Lagrange hat geschrieben:Nein. Beweis: Sagnac, Michelson-Gale, GPS.
Immer noch falsch, ist ja hier auch schon mehrfach thematisiert.
Die Experimente von **Sagnac**, **Michelson-Gale** und das globale Positionierungssystem (**GPS**) messen tatsächlich scheinbare Abweichungen der Lichtgeschwindigkeit unter bestimmten Bedingungen. Diese Phänomene stehen jedoch nicht im Widerspruch zur Konstanz der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum, wie sie in der speziellen Relativitätstheorie beschrieben ist. Stattdessen betreffen sie Situationen, bei denen die Bewegungen der Beobachter oder das Bezugssystem eine Rolle spielen. Schauen wir uns jedes Experiment näher an:
### 1. **Sagnac-Effekt**
- Der **Sagnac-Effekt** tritt in rotierenden Systemen auf. Das Experiment verwendet einen Interferometer, das in einem rotierenden Rahmen Lichtstrahlen in entgegengesetzte Richtungen schickt. Es wird beobachtet, dass die Lichtstrahlen, die mit der Rotationsrichtung laufen, länger brauchen, um den Kreis zu durchlaufen, als die Strahlen, die der Rotationsrichtung entgegengesetzt sind.
**Erklärung**: In einem rotierenden Bezugssystem misst man eine unterschiedliche Laufzeit für das Licht in die zwei Richtungen, da sich der Detektor relativ zum Lichtstrahl bewegt. Dies wird als Sagnac-Effekt bezeichnet. Es scheint so, als ob sich das Licht in einem solchen rotierenden System mit einer anderen Geschwindigkeit als c ausbreitet. In Wirklichkeit ist die Lichtgeschwindigkeit im lokalen Inertialsystem konstant, aber durch die Bewegung des Beobachters relativ zur Lichtquelle entsteht dieser Effekt. Es handelt sich hier also um eine scheinbare Veränderung der Lichtgeschwindigkeit aufgrund der Bewegung des Bezugssystems.
### 2. **Michelson-Gale-Experiment**
- Das **Michelson-Gale-Experiment** (1925) war eine Erweiterung des Michelson-Morley-Experiments, um die Erdrotation zu messen. Es basierte ebenfalls auf einem Interferometer, aber in einem größeren Maßstab. Das Ziel war, die Auswirkungen der Rotation der Erde auf die Lichtgeschwindigkeit zu messen, ähnlich dem Sagnac-Effekt.
**Erklärung**: Dieses Experiment zeigte, dass sich aufgrund der Erdrotation scheinbare Unterschiede in der Lichtlaufzeit zeigen können, ähnlich wie beim Sagnac-Effekt. Aber auch hier gilt: Die Lichtgeschwindigkeit c ist in einem Inertialsystem konstant, die beobachtete Abweichung entsteht durch die Bewegung des Bezugssystems (in diesem Fall die rotierende Erde). Es gibt keine echte Abweichung von c , sondern eine Verschiebung durch die Rotation des Beobachters.
### 3. **GPS (Globales Positionierungssystem)**
- Das **GPS-System** nutzt Satelliten, die sich mit hohen Geschwindigkeiten relativ zur Erdoberfläche bewegen. Das System berücksichtigt Effekte aus der speziellen und allgemeinen Relativitätstheorie, um präzise Zeit- und Positionsbestimmungen zu ermöglichen. Satelliten bewegen sich schnell genug, dass sowohl Zeitdilatation (spezielle Relativität) als auch gravitative Zeitdilatation (allgemeine Relativität) berücksichtigt werden müssen.
**Erklärung**: Die GPS-Satelliten und die Empfänger auf der Erde befinden sich in unterschiedlichen Bewegungszuständen und Gravitationsfeldern. Um genaue Positionsbestimmungen zu ermöglichen, muss die durch relativistische Effekte geänderte Zeit und damit auch die Signalübertragung (die immer noch mit Lichtgeschwindigkeit im Vakuum erfolgt) korrekt berechnet werden. Der GPS-Empfänger misst keine abweichende Lichtgeschwindigkeit, sondern korrigiert die Laufzeiten der Signale für relativistische Effekte, um die konstante Lichtgeschwindigkeit c zu berücksichtigen. Ohne diese Korrekturen würde das System fehlerhafte Positionsangaben liefern.
### Zusammenfassung
In allen diesen Fällen wird nicht wirklich eine von c abweichende Lichtgeschwindigkeit gemessen. Was beobachtet wird, sind Effekte der Bewegung von Beobachtern oder Apparaten in nicht-inertialen oder rotierenden Bezugssystemen (Sagnac-Effekt, Erdrotation) oder relativistische Effekte (GPS). Die Lichtgeschwindigkeit bleibt im Vakuum immer c , aber aufgrund der unterschiedlichen Bezugssysteme können Laufzeiten oder Phasendifferenzen auftreten, die scheinbar auf eine veränderte Lichtgeschwindigkeit hindeuten.
von Lagrange » Do 26. Sep 2024, 14:17