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Einstein relativiert - gekrümmte Vorstellungen, gedehnte Wahrheiten

Albert Einstein wurde für seine Relativitätstheorien bejubelt, aber hatte immer auch seine Kritiker. Da mehr und mehr Probleme mit seinen Erklärungen der physikalischen Realität auftreten, beginnt sich der wissenschaftliche Konsens zu wandeln.


Anm. d. Red.: Dieser Artikel ist der erste Teil eines zweiteiligen Artikels, der im englischen NEXUS Vol. 14, No. 5 und 6 erschien, dessen Übersetzung aber nie von uns gedruckt wurde. Das englische Original finden Sie unter diesem Link; eine Übersetzung des zweiten Teils ist nicht geplant.

In einer Erklärung kurz nach dem Tod von Professor Albert Einstein am 18. April 1955 sagte der amerikanische Präsident Dwight Eisenhower:

„Kein anderer Mensch hat so viel zu dem enormen Wissenszuwachs im 20. Jahrhundert beigetragen.“

45 Jahre vor dem Ende des Jahrhunderts war er sich seiner Sache offenbar ziemlich sicher und fuhr fort:

„Niemand sonst verfügte bisher so bescheiden über die Macht des Wissens, niemand war überzeugter, dass Macht ohne Weisheit ins Verderben führt. Für alle, die im nuklearen Zeitalter leben, war Albert Einstein ein lebendiges Beispiel für die machtvollen kreativen Fähigkeiten des Individuums in einer freien Gesellschaft.“1

Die Zeitschrift TIME ehrte ihn auf ihrem Titelbild vom 31. Dezember 1999 als „Persönlichkeit des Jahrhunderts“.2

Zu Lebzeiten erhielt Albert Einstein (1879-1955) wissenschaftliche Anerkennung für seine Theorien zur Brown’schen Molekularbewegung, zum photoelektrischen Effekt, zur Bose-Einstein-Statistik der Thermodynamik und natürlich vor allem für die Spezielle Relativitätstheorie (SRT, 1905) und die Allgemeine Relativitätstheorie (ART, 1915-16). Seine Erklärungen des photoelektrischen Effekts brachten ihm 1921 den Nobelpreis ein.3 Aufgrund seiner unzugänglichen und meist schwer erfassbaren Theorien wurde Einstein zum Sinnbild des mystischen Wissenschaftlers im Elfenbeinturm. Er war ein stiller und freundlicher Mensch, dessen schillernde Erscheinung und dessen kryptische Aussagen ihn zu einem Idol sowohl für Wissenschaftler und Science-Fiction-Autoren als auch für den einfachen Mann auf der Straße machten.

Dennoch gab es schon zu Einsteins Lebzeiten Menschen, die seine Größe anzweifelten, und mehr als 50 Jahre nach seinem Tod, wo sein Ruhm nun gesichert scheint, treten erneut diejenigen auf den Plan, die die Relativitätstheorie zu kritisieren wagen.4 Im Folgenden erfahren Sie einige Gründe dafür.

Die Äther-Kontroverse

Die Ursache für Einsteins mythischen Ruhm, und möglicherweise für seinen bevorstehenden Fall, ist eine geheimnisvolle Substanz namens „Äther“. Der Äther wurde bereits im 5. Jahrhundert vor Christus in verschiedenen Werken griechischer, ägyptischer und indischer Philosophen beschrieben.5 Ihren Vorstellungen nach ist der Äther die feinste Substanz der Schöpfung – die Mutter aller Phänomene. Der Philosoph Anaxagoras vermutete schon zu jener Zeit, dass Atome Wirbel innerhalb des Äthers seien – ein Konzept, das 2.500 Jahre später von dem genialen schottischen Physiker William Thomson alias Lord Kelvin (1824-1907) erneut aufgegriffen wurde.6

