Scheint wohl doch nicht so klar zu sein, mit der Konstanz von c
Hallo Garfield,
das hier ist eigentlich mein "Heimatforum", auch wenn ich leider aus Zeitgründen nur noch selten dazu komme, mich hier in Diskussionen einzuklinken.
Zur Konstanz oder Nicht-Konstanz der Lichtgeschwindigkeit: Hier gibt es einiges zu beachten.
Zunächst einmal werden immer wieder die
Konstanz der Vakuum-Lichtgeschwindigkeit und die
Invarianz der Vakuumlichtgeschwindigkeit verwechselt, hinzu wird meist auch nicht gesagt, bezüglich
welcher Grösse die Vakuumlichtgeschwindigkeit
konstant sei bzw.
was gegenüber die Vakuumlichtgeschwindigkeit
invariant sei.
Wollen wir uns das ganze aus der Mathematik anschauen:
Eine
konstante Funktion ist eine Funktion mit der Eigenschaft f(x) = k
für alle x.
"Es kommt also immer dasselbe heraus".
Eine Funktion heisst
invariant unter einer den Funktionen g(x) aus G, wenn gilt: g(f(x)) = f(x) für alle g aus G und für alle x.
"g ändert also nichts an f(x)"
Das ist nun etwas theoretisch, nehmen wir je ein Beispiel:
Die Vakuumlichtgeschwindigkeit ist konstant unter verschiedenen Wellenlängen; hier ist also x die Wellenlänge und f die Vakuumlichtgeschwindigkeit. Beachte: Das gilt nur für die Vakuumlichtgeschwindigkeit; in einem nicht-leeren Medium ist das nicht so und da kommt dann der Brechungsindex ins Spiel !
Die Fragestellung in diesem Thread und im politikforum (@orbit:
http://www.politikforum.de/forum/showthread.php?t=173907) ist u.a. die, ob die Vakuumlichtgeschwindigkeit früher einen anderen Wert hatte, d.h. x wäre die Zeit, die seit dem Urknall verstrichen ist. Und da die Vakuumlichtgeschwindigkeit mit der Feinstrukturkonstante im Zusammenhang steht, könnten also hochpräzise Messungen dieser Feinstrukturkonstante hier ein Resultat liefern; es könnte aber auch hier einen Faktor geben, der das wieder ausgleicht. Wobei das Fragestellungen sind, bei deren Beantwortung es mit grosser Sicherheit einen Nobelpreis absetzt !
Wie auch immer:
Diese Konstanz der Vakuumlichtgeschwindigkeit hat
nichts mit der Relativitätstheorie zu tun !!
Ein Beispiel zur Invarianz der Vakuumlichtgeschwindgkeit: Hier postuliert die spezielle Relativitätstheorie, dass die Vakuumlichtgeschwindigkeit bezüglich aller konstant bewegter Bezugssysteme
invariant sei ! Hier ist also f wieder die Vakuumlichtgeschwindigkeit und g(x) ein konstant bewegtes Bezugssystem. Genauer: Eine Operation auf die Vakuumlichtgeschwindigkeit als Folge eines konstant bewegten Bezugssystemes, also im Wesentlichen eine Koordinatentransformation.
Diese Invarianz der Vakuumlichtgeschwindigkeit gegen konstant bewegte Bezugssysteme wird also
postuliert, um daraus ein mathematisches Modell zu bauen, deren
hergeleitete Resultate dann
experimentell überprüfbar ist. Diese experimenteel Überprüfung leistet also
innerhalb der Fehlergrenzen eine
Beurteilung des Modells, welches aus diversen Postulaten aufgebaut ist. Falls ein anderes Modell aufgrund der experimentellen Resultate - stets innerhalb der Fehlergrenzen - besser beurteilt wird, so wird das erste Modell verworfen oder wenigstens ergänzt.
Auch die Relativitätstheorie ist "nur" eine Ergänzung der klassischen Physik und fällt mit dieser zusammen, sobald die Bezugssysteme mit der konstanten Geschwindigkeit 0 zueinander bewegt werden, d.h. in Ruhe sind.
Sorry für den etwas trockenen Beitrag, ich hoffe aber, dass einige Sachen, vor allem einige Begriffe nun etwas verständlicher geworden sind.
Freundliche Grüsse, Ralf