Referat: Albert
Einstein
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Dieser Text wurde
ursprünglich für ein
Referat in dem
Schulfach PHYSIK (Oberstufe)
geschrieben. Ziel des Vortages
sollte es sein, Kenntnisse
der Spezielle
Relativitätstheorie,
der Allgemeine
Relativitätstheorie
und der Einheitliche
Feldtheorie (nur am Rande)
in einer für
Laien verständlichen Darstellungsform zu
vermitteln. Dieser Text stellt
die Grundlage des Referats dar.
Daher sind einzelne Teile (z.
B. die Bibliographie von Albert
Einstein) nicht im
Text enthalten. Auch
erfolgt die
Beschreibung zum Teil in Stichworten,
genauso wie sprachliche
Stolpersteine u. U.
noch vorhanden sein könnten. Auf eine
literarische Quellenangabe wurde
hier verzichtet. Tipp- und
Rechtschreibfehler wurden nicht bereinigt.
Da die Auswirkungen von Einsteins Theorien für
uns alle sehr
gravierend sind, sollten
grundlegende Kenntnisse der
Relativitätstheorien zur Allgemeinbildung gehören.
Dieser Text ist Public Domain. Er
kann als
Basis für eigene
Referate dienen. Ich gebe alle
Rechte an ihm auf.
München, den 28.04.1992
Jürgen Altfeld
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Geplante Dauer: ca. 120 Minuten (an Pausen denken!)
zwischendurch zusammenfassen
und
Fragen entgegennehmen
Abkürzungen: RT =
Relativitätstheorie(en)
0. Vorwort
Die Relativitätstheorien werden
im allgemeinen als
Unverständlich angesehen, nicht
weil die Ergebnisse schwer
zu verstehen wären, sondern weil sie schwer zu glauben sind!
1. kurze Biographie
hier nicht enthalten
2. Einsteins Modell des wissenschaftlichen Denkens
(ähnlich der Rhetorik!)
S: Sinnerlebnisse und Wissen,
Erfahrungen etc.
(ungeordnet!)
G: kühner Gedankensprung, Spekulation, Idee,
Ahnung,
Hypothese: es gibt keinen logischen (folgernden) Weg
von
S aus dorthin, nur eine Art
von 'Intuition'.
A: Systeme von Axiomen:
Grundlegende Behauptungen,
die man zur
Tatsache, zum
Ausgangspunkt erhebt,
um darauf aufbauend eine Reihe von
Folgerungen und Theorien zu
entwickeln.
En: Aus A werden auf logischem Wege Einzelaussagen
deduktiv
(vom Allg. her) hergeleitet, die auf A aufbauen!
?: Schließlich werden alle Einzel-Aussagen an der Erfahrung
überprüft (durch Experimente etc.). Hinweis:
Theoretisch
ist es unmöglich, eine Theorie
als 'endgültig bewiesen' zu
betrachten!
Die zeitgenössischen
Forscher gingen davon
aus, daß man
aufbauend auf S
logische Folgerungen ziehen
kann (sog.
induktive Methode), welche zu immer mehr Wissen führt.
Dies erweist sich nicht immer
als richtig, weil es viele
Lücken im Wissen
gibt und dieses
auch unsortiert,
widersprüchlich und teils fehlerhaft ist.
Einsteins Modell der Theorienbildung baut dagegen
auf eine
gewisse Intuition auf und
überbrückt damit Lücken im Wissen.
In der Praxis
erwiesen sich Einsteins
Theorien als so
fortschrittlich, daß sie
viele Jahrzehnte lang
nicht
vollständig auf ihre
Richtigkeit hin überprüft
werden
konnten.
Allg: Induktion (Folgerungen aus Einzelfällen)
contra
Deduktion (Folgerungen aus dem
Allgemeinen herleiten)
3. Die Spezielle Relativitätstheorie (1905 veröffentlicht)
Allgemeines: Eigenschaften des Lichtes
!!! Licht hat im Vakuum eine Geschwindigkeit von
rund 300.000
km/h, d. h.
ein Lichtstrahl würde die Erdkugel mehr als 7
mal in einer Sekunde umrunden!
