätigungen der Relativitätstheorie.
Foto © Norbert Fenske – Photografically mit freundschaftlicher Genehmigung
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- 14. März 2018
- Artikel
06. April 2018 um 00:44
Sie schreiben:
„Die Spezielle Relativitätstheorie ist folglich nichts Anderes als die Erfindung des Prinzips der Messung von Abständen mit der Lichtgeschwindigkeit, das zu der technologischen Anwendung der Laser-Abstandsmessungen in der Empirie geführt hat.“
Das mag ich so nicht unkommentiert lassen. In der Relativitätstheorie geht es im wesentlichen darum, dass ein und derselbe Lichtstrahl in verschiedenen zueinander bewegten Bezugssystemen immer die gleiche Geschwindigkeit c hat. Bei den erwähnten Laser-Abstandsmessungen ist nichts in Bewegung.
Auch beim GPS wird die Entfernung mit elektromagnetischen Wellen ermittelt, hier jedoch sind Sender und Empfänger zueinander in Bewegung.
GPS basiert darauf, dass elektromagnetische Wellen im Vakuum sich in alle Richtungen mit der konstanten Lichtgeschwindigkeit c von der Quelle wegbewegen, wobei (im Widerspruch zur Relativitätstheorie) im gewählten Bezugssstem (ECI) die Geschwindigkeit v der Quelle zum Zeitpunkt der Emission hinzuaddiert werden muss.
Wie man v (eine Richtung) und c (alle Richtungen) addiert, ist vielen nicht klar und wird auch in den zahlreichen relativitätslastigen GPS-Publikationen nicht gezeigt, daher das folgende Bild dazu:
https://c.1und1.de/@519542296413215474/4mhvQ6cvSBmUa9b-IwxwLg
Die dem GPS zugrunde liegende Formel
Abstand = Lichtgeschwindigkeit * Signallaufzeit
liefert also den Abstand zwischen dem Empfänger und dem Mittelpunkt der sich ausbreitenden Kugelwelle, deren Radius sich mit der Lichtgeschwindigkeit c vergrößert.
Dass sich der Satellit nicht exakt auf einer Geraden, sondern auf seinem gekrümmten Orbit bewegt, spielt dabei nur eine untergeordnete Rolle. Die sich daraus ergebende Positions-Abweichung beträgt beim GPS etwa 2 Millimeter, was ziemlich genau der Wert ist, den Relativisten als Effekt der SRT angeben.
06. April 2018 um 17:49
Hallo Herr Termathe,
In der SRT geht es eben um zwei verschiedene Meßvorgänge durch Austausch von Lichtsignalen:
1. „Die Operation b“, die ich im Artikel behandelt habe, und die eine Länge zwischen zwei zueinander ruhenden Beobachtern ermittelt (Prinzip des Laserabstandsmeßgeräts“).
2. Die Meßanordnung der Lorentztransformation, die Lichtaustausche zwischen zwei zueinander bewegten Beobachtern voraussetzt, und die ich hier nicht behandelt habe. Bei der GPS Technologie spielt allerdings der Sagnac-Effekt (c +/-v) keine untergeordnete Rolle, sondern dieser Effekt wird offiziell als „Korrektur“ (!!) der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit berücksichtigt und er ist sogar zum Beispiel maßgebend für die richtige Interpretation der angeblichen experimentellen Bestätigung der SRT durch das CERN-OPERA-Experiment, siehe hier meine Bürgeranfragen nach Informationsfreiheitsgesetz über die Berücksichtigung des Sagnac-Effekts:
– 2016 an die PTB
– 2017 an das Albert Einstein Institut
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11. April 2018 um 16:22
Hallo Frau Lopez,
Beim Sagnac-Effekt geht es um Interferenzen, die entstehen, wenn ein Lichstrahl in zwei Teilstrahlen aufgespalten wird, die gegenläufig einen geschlossenen Weg durchlaufen und wieder zusammengeführt werden. Die Interferenzen zeigen sich dabei, wenn die ganze Anordnung gedreht wird.
