Hallo liebe Leser,
ich habe ein Problem, und zwar verstehe ich die Gleichung des Michelson Morley Experimentes gar nicht. ich verstehe nicht einmal wieso sie zuerst nur ein Nullresultat hatten, dann aber durch die relativitätstheorie den Erfolg erhalten haben… ich weiß es ist nicht wirklich clever von mir, dass nicht zu verstehen aber ich brauche unbedingt hilfe.
schönes wochenende noch.
anni
Hallo,
ich habe ein Problem, und zwar verstehe ich die Gleichung des
Michelson Morley Experimentes gar nicht.
„die Gleichung des MM-Experiments“? Glaubst Du, die Mathematik zu diesem Experiment erschöpft sich in einer einzigen Gleichung? Nein, das tut sie nicht. Wenn Du mit irgendeiner bestimmten Gleichung ein Problem hast, wäre es sinnvoll, diese hier hinzuschreiben.
wieso sie zuerst nur ein Nullresultat hatten,
Weil die Natur es so will. Sie ist so beschaffen, dass bei dem MM-Experiment ein Nullresultat herauskommt (im Rahmen der Genauigkeit der Versuchsanordnungen).
dann aber durch die relativitätstheorie den Erfolg erhalten haben…
Die Relativitätstheorie erklärt, wie es zu dem verblüffenden Nullresultat des MM-Experiments kommen kann, und beweist, dass Raum und Zeit dafür ganz bestimmte und, gemessen an unserer Alltagserfahrung, ziemlich „unerhörte“ Eigenschaften haben müssen.
aber ich brauche unbedingt hilfe.
Wieso unbedingt?
Einen sonnigen Sonntag
Martin
Hallo Martin,
Die Relativitätstheorie erklärt, wie es zu dem verblüffenden
Nullresultat des MM-Experiments kommen kann
das Nullresultat ist nur "verblüffend " unter den
Bedingungen der Äthertheorie.
und beweist, dass
Raum und Zeit dafür ganz bestimmte und, gemessen an unserer
Alltagserfahrung, ziemlich „unerhörte“ Eigenschaften haben
müssen.
Ohne Äthertheorie - also freie ungebremste Beweglichkeit
eines Teilchens (Photon) im Raum - entspricht das
Ergebnis den Erwartungen der Newtonschen klassischen
Theorie,ohne „unerhörte“ Eigenschaften von Zeit und Raum
Die Äthertheorie wurde von Einstein verworfen, die
„Verblüffung“ von ihm beibehalten .
Ergebnis: Spezielle Relativitätstheorie.
Gruß VIKTOR
Hallo Viktor,
Ohne Äthertheorie - also freie ungebremste Beweglichkeit
eines Teilchens (Photon) im Raum - entspricht das
Ergebnis den Erwartungen der Newtonschen klassischen
Theorie,
das MM-Experiment weist nach, dass Licht unabhängig vom Bewegungszustand der Quelle oder des Beobachters stets gleich schnell unterwegs ist. Das ist erstens für sich sensationell, zweitens bedeutet es, dass die Galilei-Transformation, auf der die klassische Mechanik beruht, für hohe Geschwindigkeiten falsch werden muss (die gewohnte Geschwindigkeitsverrechnung nach dem Schema „ein Matrose, der mit 5 m/s auf dem Deck eines Schiffs entlangläuft, dass sich mit 9 m/s relativ zum Ufer bewegt, hat gegenüber dem Ufer die Geschwindigkeit (5 + 9) m/s“ kann nicht ganz exakt stimmen), drittens folgt daraus direkt die Zeitdilatation (diese Lichtuhr, bei der man über den Satz des Pythagoras sofort den Lorentzfaktor γ = √(1 – v2/c2) herleiten kann). Wenn Du das nicht „unerhört“ findest, weiß ich auch nicht weiter.
Gruß
Martin
PS: Wenn es den Äther geben würde, hätte er mit einer „Abbremsung“ von Licht sowieso nichts zu tun. Man postulierte ihn als (dämpfungsfreien) Träger der Lichtwellen im mechanischen Sinn, also gerade so, wie z. B. die Luft der Träger der Schallwellen ist.
