{"id":3265,"date":"2012-11-20T06:19:13","date_gmt":"2012-11-20T05:19:13","guid":{"rendered":"http:\/\/ekkehard-friebe.de\/blog\/?p=3265"},"modified":"2012-11-20T06:19:13","modified_gmt":"2012-11-20T05:19:13","slug":"zur-elektrodynamik-bewegter-korper-1968","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ekkehard-friebe.de\/blog\/zur-elektrodynamik-bewegter-korper-1968\/","title":{"rendered":"Zur Elektrodynamik bewegter K\u00f6rper 1968"},"content":{"rendered":"
\n
\"\"<\/dt>\n<\/dl>\n

<\/strong><\/strong>Von Joachim Meyer<\/strong>
\n<\/em><\/p>\n

Beitrag aus dem GOM-Projekt: 2394 weitere kritische Ver\u00f6ffentlichungen <\/span><\/a>
\n<\/strong>zur Erg\u00e4nzung der Dokumentation<\/span><\/a><\/strong> Textversion 1.2 \u2013 2004, Kapitel 4.\u00a0\u00a0<\/em><\/p>\n

Zur Elektrodynamik bewegter K\u00f6rper<\/strong>: [Abgeschlossen Mai 1966] \/ J. Meyer (Joachim Meyer, Dr. rer. nat, wiss. Assistent am Geophysikalischen Inst. d. Univ. G\u00f6ttingen). – G\u00f6ttingen: [Selbstverlag] 1968. 29 S. Auch unter: www.ekkehard-friebe.de\/Meyer-1968.htm<\/span><\/strong><\/a>\u00a0
\nZur Elektrodynamik bewegter K\u00f6rper <\/strong>von Prof. Dr. rer. nat. JOACHIM MEYER (1968)\n<\/p>\n

Zitat: <\/strong><\/p>\n

Inhalt\u00a0
\n<\/strong>\u00a7 1. Einleitung
\n\u00a7 2. Die Rolle des \u00c4thers in der modernen Physik
\n\u00a7 3. Das Prinzip der \u00c4quivalenz von Masse und Energie und seine Folgerungen
\n\u00a7 4. Einige spezielle Effekte im Lichte der allgemeinen Dynamik
\n\u00a7 5. Weiterer Ausbau der Theorie
\n\u00a7 6. Schlu\u00dfbemerkungen\n<\/p>\n

\u00a7 1. Einleitung <\/strong><\/p>\n

Mit dem Schlagwort \u201cRelativit\u00e4t\u201d verbinden sich in der Physik zwei verschiedene Vorstellungen, die in der Vergangenheit oftmals zu Mi\u00dfverst\u00e4ndnissen und Irrt\u00fcmern Anla\u00df gegeben haben. Es sind dies die Begriffe der \u201cK\u00f6rperrelativit\u00e4t\u201d, wie sie im MACHschen Prinzip ihren Ausdruck findet, und der \u201cStandpunkts-\u201d oder \u201cSystemrelativit\u00e4t\u201d, deren Bedeutung schon von LEIBNIZ voll erkannt worden ist und die erneut hervortritt in den EINSTEINschen Relativit\u00e4tsprinzipien. Da\u00df die uneingeschr\u00e4nkte Anwendung der Systemrelativit\u00e4t bei physikalischen und astronomischen Problemen h\u00e4ufig auf Schwierigkeiten st\u00f6\u00dft, die da\u00adzu zwingen, doch wieder einem bestimmten Bezugssystem den Vorzug zu geben, ist bekannt. Nicht nur da\u00df sich in einem System die Darstellung der Vorg\u00e4nge manchmal besonders ein\u00adfach gestaltet; die Beschreibung in einem ganz bestimmten Koordinatensystem bietet oftmals die einzige M\u00f6glichkeit, die Vorg\u00e4nge selber dynamisch, d.h. physikalisch, zu verstehen.<\/p>\n