Beim GPS gibt es zum einen keinen geschlossenen Weg, zum anderen geht es beim GPS überhaupt nicht um Interferenzen, sondern um die Ausbreitung einer einzigen Signalfront, nämlich der, auf die sich alle Zeitangaben beziehen, vom Satelliten zum Empfänger. Einen irgendwie gearteten Effekt, der mit dem Namen Sagnac in Verbindung steht, gibt es beim GPS naturgemäß nicht.
Sowohl Sagnac-Effekt als auch GPS basieren auf den Gesetzmäßigkeiten der klassischen Physik (der vor Einstein), so wie sie bereits 1908 Walter Ritz in seiner Emissionstheorie formuliert hat. Zu dieser Theorie gehört auch, dass elektromagnetische Wellen im Vakuum in einem Bezugssystem, in dem die Quelle ruht, sich von der Quelle aus mit der konstanten Lichtgeschwindigkeit c in alle Richtungen ausbreiten.
Zum GPS habe ich ein Bild gemalt:
https://c.1und1.de/@519542296413215474/9fS9DgpHQt2YvyLQbs4tBg
Die daraus resultierende Positions-Abweichung (im Diagramm: Delta_D) ergibt sich mit den realen Entfernungen und Geschwindigkeiten zu etwa 2 Millimetern.
Dieser Wert deckt sich mit den Angaben der Betreiber des GPS:
http://www.dtic.mil/docs/citations/ADA516975
Relativisten geben diesen Wert als Effekt der SRT an (2mm/25000km ist in etwa das gleiche wie 7 Mikrosekunden/Tag).
Dass die PTB behauptet, sie habe beim CERN-Experiment den Sagnac-Effekt berücksichtigt, interpretiere ich so, dass sie berücksichtigt haben, dass es beim GPS den Sagnac-Effekt nicht gibt.
12. April 2018 um 21:24
Hallo Herr Termathe,
Doch, bei der GPS-Technologie muss der Sagnac-Effekt berücksichtigt werden. Die PTB hat sich aber über 5 Jahre geweigert, es für das OPERA-Experiment zuzugeben. Erst durch Einschaltung unseres Rechtsanwalts bei unserem 2. Versuch hat sie es ausdrücklich bestätigt, siehe hier mit weiterführenden Links:
http://www.kritik-relativitaetstheorie.de/2017/03/erfolg-nach-einleitung-eines-klageverfahrens-nach-informationsfreiheitsgesetz-beantwortet-die-behoerde-ptb-eine-entscheidende-frage-ueber-das-opera-cern-neutrinoexperiment/
sowie die Originalantwort der PTB an unseren Rechtsanwalt:
http://www.kritik-relativitaetstheorie.de/Anhaenge/Abhilfebescheid_PTB_OPERA.PDF
17. April 2018 um 00:35
Hallo Frau Lopez,
der Sagnac-Effekt wurde dem GPS von Relativisten wie Neil Ashby und Ronald R. Hatch angedichtet.
In deren Bildern, wie z.B. Fig.1 in
https://www.researchgate.net/publication/237261068_Conducting_a_Crucial_Experiment_of_the_Constancy_of_the_Speed_of_Light_Using_GPS_-_Comments_on_Ashby%27s_Relativity_and_the_Global_Positioning_System
ist der Abstand zwischen Sender und Empfänger, um den es beim GPS geht, noch nicht einmal eingezeichnet (die Verbindung der Endpunkte der roten Linien wäre der Abstand der beiden zum Empfangszeitpunkt tr). Stattdessen wird dort an dem Weg, den das GPS-Signal zurücklegt, herumgerechnet.
Tatsächlich basiert GPS auf den Gesetzmäßigkeiten der klassischen Physik (c+-v) und liefert mit der Näherung, dass sich die Satelliten sich auf einer annähernd geradlinigen Bahn bewegen, die beinahe exakte Entfernung zwischen Satellit und Empfänger (theoretisch auf etwa 2 mm genau, wenn man den Einfluss der Atmosphäre und Bahnungenauigkeiten außer Acht lässt).
Wenn man beim GPS-Signal bei dem, was etwas salopp mit c+-v beschrieben wird, an die Oberfläche eines kugelförmigen Ballons denkt, dessen Radius sich mit c*t vergrößert und dessen Mittelpunkt sich gemäß v*t bewegt, ist man auf dem richtigen Weg, das GPS zu verstehen.