Die Lichtgeschwindigkeit ist
von der Dichte
des Mediums abhängig (in Wasser
um 3/4, in
Glas um 2/3 langsamer).
Licht gehört zur Gruppe der ELEKTROMAGNETISCHEN WELLEN, wozu
u. a. auch
Radiowellen, UV-Strahlen,
Infra-Rot-Strahlen
etc. gehören.
Damaliges Problem: Suche nach dem Medium des Lichtes
Schallwellen benötigen zu
ihrer Fortpflanzung ein
Medium:
Moleküle. Der Schall breitet
sich durch Molekülschwingungen
aus. Im Vakuum gibt es keinen Schall.
Man folgerte daraus,
daß auch die
Lichtstrahlen ein
Ausbreitungsmedium
benötigen. Man nannte dieses
Medium den
'äther' (daher: Radioprogramm im äther).
Der äther
müßte überall existieren, wo
sich
elektromagnetische Wellen ausbreiten können, auch im Vakuum,
da sich Licht
auch im Vakuum ausbreitet. äther sollte im
ganzen Universum und in allen Materialien
in mehr oder
weniger hoher Dichte
vorhanden sein. Alle Planeten
würden
sich in diesem äther bewegen, während der äther stillstehend
sein sollte. Das Licht müßte sich dann mit immer
konstanter
Geschwindigkeit im äther
bewegen.
Die Idee von Existenz des äthers war so einleuchtend, daß sie
schnell von vielen Seiten akzeptiert wurde.
Man versuchte also
den äther zu entdecken und zu beweisen.
Doch alle Bemühungen
hierzu hatten keinen
Erfolg. Die
Wissenschaft befand sich
in einem frustrierendem Stadium,
in einer scheinbaren Sackgasse.
An diesem Punkt kommt Albert Einstein ins Spiel.
Er hatte
die Forschungen
zum Thema 'äther' und 'Eigenschaften des
Lichtes' kritisch
verfolgt und zog
daraus zwei wichtige
Schlußfolgerungen (auch als
'fundamentale
Postulate'
bekannt):
1. Der äther kann nicht entdeckt werden. Jede Bewegung ist
relativ.
2. Die Lichtgeschwindigkeit ist für
einen Beobachter immer
konstant.
Die Relativität der Bewegung leuchtet ein, weil die Messung
von Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung von
einem fixen
Bezugspunkt abhängig ist
(Beispiel: zwei Raketen
im
Weltraum; Von Brücke auf fließendes Wasser starren).
Im gesamten Universum gibt es
keinen absoluten Fixpunkt,
der als Bezugspunkt verwendet werden könnte. So dreht sich
z. B. die Erde um ihre eigene Achse, insgesamt aber
um die
Sonne, unser Sonnensystem
bewegt sich innerhalb der Galaxie
und der Milchstraße etc. Man kann
folglich immer nur sagen,
daß sich ein
Objekt mit einer bestimmten Geschwindigkeit
und Bewegungsrichtung relativ
zu diesem oder
jenem
Bezugspunkt bewegt! ['Rom ist Mittelpunkt des Universums']
Was hat dies
mit dem äther zu tun?
- Ein stillstehender
(fixer!) äther, nach dem man suchte,
würde eine absolute
Bewegung voraussetzen, wir
haben jedoch gerade
festgestellt, daß es
nur eine relative
Bewegung gibt.
Folglich kann man den äther nicht entdecken!
Es sollte angemerkt werden, daß Einstein an dieser Stelle die
Existenz des äthers
weder bestritt, noch
voraussetzte!
Vielmehr ist die Existenz des äthers für die Gültigkeit
der
speziellen Relativitätstheorie unerheblich.
Daß die Lichtgeschwindigkeit immer
dieselbe relativ zu
einem Beobachter
sein sollte, ist
in der Tat
kaum zu
glauben. Was bedeutet dies? Wenn sich ein Planet mit einer
Geschwindigkeit von 100.000 km/s
auf die Erde
zubewegt,
dann treffen dessen
Lichtstrahlen nicht etwa mit 400.000
km/s auf die Erde, sondern trotzdem mit 300.000 km/s.
Dies
läßt sich an
dieser Stelle noch nicht
beweisen, doch dazu
später mehr.