So ist z.B. das Kopernikanische heliozentrische Weltbild, rein kinematisch betrachtet, vollkommen gleichwertig dem fr\u00fcheren geozentrischen Weltbild des PTOLEM\u00c4US. Aber erst der \u00dcbergang zu einem fest mit dem Fixsternhimmel verbundenen heliozentrischen Bezugssystem er\u00f6ffnete den verfeinerten Ausbau der Planetengesetze und deren mechanisch\u00ab Verst\u00e4ndnis, wies erst den Weg zu einer allgemeinen Himmelsmechanik.<\/p>\n

In der modernen Physik ist die Standpunkts- oder Systemrelativit\u00e4t mit der Postulierung der prinzipiellen Gleichwertigkeit aller Inertial- bzw. Gau\u00dfschen Koordinatensysteme in der speziellen bzw. allgemeinen Relativit\u00e4tstheorie bis zur letztm\u00f6glichen Kon\u00adsequenz durchgef\u00fchrt worden. Sie f\u00fchrt sowohl innerhalb der Elektrodynamik als auch innerhalb der relativistischen Mechanik jeweils zu einem widerspruchsfreien Gedankenge\u00adb\u00e4ude, dessen formaler Bau vor allem die Mathematiker seit seiner Entstehung fasziniert hat. Dennoch sind unter Physikern immer wieder Stimmen laut geworden, die Zweifel \u00e4u\u00dfern, dass es \u201cwirklich so ist\u201d.<\/em> Denn neben der \u00e4u\u00dferst stimulierenden Wirkung, die die relativistische Beschreibungsweise auf Experimentatoren ausge\u00fcbt hat, hat sie weder zu einem tieferen Verst\u00e4ndnis der physikalischen Vorg\u00e4nge \u2013 eher einem Verzicht auf Ver\u00adst\u00e4ndnis \u2013 gef\u00fchrt, noch zu einer Vereinheitlichung des physikalischen Weltbildes beige\u00adtragen. Dar\u00fcber hinaus sind mit der Entwicklung der Quantenmechanik gerade auch der relativistischen Vorstellungswelt neue Schwierigkeiten erwachsen. Die moderne theoreti\u00adsche Physik ist weit davon entfernt, eine umfassende Theorie aller bekannt gewordenen Er\u00adscheinungen bieten zu k\u00f6nnen.<\/p>\n

Auf die erkenntnistheoretischen Probleme, die durch die relativistische Auffassung von Raum und Zeit entstanden sind und die auch heute noch nicht befriedigend gekl\u00e4rt sind, soll hier nicht eingegangen werden. Auch die physikalischen Einw\u00e4nde richteten sich lange Zeit vornehmlich gegen die EINSTEINsche Interpretation der Lorentz-Transfor\u00admationen und deren innere Konsistenz, weniger gegen die Realit\u00e4t dieser Transformatio\u00adnen selbst. Auf die Notwendigkeit des \u201c\u00c4thers\u201d zu ihrem physikalischen Verst\u00e4ndnis hat in einer Reihe von Schriften bereits E. WIECHERT hingewiesen (vgl. \u00a7 2) und zugleich auch auf die beschr\u00e4nkte G\u00fcltigkeit der EINSTEINschen Relativit\u00e4tsprinzipien aufmerksam ge\u00admacht [1]. Gerade in j\u00fcngster Zeit sind aber sowohl um Grundkonzeption als auch um Folgerungen der Physik der Lorentz-Transformationen wieder in zunehmendem Ma\u00dfe Diskus\u00adsionen entbrannt, die die Fragw\u00fcrdigkeit der speziellen Relativit\u00e4tstheorie erneut haben hervortreten lassen (z.B. [3] \u2013 [14]). Daneben werden aber auch die bekannten Teste der allgemeinen Relativit\u00e4tstheorie schon l\u00e4ngst nicht mehr von allen Physikern als hinrei\u00adchend beweiskr\u00e4ftig angesehen (s. [15, 16]). An Ans\u00e4tzen zu Verbesserungen fehlt es nicht. Sie alle haben jedoch bisher nicht zu einer \u00c4nderung in der gegenw\u00e4rtig vorherr\u00adschenden Meinung gef\u00fchrt.<\/p>\n