Sie sollten sich mit dem Gedanken anfreunden, dass Dr. W.E. Sie mit seinem Sagnac-Effekt jahrelang in die Irre geführt hat.
17. April 2018 um 09:17
Hallo Herr Termathe,
Neil Ashby und Ronald R. Hatch sind Experte der GPS-Technologie.
Ronald Hatch ist übrigens kein Relativist, sondern im Gegenteil ein entschiedener Kritiker der Relativitätstheorie.
Ob diese beiden Experte den Sagnac-Effekt bei der GPS-Technologie „angedichtet“ haben ist Ihre Auffassung, die Sie jedoch bitte direkt mit diesen Wissenschaftlern bestreiten sollten.
Ich selbst habe kein Interesse an Rückzuggefechte. Allein der unvorstellbare Widerstand der Behörde PTB, um zu bestätigen, dass der Sagnac-Effekt bei der Synchronisation der GPS-Uhren berücksichtigt wird, spricht Bände.
17. April 2018 um 12:06
Herr Termathe,
offenbar haben Sie keine Kenntnis davon, dass die Lorentz-Transformation, welche auf dem Postulat c=const beruht, bei Berücksichtigung den Sagnac-Effekt zum Verschwinden bringt: https://www.researchgate.net/publication/309728087_Classical_and_Relativistic_Derivation_of_the_Sagnac_Effect
Bitte erklären Sie, worauf sich Ihr Satz bezieht: „Sie sollten sich mit dem Gedanken anfreunden, dass Dr. W.E. Sie mit seinem Sagnac-Effekt jahrelang in die Irre geführt hat.“
18. April 2018 um 15:14
Herr Dr. Engelhardt,
offen gesagt ist es mir relativ gleichgültig, ob die Lorentz-Transformation den Sagnac-Effekt zum Verschwinden bringt oder nicht. Die SRT ist eine Sammlung von Fehlern, die mit dem Lorentzfaktor beginnt. Man kann damit alles oder nichts beweisen.
Siehe z.B.:
„Wo ist eigentlich Gamma? – Die Mär vom Lorentzfaktor ? (Gemeinverständlich)“
http://gsjournal.net/Science-Journals/Research%20Papers/View/6724
oder meine kleine Satire auf die Herleitung des Lorentzfaktors:
„Die Spezielle Prozentualitätstheorie (gemeinverständlich)“
https://c.1und1.de/@519542296413215474/HnCi7MVzTR2DIerC0TZV5g
Der Sagnac-Effekt ist ein Effekt (Wirkung), der auf bestimmten physikalischen Gegenheiten beruht oder mit Theorien einhergeht, die die Ursache für diesen Effekt erklären. Der Effekt selbst besteht aus Interferenz-Erscheinungen in einer rotierenden Anordnung, bei der in gegensinniger Richtung umlaufende Lichtstrahlen zur Überlagerung gebracht werden. Sagnac selbst führt diesen Effekt auf Laufzeitunterschiede in einem lichttragenden Äther zurück.
Naturgemäß tritt ein solcher Effekt beim GPS nicht auf. Dort gibt es weder umlaufende Signalwege noch Interferenzen. Vielmehr beruht das GPS auf Zeitpunkten bzw. Uhrzeiten, zu denen ein ganz bestimmter Signalwechsel im Datenstrom des Satelliten ausgesandt wird und beim Empfänger ankommt.
Die GPS-Gleichung liefert für den Fall der geradlinigen gleichförmigen Bewegung des Satelliten die exakte Entfernung zwischen Satellit und Empfänger. Die Geschwindigkeit des Empfängers spielt dabei keine Rolle, der Ort an dem er sich zum Empfangszeitpunkt befindet, ist ja genau der Ort, zu dem die Entfernung berechnet wird.
Für eine eindimensionale Anordnung habe ich die Verhältnisse in einem Bild dargestellt:
https://c.1und1.de/@519542296413215474/GiP_KYZ0RF6o3E1DbH0F7w
Ein bereits exaktes Ergebnis kann man nicht korrigieren.