Man beachte, wie Einstein gemäß dem bereits zuvor erläutertem
Modell des wissenschaftlichen Denkens vorging und zuerst zwei
Axiome (grundlegende Behauptungen) aufstellte!
Obwohl die konstante
Lichtgeschwindigkeit dem gesunden
Menschenverstand zu widersprechen
scheint, sprachen alle
bisherigen Experimente dafür.
Einstein glaubte, es handle
sich dabei um ein grundlegendes Gesetz des Universums.
Die Relativitätstheorien sind
nicht etwa deshalb
als
unverständlich bekannt,
weil sie schwer
nachzuvollziehen
wären, sondern eher deshalb, weil man
ihre Folgerungen nur
schwer glauben kann!
Das liegt daran,
daß wir alles an
unseren bisherigen Erfahrungen messen, die jedoch nur
einen
kleinen Teil einer Gesamtheit
ausmachen (dem Universum, oder
noch mehr?). Daher kommt man
kaum auf die
Idee, unsere
Erfahrungen könnten nur ein
Spezialfall von viel allgemeiner
gefaßten Gesetzlichkeiten sein.
Folgerungen aus diesen Behauptungen
Wenn diese Axiome wirklich gelten, dann kann man
aus ihnen
verschiedene Formeln ableiten.
Um seine Theorie
zu
bekräftigen und um
experimentelle
Bestätigungen zu
ermöglichen, entwickelte Einstein
eine Reihe von Formeln.
Mit Hilfe dieser Formeln konnte man
jedoch auch vollkommen
neue Vorhersagen ableiten,
die später übrigens
durch
Experimente und Beobachtungen bestätigt wurden.
!!! Im Gegensatz
zur Allgemeinen Relativitätstheorie gelten die
!!! nachfolgenden Formeln
nur bei einer
Beschleunigung von
o null, also einer konstanten
Geschwindigkeit.
1. Gleichung
Die Längenverkürzung eines
Objektes, das sich mit
einer
relativen Geschwindigkeit v
zu einem anderen
Objekt
bewegt.
L' = L * Wurzel aus [ 1 - (vý /
cý) ]
Könnte man von einem Objekt
aus die
aktuelle Länge des
anderen Objektes messen (und umgekehrt!), würde die
Länge
mit zunehmender Geschwindigkeit abnehmen.
Zu beachten
ist, daß
die Lichtgeschwindigkeit nicht
überschritten
werden kann, weil dann ein
negativer Wert unter der Wurzel
stehen würde (mathematisch nicht
erlaubt).
Eigentlich verkürzt sich nicht
nur die Länge des Objekts
mit seiner Geschwindigkeit,
sondern auch die Entfernung zu
anderen Objekten, die eine andere
relative Geschwindigkeit
haben.
2. Gleichung
Die Massenzunahme
mit der Geschwindigkeit: Ein Objekt
mit der Masse m im Stillstand
wird immer schwerer,
je
schneller es
sich relativ zu
einem anderem Objekt
bewegt. Die
Massenzunahme kann jedoch
nur vom
Beobachter ermittelt
werden, die Messung
der eigenen
Masse würde keine Veränderung
ergeben!
m' = m / Wurzel aus [ 1 - (vý /
cý) ]
Es ist interessant, daß
korpulente Menschen versuchen,
durch Sport
wie z. B. Laufen abzunehmen. Je schneller
sie laufen, um so schwerer werden
sie!
Auch diese
Formel läßt den
Schluß zu, daß
die
Lichtgeschwindigkeit die maximal
mögliche Geschwindigkeit
ist (weil
die Wurzel sonst negativ
würde). Man erkennt
außerdem, daß
ein Objekt, welches
sich mit der
Lichtgeschwindigkeit bewegt,
eine unendliche Masse
besitzt (Grenzwert von Masse
geteilt durch 0).