Umso notwendiger lassen es die erhobenen Bedenken erscheinen, den gesamten Erscheinungenkomplex, deren Deutung man mit dem Begriff \u201cRelativit\u00e4tstheorie\u201d zusammen\u00adzufassen pflegt, ohne Voreingenommenheit einer kritischen Pr\u00fcfung zu unterziehen und zu versuchen, etwaige noch unerkannte physikalische Zusammenh\u00e4nge in den beobachteten Effekten aufzudecken. Dabei wird sich herausstellen, da\u00df die formalistische Erkl\u00e4rung durch die Relativit\u00e4tstheorie als unhaltbar aufgegeben werden mu\u00df, und zwar weniger aufgrund formaler Widerspr\u00fcche im inneren Aufbau dieser Theorie als vielmehr wegen der Un\u00advereinbarkeit der physikalischen Erfahrung mit den Grundprinzipien, auf denen sie ruht.<\/p>\n

Die von A. EINSTEIN [17] (Anmerkung 1<\/span>) als \u201eElektrodynamik bewegter K\u00f6rper\u201d entwickelte Relativit\u00e4tstheorie st\u00fctzt sich u. a. auf die Kinematik des starren K\u00f6rpers. Die eigentlichen Schwierigkeiten im Verst\u00e4ndnis werden auf Fragen der Geometrie zur\u00fcckgef\u00fchrt, die eben den Ausgangsprinzipien angepa\u00dft wird, so da\u00df sich ein in weitem Rahmen widerspruchsfreies Bild ergibt. Das gilt sowohl f\u00fcr die spezielle als auch f\u00fcr die allgemeine Re\u00adlativit\u00e4tstheorie. Von einer physikalischen Theorie hingegen, die Anspruch erhebt, der Wirklichkeit zu entsprechen, sollte man erwarten, da\u00df sie nicht allein bezweckt, die physikalischen Erscheinungen unter Zuhilfenahme zus\u00e4tzlicher, hypothetischer Prinzipien geometrisch zu \u201cerkl\u00e4ren\u201d,<\/em> sondern vor allem, da\u00df sie gestattet, die physikali\u00adschen Zusammenh\u00e4nge in den Erscheinungen dynamisch zu verstehen. <\/em>Eine Elektrodynamik bewegter K\u00f6rper, die dieser Forderung gen\u00fcgt, mu\u00df sich in erster Linie st\u00fctzen auf die Dynamik des starren K\u00f6rpers. Sie kann das mittels des Satzes von der \u00c4quivalenz von Masse und Energie, der von Seiten der Theorie zwar auch zun\u00e4chst als ein neues Prinzip betrachtet werden kann, dessen experimentelle Best\u00e4tigung im wesentlichen aber au\u00dfer Frage steht. Gerade diese \u00c4quivalenz von Masse und Energie stellt aber auch die Verbindung her zwischen den Gebieten der Mechanik und der Elektrodynamik (einschlie\u00dflich der Optik), die die Voraussetzung ist f\u00fcr eine Verschmelzung beider. Sie er\u00adm\u00f6glicht und fordert die uneingeschr\u00e4nkte Anwendung der mechanischen Gesetze auf elektrodynamische Probleme. Die Nichtbeachtung dieses Umstandes ist die eigentliche Ur\u00adsache der Schwierigkeiten, mit denen die Elektrodynamik bewegter K\u00f6rper auch heute noch zu k\u00e4mpfen hat. Eine volle Ber\u00fccksichtigung der dynamischen Bewegungsgesetze f\u00fcr die elektromagnetische Wellenausbreitung bei bewegtem Sender oder Empf\u00e4nger, eben aufgrund der \u00c4quivalenz von Masse und Energie, weist andererseits den Weg zu einer allgemeinen Dynamik im Sinne PLANCKs.<\/p>\n

