Oft wird das Auge mit einer Fotokamera verglichen. Aber es gibt Unterschiede. Während eines Lidschlages empfindet das Gehirn den Ablauf eines Geschehens nicht unterbrochen - es ergänzt die fehlenden Bilder automatisch, sodass ein fortlaufender Ablauf erzielt wird.
Dagegen registriert die Kamera nur während der eingestellten Belichtungszeit. So erzeugt bei geeigneter Belichtungseinstellung die Kamera neben dem Abbild des Mondes auch das einiger Sterne. Das Sternenlicht hat den Stern jedoch vor vielen Jahren an ganz anderem Ort verlassen.
Gleiches passiert mit einem sich entfernenden Eisenbahnzug, der eine grüne Laterne am Anfang, eine rote am Ende mitführt. Das entferntere Licht muss früher gestartet sein, denn es musste ja zusätzlich den Weg längs des Zuges zurücklegen. Zu jenem Zeitpunkt war der Zug aber noch nicht so weit entfernt, sodass er verkürzt abgebildet wird. Man sieht ihn gestaucht. Dabei sind die Lichtfarben wegen des Dopplereffektes unmerklich verändert.
Gibt ein in der Mitte des Zuges mitfahrender Passagier ein Lichtsignal an die Zugenden und wird dort bei Eintreffen jeweils ein Stein aus dem Zug geworfen, so zeigt eine spätere Abstandsmessung zwischen den Steinen, dass der Zug keineswegs gestaucht war.
Das Bild des gestauchten Zuges ist Folge der endlichen Lichtgeschwindigkeit. Wäre die Zuglänge der Durchmesser einer Kugel, so wäre deren Bild ein Ellipsoid mit kurzer Achse in Fahrtrichtung.
Falls der Zug sich dagegen dem System des Beobachters nähert, wird die Kugel zigarrenförmig in x-Achse verlängert. In diesem Fall wurde das Licht am Zugende früher emittiert, als der Zug noch weiter entfernt war.
Da aber in beiden Systemen, ruhend oder bewegt, Kugeln vorliegen, muss eine Transformation ein Ellipsoid in eine Kugel überführen. Die Lichtgeschwindigkeit in beiden Systemen ist die gleiche, dann gilt das auch für eine sich ausbreitende Kugelwelle. Diese Forderung der Gleichheit führt, wie in (8) im Detail ausgeführt, zur Lorentztransformation.
Bereits um 1670 bestimmte Olaf Römer die Lichtgeschwindigkeit zu etwa 212000 km/sec. Nicht Wert und Genauigkeit des Ergebnisses, vielmehr die endliche Geschwindigkeit waren damals interessant. Man hätte somit zu jener Zeit bereits die Spezielle Relativitätstheorie entwickeln können, unabhängig von der Frage eines übertragenden Mediums. Aber die Maximalgeschwindigkeit von Postkutschen mit bestenfalls zwei Windlichtern links und rechts am Kutscherbock regten gewiss nicht zu solchen Gedanken an. Erst das Wissen um elektromagnetische Wellen, Invarianz bei Transformationen etc. stellte die damit aufgeworfenen Fragen.
In jenen Gleichungen ist der Quotient v/c (Relativ- zu Lichtgeschwindigkeit) die charakteristische Größe. Mit wachsender Relativgeschwindigkeit v wird die Eigenzeit im bewegten System aus Sicht des ruhenden Beobachters stetig verändert. Was aber, wenn auch c variabel ist? In einem Bereich hoher Adipoldichte geht c gegen Null, die Eigenzeit wächst damit und wird für v = c unendlich. Das sind die Bedingungen, wie sie im Umfeld „Schwarzer Löcher“ vorliegen (v>c führt zu imaginären Eigenzeiten).