Die Gründe für eine Wiederbelebung dieser alten Konzepte waren bestimmte Weiterentwicklungen in der Wissenschaft. Im frühen 19. Jahrhundert hatten Michael Faraday und Hans Oersted den Elektromagnetismus entdeckt, und in der Mitte desselben Jahrhunderts bewies Dr. Hermann Helmholtz (1821-94), dass diese Kräfte sich im „leeren Raum“ in Form von Wellen ausbreiten. Wissenschaftliche Koryphäen wie Michael Meyerson, Lord Kelvin und Robert Young wetteiferten daraufhin um die beste Erklärung für diese Phänomene, doch den Sieg trug schließlich James Clerk Maxwell (1821-79) davon. 1864 stellte er seine Theorie eines „mechanischen Äthers“ vor – einer unsichtbaren, ätherischen Substanz, elastisch und voller kleiner „Räder im Leerlauf“. Der Magnetismus wurde als Wirbel in diesem Äther aufgefasst, die Elektrizität dagegen als Verformung der Wirbel und Räder. Durch einen kontinuierlichen Verformungs- und Rotationsprozess konnte der Elektromagnetismus in vier fundamentalen Gleichungen ausgedrückt und erklärt werden, die heute als Maxwell’sche Gleichungen bekannt sind.7

Diese Gleichungen und das Bild, das sich aus der Theorie des „mechanischen Äthers“ ergab, wurde für die Wissenschaft des 19. Jahrhunderts zu einer einträglichen Goldmine: Zahlreiche Phänomene konnten zufriedenstellend beschrieben werden, und das Licht konnte schließlich als elektromagnetische Welle mit ultrakurzen Wellenlängen erklärt werden.

Mit diesem theoretischen Gerüst begannen die Wissenschaftler nun eine Diskussion über den Äther, aus der drei Lehrmeinungen hervorgingen: (1) die Erde durchquert ein unbewegliches Äthermeer, (2) die Erde führt den Äther mit sich, und (3) der Äther selbst ist in Bewegung. Die hitzigen Debatten zwischen den Anhängern dieser drei Lehrmeinungen verlangten nach einem endgültigen Beweis, doch dieser war nur mit entsprechender Technik möglich. Bis in die 1880er Jahre gab es keine zuverlässigen mechanischen Geräte, doch dann konstruierte Professor Albert Michelson (1852-1931) von der Case University in Cleveland, USA, sein Interferometer, das bis aufs Millionstel genau funktionierte. Ein solches Gerät ist in der Lage, Unterschiede zwischen zwei eintreffenden Lichtstrahlen als geometrische Interferenzmuster darzustellen – Muster also, die entstehen, wenn verschiedene Lichtstrahlen auf denselben Punkt treffen und sich je nach Phasenlage entweder verstärken oder abschwächen.

Dem berühmten Michelson-Morley-Experiment lag folgende Idee zugrunde: Zwei Lichtstrahlen werden verschiedene Wege entlanggeführt, die nach irdischen Maßstäben gleich lang sind – mit dem einzigen Unterschied, dass der eine Strahl in der Bewegungsrichtung der Erde durch das „Äthermeer“ und der andere Strahl quer dazu verläuft. Spiegel und Prismen sorgen dafür, dass die zwei Lichtstrahlen schließlich am gleichen Punkt aufeinander treffen. Würden die Lichtwellen entlang der Bewegungsrichtung der Erde durch das Äthermeer beschleunigt, und die Lichtwellen quer zur Erdbahn nicht beeinflusst, dann kämen diese zu unterschiedlichen Zeitpunkten an – vorausgesetzt, die Ätherwellen, die wir als Licht bezeichnen, hätten in unterschiedlichen Richtungen auch unterschiedliche Geschwindigkeiten. Dann würde der Beobachter eine Abschwächung des Lichts wahrnehmen, da die Wellen versetzt einträfen und eine negative Interferenz erzeugten.

Als treuer Anhänger der statischen Äthertheorie handelte Michelson streng nach diesem Modell. Er argumentierte, dass der Äther alle – schwere und leichte – Objekte durchdringt, und daher auch die Geschwindigkeiten der sich ausbreitenden Lichtwellen auf die genannte ART beeinflusst. Um sein Konzept zu überprüfen und festzustellen, ob es irgendeinen Unterschied zwischen einem parallel und einem senkrecht zur Erdbewegung ausgerichteten Lichtstrahl gibt, stellte er sein Interferometer im Keller des Universitätsgebäudes auf. Michelson und sein Kollege Edward Morley (1838-1923) nahmen an, dass der Lichtstrahl in entgegengesetzter Richtung zur Erdbewegung verlangsamt und derjenige in gleicher Richtung zur Erdbewegung beschleunigt würde, während der Strahl, der die Bewegung der Erde kreuzte, unbeeinflusst bliebe. Sie berechneten, dass diese Unterschiede bei einem Millionstel der Wellenlänge des Lichts nachweisbar sein müssten. Nach nur 36 Messungen innerhalb von drei Tagen gaben Michelson und Morley bekannt, dass es zwar messbare Unterschiede gäbe, diese aber zu klein seien, um die Theorie eines statischen Äthers zu bestätigen.8 Später ging es als das berühmte „Nullexperiment von 1887“ in die Geschichte ein – doch gab es tatsächlich kein Ergebnis? Was bewies das Experiment und was nicht?

