Zur Konstanz der Ausbreitungsgeschwindigkeit
Hiermit nehme ich Bezug auf folgenden Eintrag in diesem Blog:
Günther Baer: „Brauchen wir ein neues physikalisches Weltbild?“
Nachstehend bringe ich einen weiteren Beitrag (Kapitel 4.14.2) von Günther Baer:
Zitat:
4.14.2 Zur Konstanz der Ausbreitungsgeschwindigkeit
Die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Welle in einem Medium ist von inneren und äußeren Bedingungen abhängig. Dazu gehören: Art und Zusammensetzung des Mediums, Materialeigenschaften, Druck, Temperatur, Dichte. Unter konstanten Bedingungen ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Welle gegenüber dem Stoff, in dem sie sich ausbreitet, konstant.
Mit anderen Worten: Die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Welle ist in jedem Medium unabhängig von Richtung und Geschwindigkeit der Quelle, die diese Schwingung ausgelöst (angeregt) hat.
Das sei noch an einigen selbstverständlichen Weisheiten verdeutlicht:
• Der Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Wasserwelle ist nicht anzumerken, ob die Schwingung durch einen senkrecht herabgefallenen Stein (ruhende Quelle) oder durch einen dahinfahrenden Kahn (bewegte Quelle) angeregt wurde. Die Welle breitet sich in beiden Fällen in alle Richtungen mit der gleichen Geschwindigkeit aus.
• Ein Schiff mit der Geschwindigkeit v, (ruhendes Gewässer), und eine Wasserwelle mit der Geschwindigkeit c, die sich aufeinander zu bewegen, haben die Relativgeschwindigkeit v + c. Eilt das Schiff einer ihm hinterherlaufenden Welle davon, besteht zwischen beiden die Relativgeschwindigkeit v – c.
• Zwei Wasserwellen, die sich aufeinander zu- oder voneinander fortbewegen, haben die Relativgeschwindigkeit 2c.
• Wegen der Konstanz der Schallgeschwindigkeit in Luft, unabhängig von der Bewegung der Quelle, ist ein Überschallflugzeug in der Lage, die Schallwellen, die es selbst erzeugt, hinter sich zu lassen.
• Ein Flugzeug mit der Geschwindigkeit v (in ruhend angenommener Luft) und eine Schallwelle mit der Geschwindigkeit c, die sich aufeinander zu- oder voneinander fortbewegen,
• haben die Relativgeschwindigkeit v + c. Eilt das Flugzeug der hinter ihm herlaufenden Welle davon, dann besteht zwischen beiden die Relativgeschwindigkeit v – c. Zwei Schallwellen, die sich aufeinander zu- oder voneinander fortbewegen, haben die Relativgeschwindigkeit 2c.
• Wir setzen fort, obwohl dies noch ,,streng verboten“ ist:
Eine Lichtwelle mit der Geschwindigkeit c (in ruhender latenter Materie) und ein ,,Beobachter“ mit der Geschwindigkeit v, die sich aufeinander zubewegen, sollten eigentlich ebenfalls zueinander die Relativgeschwindigkeit v+c haben ,,dürfen“. Zwei Lichtwellen, die sich aufeinander zubewegen, sollten eigentlich auch die Relativgeschwindigkeit 2c haben dürfen. Ausführlich darüber in II(1.5 und 1.6.5).
Wie einfach und einheitlich wäre doch die Natur zu deuten und zu handhaben, wenn sich auch ein lichttragendes Medium finden und nachweisen und anerkennen ließe! Wir erkennen dieses Medium, die latente Materie, das sich stets erneut als existenznotwendig erweist, grundsätzlich an und übertragen in wissentlich ,,verquerer“ Denkweise das dargestellte Wirkungsprinzip auch auf Entstehung und Ausbreitung der Lichtwellen.
Doch nach modernen physikalischen Auffassungen soll für die Lichtausbreitung alles ganz anders sein. Die moderne Physik ist zu eigenartigen Verrenkungen gezwungen, weil für die Lichtausbreitung nicht gelten ,,darf“, was für die Schallausbreitung in Luft und für die Ausbreitung der Wasserwellen selbstverständlich ist. Das Kurioseste an den modernen Vorstellungen vom Licht ist das ,,Gesetz von der Konstanz der Vakuumlichtgeschwindigkeit“. Man muß hier zwei ähnlich klingende Formulierungen mit völlig unterschiedlichem Hintergrund gut auseinanderhalten:
• Bereits in klassischen Vorstellungen ging man in Analogie zur Schallausbreitung in Luft davon aus, daß auch die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichtes in einem lichttragenden Medium konstant und unabhängig von der Bewegung der Lichtquelle ist. So war schon seit jeher nicht zu erwarten, daß die Geschwindigkeit des Lichtes, das von einem Stern zu uns gelangt, davon abhängt, ob sich diese Lichtquelle auf uns zu bewegt oder sich von uns entfernt. Das zu betonen ist notwendig, weil man diese Konstanz der Lichtgeschwindigkeit nicht mit der Einstein’schen ,,Konstanz der Vakuumlichtgeschwindigkeit“ verwechseln oder gar als deren Bestätigung auffassen darf.
• Nach Einstein gibt es kein lichttragendes Medium, und die Lichtgeschwindigkeit ist, unabhängig von der Relativgeschwindigkeit der Bezugssysteme zueinander, immer konstant.
Also: Ein Raumschiff mit der Geschwindigkeit v und eine Lichtwelle mit der Geschwindigkeit c, die sich aufeinander zu- oder voneinander fortbewegen, haben zueinander die Relativgeschwindigkeit c (!). Bewegen sich Raumschiff und Lichtwelle in gleicher Richtung, haben sie zueinander die Geschwindigkeit c (!). Zwei Lichtwellen, die sich aufeinander zu- oder voneinander fortbewegen, haben zueinander die Relativgeschwindigkeit c (!). Man beruft sich dabei auf ,,objektive Beobachtungstatsachen“. Über Ursprung, Motive und Konsequenzen dieses wissenschaftlichen Scherzes ausführlich in II(1.1 bis 1.9).
Wir bleiben bei der natürlichen, naheliegenden Grundauffassung: Die Konstanz der Ausbreitungsgeschwindigkeit ist für Wasser-, Schall- und Lichtwellen einheitlich nach vergleichbaren Wirkprinzipien erklärbar.
(Zitatende)
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