3. Gleichung
Die Addition
von zwei Geschwindigkeiten (relative
Geschwindigkeit): Zwei
Objekte, die sich
mit einer
relativen Geschwindigkeit von v1 und v2 zu einem anderem
Bezugssystem bewegen, haben im
Bezug zum jeweils anderem
Objekt eine
Geschwindigkeit, die sich
nach folgender
Formel berechnet:
v = v1 + v2
-------------
1 + v1 * v2
-------
cý
Folglich ist die bisher
verwendete Formel v =
v1 + v2
nur eine
Näherungsformel, die bei
hohen
Geschwindigkeiten jedoch
ungenau ist (man
könnte die
Lichtgeschwindigkeit überschreiten!). Für
geringe
Geschwindigkeiten (wie sie
auf der Erde
üblich sind)
liefert sie jedoch ausreichend
genaue Ergebnisse.
4. Gleichung
Die Gleichwertigkeit von Masse
und Energie: Die Energie,
die in
einem Objekt steckt, hängt von seiner Masse ab.
Wir wissen,
daß die Masse
mit der Geschwindigkeit
zunimmt. Folglich
muß auch die Energie zunehmen, weil
zwei verschieden schwere
Objekt bei gleicher
Geschwindigkeit auch
eine verschieden hohe
Energie
besitzen (potentielle oder
kinetische Energie).
E = m * cý
Diese Formel besagt, wieviel
Energie man maximal von einer
Masse erhält, wenn
man die gesamte
Masse in Energie
umwandeln würde.
Würde dies gelingen, könnte man wenigen
Tonnen Masse
die ganze Erde
jahrelang mit Energie
versorgen! Die Atombombe ist ein trauriger Beweis dafür.
Unsere üblichen Energieerzeugungsformen geschehen
durch
chemische Prozesse,
bei der nicht
etwa die Masse in
Energie umgewandelt wird, sondern
nur eine Veränderung
molekularen Struktur
unter Abgabe von Energie erreicht
wird (z. B.
Verbrennung). Die Umwandlung
von Masse in
Energie geschieht jedoch durch
sog. nukleare Prozesse.
Aus dieser Formel kann man auch
schließen, daß Objekt mit
irgendeiner Masse
nicht einmal GENAU
die
Lichtgeschwindigkeit
erreichen können, weil
ihre Masse
dann unendlich
groß sein würde. Folglich müßte man für
diese Beschleunigung auch
unendlich viel Energie zuführen,
also alle Energie des Universums
plus noch mehr Energie!
5. Gleichung
Verlangsamung der
Zeit: Je schneller
sich ein Objekt
bewegt, um so
langsamer scheint dort
für einen
außenstehenden Beobachter die
Zeit zu vergehen.
t' = t * Wurzel aus [ 1 - (vý /
cý) ]
Die Zeit
im bewegtem Objekt
selbst vergeht gleich
schnell (weil
die relative Geschwindigkeit zu
sich
selbst immer 0 ist!).
Früher ging man davon aus, daß
die Zeit für
alle und
überall im
Universum gleich schnell abläuft, Zeit also
eine unveränderliche Grundeinheit
darstellt. Dies ist
nicht der Fall.
Beispiel: Zwillingsparadoxon: Einer
fliegt mit Rakete
und kommt
jünger zurück. Warum nicht Zwilling auf Erde
jünger? Oder beide? -> wegen
Beschleunigung (allg. RT!)
-> Raumfahrer altern immer
weniger als Erdlinge
Experimentelle Beweise für die Spezielle Relativitätstheorie
Untersuchungen mit radioaktiven Substanzen haben bereits 1902
gezeigt, daß die Masse der Teilchen,
die als Beta-Strahlen
ausgesendet werden, mit
der Geschwindigkeit zunehmen.
Bereits damals schien es unlogisch, daß eine Substanz aus so
vielen verschiedenen Teilchen bestehen könnte, die zusammen
die Beta-Strahlung bewirken.
Gleiche Ergebnisse wurden
bei den Atom-Beschleunigungs-
Anlagen festgestellt. Diese
Maschinen benützt man
zur
Atomzertrümmerung, um die
Struktur der Atom-Teilchen
zu
untersuchen. Durch die
angenäherte Lichtgeschwindigkeit
nehmen die Atome
stark an Masse
zu, was sich auf ihre
Trägheit und ihre Aufschlageigenschaften auswirkt.