Tatsächlich folgt der Satellit einem gekrümmten Orbit. In diesem Fall stellt die Anwendung der GPS-Gleichung eine Näherung 1. Ordnung da, die zu einem systematischen (und damit korrigierbaren) Fehler führt. Beim GPS liegt der daraus resultierende Fehler bei der Abstandsberechnung in der Größenordnung von etwa 2 Millimetern und ist damit im Vergleich zu anderen Fehlerquellen (wie z.B. Athmosphäre, Bahndaten) vernachlässigbar.
Auch dazu noch ein Bild:
https://c.1und1.de/@519542296413215474/9fS9DgpHQt2YvyLQbs4tBg
An welcher Stelle genau wollten Sie da mit dem (nicht vorhandenen) Sagnac-Effekt ansetzen?
Gerd Termathe
N.B.
Was Sie in Ihrem Paper zum Thema Relativitätstheorie beim GPS sehr frei umschreiben mit:
„A similar observation was made by Carroll Alley in a comment at the end of an engineering presentation on GPS and Relativity [10]“
steht im dem zitierten Dokument tatsächlich wesentlich deutlicher:
„there’s nothing of that at all modeled in the current system“.
19. April 2018 um 11:11
Herr Thermathe,
nachdem Sie mit mir einig sind, dass die SRT haltloser Unsinn ist, verstehe ich, wenn es Ihnen gleichgültig ist, ob die Anwendung der SRT den Sagnac-Effekt vorhersagt oder nicht. Seine Existenz auf der rotierenden Erde wurde durch Michelson-Gale 1925 gesichert. Dieses Resultat bedeutet, dass auf der Erde Maxwells Gleichungen mit konstantem c nicht gelten, d.h. dass die Lichtgeschwindigkeit mit c+/-v anisotrop ist.
GPS-Messungen finden auf der Erde statt und müssen diesen Sachverhalt berücksichtigen. Die PTB nennt dies „Sagnac-Korrekturen“, die in der Größenordnung von 20 m liegen. Dies ergibt sich daraus, dass ca. 70 ms vergehen, bis ein Satelliten-Signal die rotierende Erdoberfläche erreicht. Nichtberücksichtigung dieses Effekts führte 2011 zur „Sensation“ von „Überlichtgeschwindigkeiten“ beim Neutrino-Experiment zwischen Genf und Gran Sasso.
Das Experiment hatte den Vorteil, dass der unter Physikern häufig in Vergessenheit geratene Sagnac-Effekt wieder ins Bewusstsein gerufen wurde. Er zeigt, dass die Lichtausbreitungs-Geschwindigkeit auf der Erde nicht konstant ist, weil ein Lichtsignal unterschiedliche Zeiten benötigt, um eine Fläche zu umkreisen. Es handelt sich aber gewiss nicht um „meinen“ Sagnac-Effekt. Bitte sagen Sie mir noch, wo ich nach Ihrer Meinung Frau Lopez „in die Irre geführt“ habe.
21. April 2018 um 20:43
Möglicherweise stört sich Herr Termathe, m. E. durchaus berechtigt, wenn der beschriebene Primitiv-Effekt mit dem Namen „Sagnac“ in Verbindung gebracht wird. Das ist mir dann doch auch ein bisschen zu hoch gestochen.
22. April 2018 um 11:22
@ Peter Rösch Nr. 10
Ich meine, dass die Verbindung dieses Primitiv-Effekts mit dem Namen „Sagnac“ nicht hoch gestochen ist, denn Sagnac hat die experimentelle Bestätigung dieses Effekts gebracht. Und bei den Relativisten gelten eben nur die experimentellen Überprüfungen der RT.
