P 8: Über das wundersame Kleben am Äther

 1.5 Der Äther und das Michelson-Morley-Experiment, Teil 1     

   

In der E-Phase haben wir gelernt: jede Welle benötigt ein Ausbreitungsmedium. das besteht aus untereinander gekoppelten Oszillatoren (Pendeln).

Wird das erste Pendel ausgelenkt, so überträgt es seine Schwingung auf das nächste usw...

Je stärker die Kopplung, desto schneller wird die Energie weitergegeben und desto größer ist die Wellengeschwindigkeit.

So konnten wir leicht verstehen, warum Schallwellen im Stahl schneller sind als in Luft (eben wegen der stärkeren Kopplung).

Bei Erdbebenwellen haben wir die innere Struktur der Gesteine als Kopplung erkannt. Durch den höheren Druck werden Erdbebenwellen nach unten schneller, deswegen werden sie vom Lot weggebrochen und kommen nach Totalreflexion wieder an die Erdoberfläche zurück...und da kann es trotz größerer Entfernung durchaus noch mal scheppern...

 

Brechung und Totalreflexion von Erdbebenwellen, Klett Verlag

Im Weltall gibt es auch Oszillatoren (einzelne Atome, Ionen), die sind aber soweit voneinander entfernt (man nennt es Vakuum), dass es keine Kopplung gibt. Filmemacher vergessen das...zum Glück...denn Science Fiction-Filme, bei denen in der Regel ja alles kaputt gemacht wird, wären ja ohne Ton stinklangweilig (die Geschichte hält einen ja selten wach....).

 Fazit: Gibt es Wellen, so muss ein Ausbreitungsmedium her...

Dass Licht aus Wellen besteht, war nach 1809 (Doppelspaltinterferenz von Young, s.u.) bekannt.

Also braucht es ein Medium...

Die Maxwell-Gleichungen kommen mit einem Medium nicht klar... Hat so niemanden richtig gestört...außer Einstein.

Die Auswirkungen eines Lichtmediums (nennen wir jetzt Äther) konnten durch nichts nachgewiesen werden...Hat so niemanden richtig gestört...außer Einstein.

Man sprach dem Medium die irrsinnigsten Eigenschaften zu: 

- Damit die hohe Lichtgeschwindigkeit erklärbar wurde, musste der Äther "hart wie Stahl" sein...

- Damit man die Sterne sieht, musste er durchsichtig sein.

- Die Planetenbahnen konnte man sehr präzise berechnen. Also muss der Äther so dünn sein, dass er die Planetenbewegung nicht beeinflusst.Aber hart wie Stahl...

- Wenn die Erde sich durch den Äther hindurch bewegt, müsste es so eine Art "Ätherwind" geben. Den konnte man aber nicht nachweisen.

Ätherwind durch die Sonnenbewegung, aus wikipedia

 

- Also nahm man an, dass die Erde den Äther mitführt. Dann dürfte man aber die Erdbewegung nicht an den Sternpositionen erkennen können, was aber möglich war....

- Also machte Lorentz (nicht der Konrad, der Biologe, der auch kein t hat,  sondern der Niederländer Henrik Antoon) die letzte Verzweiflungstat: Der Äther verkürzt alle Messgeräte in Richtung der Bewegung, deshalb kann man ihn nicht nachweisen. Er konnte sogar den Verkürzungsfaktor bestimmen...es ist die Kernformel der Relativitätstheorie...nur Lorentz hat das nicht verstanden...

 

 

Hendrik Antoon Lorentz (1853-1928)

da kann Albert (1879-1955) nur lachen..., aber Lorentz und      Einstein wurden Freunde und Lorentz hat wichtige Beiträge zur Relativitätstheorie entwickelt....

 

    Einstein über seinen väterlichen Freund Lorentz (1909): 

     Ich bewundere diesen Mann wie keinen anderen, ich möchte sagen,

     ich liebe ihn.

 

  

 

 

 

 

 Ihr braucht euch das alles nicht zu merken...eine Abiaufgabe dazu wird es nicht geben...sie müsste ja so anfangen: "Wie blind waren denn Physiker vor 120 Jahren? Gib mindestens fünf wahnwitzige Ideen an, mit denen sie ihr Weltbild retten wollten...."). 

Vielleicht merkt ihr euch eins: Die Grenze zwischen Physik und Esoterik ist manchmal ganz ganz schmal...

 Jedenfalls Einstein hat 1905 gesagt: "Wenn man den Äther nicht nachweisen kann, dann liegt es daran, dass es ihn nicht gibt!"

Weise...sehr weise...

Jahrzehntelang dachte man, dass mit dem Wegfall des Äthers auch absolute Bezugssysteme für Raum und Zeit nicht existieren.

Heute wissen wir, dass das falsch ist.

Nur am Rande sei bemerkt: Das Raum-Zeit-System, in dem die kosmische Hintergrundstrahlung heute eine Temperatur von 2,7 K hat, ist ein universelles  überall im Kosmos vorhandenes absolutes Bezugssystem.

Aber der Äther hat es bis in die deutschen Abiturprüfungen geschafft...das Michelson Morley Experiment, mit dem man ihn vor 140 Jahren hätte endgültig zu Grabe tragen können, liefert interessante und wichtige Grundlagen für Abituraufgaben...

Deswegen werden wir uns damit ausführlich beschäftigen...

Aufgabe: Wieso können sich denn Lichtwellen ohne Medium ausbreiten?

Hilfe: Denkt an Q2...Licht ist eine EMW....