Schrumpfende Wissenschaft

Die großen Denker gerieten in Verlegenheit, da weder die Theorie des mitgeführten Äthers (Äther, der sich mit der Erde bewegt) noch die des statischen Äthers bewiesen werden konnte. 1892 schlug Hendrik Lorentz (1853-1928), ein Befürworter der statischen Äther­theorie, eine Lösung vor, mit der man das Nullexperiment erklären konnte. Er fragte sich, wie sich der Weg ändern müsse, den das Licht zurücklegt, um die Geschwindigkeit in der Formel „Geschwindigkeit = Weg / Zeit“ unter allen Umständen konstant zu halten. Das Ergebnis war eine überraschende Formel, in der die Weglänge schrumpft und die Zeit um den gleichen Faktor verlangsamt wird. Als er den geschrumpften Weg durch die verlangsamte Zeit dividierte, erhielt er „c“ und bestätigte damit die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit.

Dennoch war es nicht nur ein einfacher mathematischer Trick, mit dem er sich aus der Affäre ziehen wollte: Lorentz glaubte fest daran, dass tatsächlich eine physikalische Schrumpfung stattfand. Die mechanistische Erklärung lautete, dass die Materie aus Atomen besteht und der Radius dieser Atome sich aus der Größe der Umlaufbahn der äußeren Elektronen ergibt – später auch „Bohr-Radius“ genannt. Rasen nun stoffliche Atome durch den unwandelbaren Äther, so erzeugt dieser einen Widerstand und komprimiert deren Umlaufbahnen, sodass diese nicht mehr rund, sondern elliptisch verlaufen, mit der kürzeren Achse in Bewegungsrichtung. Die Verkürzung der Achse wird mit der Formel für die Lorentz-Kontraktion berechnet.9

Praktisch sagte Lorentz damit, dass Michelsons stählernes Interferometer in Richtung der Erdbewegung durch den Äther minimal geschrumpft ist. Daher hatten die Lichtstrahlen in dieser Richtung einen kürzeren Weg zurückzulegen, und weil c = Weg / Zeit, blieb c konstant, da die Zeit sich um denselben Faktor verlangsamte, um den auch der Weg schrumpfte.

Plötzlich ließ sich erklären, warum ein Wissenschaftler in Bewegung dieselbe Lichtgeschwindigkeit messen würde wie einer, der sich in einem stationären Raumschiff im Äther befindet. Doch war es das, was bewiesen wurde? Gab es tatsächlich einen kosmischen, unbewegten Äther oder handelte es sich doch um einen mitgeführten Äther, der sich mit dem Sonnensystem bewegte?

Der französische Mathematiker Henri Poincaré (1854-1912) hatte bald eine ungewöhnliche Erklärung parat: Eventuell hing die Beantwortung dieser Frage davon ab, wie wir die Welt betrachten. Viele tauften diese Sichtweise die Lorentz-Poincaré-Relativitätstheorie.

Eine Patentlösung?

Im Jahr 1905 sandte ein Angestellter des Schweizer Patentamts in Bern namens Albert Einstein drei Aufsätze an die deutsche Zeitschrift Annalen der Physik, die sich mit der Brown’schen Molekularbewegung (der Bewegung von Teilchen in Wasser), dem photoelektrischen Effekt und dem Nullexperiment von Michelson und Morley beschäftigten. Letzterer sollte schließlich als Spezielle Relativitätstheorie bekannt werden. Einstein brachte mit seiner Theorie nicht viel Neues in die Äther-Diskussion ein, bis auf zwei Postulate, von denen er hoffte, dass sie die gesamte Äther-Kontroverse beenden könnten:

  1. Die Lichtgeschwindigkeit ist eine universelle Konstante, und basta!
  2. Es gibt keine absolute Geschwindigkeit relativ zu zu einem universellen, ruhenden Äther; daher wird jede Bewegung einfach als Geschwindigkeitsunterschied zwischen bewegten Körpern betrachtet.