Hallo Martin,
Ohne Äthertheorie - also freie ungebremste Beweglichkeit
eines Teilchens (Photon) im Raum - entspricht das
Ergebnis den Erwartungen der Newtonschen klassischen
Theorie,das MM-Experiment weist nach, dass Licht unabhängig vom
Bewegungszustand der Quelle oder des Beobachters stets gleich
schnell unterwegs ist.
Dies kann aus dem Experiment nicht geschlossen werden.
Es ist dies ein Postulat Einsteins.
Kannst Du dieses Postulat aus dem Experiment nachweisen?
Das Lichtteilchen verhält sich wie eine Billardkugel
in einem gleichförmig bewegten luftleeren Inertialsystem
ohne Reibung oder Bremskräfte.(nach dem MM-Experiment !)
Es gibt keinen Grund einen „Beobachter“ des Vorganges
irgendwohin zu versetzen damit er NICHT die klassisch
bekannten Vorgänge feststellt oder berechnet.
Deine Einlassung beinhaltet schon die Kenntnis der SR.
Man kann nicht etwas voraussetzen was erst bewiesen
werden soll.
PS: Wenn es den Äther geben würde, hätte er mit einer
„Abbremsung“ von Licht sowieso nichts zu tun.
Nicht ganz.„Lichtgeschwindigkeiten“ in einem Medium
präsentieren sich abweichend von der maximal ange-
nommenen Lichtgeschwindigkeit im absoluten Vakuum.
Außerdem wollte ja das MM-Experiment unterschiedliche
Geschwindigkeiten , je nach Bewegungsrichtung des
Senders der Lichtquanten,feststellen.Dann aber doch
nur durch die „Einwirkung“ des Äthers, wie auch immer.
Was man angenommen hatte - Lichtausbreitung im Äther
wie Schall in der Luft - ist hier nicht unbedingt
relevant.
Gruß VIKTOR.
Moin,
das MM-Experiment weist nach, dass Licht unabhängig vom
Bewegungszustand der Quelle oder des Beobachters stets gleich
schnell unterwegs ist.Dies kann aus dem Experiment nicht geschlossen werden.
Es ist dies ein Postulat Einsteins.
Kannst Du dieses Postulat aus dem Experiment nachweisen?
Das ist Sinn und Zweck bzw. Ergebnis dieses Experiments. Wenn dem nicht so wäre, müßte die Lichtgeschwindigkeit in beiden Armen des Experiments verschieden sein, da die sich die Geschwindigkeiten beider Arme unterschiedlich zur Geschindigkeit der Erde auf Erdbahn addieren.
Gruß,
Ingo
Es war etwas anders. Die Relativitätstheorie brachte nicht das Ergebnis, sondern nur die Erklärung, warum es kein Ergebnis gab. Die Relativitätstheorie behauptet sogar, es könne nie, mit keinem Experiment der Welt, ein Ergebnis geben. Und gibt es bis heute auch nicht.
Hallo Viktor,
das MM-Experiment weist nach, dass Licht unabhängig vom
Bewegungszustand der Quelle oder des Beobachters stets gleich
schnell unterwegs ist.Dies kann aus dem Experiment nicht geschlossen werden.
Doch.
Es ist dies ein Postulat Einsteins.
Einstein hat nur eine (mathematische) Erklärung für das Ergebnis des Experiments geliefert.
Das Postulat ist bestenfalls, das sich nichts schneller als Licht bewegt in unserem Universum.
Gruß
Torsten
Hallo Ingo,
das MM-Experiment weist nach, dass Licht unabhängig vom
Bewegungszustand der Quelle oder des Beobachters stets gleich
schnell unterwegs ist.Dies kann aus dem Experiment nicht geschlossen werden.
Es ist dies ein Postulat Einsteins.
Kannst Du dieses Postulat aus dem Experiment nachweisen?Das ist Sinn und Zweck bzw. Ergebnis dieses Experiments. Wenn
dem nicht so wäre, müßte die Lichtgeschwindigkeit in beiden
Armen des Experiments verschieden sein
Das müßte so sein, das MM-Experiment kann das aber
nicht in dem geschlossenen Bezugssystem belegen.