Die Lorentzgleichungen vermitteln zwischen kinematischen Vorgängen in relativ gleichmäßig zueinander bewegten Systemen. Das lichtübertragende Medium hat zunächst keinen weiteren Einfluss. Die Forminvarianz r²-c²t²=0 für die Kugelwelle in beiden Systemen gelingt nur, wenn dem bewegten System aus der Sicht des festen eine andere Zeit bei gleichem c unterstellt wird, weil beide Signale zwar gleichzeitig die Kamera treffen, aber im bewegten System zu unterschiedlichen Zeiten gestartet sind.
Auf dem bewegten System selbst ist der Zeitverlauf jedoch gleich. Aus einer „Metasicht“ spricht das für eine Universalzeit und auch gleichmäßigen Verlauf der Zeit für einen Bereich konstanter Adipoldichte. Da die Lichtgeschwindigkeit in jedem System die gleiche ist, gilt dies auch für die Dichte der Adipole. Das ist auch Gegenstand des Relativitätsprinzips, wonach physikalische Vorgänge in Inertialsystemen in gleicher Weise verlaufen. Was aber ist ein anderes System? Praktisch jeder sichtbare Gegenstand. Immer liegt ein Punkt eines Gegenstandes am nächsten, ein anderer am entferntesten zum Auge - daher wird er, falls er sich bewegt, verformt wahrgenommen. Der Effekt ist jedoch in unserer unmittelbaren Umgebung bei den geringen lokalen Geschwindigkeiten nicht wahrnehmbar. Somit gilt, dass ein bestimmter Gegenstand in jedem System gleiche Abmessungen haben muss und dort die gleiche Zeit als für alle Systeme „gleichförmige Weltzeit“ abläuft. Aber jede Beobachtung eines Vorgangs in einem anderen System, insbesondere bei extrem großen Relativgeschwindigkeiten, bedarf zunächst einer Lorentz-Transformation, bevor sie im eigenen System gedeutet wird. Das war Anlass für die Einführung der invarianten Minkowski-Raumzeit.
Bisher galten die Überlegungen nur kinematischen Vorgängen ohne Massen, Kräfte und Energien - anders bei dynamischen: Der in früheren Kapiteln angenommene Adipol-Äther mit vollkommen anderen Eigenschaften erlaubt gedanklich nun ein mit dem Adipolgitter gekoppeltes Bezugssystem, wobei wiederum alle materiefreien Punkte, weit entfernt von schweren Massen, gleichwertig sind.
Bewegte Massen verdrängen Adipole. Doch nur dann kann man von einer Ruhemasse m0 sprechen, wenn die Masse in einem System, das an das Adipolgitter geheftet ist, die Geschwindigkeit v=0 hat. Relativ in diesem System bewegte Massen beeinflussen das Gitter, was aber für den Körper wegen der Antigravitation nicht dissipativ ist. Falls die Teilchen an Masse zunehmen, dann durch Zerfall stets vorhandener H-Teilchen, die Masse und Gravitationskraft des Körpers erhöhen. Relativgeschwindigkeiten sind im Vergleich zur Lichtgeschwindigkeit gering, selbst zwischen Objekten der Galaxien nicht größer als 1000 km/s. In solchen Systemen werden die Massen einzelner Körper extrem wenig voneinander abweichen. In der Teilchenphysik ist dieser Effekt immer zu berücksichtigen.
In einem Ruhesystem gebe es zwei identische Kupferwürfel. Die Masse des ruhenden beträgt mit s als Dichte
Mr = s * dV = s * dx * dy * dz. Mb = s’ * dV’ = s’ * dx’ * dy * dz
Der zweite möge sich mit konstanter Geschwindigkeit entfernen. Seine Ausdehnung in Bewegungsrichtung erscheint verkürzt. In beiden Fällen enthält die Kante in x-Richtung die gleiche Anzahl N Kupferatome. Damit ist die Gitterkonstante ebenfalls kleiner.
N, und damit auch die Masse des bewegten Würfels, ändert sich nicht, wenn ein absolutes Vakuum vorliegt, denn für eine Massenzunahme gibt es im vorliegenden Modell keine H-Teilchen als Quelle. Für Massengleichheit muss s * dx = s’ * dx’ sein. D.h., auch die Dichte ist zu transformieren.