Durch diese zwei Postulate konnte man die Lorentz-Transformation auf die veränderte Wahrnehmung des Beobachters zurückführen.10

In den 1930er Jahren war dann der Name Einstein in aller Munde, und die Journalisten begannen sich dafür zu interessieren, woher seine Ideen stammten. In bekannter Einstein-Manier sagte er, er sei aus rein philosophischen Überlegungen darauf gestoßen:

„Die Physik ist ein logisches Gedankengebäude, das sich in der Evolution befindet und dessen Grundlagen [Prinzipien] nicht aus der Erfahrung durch die induktive Methode gewonnen werden können, sondern nur durch freie Erfindung zugänglich sind. Die Rechtfertigung [der Wahrheitsgehalt] des Systems liegt in der Verifizierung der abgeleiteten Thesen [a priori/logische Wahrheiten] durch die sinnliche Erfahrung [a posteriori/empirische Wahrheiten] […] Die Evolution geschieht in Richtung gesteigerter Einfachheit der logischen Basis [Prinzipien] […] Wir müssen immer bereit sein, unsere Ansichten zu ändern – das heißt, die axiomatischen Grundlagen der Physik – um den wahrgenommenen Tatsachen perfekt und logisch gerecht zu werden.“11

Bald darauf änderte Einstein seine Meinung in einer Broschüre mit dem Titel „Essays on Science“, in der er zugab, dass die Lorentz-Transformation die einzige Lösung ist, durch die die Lichtgeschwindigkeit in den Maxwell’schen Gleichungen für alle Beobachter gleich erscheint – genau, wie Lorentz und Poincaré vermutet hatten!

Daher hatte Einstein laut dem Mathematiker Edmund Whittaker

„eine Abhandlung veröffentlicht, die einfach die Relativitätstheorie von Poincaré und Lorentz mit einigen Zusätzen wiedergab, doch weitaus mehr Aufmerksamkeit erregte!“12

Als er mit diesen Vorwürfen konfrontiert wurde, bezeichnete er sie als nebensächlich – aber waren sie das wirklich?

Sollte wirklich niemandem, der ernsthaft an der Arbeit von Lorentz und Poincaré interessiert war, aufgefallen sein, dass die neue Interpretation der ursprünglichen Gleichungen aus einem realen physikalischen Phänomen ein rein informelles gemacht hatte?

Einstein im Wunderland

Die Relativitätstheorie nach Einstein’scher Interpretation schien dem gesunden Menschenverstand zu widersprechen. Abgesehen davon, dass sie die Lichtgeschwindigkeit c als universelle Konstante festlegt, führt sie zudem zu einigen seltsamen Ergebnissen in Bezug auf unsere Erfahrungswelt, indem sie das Licht zur Grundlage ihrer Berechnungen macht.

Die Zeit eines bewegten Objektes scheint sich zu verlangsamen, und Wissenschaftler, die der neuen Botschaft glaubten, nahmen an, dass ein Mann, der in eine Rakete mit entsprechend hoher Geschwindigkeit gesetzt wird, nie altern würde. Doch laut Einsteins Denkungsart sind alle Bewegungen relativ, also könnte der Mann in der Rakete genauso gut annehmen, es sei die Erde, die sich bewegt und er derjenige, dem die Zeit davonläuft. In dem Chaos, das durch derartige Argumente verursacht wurde, schien selbst Einstein seine ursprünglichen Prämissen zu vergessen. Diese Phänomene waren nicht real: Sie traten einzig und allein deswegen auf, weil alle Informationen zwischen beiden – dem Astronauten und der Erde – durch Signale ausgetauscht wurden, die mit endlicher Geschwindigkeit reisten: „c“. Hier ging es überhaupt nicht um den Raum: Es ging um die Übertragung von Informationen!13

Gemäß dieser Lesart veränderten sich auch die Informationen über die Länge: In einem bewegten Körper schien sie sich zu verkürzen. Nach der ursprünglichen Interpretation durch Lorentz schrumpfte die Länge tatsächlich. Einstein hingegen argumentierte, dass es nur ein illusorischer Effekt ist, der durch unsere ART der Entfernungsmessung hervorgerufen wird: Wir verwenden Signale mit endlichen Geschwindigkeiten, die von Objekten abgestrahlt werden, die sich am Beobachter vorbeibewegen. Wenn diese eine optische Täuschung ist, so könnte man erwarten, dass sich die Wirkung photographieren lässt; doch Einstein bestritt dies, weil es zu seiner Zeit niemand ernsthaft versucht hatte.14

Während Uhren langsamer zu gehen und Längen zu schrumpfen scheinen, scheint sich die Masse im Relativen Wunderland zu erhöhen – vom Standpunkt eines ruhenden Beobachters. Da aber alles relativ ist, könnte der Mann im Raumschiff genauso gut behaupten, dass die zurückgelassenen Erdlinge schwerer werden. Wer nimmt also zu?