24. April 2018 um 00:18
@ Jocelyne Lopez Nr. 11
Ich meine, dass Herr Termathe ein durchaus berechtigtes Anliegen angesprochen hat. Letztlich ist der Begriff „Sagnac-Korrektur“ verdunkelnd, und er wurde genau in diesem Sinne von der PTB hineingewurstelt. Wenn nur die Anisotropie der Lichtgeschwindigkeit gemeint ist, dann sollte das auch so einfach bezeichnet werden, denn unter einer „Sagnac-Korrektur“ könnte angesichts des tatsächlich etwas komplexen Aufbaus des Sagnac-Experiments durchaus auch anderes verstanden werden, so wie es Herr Termathe angesprochen hat. Sagnac hat einen gegenüber der Erde rotierenden Drehteller benutzt – dies wiederum nach einer Idee von Harress – und erst Michelson und Gale sind auf den Gedanken gekommen, die Erde selbst als Drehteller aufzufassen und den Versuch – übrigens unter dann notwendigerweise grundlegender Abänderung des Meßverfahrens – entsprechend großmaßstäblich durchzuführen. Also wenn schon, dann – weil es um die Erdrotation und nicht um die Drehtellerrotation geht! – bitte
„Michelson-Gale-Korrektur“.
24. April 2018 um 23:54
Herr Dr. Engelhardt,
die Lichtgeschwindigkeit ist anisotrop? Was soll das jetzt wieder heißen?
Geschwindigkeit ist eine relative Größe und kann nur in Verbindung mit einem Bezugssystem angegeben werden. Die Lichtgeschwindigkeit macht da keine Ausnahme.
Beim Sagnac-Effekt geht es um den Weg, den zwei gegenläufige Signale in einer rotierenden Anordnung auf einem geschlossenen Weg vom Sender zum Empfänger zurücklegen, wobei der Abstand zwischen beiden (und den übrigen Komponenten in der bekannten Anordnung) konstant ist.
Abstand ist die Entfernung zwischen 2 Punkten zum gleichen Zeitpunkt.
Beim GPS ist der eine Punkt der Ort des Empfängers zum Empfangszeitpunkt. Die Geschwindigkeit des Empfängers spielt daher für die Abstandsberechnung keine Rolle. Der andere Punkt ist der Ort des Senders zum Empfangszeitpunkt, der aus der Position zum Sendezeitpunkt und den Bahndaten (Ephemeriden) berechnet wird.
Praktisch alle GPS-Publikationen suggerieren, dass Lichtweg und Abstand beim GPS das Gleiche seien. Das ist natürlich falsch. Abstand impliziert Gleichzeitigkeit, während es sich beim Lichtweg um eine in einem bestimmten Zeitintervall zurückgelegte Strecke handelt. Abstand und Weg sind zwei physikalisch völlig unterschiedliche Größen.
Sagnac-Effekt und GPS haben nichts miteinander zu tun. Es ist ein Irrweg, auf den diejenigen geschickt werden, die die elementaren physikalischen Grundlagen der Bewegungslehre nicht verstanden haben oder denen diese Grundlagen in den relativitätslastigen Unterrichtswerken absichtlich vorenthalten wurden (wie auch der Unterschied zwischen Frequenz und Wellenlänge).
26. April 2018 um 22:39
Um es noch einmal ganz deutlich zu sagen:
GPS beruht darauf, dass sich eine elektromagnetische Wellenfront im Vakuum mit der konstanten Lichtgeschwindigkeit c (299792458 m/s) geradlinig in alle Richtungen von der Quelle wegbewegt. Maßgebend ist dabei der Bewegungszustand der Quelle zum Emissionszeitpunkt, d.h. der Mittelpunkt der sich ausbreitenden Wellenfront in Form der Oberfläche einer Kugel, deren Radius mit Lichtgeschwindigkeit wächst, bewegt sich (im gewählten Bezugssystem) geradlinig mit der Geschwindigkeit weiter, die die Quelle zum Emissionszeitpunkt hatte.
Anschaulich habe ich das in ein paar Bildern dargestellt, die als Momentaufnahmen zu verstehen sind:
https://c.1und1.de/@519542296413215474/4mhvQ6cvSBmUa9b-IwxwLg
Beim GPS geht nur um einzige Wellenfront, nämlich die, auf die sich die Zeitangaben (Sendezeitpunkt und Empfangszeitpunkt) beziehen.
Basierend auf diesen Überlegungen liefert die GPS-Gleichung
Abstand = Lichtgeschwindigkeit * Signallaufzeit
den exakten Abstand zwischen dem Ort des Mittelpunkts der Wellenfront und dem Ort des Empfängers zum Empfangszeitpunkt.