In den nachfolgenden Ausf\u00fchrungen wird zun\u00e4chst die Beziehung des \u201c\u00c4thers\u201d zur Relativit\u00e4tstheorie noch einmal kurz erl\u00e4utert, unter Hinzunahme eines neuen Gesichtspunktes (\u00a7 2). Sodann werden, als ein erster Ausblick auf die allgemeine Dynamik, die Be\u00adwegungsgesetze der \u201cLichtkugel\u201d abgeleitet und die \u00e4lteren Einw\u00e4nde gegen eine systemabh\u00e4ngige Lichtgeschwindigkeit diskutiert (\u00a7 3). Die wichtigsten Versuchsergebnisse, betreffend relativistische Effekte, werden im Lichte der neuen Theorie interpretiert {\u00a7 4) und deren weiterer Ausbau umrissen (\u00a7 5). Abschlie\u00dfend werden einige zus\u00e4tzliche Pr\u00fcfm\u00f6g\u00adlichkeiten aufgezeigt, experimental-physikalischer sowie astronomischer Art (\u00a7 6). Eine analytische Grundlegung der allgemeinen Dynamik ist in Vorbereitung.<\/p>\n

\u00a72. Die Rolle des \u00c4thers in der modernen Physik <\/strong>Die prinzipielle Annahme eines \u00c4thers (wie in der urspr\u00fcnglichen LORENTZschen Theorie) erfordert notwendig die G\u00fcltigkeit der Lorentz-Transformationen, um den negativen Ausfall des Michelson-Versuchs erkl\u00e4ren zu k\u00f6nnen. Daraus folgt, da\u00df es nicht an\u00adgeht, aus der G\u00fcltigkeit der Transformationsformeln in irgendeiner Interpretation auf die Nichtexistenz des \u00c4thers zu schlie\u00dfen. Dieser Schlu\u00df w\u00e4re nur dann zwingend, wenn die Lorentz-Transformationen physikalisch gar nicht richtig w\u00e4ren.<\/p>\n

Andererseits zwingt bei Leugnung der Existenz eines \u00c4thers nichts dazu, die Lo\u00adrentz-Transformationen physikalisch als real anzusehen. Wenn es keinen Sinn hat, von der Bewegung der Lichtquelle oder des Empf\u00e4ngers gegen\u00fcber einem allgemeinen Weltuntergrund zu sprechen, dann ist jegliche Transformationsformel \u00fcberfl\u00fcssig und unbrauchbar. Die G\u00fcltigkeit der Lorentz-Transformationen ist dann und nur dann notwendig, wenn es einen Sinn hat, von einem \u00c4ther als allgemeinem Weltuntergrund zu sprechen.<\/p>\n

W\u00e4hrend in der LORENTZschen Theorie die \u00c4thervorstellung eine wesentliche Rol\u00adle spielte, wurde in der EINSTEINschen Relativit\u00e4tstheorie, die mit ihr formal identisch ist, die Existenz eines jeden \u00c4thers zun\u00e4chst streng geleugnet. Jedoch hat bereits E. WIECHERT ([21] \u2013 [24], [1], vgl. auch [ 25] ) gezeigt, \u201eda\u00df gerade die Relativit\u00e4tsgesetze, welche so oft gegen die \u00c4therhypothese ins Feld gef\u00fchrt werden, bei voller Ausmessung ih\u00adrer Tragweite dazu zwingen, die Existenz des \u00c4thers anzuerkennen\u201d. WIECHERT lie\u00df sich in seinen Betrachtungen vor allem von physikalischen Gesichtspunkten leiten (Anmerkung 2<\/span>): \u201eDie EINSTEINsche Relativit\u00e4tstheorie verlangt zur Erkl\u00e4rung der Bestimmtheit der von ihr ange\u00adnommenen \u2018Raum-Struktur\u2019 die Annahme des \u00c4thers\u201d [24]. Zum gleichen Schlu\u00df gelang\u00adte mehr als ein halbes Jahrhundert sp\u00e4ter E. G. CULLWICK [27], der ebenfalls die physika\u00adlische Ursache der relativistischen Effekte im \u00c4ther sieht. Jede physikalische Argumentie\u00adrung f\u00fchrt notwendig zu der Feststellung: Die Relativit\u00e4tstheorie ist eine \u00c4thertheorie. <\/em>Unmittelbar evident wird dies, wenn man auf die urspr\u00fcngliche Funktion des \u00c4thers zur\u00fcckgeht, aufgrund deren scheinbarer Notwendigkeit er \u00fcberhaupt in die Physik eingef\u00fchrt wurde. Unter dem Begriff \u201c\u00c4ther\u201d wurde in der mechanistischen Auffassung des 19. Jahrhunderts, als direktes Pendant zur Luft bei der Schallausbreitung, das zur Lichtausbreitung als Form einer Wellenausbreitung f\u00fcr erforderlich gehaltene \u201causbreitende Medium\u201d verstanden, ohne Kenntnis seiner weiteren Eigenschaften und ohne experimentellen Nach\u00adweis. Dem \u00c4ther allein wurde (und wird in abge\u00e4nderter Form implizit auch heute noch) eine die Lichtausbreitung bestimmende und ihr ma\u00dfgebende Funktion zugeschrieben. We\u00adsentliches und eindeutiges Kriterium f\u00fcr eine solche \u00c4thervorstellung ist, wie bei der Schallausbreitung, die Unabh\u00e4ngigkeit der Lichtausbreitung von der Bewegung der Quelle. Von einem \u00c4ther in eben seiner urspr\u00fcnglichen Bedeutung kann dann und nur dann gespro\u00adchen werden, wenn eine Bewegung der Lichtquelle (au\u00dfer einer \u00c4nderung der Wellenl\u00e4n\u00adge) ohne Einflu\u00df ist auf die Lichtausbreitung selbst, insbesondere auf die zu messende Lichtgeschwindigkeit. Damit erscheint die am Schlu\u00df des vorhergehenden Absatzes ge\u00adtroffene Feststellung trivial. Die einerseits \u00fcbliche Folgerung, aus dem negativen Ausfall aller Versuche, den \u00c4ther experimentell nachzuweisen, auf Nichtexistenz des \u00c4thers zu schlie\u00dfen, und die andererseits ebenso \u00fcbliche Forderung, den Interpretationen der Relativit\u00e4tstheorie physikalische Realit\u00e4t beizumessen, sind miteinander unvertr\u00e4glich.<\/p>\n