Die Zeitverzögerung wurde mit einer genau laufenden
Atomuhr
bestätigt. Die Uhr befand sich in
einem Düsenjet, das um die
Erde flog.
Ebenfalls wurde die
Zeitverzögerung mit beschleunigten
Wasserstoffatomen nachgewiesen (veränderte Vibrationsfrequenz
des Elektrons).
Bis wir Menschen den Zeitverzögerungseffekt jedoch am
eigen
Leib (als Raumfahrer)
erleben können, werden
wohl noch
einige Jahre ins Land gehen.
Bindungsenergie (binding energy):
Aufgrund der hohen
Energiemenge in geringsten Massen hatte man wenig Hoffnung,
Einsteins Formel jemals an normalen
Mengen von Masse
zu
verifizieren. Die
Wissenschaftler konzentrierten sich daher
auf kleinste Maßstäbe: auf
Atome. Ein Element wie
z. B.
Uran besteht aus 146 Neutronen und 92 (positiven)
Protonen.
Es bekannt, daß sich gleiche Ladungen
abstoßen. Trotzdem
halten die 92
Protonen des Urankerns
auf engstem Raum
zusammen. Aus diesem Grund müssen
die Protonen durch
eine
sehr viel stärkere
Energie zusammengehalten werden,
die
sog.
'Bindungsenergie'.
Würde man den Kern in viele kleine
Teile zertrümmern, würde diese
Bindungsenergie freiwerden.
Wo kommt diese
Energie nun her? Die Antwort gibt uns die
Formel E = mcý. Die freigewordene
Bindungsenergie entstand
aus einem Teil
der Atomkernmasse. Folglich
wiegen die
einzelnen Atomteile nach
der Zertrümmerung weniger
als
vorher. Die fehlende
Masse muß der freigewordenen Energie
entsprechen. Dieser Nachweis wurde bereits 1932 in
England
erbracht.
Ein weiteres Beispiel für die 'Nutzung' der
Bindungsenergie
ist die Atombombe
(->Kernspaltung). Hier werden
entweder
Uran oder Plutonium
gespalten. Es ist anzumerken, daß
nur
Elemente, die schwerer als Silber sind (Atomgewicht 108), bei
ihrer Spaltung auch wirklich mehr Energie freigeben, als für
ihre Spaltung vorher aufgewendet werden mußte!
Wie kann man nun Elemente, die leichter sind als Silber, dazu
bewegen, Energie freizusetzen?
Indem man den ganzen Vorgang
umkehrt: anstatt Atomkerne zu
spalten fügt man mehrere Teile
zu einem Atomkern zusammen. Auch hierbei wird ein Teil der
Masse der Einzelteile in
Energie umgewandelt, wodurch
das
Verschmelzungsergebnis ein leichterer Atomkern ist. Diesen
Prozeß der Energiefreisetzung durch Verschmelzen von mehreren
leichten Atomkernen zu einem schweren
Atomkern nennt man
'Kernfussion' (Verschmelzung).
Die Wasserstoffbombe arbeitet
nach diesem Prinzip!
Früher dachte man, unsere Sonne verbrennt irgendein Material,
um diese Menge
an Energie abzugeben.
Sie wäre dann
allerdings nach etwa
300 Jahren 'ausgebrannt'.
Heute weiß
man, daß in der Sonne eine
Kernfussion stattfindet. Sie
wandelt über eine
Kette von Kernreaktionen jeweils
4
Wasserstoffkerne (4 Protonen) in Helium um (2 Protonen). Der
resultierende Massenverlust ist die freiwerdende Energie der
Sonne, die noch für lange Zeit reichen wird (ca. 15 bis 30
Milliarden Jahre). Durch den
Massenverlust schrumpfen Sonnen
immer mehr Zusammen, bis sie verbraucht sind (=> Theorie über
die Bildung von
schwarzen Löchern). Der
Unterschied
zwischen der Fussion
einer Atombombe und der Sonne liegt
jedoch in Geschwindigkeit, in der die Umwandlung erfolgt!
Ferner arbeiten auch
Atomreaktoren nach dem
Kernspaltungsprinzip. Auch hier
erfolgt eine sehr langsame
und
'kontrollierte'
Kernspaltung. Die freiwerdende
Energie
wird in Form von Hitze zur Stromerzeugung verwendet.