GPS ist, wie der Name schon sagt, ein Verfahren zu Positionsbestimmung auf der Erde. Die Erde dreht sich mit konstanter Geschwindigkeit einmal am Tag um sich selbst.
Natürlich ist dabei die Stellung der Erde zum Empfangszeit zu berücksichtigen. Beim GPS geschieht das durch eine Koordinatentransformation (ECI – ECEF), die die Raumkoordinaten für einen beliebigen festen Zeitpunkt ineinander umrechnet.
Es gibt beim GPS keine unberücksichtigten Effekte.
Der dem GPS angedichtete Sagnac-Effekt dient nur dazu, davon ablenken, das das GPS die SRT in praktisch allen Punkten widerlegt, als da sind
– Konstanz der Lichtgeschwindigkeit (im Einsteinschen Sinne)
– Relativität der Gleichzeitigkeit
– Längenkontraktion
– Zeitdilation
und so weiter und so fort.
27. April 2018 um 19:05
Herr Termathe,
nachdem das Urmeter abgeschafft, d.h. ins Museum gestellt, und durch neun Ziffern sowie die Cäsiumsekunde ersetzt wurde, sind Längenmessungen nur noch über die Messung von Lichtlaufzeiten möglich. Dies hat zur Folge, dass ein Kreis auf der Erde zwei unterschiedliche Umfänge hat, je nachdem ob man ihn links herum oder rechts herum ausmisst. Das Verhältnis von Umfang zu Radius ist nicht mehr 2pi, selbst wenn das Papier völlig flach und eben ausgebreitet wurde. Dies haben die Messungen von Michelson/Gale zweifelsfrei ergeben.
Vor vielen Jahren habe ich bei der PTB angefragt, wie man nun auf Erden verfahren müsse, wenn man eine Fläche ausmisst, denn wir lehren ja den Kindern noch immer die Euklidische Geometrie, in der der Umfang eines Kreises einen eindeutigen Wert hat. Prompt hat mir die PTB die Sagnac-Korrekturformel geschickt, welche man benützen müsse, weil die Lichtgeschwindigkeit von Ost nach West eine andere sei, als jene von West nach Ost.
Ich habe dann noch den damaligen Präsidenten Professor Göbel gefragt, wie man bei der Ausmessung einer Turmhöhe verfahren müsse, von unten nach oben? oder von oben nach unten? weil doch die Frequenz der Cäsiumuhr von der Höhe abhängt. Er gab zu, dass er dazu keine befriedigende Antwort geben könne, aber gottseidank seien die höchsten Türme noch so niedrig, dass evt. Korrekturen verchwindend klein seien.
Auf meine Zusatzfrage, wie stark sich die Temperatur eines Kalorimeters erhöht, wenn von der Turmspitze ein Stein hineinfällt, d.h. welche Höhe man in m g h einsetzen müsse, hat er keine Antwort mehr gegeben.
Soviel zu Ihrer Frage nach der Anisotropie der Lichtausbreitung auf der rotierenden Erde und wie die PTB mit diesem Problem umgeht, das ihr die Relativisten eingebrockt haben.
30. April 2018 um 01:41
Herr Dr.Engelhardt,
nachdem wir uns ja schon darüber einig waren, dass die SRT haltloser Unsinn ist, ist es ebensolcher Unsinn, alle unterschiedlichen Geschwindigkeitsbegriffe der klassischen Physik, als da z.B. sind
– Absolutgeschwindigkeit (relativ zum Bezugssystem)
– Relativgeschwindkeit (relativ zu einem anderen Objekt)
– Ausbreitungsgeschwindigkeit (relativ zur Momentangeschwindigkeit der Quelle im Emissionszeitpunkt)
in einen Topf zu werfen und als anisotrope Geschwindigkeit zu bezeichnen, um sie von Einsteins Lichtgeschwindigkeit als absolute Größe zu unterscheiden, die dann als einzige isotrope Geschwindigkeit übrigbleibt.