(s.mein Beispiel Billiardkugel)
da sich die
Geschwindigkeiten beider Arme unterschiedlich zur
Geschwindigkeit der Erde auf Erdbahn addieren.
Das „Experimentalsystem“ hat zu vielen Objekten im
Raum viele Relativbewegungen. Zu jedem dieser Objekte
würde sich klassisch die Geschwindigkeit der im System
bewegten Objekte (Photon oder Billiardkugel)addieren.
Nachweisen (messen!)kann man beides nicht,nur berechnen.
M+M haben innerhalb des Systems „gemessen“(verglichen!)
Es geht mir hier nicht um die SR - richtig oder falsch.
Dies wäre ein anderes Thema.
Ich will hier nur darlegen, daß das MM-Experiment nichts
beweisen kann. (Außer vielleicht daß die Äthertheorie
nicht zu halten ist)
Gruß VIKTOR
Hallo Viktor,
Kannst Du dieses Postulat aus dem Experiment nachweisen?
alle bisher durchgeführten MM-Experimente haben das Negativergebnis bestätigt. Man hat die Apparatur um 90° gedreht, im Frühjahr und im Herbst gemessen (interessant wegen der Drehung der Erde um die Sonne), die Messung mit Licht einer schnell bewegten Quelle und mit Sternenlicht durchgeführt, und mit ständig wachsender Präzision. Unterschiedliche Lichtgeschwindigkeiten, wobei sehr kleine Unterschiede ausreichend wären, würden sich sofort durch Veränderung des Interferenzmusters bemerkbar machen – darauf beruht das Experiment. Eine solche Veränderung konnte aber bisher in keinem einzigen Fall beobachtet werden. Die Vakuum-Lichtgeschwindigkeit hat immer den Wert 3 · 108 m/s (gerundet), auch wenn Du Deine Taschenlampe auf einen Superzug montierst und mit 2 · 108 m/s auf das MM-Interferometer zurast.
Das Lichtteilchen verhält sich wie eine Billardkugel
Ausdrücklich nicht, denn Lichtteilchen können im Vakuum nur eine Geschwindigkeit haben, aber Billardkugeln jede unterhalb davon.
Nicht ganz.„Lichtgeschwindigkeiten“ in einem Medium
präsentieren sich abweichend von der maximal ange-
nommenen Lichtgeschwindigkeit im absoluten Vakuum.
Die Lichtgeschwindigkeit in Medien ist eine andere Geschichte. Mit der SRT hat sie nichts zu tun.
Außerdem wollte ja das MM-Experiment unterschiedliche
Geschwindigkeiten , je nach Bewegungsrichtung des
Senders der Lichtquanten,feststellen.Dann aber doch
nur durch die „Einwirkung“ des Äthers, wie auch immer.
Dass Licht eine Welle sein musste, war damals schon lange klar, weil es die typischen Welleneigenschaften, nämlich Beugung und Interferenz zeigt (Doppelspaltexperiment von Young). Also fragte man sich ganz natürlicherweise nach deren Träger, denn alle mechanische Wellen haben ja auch einen. Diesen hypothetischen Träger der Lichtwellen nannte man „Äther“. Was bei der Messung der Geschwindigkeit von Schallwellen passiert, wenn sich die Messapparatur durch das Medium bewegt (oder „Wind“ herrscht bei ruhender Apparatur), war auch wohlbekannt: das Ergebnis weicht von der wahren Geschwindigkeit (= die im ruhenden Medium) ab. Das MM-Experiment sollte diesen Effekt auch beim Licht enthüllen, und damit den Äther nachweisen.
Gruß
Martin
Hallo Martin,
ich kenne alle Deine Einlassungen, doch darum geht es
nicht.
einer schnell bewegten Quelle und mit Sternenlicht
durchgeführt, und mit ständig wachsender Präzision.
Unterschiedliche Lichtgeschwindigkeiten, wobei sehr kleine
Unterschiede ausreichend wären, würden sich sofort durch
Veränderung des Interferenzmusters bemerkbar machen
Ich weiß nicht wie groß die Geschwindigkeit der bewegten
Lichtquelle war im Verhältnis zu „c“.
