AW: Der Äther der Relativitätstheorie
Hallo amc,
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Zitat von amc
Im Allgemeinen sinkt bei mir die Aufmerksamkeit beim Begriff "Äther" nahe null, was ja voreilig sein mag - who knows
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Aha - Dann solltest Du eventuell einmal das hier lesen:
Der Äther der SRT:
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Zitat von Einstein
Die Maxwell-Lorentzsche Theorie beeinflusste endlich dadurch unsere Einstellung zu den Fragen des theoretischen Fundamentes, dass sie zu der Aufstellung der speziellen Relativitätstheorie führte. Man erkannte, dass die elektromagnetischen Gleichungen in Wahrheit gar keinen bestimmten Bewegungszustand auszeichnen, sondern dass nach diesen Gleichungen ebenso wie nach der klassischen Mechanik eine unendliche Mannigfaltigkeit von gegeneinander gleichförmig bewegten Koordinatensystemen gleich berechtigt seien, wenn man nur passende Transformationsformeln für die räumlichen Koordinaten und die Zeit anwendet. Es ist wohlbekannt, dass diese Erkenntnis eine tiefe Modifikation der Kinematik und Dynamik im Gefolge hatte. Dem Äther der Elektrodynamik war nun kein bestimmter Bewegungszustand mehr zuzuschreiben. Er bewirkte nun — wie der Äther der klassischen Mechanik — nicht die Bevorzugung eines bestimmten Bewegungs-Zustandes, sondern nur die Bevorzugung eines bestimmten Beschleunigungs-Zustandes. Dadurch, dass in einem absoluten Sinne nicht mehr von gleichzeitigen Zuständen an verschiedenen Stellen des Äthers gesprochen werden konnte, wurde der Äther gewissermassen vierdimensional, denn es gab keine objektive Ordnung seiner Zustände nach der Zeit allein. Auch nach der speziellen Relativitätstheorie war der Äther absolut, denn sein Einfluss auf Trägheit und Lichtausbreitung war als unabhängig gedacht von physikalischen Einflüssen jeder Art. Während in der klassischen Physik die Körper-Geometrie als unabhängig vom Bewegungszustande vorausgesetzt wird, sind gemäss der speziellen Relativitätstheorie die Gesetze der euklidischen Geometrie für die Lagerung von relativ zu einander ruhenden Körpern nur dann massgebend, wenn diese Körper relativ zu einem Inertialsystem in Ruhe sind;[1] dies kann leicht aus der sogenannten Lorentz-Kontraktion geschlossen werden. Also wird die Körpergeometrie wie die Dynamik vom Äther mitbedingt.
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[1] Für Körper, welche zwar relativ zu einander in Ruhe sind, aber in ihrer Gesamtheit gegen ein Inertialsystem rotieren, gilt beispielsweise (gemäss der speziellen Relativitätstheorie) die euklidische Geometrie nicht.
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Zitat:
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Zitat von Einstein
Der Glaube an den euklidischen Charakter der Welt entspricht ganz dem Glauben des Altertums an die ebene Grundgestalt der Erdoberfläche.
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Der Äther der ART:
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Zitat von Einstein
Die allgemeine Relativitätstheorie beseitigt einen Übelstand der klassischen Dynamik: nach letzterer erscheinen Trägheit und Schwere als ganz verschiedene, voneinander unabhängige Erscheinungen, trotzdem sie beide durch dieselbe Körperkonstante, die Masse, bedingt werden. Die Relativitätstheorie überwindet diesen Mangel, indem sie das dynamische Verhalten des elektrisch neutralen Massenpunktes durch das Gesetz der geodätischen Linie festlegt, in welchem die Trägheits- und Schwerewirkungen nicht mehr auseinandergehalten sind. Dabei legt sie dem Äther von Punkt zu Punkt variable, die Metrik und das dynamische Verhalten materieller Punkte bestimmende Eigenschaften bei, welche ihrerseits durch physikalische Faktoren, nämlich durch die Verteilung von Masse bezw. Energie bestimmt sind. Der Äther der allgemeinen Relativitätstheorie unterscheidet sich also von demjenigen der klassischen Mechanik bezw. der speziellen Relativitätstheorie dadurch, dass er nicht „absolut“, sondern in seinen örtlich variablen Eigenschaften durch die ponderable Materie bestimmt ist. Diese Bestimmung ist dann eine vollständige, wenn die Welt räumlich endlich und in sich geschlossen ist. Dass es in der allgemeinen Relativitätstheorie keine bevorzugten, mit der Metrik eindeutig verknüpften raumzeitlichen Koordinaten gibt, ist mehr für die mathematische Form dieser Theorie als für ihren physikalischen Gehalt charakteristisch.