Besonders interessant sind in dieser Hinsicht Pionen, die sich mit „unmöglicher“ Geschwindigkeit fortbewegen. Berechnungen zufolge, die 1904 unabhängig von dem britischen Astronomen und Physiker Sir James Jeans (1877-1946)15 sowie dem weniger bekannten italienischen Idustriellen Olinto De Pretto (1857-1921) durchgeführt wurden, liegt deren Masse exakt bei mc2, wobei „m“ der hypothetischen Masse der Photonen entspricht. Einstein erweiterte diese Idee auf alle bewegten Körper, indem er ihnen eine „Ruheenergie“ von E=mc2 zuschrieb. Stellte man Einstein die Frage, worin der Ruhm der Speziellen Relativitätstheorie begründet liege, so nannte er insbesondere die Energieformel. Doch stammte sie überhaupt von ihm? Und kann alle Materie tatsächlich in reine Energie umgewandelt werden?

Später, als die Atombombe hergestellt wurde – und nachdem Einstein eine Petition für ihren Bau unterzeichnet hatte – behaupteten viele Wissenschaftler, mit Hilfe der „E=mc2“-Formel die potentielle Energie des Atoms befreit zu haben. Oder basierten die Berechnungen der Energie gar auf anderen, komplizierteren Formeln?

Der französische Chemieprofessor C. Louis Kervran (1901-83) schreibt in seinem Buch „Biological Transmutations“ (1962), dass diese Formel niemals auf den Atomkern angewendet werden kann, da

„[…] es ein Fehler ist, dass Materie in Energie umgewandelt werden kann. Die Behauptung ist falsch, obwohl sie in praktisch allen Büchern über Kernphysik zu finden ist. Wir wissen nur, wie wir die Bindungsenergie zwischen Nukleonen nutzbar machen können (die von Mesonen zu stammen scheint). Doch dabei wird die Materie nicht in Energie umgewandelt: Materie besteht im Grunde aus Protonen und Neutronen, und bei der Kernspaltung verschwinden die Nukleonen nicht, sondern sind in den Spaltprodukten zu finden. Falls einige Neutronen emittiert werden, dann werden sie nicht zerstört. Damit Materie verschwindet, muss ihr Antimaterie gegenüber stehen.“

Rückwärtsgerichtetes Denken

Einsteins alter Lehrer, Professor Hermann Minkowski (1864-1909), der ihn einige Jahre zuvor noch verächtlich als „faulen Hund“ bezeichnet hatte, brachte Einstein 1906 auf eine neue Idee. Sollten die Lorentz-Transformationen korrekt sein, dann stellen sie nur eine Rotation in einem vierdimensionalen mathematischen „Raum“ dar, der aber nicht mit dem Raum verwechselt werden sollte, den wir in einem Zimmer, in der Natur oder im Kosmos vorfinden. Der von ihm gedachte „Raum“ war nicht etwa unser physikalischer „äußerer Raum“, sondern ein mathematisches Konstrukt aus vier gleichartigen Wegen, die alle mit dem gleichen Maßstab gemessen werden können: Höhe, Länge, Breite und der Weg, der vom Licht in einem bestimmten Zeitabschnitt zurückgelegt wird (Lichtweg = cx Sekunden).

Um es verständlicher auszudrücken: Der mathematische Raum beschreibt zunächst die drei erfahrbaren Dimensionen Länge, Höhe und Breite, kopiert dann ein Bild dieses äußeren Raumes auf Papier und stellt Formeln auf, wie vorzugehen ist, wenn in diesem Papier-Raum, der nur eine Abstraktion des echten Weltraums ist, Wege gemessen und Positionen von Objekten bestimmt werden sollen. Es ist eine Welt, die nur auf dem Papier existiert, die sich aber auf unsere Erfahrungen in der realen Welt bezieht. In dieser Papierwelt behandeln wir bekannte Größen wie Weg, Bewegung, Volumen, Form, Oberfläche usw. und stellen Formeln – oder besser noch: Regeln – auf, mit denen wir diese konkreten Sinnesgrößen ausdrücken können.