Raum und Zeit in der vorrelativistische Physik
Vor der Anerkennung der Relativitätstheorie betrachtete
man
den Raum mit
seinen drei Bestandteilen (x, y, z) und die
eindimensionale Zeit (t)
getrennt voneinander. Man
beachtete nicht, daß
Raum und Zeit
eigentlich erst ein
konkretes Ereignis beschreiben, weil
zur Signalübermittlung
eine bestimmte Zeit
vergeht, bevor ein
räumlich weit
entferntes Ereignis auch
wirklich wahrgenommen wird
(vgl.
Betrachtungen über Gleichzeitigkeit eines
Ereignisses in
verschiedenen Entfernungen).
Mit der Anerkennung
der Relativitätstheorie mußte
man
zugleich die Trennung von Raum
und Zeit aufgeben
und die
Raum-Zeit (sog. vierdimensionales
Kontinuum) anerkennen.
Nicht der Raumpunkt alleine, in dem
etwas geschieht, nicht
der Zeitpunkt alleine,
in dem etwas geschieht, beschreibt
dieses Ereignis genau. Erst
die Kombination dieser
beiden
Elemente beschreibt das Ereignis (vierdimensional) wirklich
absolut (und nicht relativ wie bei der
Aufspaltung in Raum
und Zeit).
Man sollte jedoch
nicht übersehen, daß
die zeitliche
Koordinate der Zeit
keinesfalls mit den
räumlichen
Koordinaten gleichwertig ist.
Dies ist bereits
an der
Erfahrung erkennbar, daß die Zeit
nicht rückwärts laufen
kann (auf einen
mathematisch-physikalischen
Beweis muß an
dieser Stelle verzichtet werden).
So wurde aus
dem dreidimensionalen Raum (von Newton) der
vierdimensionaler Raum Einsteins.
4. Die Allgemeine Relativitätstheorie (1916 veröffentlicht)
Schon bald nach
der Veröffentlichung seiner
speziellen
Theorie 1905 begann Einstein mit dem Versuch, diese
Theorie
zu verallgemeinern. Die spez. Theorie
gilt nur bei
gleichbleibender relativer Geschwindigkeit, also
einer
Beschleunigung von null.
Die Allg. RT
sollte nun auch
Objekte beschreiben, bei
denen sich die
relative
Geschwindigkeit verändert,
also eine Beschleunigung bzw.
Verzögerung vorkommt.
Beispiel: Aufzug steigt
oder fällt BESCHLEUNIGT ->
Gewichtsveränderung der Personen
bis hin zur
Schwerelosigkeit. Nun:
Raumschiff mit schwerelosen Personen
darin: Beschleunigung /
Verzögerung oder knapp
vorbeifliegender Planet (Massenanziehung) bewirkt
Gewichtsveränderung. Hätte Raumschiff kein
Fenster, wüßte
man nicht den Grund hierfür!
-> äquivalenzprinzip: Die Auswirkungen der Gravitation und
einer Beschleunigungsbewegung sind
gleichwertig und können
nicht voneinander unterschieden werden.
Dies ist die
grundlegende Annahme der allgemeinen RT.
Mit
Hilfe eines verhältnismäßig
neuen Zweiges der
Mathematik,
der Tensoren-Kalkulation entwickelte Einstein drei wichtige
Schlußfolgerungen aus dieser Annahme.
1. Das bereits
von Newton durch
reine Beobachtung
ermittelte Gesetz der
Massenanziehung wurde weiter
verfeinert.
F = G * M1 * M2 G = Gravitationskonstante
-------
2.00000016
d
Diese kleine änderung des Exponenten hat große Folgen.
Die
stets gleichbleibende Elipsenbahn
von Planeten ist nach
Einstein eigentlich eine
langsam rotierende Elipsenbahn!
Die Rotation ist
jedoch so gering, daß selbst die
Erde 34
Millionen Jahre benötigt, um sich einmal
einmal vollständig
zu drehen.
Die rotierende
Elipsenbahn wurde am
Planeten Merkur
nachgewiesen, da sich
dieser sehr schnell
bewegt
(Umlaufgeschwindigkeit) und somit
eine verhältnismäßig
schnelle Rotationsbahn zeigt.