Dies ist aber nicht relevant für das Ergebnis - eine
vermutete Veränderung des Interferenzmusters.
Wenn die Geschwindigkeit des Lichtes also in die
Versuchsanordnung nicht mit c sondern mit c+v ein-
gebracht worden wäre z.Bsp. mit v = 0,5*c !! dann wäre
das Ergebnis auch nicht anders.
Eine solche Veränderung konnte aber
bisher in keinem einzigen Fall beobachtet werden.
Warum auch. Innerhalb des Systems hatten die Licht-
teilchen eben in jeder Richtung die gleiche Geschwindig-
keit, ob „c“ oder c+v und innerhalb des Systems wurde
ihre „Wellenkomponente“ überlagert,verglichen.
Ich habe schon an anderer Stelle darauf hingewiesen,
daß die Reihenfolge bei der Bewertung des Experimentes
eingehalten werden muß. Die SR mit dem Postulat der
Lichtgeschwindigkeit als obere Grenzgeschwindigkeit
gab es da noch nicht.
Also - Lichtteilchen verhält sich wie Billiardkugel -
klassisches Verhalten - warum sollte dies verwundern
wenn der Äther wegfällt.
Gruß VIKTOR
Hallo Viktor,
ich kenne alle Deine Einlassungen, doch darum geht es nicht.
was beweist das MM-Experiment denn Deiner Meinung nach?
Gruß
Martin
Hallo Martin,
ich kenne alle Deine Einlassungen, doch darum geht es nicht.
was beweist das MM-Experiment denn Deiner Meinung nach?
Ich habe eigentlich schon alles dazu gesagt - nochmals:
Es beweist, das was Einstein festgestellt hat, daß es
den ruhenden Äther in dem sich die Lichtwellen fort-
bewegen, so nicht gibt.
Da nach dieser Feststellung die Lichtquanten sich in dem
geschlossenen System , klassisch, wie ungebremste
Billiardkugeln verhalten haben kann aus diesem Experi-
ment nicht folgerichtig abgeleitet werden, daß sich
ihre Geschwindigkeit nicht auch ,wie bei den Billiard-
kugeln, linear zur Geschwindigkeit anderer, relativ
zum System, bewegter Objekte addiert.
Die mathematischen Beschreibungen des Vorganges, welche
die SRT begründen,beschreiben diese unter Bedingungen
der Äthertheorie oder unter den Postulaten der SRT.
Ersteres wurde verworfen, die SRT noch nicht geboren.
Man kann also in das Experiment nicht SRT hineinstecken
um sie dann triumphierend wieder herauszuholen.
(Zirkelschluß !, Erläuterung s. z.Bsp bei Wikipedia)
DIESES Experiment jedenfalls ist kein Beweis für die SRT
Gruß VIKTOR
Hallo Viktor,
Es beweist, das was Einstein festgestellt hat, daß es
den ruhenden Äther in dem sich die Lichtwellen fort-
bewegen, so nicht gibt.
einverstanden.
Da nach dieser Feststellung die Lichtquanten sich in dem
geschlossenen System , klassisch, wie ungebremste
Billiardkugeln verhalten haben kann aus diesem Experi-
ment nicht folgerichtig abgeleitet werden, daß sich
ihre Geschwindigkeit nicht auch ,wie bei den Billiard-
kugeln, linear zur Geschwindigkeit anderer, relativ
zum System, bewegter Objekte addiert.
Man verrechnet die Geschwindigkeiten sogar ausdrücklich gemäß der gewöhnlichen Addition: für den MM-Experimentator bewegt sich in einem bestimmten Interferometerarm die Lichtwellenfront in einer Richtung mit „c + v“ und in der Gegenrichtung nach Reflexion am Spiegel mit der Geschwindigkeit „c – v“ (mit v = die Geschwindigkeit der Erde auf der Bahn um die Sonne ≈ 30 km/s). Das hat auch seine Richtigkeit, weil Geschwindigkeiten in einem Bezugssystem definitionsgemäß ganz schlicht die zeitliche Änderung von Koordinatendifferenzen sind. D. h. wenn ich ruhe und von hinten ein Raumschiff mit 0.9 c ankommt und von vorn auch eins mit 0.9 c, dann haben beide die Relativgeschwindigkeit 1.8 c zueinander. Das ist eine Aussage über ein Bezugssystem. Streng davon zu trennen ist die Frage, welche Geschwindigkeit der Pilot des einen Raumschiffs in Bezug auf das andere misst. Das wäre eine Aussage über zwei Bezugssysteme und setzt die Kenntnis der Koordinatentransformationen voraus.