Es ist im Grunde eine „Spielerei“, denn selbst wenn die Berechnungen nicht stimmen, können sie immer noch anhand der realen Welt überprüft werden. Was aber, wenn wir über unsere sinnlich erfahrbare Welt hinausgehen und nur rein theoretisch eine weitere Dimension, eine weitere messbare Größe zu unseren drei Dimensionen hinzufügen und sie dadurch vierdimensional machen: Länge, Breite, Höhe und „etwas anderes“? Dieses „andere“ kann mit demselben Maßstab gemessen werden wie die drei anderen, aber um was handelt es sich dabei? In der Realität gibt es nichts Vergleichbares: Es ist ein theoretisches Konstrukt. Dennoch können wir auf den vierdimensionalen Raum dieselben Regeln anwenden wie auf den dreidimensionalen und mit diesen Ideen dann in drei Dimensionen herumspielen.

Um das Ganze mathematisch zu vereinfachen, verwendet man einfach ein System zur Geschwindigkeitsmessung, in dem die Lichtgeschwindigkeit gleich Eins ist (c=1), während alle anderen Geschwindigkeiten nur als Prozentsatz von c dargestellt werden (v’=v/c). Wie durch ein Wunder hat man nun eine „Raumzeit“ erschaffen – jedoch nur, weil man vergessen hat, dass „c“ gerade noch in Kilometern pro Sekunde angegeben wurde und nun als Konstante festgelegt ist: Eins (1). Achtung also: Es handelt sich nicht um die Raumzeit, sondern nur um Raum-Licht-Entfernungen – eine einfache Papierwelt, die eingeführt wurde, um die Berechnungen zu vereinfachen.16,17 Nur in einer solchen Papierwelt stellen sich alle Bewegungen wunderbar als Raum-Zeit-Pfade dar, die man zurückverfolgen kann, um Wissen aus der „Vergangenheit“ zu erlangen.

Nur wenige Wissenschaftler waren mit dieser Lösung zufrieden, und noch wenigere verstanden ihren Nutzen. Michelson gestand in aller Öffentlichkeit, dass er die Bedeutung dieser neuen Ideen nicht erfassen könne – aber ein junger Schweizer Wissenschaftler, Walter Ritz, konnte es!
Als Experte in Optik und Interferometrie forderte Walter Ritz (1878-1909) eine Rückkehr zur Vernunft.18,19 Er behauptete: Wenn wir davon ausgehen, dass alle Strahlung eine gewisse Menge Energie verliert, während sie den Weltraum durchquert, können wir den größten Teil der beobachteten Phänomene – so auch das Nullexperiment von Michelson und Morley –zufriedenstellend erklären, die Newton’schen Prinzipien retten und Einsteins theoretische Basis begraben.

In späteren Jahren musste Einstein zugeben, dass seine ursprünglichen Postulate nicht genügten, um die SRT aufrechtzuerhalten, und zwei zusätzliche Postulate hinzugefügt werden mussten, die im ersten Aufsatz von 1905 noch nicht enthalten waren: dass alle Informationen, die ja von Strahlung übertragen werden, reversibel sein muss – was den Weg für eine Umkehrung des Zeitpfeils ebnete – und dass Ereignisse im Raum keinen Eindruck hinterlassen, d.h. die Welt kein Gedächtnis besitzt!
Sind hingegen alle Strahlungen unumkehrbare Prozesse, wie Ritz 1908-9 argumentierte, würde auch der Verlauf der Zeit unumkehrbar und das Wissen über den realen Raum hinge von der Richtung des Zeitpfeils ab. Damit wären bereits geschehene Ereignisse für immer verloren, die Welt wäre ungleichförmig (anisotrop) und Einsteins Gedankengebäude seines Fundamentes beraubt.
Einstein, der von seinen Bewunderern für ein Genie gehalten wurde, konnte keine triftigen Gegenargumente liefern, um seine Theorie zu verteidigen, und akzeptierte Ritz’ Kritik mit halbem Herzen, ohne jedoch seine eigenen Theorien dementsprechend zu ändern.

Walter Ritz starb 1909, und Einstein und seine Anhänger der „neuen Physik“ konnten geflissentlich seinen Namen und die Peinlichkeiten, die er verursacht hatte, vergessen.