2.
Lichtstrahlen werden von
Massen angezogen und
ihre
Laufbahn dadurch gekrümmt!
Dies wurde mit
einer Beobachtung eines
verfrühten
Sternaufgangs bei einer Sonnenfinsternis bestätigt.
Interessant ist die
šberlegung, wie groß
und schwer ein
Stern sein müßte, um alle Lichtstrahlen
in seiner Umgebung
zu verschlucken (schwarze Löcher!).
Die Berechnung der
Lichtablenkung durch Massen
erfolgt
ebenfalls durch die
obige Formel der
Massenanziehung.
Voraussetzung ist, daß Licht-Photonen ein
Gewicht haben,
solange sie in Bewegung sind.
Dies ist der Fall. Würden die
Licht-Photonen jedoch stillstehen,
hätten sie keine Masse
mehr (Restmasse 0, siehe Formel der spez. RT!).
3. Gravitationsmassen
verlangsamen den Zeitablauf. Je mehr
Masse, um so langsamer vergeht die Zeit!
Die Zeitverlangsamung wurde
wie bei der spez. RT mit der
verlangsamten Vibration von
Atomen und der
dadurch
folgenden Rotverschiebung des Lichtes nachgewiesen.
5. Die einheitliche Feldtheorie
Bis zu seinem
Tod im Jahre 1955 war Einstein
dann mit der
Entwicklung der einheitlichen FT beschäftigt. Er
hat diese
Theorie jedoch nie vollenden können.
Hierzu einige kurze šberlegungen (Auszug):
Massenanziehung: F = G * (m1 * m2) / dý
Anziehung zweier ungleicher Ladungen: (Coulomb-Gesetz)
F = C * (q1 * q2) / dý
Anziehung zweier ungleicher Magnetpole:
F = K * (M1 * M2) / dý
Diese drei Formeln
drücken in mathematisch gleicher
Weise
drei vollkommen unabhängige physikalische Phänomene.
Lediglich bei der
Massenanziehung ist bisher
keine
Abstoßung bekannt!!! (Antischwerkraft!?).
Historisch wurden diese
Formeln vollkommen unabhängig
voneinander durch empirische
Befunde entwickelt. Die
ähnliche Form der
Formeln läßt jedoch den Schluß zu, daß
alle drei Phänomene
einer gleichen natürlichen
Gesetzmäßigkeit zugrunde liegen.
Die drei Formeln
sind
folglich nur Teilzweige einer
allgemeineren und
grundlegenderen naturgesetzlichen Formel.
Diese grundlegende Formel zu finden ist ein Teilbereich der
einheitlichen FT.
Der zweite Zweck ist jedoch weitaus
größer als der
erste.
Es ist der
Versuch, ALLE PHYSIKALISCHEN PHäNOMENE
aus
einigen wenigen EINFACHEN UND
GRUNDLEGENDEN PRINZIPIEN der
Natur abzuleiten.
1953, zwei Jahre von seinem Tod, veröffentlichte Einstein die
bisherigen Ergebnisse seiner
Forschung (ein 14-seitiges
Dokument mit 28
Formelbestandteilen). Die Formel war
jedoch
nur sehr beschränkt verwendbar.
Die einheitliche FT
wäre also eine universelle Weltformel,
die praktisch die letzten
physikalischen Geheimnisse der
Universums entschlüsseln würde
(siehe Dürrenmatt 'Die
Physiker' Seite 69).
7. Diskussion: Wissenschaft
vs. Moral; Notwendigkeit
der
Wissenschaft
-> 'Goldener
Mittelweg'
- Täuschung über die
Wirklichkeit von Erfahrungen
- alles ist relativ (hängt vom
Standpunkt = Axiome und deren
Gültigkeit ab)
-> (experimentelle) Verifikationen erhöhen
das Vertrauen
in eine Theorie, können
jedoch nie deren
allg.
Gültigkeit umfassend
bestätigen. Eine einzige
Falsifikation erzwingt
jedoch eine Einschränkung,
änderung oder sogar die Aufgabe
einer Theorie.