Nun ist es durchaus falsch, daraus einen inneren Widerspruch der Relativit\u00e4ts\u00adtheorie konzipieren zu wollen. Die prinzipielle Nichtnachweisbarkeit des \u00c4thers ist vielmehr gerade einer ihrer wesentlichen Bestandteile. Sie war sogar das eigentliche Leitmotiv bei der Aufstellung der Lorentz-Transformationen. Falsch ist lediglich, aus der Nichtnachweisbarkeit des \u00c4thers auf dessen Nichtexistenz zu schlie\u00dfen. Die Relativit\u00e4tstheorie erscheint damit, historisch gesehen, als ein Versuch, die durch das Michelson-Experiment ins Wanken geratene \u00c4thervorstellung zu retten und mit dem Ergeb\u00adnis dieses Experiments in Einklang zu bringen. Ob das daraus resultierende Weltbild der Wirklichkeit entspricht, ist eine andere Frage.<\/p>\n

Vom Standpunkt der klassischen Physik aus kann eine Entscheidung dar\u00fcber, ob letztlich die (relativistische) \u00c4thertheorie oder eine neu zu entwickelnde Nicht-\u00c4ther-Theorie der realen Welt am n\u00e4chsten kommt, theoretisch nicht erfolgen. Sie wird erst erm\u00f6glicht durch ein dar\u00fcber hinausgehendes neues Prinzip.<\/p>\n

\u2014\u2014\u2014\u2014\u2014\u2014\u2014\u2014\u2014\u2014\u2014\u2014<\/p>\n

Anmerkung 1:<\/strong> vgl. auch die zusammenfassenden Werke von BORN [18] und LAUE [19] sowie den Encyklop\u00e4die-Artikel von PAULI [20].
\nAnmerkung 2:<\/strong> unter Hinweis auf eine Bemerkung des Mathematikers B. RIEMANN [26] \u00fcber die Frage nach dem \u201einneren Grunde der Ma\u00dfverh\u00e4ltnisse des Raumes\u201d: \u201eEs f\u00fchrt dies hin\u00fcber in das Gebiet einer anderen Wissenschaft, in das Gebiet der Physik, \u2026.\u201d.\n<\/p>\n

Zitatende <\/strong><\/p>\n

Lesen Sie bitte hier<\/span><\/a><\/strong> weiter!<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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