DIESES Experiment jedenfalls ist kein Beweis für die SRT
Beweisen kann man eine Theorie prinzipiell sowieso nicht – nur widerlegen (sagt Popper). Und jemandem, der eine einzige reproduzierbare Abweichung zur SRT findet, dürfte der Nobelpreis sicher sein.
Gruß
Martin
Hallo Martin,
…
welche Geschwindigkeit der
Pilot des einen Raumschiffs in Bezug auf das andere :misst.
Messen kann man Geschwindigkeiten überhaupt nicht.
Das geht nur in „Gedankenexperimenten“ welche die
SRT begleiten.Man kann Geschwindigkeiten nur berechnen
wie auch immer.Dafür braucht man die klassischen Ansätze
nie verlassen.
Das
wäre eine Aussage über zwei Bezugssysteme
und setzt die Kenntnis der Koordinatentransformationen voraus.
Die der klassischen Theorie oder die der SRT:
Beweisen kann man eine Theorie prinzipiell sowieso nicht
Jedenfalls wird die SRT mit „Beweisen“ begleitet und
die Pauker jeder Bildungsstufe versuchen diese Beweise
ihren Lernenden verständlich zu machen.
Außerdem werden (auch begründete) Zweifel an der SRT
von allen mit der vorgenannten Bildung und auch von
qualifizierten Physikern sofort mit dem Hinweis
erschlagen, daß die SRT so gut bewiesen sei wie keine
andere Theorie und jede Querdenkerei (Zweifel) nicht
diskutabel.
nur widerlegen (sagt Popper).
Na ja, Popper muß man ja nicht glauben.
Und jemandem, der eine einzige
reproduzierbare Abweichung zur SRT findet, dürfte der
Nobelpreis sicher sein.
Denk ich nicht. Es geht auch ohne SRT.
Einstein hat ja für die SRT auch keinen Preis bekommen,
nur Staunen - bis heute.(s.Anfangsfrage)
Übrigens: Eine Theorie ist nicht bewiesen oder erhärtet
oder wie auch immer wenn (angeblich) keine Gegenbeweise
möglich sind. Die positive Beweispflicht ist immer
noch gefordert - oder bin ich da nicht mehr auf dem
neuesten Interpretationsstand ?
Oder habe ich Deine Einlassung zu „Beweisen“ oben
falsch verstanden ?
Gruß VIKTOR
Hallo Viktor,
Messen kann man Geschwindigkeiten überhaupt nicht.
es setzt voraus, dass man Gleichzeitigkeit definiert hat, d. h. eine Vorschrift zur Uhrensynchronisation hat/anerkennt. Dann kann man Geschwindigkeiten messen: v := Δx / Δt mit Δx = Länge des zurückgelegten Wegs (Maßstäbe anlegen), Δt = dazu benötigte Zeit (Uhr am Weganfangspunkt ablesen, Uhr am Wegendpunkt ablesen, Differenz der Werte bilden). Und die Relativgeschwindigkeit zweier Objekte in einem System ist schlicht w = u – v, d. h. die zeitliche Änderung der Differenz ihrer Koordinaten.
Unter einer Messung verstehe ich nicht nur den Vorgang der Messwerterfassung mittels geeigneter Apparaturen, sondern zähle der Einfachheit halber auch die anschließende Verrechnung der Daten dazu.
Das geht nur in „Gedankenexperimenten“ welche die SRT begleiten.
Jedes Gedankenexperiment muss so angelegt sein, dass man es auch real durchführen könnte.
Man kann Geschwindigkeiten nur berechnen
wie auch immer.Dafür braucht man die klassischen Ansätze
nie verlassen.
Siehe oben.