Anders beim Vorliegen eines Äthers, der neben Adipolen zur Signalübertragung noch H-Teilchen enthält, die mit dem sich bewegenden Körper reagieren. Bei deren Zerfall sorgen die g+g- für Gewichtszunahme, die a+a- für den Anstieg der dazugehörenden Gravitationskraft. Wie es aber charakteristisch ist für die RT, sind diese Effekte erst bei sehr großen Geschwindigkeiten zu berücksichtigen. Im Desy-Ringbeschleuniger wurden Elektronen auf praktisch Lichtgeschwindigkeit beschleunigt. Die resultierende Masse betrug rund das 50000-fache der Ruhemasse. Rein rechnerisch wuchs dabei die Teilchenzahl von 1,7*10^7 auf etwa 8*10^11, der Teilchendurchmesser von 2,4*10-21 m auf 8,8*10-20 m. Der Umkehrschluss lautet: Gäbe es im Vakuum keine H-Teilchen (oder Adipole), wäre also das Vakuum wirklich leer, so gälte ausschließlich nur die kinematische Formänderung, die aber virtuell ist. Erst der vorhandene „Äther in der Form der H-Teilchen“ bewirkt die Variabilität der Masse.
Hier ist hilfreich, die umfangreichen Versuche von Kaufmann u.a. zur Bestimmung der Elektronenmasse als Funktion der Geschwindigkeit zu betrachten, die vor ca. 100 Jahren das Verhältnis m/m0 als Funktion von v/c ermittelten. Nur bei v = 0 im „Adipolsystem“ existiert die Ruhemasse m0. Jeder bewegte Körper in diesem System besitzt dagegen bereits einen Mantel von Adipolen und damit eine größere Masse. Die Dissoziationsenergie eines extrem schnell bewegten Wasserstoffmoleküls muss größer als das eines ruhenden sein, wenn beide Atome sich mit gleicher Geschwindigkeit voneinander entfernen.
In einem Inertialsystem mit dem Nullpunkt bei beliebigem v/c und korrespondierender Masse auf der Kaufmann-Kurve, der – wie der Kurvenverlauf zeigt -, bei kleinen v/c-Werten nahezu unverändert ist, läge eine andere Ruhemasse vor. Die weitere Beschleunigung dieses Elektrons verlangt eine größere Kraft. Sie ist proportional zur Tangentensteigung an das Kurvenbild von Kaufmann, das am besten durch die „Lorentz-Einstein-Gleichung“ beschrieben wird. Doch in der Kosmologie ebenso wie im Alltag sind im Adipolsystem Geschwindigkeiten sehr viel kleiner als die Lichtgeschwindigkeit (v<<c). Das Relativitätsprinzip ist daher nicht universell gültig, aber für alle Geschwindigkeiten in unserer Galaxie (maximales v/c < 0,003) gegeben.
Hier ein Analogon aus dem Alltag: Ein Flugzeug (Flugzeugträger!) startet gegen den Wind, um eine möglichst große Relativgeschwindigkeit zwischen Flügel und vorbeiströmender Luft zu erreichen. Dann wird der notwendige Auftrieb bereits nach kurzem Weg im System der Startbahn erreicht. Könnte ein Flugzeug mit einer Relativgeschwindigkeit von 100 km/h abheben, so sähe ein isolierter, stationärer Beobachter, der eine Windgeschwindigkeit von 100 km/h nicht bemerkt, das Flugzeug als Senkrechtstarter. Die Kraft F zur überwindung des Luftwiderstandes ist proportional zu v². Der Beobachter im Ruhesystem sähe die Geschwindigkeit v = 0, der Schub sollte für ihn Null sein. Bezogen auf das System, das mit dem strömenden Wind gekoppelt ist, muss der Schub bereits groß sein. Dabei dient die Antriebskraft der Kompensation des ständig auftretenden Verlustes durch zunehmende Reibung. Um das Flugzeug nun zu beschleunigen, muss, da bereits ein größerer Staudruck vorliegt, die Beschleunigungskraft größer sein.