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Der Übergang des Äthers der ART in den Lorentz-Äther:
Zitat:
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Zitat von Einstein
Das prinzipiell Neuartige des Äthers der allgemeinen Relativitätstheorie gegenüber dem Lorentzschen Äther besteht darin, daß der Zustand des ersteren an jeder Stelle bestimmt ist durch gesetzliche Zusammenhänge mit der Materie und mit dem Ätherzustände in benachbarten Stellen in Gestalt von Differentialgleichungen, während der Zustand des Lorentzschen Äthers bei Abwesenheit von elektromagnetischen Feldern durch nichts außer ihm bedingt und überall der gleiche ist. Der Äther der allgemeinen Relativitätstheorie geht gedanklich dadurch in den Lorentzschen über, daß man die ihn beschreibenden Raumfunktionen durch Konstante ersetzt, indem man absieht von den seinen Zustand bedingenden Ursachen. Man kann also wohl auch sagen, daß der Äther der allgemeinen Relativitätstheorie durch Relativierung aus dem Lorentzschen Äther
hervorgegangen ist.
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Zur Rolle des Äthers im Rahmen der Gravitation:
Zitat:
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Zitat von Einstein
Aber selbst wenn diese Möglichkeiten zu wirklichen Theorien heranreifen, werden wir des Äthers, d. h. des mit physikalischen Eigenschaften ausgestatteten Kontinuums, in der theoretischen Physik nicht entbehren können; denn die allgemeine Relativitätstheorie, an deren grundsätzlichen Gesichtspunkten die Physiker wohl stets festhalten werden, schliesst eine unvermittelte Fernwirkung aus; jede Nahewirkungs-Theorie aber setzt kontinuierliche Felder voraus, also auch die Existenz eines „Äthers“.
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Anmerkung: Zum Zeitpunkt dieser Aussagen (20er Jahre des letzten Jahrhunderts) ging Einstein noch von einem statischen Universum aus.
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Zitat von de Sitter
Wir haben von der Welt nur eine Momentphotographie, und wir können und dürfen daraus, daß wir auf der Photographie keine große Veränderung sehen, nicht schließen, daß alles immer so bleiben wird als in dem Momente wo die Aufnahme gemacht worden ist.
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Zitat von SCR (an anderer Stelle)
Ich persönlich betrachte die SRT genau so, wie sie sich im Kontext der ART darstellt: Als einen Spezialfall, bei dem die/bestimmte physikalische(n) Eigenschaften des Raums / der Raumzeit außer Acht gelassen werden können.
Das bedeutet für mich aber keinesfalls, dass dies für die ART grundsätzlich gelten müsse (IMHO vielmehr im Gegenteil).
3. "Der Äther der Relativitätstheorie" ist experimentell nachweisbar: Man muß hierzu das Michelson-Morley-Experiment lediglich "hochkant" ausführen.
4. Die ART bestätigt die Ergebnisse aus 3. auch quantitativ: siehe Beispielrechnung "renes Turm" auf Basis der Schwarzschild-Metrik hier in diesem Forum.
5. Der Raum unterscheidet sich vom Nichts - Er ist physikalisch existent. |
Aus The Universe in a Helium Droplet; Grigory E. Volovik; Oxford University Press; 2003:
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According to the modern view the elementary particles (electrons, neutrinos, quarks, etc.) are excitations of some more fundamental medium called the quantum vacuum. This is the new ether of the 21st century [and last part of the 20th]. The electromagnetic and gravitational fields, as well as the fields transferring the weak and the strong interactions, all represent different types of collective motion of the quantum vacuum.
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The Persistance of Ether; Franck Wilczek (Physik-Nobelpreisträger 2004); Physics Today; Vol. 52; 01/1999
Franck Wilczek (Physik-Nobelpreisträger 2004); Physics Today; 05/2006:
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We know that what appears to our senses as empty space is in reality a richly dynamical medium, full of symmetry-breaking fields, condensates,and virtual particles. Properties of the particles we observe, such as the masses of the proton and electron, depend essentially on their interactions with that medium. The material media we are familiar with in ordianry life, and in condensed matter physics, exist in different phases and often contain defects and inhomogeneities. Why shouldn't the cosmic medium?
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Abschied von der Weltformel; Robert B. Laughlin (Physik-Nobelpreisträger 1998); 2007; Seite 184:
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Die moderne, jeden Tag experimentell bestätigte Vorstellung des Raumvakuums ist ein relativistischer Äther. Wir nennen ihn nur nicht so, weil das Tabu ist.
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...
Zitat:
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Zitat von SCR (an anderer Stelle)
Es ist aber niemand gezwungen, meine Ansichten zu teilen.
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Ge?ndert von SCR (22.12.11 um 19:40 Uhr)
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25.02.11, 05:22
).
Linear-Darstellung