Bei näherer Betrachtung zeigt sich beim Sagnac-Interferometer sofort, dass die gegenläufigen Lichtstrahlen überhaupt nicht auf dem gleichen Weg unterwegs sind und dass Überlagerungseffekte nur dadurch zustande kommen, dass die Lichstrahlen eine gewisse „Dicke“ haben müssen, um zur Interferenz gebracht werden zu können, was aber in den Rechnungen nicht zu finden ist. Daher ist die angegebene Formel auch nur als ein grober Schätzwert zu verstehen.
Das GPS dagegen beruht auf exakten Gleichungen. Die Ergebnisse bestätigen auch die konstante Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts im Vakuum.
04. Mai 2018 um 12:22
Herr Termathe,
im kommerziellen Sagnac-Interferometer, das in jedem modernen Flugzeug eingebaut ist (Licht-Kreisel-Kompass), pflanzt sich das Licht in Lichtleitern fort, befindet sich also in beiden Richtungen auf demselben Weg. Allerdings ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit bezogen auf den Strahlteiler in beiden Richtungen unterschiedlich.
Der lineare Dopplereffekt am CMB erlaubt, auf eine Relativgeschwindigkeit von 370 km/s relativ zum Wellensalat der Hintergrundstrahlung zu schließen. Es ist nicht unvernünftig, diese Geschwindigkeit der Erde als „Absolutgeschwindigkeit“ zu bezeichnen, die weder das Michelson-Interferometer noch das Sagnac-Interferometer noch das GPS messen kann.
07. Mai 2018 um 12:00
Herr Dr.Engelhardt,
auch in einem Lichtleiter pflanzt sich das Licht geradlinig fort, Totalreflexion sorgt dafür, dass es in dem Lichtleiter verbleibt. Es befindet sich also keineswegs in beiden Richtungen auf dem gleichen Weg. Was sich gegenüber dem Interferometer Sagnacs geändert hat ist die Anzahl der Umlenkpunkte (Spiegel). Die angegebene Formel bleibt damit ein Näherungswert.
Beim GPS geht es um Abstände. Abstand ist die Entfernung zwischen zwei Punkten zum gleichen Zeitpunkt und ist unabhängig vom gewählten Bezugssystem. Die Bezugssysteme beim GPS (ECI und ECEF) sind so gewählt, dass die Rechnung möglichst einfach wird. Was gleichzeitig stattfindet, wird mit dem genauesten derzeit verfügbaren Zeitmaßstab, nämlich Atomuhren, ermittelt.
Der Sagnac-Effekt dagegen beruht auf Frequenz und Interferenz, beides Größen, die vom den gewählten Bezugssystemen abhängen. Sagnac-Effekt und GPS haben nichts miteinander zu tun.
15. Mai 2018 um 08:22
Herr Gerd Termathe: Sie fallen schon wieder auf das Postulat rein: Die Licht-Geschwindigkeit wird vom LEEREN Raum nicht begrenzt. Und ein „Licht-Äther“ ist schon lange EMPIRISCH widerlegt, es gibt keinen „Doppler-Effekt“. Vielmehr beruhen die Frequenz-Verschiebungen bei den Doppel-Sternen auf unterschiedliche Licht-Gescwindigkeiten. Sehr anschaulich: Die Licht-Amplituden „prasseln“ unterschiedlich schnell auf den Empfänger. Das Licht kann beliebige Geschwindigkeiten annehmen, in der Astronomie müssen viele Entfernungen neu berechnet werden, denn die absolute Konstanz der Licht-Geschwindigkeit ist fundamental falsch. Dazu nur einen von mehreren BEWEISEN: In Bahn-Richtung der Erde gibt es Über-LG, nämlich (c + 30) km/sec, aber man misst diese AUF DER ERDE nicht. Warum wohl ? Antwort: Weil sich die LG mit der Quelle mit bewegt, was alleine schon die RT widerlegt.
15. Mai 2018 um 22:41
Herr Karl,
welche neuen Aspekte zum Thema wollen Sie mit Ihren Ausführungen einbringen? – Aufgrund Ihrer Ausführungen stelle ich mir vor, daß Sie sich noch nicht allzulange mit der relativitätstheoretischen Gemengelage auseinandersetzen, und Ihnen noch allerlei Nebel den Klarblick verstellt.