Oder: Bei stürmischem Wetter ist es schwierig, einen festen Stand zu behalten. Will man jetzt gegen den Wind gehen, ist ein größerer Kraftaufwand notwendig als bei Windstille. Das Körpergewicht ändert sich nicht.
In einem an das Adipolfeld gehefteten, sonst materiefreien flachen Koordinatensystem sei eine Masse m0. In einem relativ zu diesem bewegten System ist die Masse durch Anlagern von g+g- größer und der Ring der Gravitonen äquivalent größer. Wären beide Massen etwa so groß wie die Erde, so müssten für eine startende Rakete der Energiebedarf richtungsabhängig ebenfalls verschieden sein sein: Auch hier wird das Einsteinsche Relativitätsprinzip in Frage gestellt. Allerdings muss auch dann wie beim Elektron v/c über 0,3, eine für Makrokörper nicht bekannte Geschwindigkeit.
Zur Bestimmung der Bewegungsgleichung dient eine relativistische Umgestaltung mit Hilfe der Darstellung der Raum-Zeit-Koordinaten im Minkowski-Raum. Daraus folgt die Vierergeschwindigkeit und aus dieser durch Multiplikation mit m0 der Viererimpuls
Weil bis zum Abszissenwert v/c = 0,3, gleichbedeutend mit Geschwindigkeiten um 100000 km/s, die Masse sich kaum ändert, kann m=m0 gelten, was gleichbedeutend ist mit Vernachlässigung der bereits vorliegenden kinetischen Energien in nur langsam bewegten Systemen gegenüber einem Adipolsystem.
Dies führt über die Energie-Impuls-Beziehung zu
E = m * c²
mit
m = m0 / (1-(v/c)2)1/2 = m0 * β mit β = 1 /(1-(v/c)2)1/2 .
Ab hier wird allgemein die Masse geteilt in Ruhemasse m0 und relativistische Masse m, und die kinetische Energie wird zu
Ekin =(m - m0) *c² .
Das Newton’sche Bewegungsgesetz
K = d/dt(m0*v) wird dann zu
K=d/dt(m*v),
wobei m selbst wiederum wie oben eine Funktion von v ist .
Bucerius/Schneider (8) nennen die Zuordnung von β zu m0 willkürlich, weil „empirisch kaum belegbar“. Es ist die Reaktion mit den H-Teilchen des Äthers, aus der insbesondere bei kleinen Teilchen und hohen Geschwindigkeiten eine schwerere Masse resultiert. Wenn aber die Ruhemasse beibehalten wird, ist eine forminvariante Darstellung der Bewegungsgleichung nicht möglich. Die kinetische Energie aus der SRT muss dann durch den Äther bestimmt werden. Ordnet man β der Länge dx‘ zu, weil vor der Beurteilung die Lorentz-Transformation anzuwenden ist, so bleibt die Masse m0 konstant. Ordnet man β dagegen der Masse zu, so wäre die Längenkontraktion physisch real, bewegte Teilchen also abgeplattet. Nun ist aber die Abplattung (ebenso wie der verkürzte Zug) für den Beobachter eine Folge der endlichen Lichtgeschwindigkeit, also nicht physisch real, die Massenzunahme nach Kaufmann u.a. aber real, so kann nur die Wechselwirkung des bewegten Körpers mit den H-Teilchen Ursache für die Gewichtszunahme sein.
Bereits in der Fluidmechanik in Gasen gilt für den Staudruck:
P = ½*ρ*v²
mit ρ als Dichte des Mediums. Mit ρ = m/V und V=Q*v (Q=Querschnitt des Körpers) folgt: P*Q*v = M/2*v². Die geleistete Verdrängungsarbeit entspricht der geänderten kinetischen Energie der Masse M.
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