Das wäre eine Aussage über zwei Bezugssysteme
und setzt die Kenntnis der Koordinatentransformationen voraus.Die der klassischen Theorie oder die der SRT:
Die der SRT.
Jedenfalls wird die SRT mit „Beweisen“ begleitet und
die Pauker jeder Bildungsstufe versuchen diese Beweise
ihren Lernenden verständlich zu machen.
Die Ärmsten (beide Seiten… 
). Naja, man sollte auch nicht vergessen, dass die SRT vollständig aus den Maxwellgleichungen, d. h. den first principles der Elektrodynamik deduziert werden kann. Auch die bezugssystemunabhängige Konstanz der Lichtgeschwindigkeit kann man problemlos daraus herleiten. Andererseits treten die magnetischen Felder (B-Felder) als relativistischer Effekt schon bei nichtrelativistischen Geschwindigkeiten auf, und deren Existenz wird wohl niemand bestreiten wollen.
Außerdem werden (auch begründete) Zweifel an der SRT
von allen mit der vorgenannten Bildung und auch von
qualifizierten Physikern sofort mit dem Hinweis
erschlagen, daß die SRT so gut bewiesen sei wie keine
andere Theorie und jede Querdenkerei (Zweifel) nicht
diskutabel.
Sehe ich etwas anders: Wenn man über die SRT so nachdenkt, wird man immer auf das eine oder andere stoßen, was einem erstmal als Widerspruch erscheint. Das ist fast zwangsläufig zu erwarten, weil unsere Anschauung von der Zeit auf der absoluten Gleichzeitigkeit basiert. Eine relative Gleichzeitigkeit bürstet unser Vorstellungsvermögen gegen den Strich – wir können es nicht denken. Plagen wir uns also mit irgendeinem vermeintlichen Widerspruch herum, dann gibt es zwei Möglichkeiten.
Erstens: Man fragt sich, wie der Widerspruch im Rahmen der Theorie aufzulösen ist. Wenn man es selbst nicht rauskriegt, sucht man Rat bei einem Experten und wenn er gut ist, wird er die richtige Antwort geben können. Man versteht, akzeptiert, ist froh und setzt seinen Weg fort.
Zweitens: Statt den Widerspruch aufzuklären, sucht man weitere – und findet auch welche. Aber nicht, weil die Theorie tatsächlich logisch widersprüchlich ist (sie ist es nicht!), sondern weil wir uns eine relativistische Raum-Zeit-Struktur mangels Erfahrung gedanklich nicht (oder nur schwer) einsichtig machen können. Irgendwann hat man so viele Widersprüche zusammen, dass es für die Überzeugung, die Theorie könne nicht stimmen, reicht. Man ist stolz darauf, eine wichtige Theorie als falsch entlarvt hat. „Wieso hat das nur sonst noch niemand gemerkt? Müssen alles Deppen sein.“
Man urteile selbst über Erstens und Zweitens.
nur widerlegen (sagt Popper).
Na ja, Popper muß man ja nicht glauben.
Sagen wir, er darf als allgemein anerkannt gelten.
Und jemandem, der eine einzige
reproduzierbare Abweichung zur SRT findet, dürfte der
Nobelpreis sicher sein.Denk ich nicht. Es geht auch ohne SRT.
Wie meinst Du das? Es gibt eine Menge Effekte, die von der SRT sehr gut, aber klassisch nur miserabel bis garnicht erklärt werden können.
Einstein hat ja für die SRT auch keinen Preis bekommen,
nur Staunen - bis heute.(s.Anfangsfrage)
Ja, der Nobelpreis wurde ihm für seine Erklärung des fotoelektrischen Effekts zuerkannt.
Übrigens: Eine Theorie ist nicht bewiesen oder erhärtet
oder wie auch immer wenn (angeblich) keine Gegenbeweise
möglich sind.
Bei der SRT sind sie ja möglich (anders sieht es z. B. bei der Everettschen Viele-Welten-Interpretation der QM aus. Sowas ist dann „problematisch“). Ein real durchführbares Experiment mit einem reproduzierbaren Ergebnis, das nicht „passt“, reicht zur Falsifizierung aus – und wäre eine Sensation.
Gruß
Martin