{"id":2768,"date":"2010-04-09T09:14:47","date_gmt":"2010-04-09T08:14:47","guid":{"rendered":"http:\/\/ekkehard-friebe.de\/blog\/?p=2768"},"modified":"2010-04-13T19:41:50","modified_gmt":"2010-04-13T18:41:50","slug":"francesca-intini-2002-uber-gps-und-sagnac","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ekkehard-friebe.de\/blog\/francesca-intini-2002-uber-gps-und-sagnac\/","title":{"rendered":"Francesca Intini 2002 \u00fcber GPS und SAGNAC"},"content":{"rendered":"

Nachstehend bringe ich einen Bericht vom 30. M\u00e4rz 2010 von G. O. Mueller<\/span><\/a><\/strong>. Einleitend schreibt Mueller dazu:<\/p>\n

\u201eWir haben eine Arbeit aus Italien f\u00fcr die Dokumentation aufbereitet, die wir f\u00fcr sehr interessant halten, die aber nat\u00fcrlich wohl kaum gelesen wird. [ . . .]\u00a0
\n<\/em>Frau Intini – eine der wenigen Autorinnen zum RT-Thema – liefert erst mal eine detailliertere Analyse der Synchronisierungsprobleme des GPS (sie wurde 1999 in Bari mit einer Arbeit \u00fcber\u00a0den \u00a0Sagnac-Effekt\u00a0 promoviert) und zeigt dabei, da\u00df nur die Gravitation eine Rolle spielt, aber nicht die SRT. Der Clou ist aber die SAGNAC-Analyse mit \u2013 wie es die SRT verlangt — zwei Beobachtern, einer im Labor und einer auf der drehenden Scheibe! Beide widersprechen sich, der Anspruch auf eine SRT-Deutung ist damit erledigt.\u201c <\/em><\/p>\n

Zitat:
\n<\/strong>GOM-Bericht, 30.3.10
\nIntini, Francesca: II tempo sui satelliti del GPS e I’effetto Sagnac.
\nIn: La natura del tempo. [Hrsg.:] Franco Selleri. Bari 2002, S. 185 – 211.\n<\/p>\n

Beschreibt und analysiert zwei von der Relativistik als Best\u00e4tigungen der SRT behauptete Effekte oder Anwendungen: den Sagnac-Effekt und das GPS-System. Beide Effekte beruhen auf einer Rotation und k\u00f6nnen daher argumentative Parallelen aufweisen. Beschreibt die aktuell verwendeten Zeit-Konventionen (GMT, UTC, TAI) und die Beziehungen zwischen astronomischer und atomarer Messungsbasis, die GPS-Zeit als atomar begr\u00fcndete TAI (S. 185 – 190).<\/p>\n

Beschreibt das Funktionieren des GPS-Systems und die erforderlichen vielf\u00e4ltigen Korrekturen, um eine m\u00f6glichst korrekte Synchronisierung, Zeitmessung und Zeit-\u00dcbertragung und damit genaue Ortsbestimmungen zu erhalten (S. 197 – 198):<\/p>\n

(1) Korrekturen wegen der Signalverarbeitung in den Instrumenten an Bord der Satelliten;
\n(2) Korrekturen der Verz\u00f6gerungen durch die Ionosph\u00e4re, variieren zwischen Tag (wenige nsec) und Nacht (mehrere hundert nsec) und au\u00dferdem zyklisch (11 Jahre) und sind frequenzabh\u00e4ngig, weshalb f\u00fcr die Kommunikation mit den Satelliten zwei verschiedene Frequenzen eingerichtet sind;
\n(3) Korrekturen der Verz\u00f6gerungen durch die Troposph\u00e4re (bis zu mehreren hundert nsec), die vom Wassergehalt der Atmosph\u00e4re verursacht werden und nicht durch verschiedene Kommunikationsfrequenzen ausgeglichen werden k\u00f6nnen, sondern nur durch Me\u00dfwerte f\u00fcr Wassergehalt, Temperatur und Druck in einem mathematischen Modell ber\u00fccksichtigt werden k\u00f6nnen;
\n(4) Ausgleich von St\u00f6rungen durch galaktische Strahlungsquellen (einige nsec);
\n(5) Ausgleich von St\u00f6rungen durch mehrfache Signalwege zur Empfangsantenne, z. B. Reflektionen an anderen Objekten, die zu Interferenzen f\u00fchren (mehrere hundert nsec);
\n(6) Korrektur relativistischer Effekte durch die Bewegung der Satelliten relativ zu den Erdstationen im Gravitationsfeld der Erde;
\n(7) Korrektur des Sagnac-Effekts durch die Rotation der Erde (mehrere hundert nsec). Erl\u00e4utert die relativistischen Effekte (S. 199-200) nach SRT und ART, die in verschiedenen Zeitdilatationen bestehen (SRT: relative Geschwindigkeiten zwischen Inertialsystemen; ART: Uhren in verschiedenen Gravitationsfeldst\u00e4rken) und die Korrekturma\u00dfnahmen:
\n(8) die Satellitenuhren gehen durch Gravitationseffekte vor (38 microsec) und werden deshalb vor dem Start des Satelliten entsprechend eingestellt;
\n(9) die Abweichungen der Satellitenbahnen von der Kreisform zu elliptischen Bahnen bedeuten Schwankungen der H\u00f6he \u00fcber der Erde und f\u00fchren zu Variationen der Bahngeschwindigkeit des Satelliten, weshalb die Korrekturen der Uhren vor dem Start des Satelliten nicht mehr ausreichen und nochmals eine Korrektur entsprechend der Position des Satelliten in seinem Orbit vorgenommen werden mu\u00df;
\n(10) w\u00e4hrend der Signal\u00fcbertragung vom Satelliten zum Empf\u00e4nger auf der Erde wird der Empf\u00e4nger mit der Erdrotation weiterbewegt: die Gr\u00f6\u00dfe der \u00c4nderung h\u00e4ngt ab von der L\u00e4nge des Signalweges und kann mehrere hundert nsec betragen; wird als „Sagnac-Korrektur“ bezeichnet; erreicht ihren gr\u00f6\u00dften Wert, wenn der Empf\u00e4nger sich am \u00c4quator befindet und der Satellit dicht am Horizont steht. (S. 200)\n<\/p>\n