Viele Jahre später, als die Quantenphysik „erwachsen“ wurde, bestätigten die Verfechter dieser neuen Theorie, dass Ritz’ Ideen hundertprozentig mit der Quantenphysik vereinbar waren; Einsteins hingegen nicht: Die Zeit ist unumkehrbar und das Morgen wird sich immer vom Heute unterscheiden. Doch in Einsteins Papier-Welt waren diese Tatsachen nur „knorriges Holz“ im Garten aus „reinem Marmor“.20

Wollte man den Einsteinianern wirklich Glauben schenken, so hatten sie außerdem möglicherweise den „Heiligen Gral“ entdeckt: unendliche Schöpfung aus einer begrenzten Menge Materie!

Schwindelgefühle

Nachdem Einsteins Theorien in der jüngeren Generation, die an die „neue Physik“ glaubte, Fuß gefasst hatten, wuchs sein Ruhm unentwegt, während das Erbe der Äther-Verfechter auszusterben schien.

Im Jahr 1913 brachte dann der französische Wissenschaftler Georges Sagnac (1869-1926) Einsteins zweites Postulat zu Fall, als er ein Interferometer auf einer Drehscheibe befestigte und bewies, dass es definitiv einen Unterschied zwischen Lichtstrahlen gibt, die sich in Bewegungsrichtung ausbreiten und denen, die in entgegengesetzter Richtung verlaufen. Dieser Unterschied konnte leicht mit dem klassischen Newton’schen Argument erklärt werden, dass sich die Lichtgeschwindigkeit je nach Rotationsrichtung ändert.21 Damit widerlegte Sagnac nicht nur das zweite Postulat, sondern die gesamte SRT.

Wieder einmal fehlten Einstein die Argumente und er konnte sich nicht verteidigen. Anstatt Sagnacs mathematische Analyse zu widerlegen, sandte er ihm nur eine „kurze Mitteilung“, dass das ganze Phänomen auf einen „Doppler-Effekt“ zurückzuführen sei (eine Frequenzverschiebung aufgrund der Bewegung der Quelle)!22

Einstein dachte wohl, damit seinen Ruf gerettet zu haben, doch im Grunde bewies er nur seine Inkompetenz. Als Michelson und Gale im Jahr 1925 das Sagnac-Experiment wiederholten, indem sie die rotierende Erde als ihr Labor benutzten, bestätigten ihre Resultate erneut die Rotation als absolute Form der Bewegung. Einstein, mittlerweile Nobelpreisträger, tat nichts, um seine heiligen Postulate zu retten.23

Doch Sagnac, und später auch Michelson und Gale, hatten eigentlich nichts Neues festgestellt, das Einstein hätte verwirren können! Sie hatten nur bewiesen, was Galileo und Kopernikus schon 300 Jahre früher behauptet hatten: Dass die Rotation keine relative Bewegung ist, sondern eine absolute.

Mit einfachsten Mitteln kann jeder Bewohner eines rotierenden Planeten feststellen, dass sich seine Welt dreht, indem er sich solcher Mittel bedient wie der französische Physiker Jean Bernard Léon Foucault (1819-1868) im Jahr 1854: Durch ein Pendel, das an der Decke des Pantheons befestigt war, konnte jeder Einwohner von Paris beobachten, wie die Drehbewegung der Erde das Pendel seltsame Muster auf dem sandbedeckten Boden zeichnen ließ. Die Behauptung, die Erde drehe sich vor einem unbewegten Himmel, ist aber keinesfalls dasselbe wie die Annahme, dass der Himmel sich um eine ruhende Erde dreht.

So unglaublich es auch klingen mag, aber genau das hatte Einstein behauptet, indem er die Ptolemäische Kosmologie aus dem 1. Jh. n. Chr. wiederbelebte.24 Hatte er es mit seiner Theorie möglicherweise eilig?

Nach der Veröffentlichung seiner Allgemeinen Relativitätstheorie 1916 weigerte sich Einstein noch immer zu akzeptieren, dass Galaxien rotieren. Er behauptete, dies widerspräche dem zweiten Postulat seiner SRT. Leider wussten bereits 1916 alle Astronomen mit gesundem Menschenverstand, dass Galaxien sich drehen.25

Auch Jahre nach Einsteins Tod vertraut man noch immer Sagnac und der absoluten Natur der Rotation. Zur Synchronisierung von Satellitenuhren wird als Korrekturgröße eine Lichtgeschwindigkeit verwendet, die größer oder kleiner als „c“ ist.26

Auch Raumschiffe, Satelliten und Flugzeuge werden heutzutage mit Lasergyroskopen ausgestattet, die alle auf dem nichtrelativistischen Sagnac-Effekt beruhen, um die Geschwindigkeit zwischen dem Flugzeug und der rotierenden Erde zu bestimmen – mit einer Genauigkeit im Nanosekundenbereich.27

Zweiter Teil des Artikels wurde bisher nicht übersetzt.