Diskutiert kritisch die behauptete Interpretation der „Sagnac-Korrektur“ als relativistisch (S. 203-209). Gem\u00e4\u00df der SRT m\u00fcssen zwei Beobachter angenommen werden: einer im Laborraum und einer auf der drehenden Scheibe, auf deren Rand die beiden Strahlen in entgegengesetzten Richtungen umlaufen und das Interferenzbild ergeben. Obwohl die rotierende Scheibe eindeutig kein Inertialsystem ist (S. 206-207), ist behauptet worden, da\u00df man das Experiment im Rahmen der SRT interpretieren kann, weil ein sehr kleiner Ausschnitt der Lichtbahn als fast geradlinig betrachtet werden kann, deshalb der Beobachter auf der rotierenden Scheibe sich in diesem Ausschnitt als inertial bewegt betrachten kann und folglich die LORTF anzuwenden sind; mit ihnen k\u00f6nnen die Koordinaten des Labor-Systems in die der rotierenden Scheibe umgerechnet werden. Die Anwendung der LORTF ergibt eine Formel f\u00fcr den Sagnac-Effekt jedoch nur f\u00fcr einen Beobachter im Mittelpunkt der rotierenden Scheibe, wodurch die von der SRT behauptete \u00c4quivalenz aller Inertialsysteme verletzt wird. Mit der SRT kann der Sagnac also nicht erkl\u00e4rt werden.<\/p>\n

Paul Langevin hat erstmals 1921 den Sagnac-Effekt auf der Grundlage der ART zu erkl\u00e4ren versucht (S. 207-208). Mit dem \u00c4quivalenzprinzip Gravitation\/Beschleunigung behandelte er die Beschleunigung am Rand der Scheibe als Gravitation. Das Ergebnis lieferte jedoch widersprechende Urteile der beiden Beobachter \u00fcber die Vorg\u00e4nge auf der rotierenden Scheibe:<\/p>\n

(A) Der Labor-Beobachter sieht die Lichtstrahlen verschieden lange Wege bis zum Interferenzbild durchlaufen, und da ihre Geschwindigkeit immer c sein soll, brauchen sie verschiedene Zeiten. (Verschiedene Wege mit gleichen Geschwindigkeiten f\u00fchren zu verschiedenen Zeiten.)
\n(B) der rotierende Beobachter dagegen sieht die Lichtstrahlen genau gleiche Wege zur\u00fccklegen, so da\u00df ihr zeitversetztes Eintreffen am Interferenzbild nur dadurch verursacht sein kann, da\u00df sie sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegt haben. (Gleiche Wege mit verschiedenen Geschwindigkeiten f\u00fchren zu verschiedenen Zeiten.)\n<\/p>\n

(S. 208-209:) „Il motivo per cui \u00e8 necessario ricorrere a questo accorgimento risiede nel fatto che, quando si cerca di calcolare i tempi di propagazione dei due fasci luminosi sul sistema rotante, si giunge inevitabilmente a concludere, usando le regole einsteiniane, che la velocit\u00e0 con cui essi si propagano in versi opposti lungo il bordo del disco in rotazione \u00e8 diversa! Quando la piattaforma \u00e8 in rotazione, un osservatore nel laboratorio vede i due impulse luminosi percorrere distanze diverse per giungere al rivelatore. Poich\u00e8 in tale sistema di riferimento la loro velocit\u00e0 di propagazione \u00e8 sempre c , essi impiegheranno tempi diversi per arrivare a destinazione.<\/p>\n

Ma per un osservatore sulla piattaforma, la distanza che ciascun fascio luminoso deve percorrere per giungere al rivelatore \u00e8 esattamente la stessa del suo compagno, quindi l’unica ragione per cui vi giungono in tempi diversi sta nel fatto che la percorrono a velocit\u00e0 differenti.“<\/p>\n

Die Relativisten versuchen, das ART-Ergebnis durch eine abstrakte Neudefinition der Zeit umzudeuten, die nicht die reale Zeit ist. Der Sagnac-Effekt beweist jedoch, da\u00df sich das Licht auf der rotierenden Scheibe in verschiedenen Richtungen mit verschiedenen Geschwindigkei\u00adten bewegt. – Wenn man den Sagnac-Versuch in die Dimensionen der Erdkugel (als rotieren\u00adden K\u00f6rper) \u00fcbertr\u00e4gt, so beweist er verschiedene Ausbreitungsgeschwindigkeiten f\u00fcr das Licht als absoluten Effekt, der keine relativen Bewegungen voraussetzt. Diese Erkenntnis ist f\u00fcr das GPS-System von Bedeutung. Das GPS-System wurde auf der Grundlage von Isotropie und Konstanz der Lichtausbreitung aufgebaut und erforderte deshalb die nachtr\u00e4gliche „Sagnac-Korrektur“ (S. 210).
\n(Zitatende) <\/strong>\n<\/p>\n

Beste Gr\u00fc\u00dfe Ekkehard Friebe<\/span><\/a> <\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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