Endnoten

  1. BBC, 18.04.1955, http://news.bbc.co.uk/onthisday/hi/dates/stories/apri/18/newsid_3721000/3721783.stm [Link leider tot]
  2. TIME, 154(276), 31.12.1999
  3. Beckhard, A.: „Albert Einstein” (Oslo: Ernst G. Mortensen Publ., 1962)
  4. Aspden, H.: „Aether Science Papers”, 1996, www.aspden.org/books/asp/0000.htm
  5. www.en.wikipedia.org/wiki/Aether
  6. Naess, A.: „Textbook of Philosophy” (Oslo: Universitetsforlaget, 1970)
  7. Berkson, W.: „Fields of Force” (London: Routledge & Kegan Paul, 1974)
  8. Michelson, A. A.: „Studies in Optics” (Chicago: University of Chicago Press, 1962, erste Auflage 1927)
  9. Berkson: „Fields of Force”
  10. Einstein A.: „Zur Elektrodynamik bewegter Körper“ in Annalen der Physik, 1905, 17:891-921
  11. Einstein, A.: „Physics and Reality“ in Journal of the Franklin Institute, 1936, 221:349-382; www.spaceandmotion.com/Albert-Einstein-Principles-Physics.htm
  12. Whittaker, E.: „History of the Theories of Aether and Electricity“ (London: Nelson, 1953, überarb. Ausgabe)
  13. Kelly, A.: „Special Theory, Right or Wrong?“ in Electronics World & Wireless World, September 2000, S. 722-3
  14. Bohm, D.: „The Special Theory of Relativity“ (New York: W. A. Benjamin Inc., 1962)
  15. Jeans, James: „Physics and Philosophy“ (London: Cambridge University Press, 1943)
  16. Bohm: „The Special Theory“
  17. Kaku, M.: „Hyperspace“ (Oxford: Oxford University Press, 1994)
  18. Ritz, W. in Ann Chim Phys, 1908, 8(13):145
  19. Ritz, W. und Einstein A.: „Zum gegenwärtigen Stand des Strahlungsproblems“ in Physikalische Zeitschrift, 1909, 10:323-4
  20. Kaku: „Hyperspace“
  21. Ebd.
  22. Ebd.
  23. Michelson: „Studies in Optics“
  24. Ptolemäus ging davon aus, dass die Erde der Mittelpunkt des Universums ist.
  25. Kittel, C. et al.: „Mechanics. Berkeley Physics Course, Vol. 1“ (New York: McGraw-Hill, 1965)
  26. Kelly: „Special Theory, Right or Wrong?“
  27. Ebd.

Kommentare

Kommentar von sven (17. August 2012, 19:56 Uhr)

Also, wenn Einstein nicht Recht hat, dürften wir heute kein funktionierendes GPS haben, da es winzige Zeitunterschiede gibt. Jeder weiß, dass die Zeit durch Schwerkraft aber auch durch Geschwindigkeit beinflusst wird. Zudem finden wir im Weltall genug Belege dafür, dass Einstein richtig lag:
-Gravitationslinsen
-schwarze Löcher
Bevor man unsinnige Theorien veröffentlicht, sollte man sie erst einmal prüfen, ob sie genau das erklären können, was die Vorgängermodelle schon können.
Das ist seriöse Wissenschaft, Fakten, Fakten und sonst nichts!


Kommentar von jsn (29. August 2012, 15:42 Uhr)

Lediglich Frequenz und nicht Zeit, sondern Zeitdifferenzen eines Oszillators sind Energieabhängig und zwar aufgrund des klassischen Energiesatzes (vgl. Pound, Rebka).
Gravitationslinsen beruhen auf der klassischen Lichtbeugung unter Einbeziehung des klassischen Energiesatzes.
Schwarze Löcher der ART sind als dynamische Singuläritäten in unserer Welt überhaupt nicht zulässig, es handelt sich tatsächlich um schwarze Strahler.