Uhrensynchronisation

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Sebastian Hauk

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Ich zitiere Ihnen folgendes aus dem Buch Raum-Zeit-Relativität von Roman Sexl und Herbert K. Schmidt:

Betrachten wir beispielsweise das Zeitsignal des National Bureau of Standards in den USA. Dieses Laboratorium befindet sich in einer Entfernung D = 9000 km von der physikalisch-technischen Bundesanstalt in Braunschweig. Das amerikanische Zeitsignal sollte dort daher mit der Verzögerung t1 = D / c - v eintreffen, wenn es sich entlang der der Erdbewegund durch den Äther ausbreitet, was z. B. mittags der Fall sein möge. Um Mitternacht läuft das Signal dann wegen der täglichen Drehung der Erde in Gegenrichtugn. Dieses Signal müßte daher mit der Verspätung t2 = D / c + v in Braunschweig ankommen. Wir erwarten daher nach den Gesetzen der klassischen Physik eine ständig wechselnde Verspätung des Eintreffens der amerikanischen Zeitsignale in Europa. Berechnen wir die Größe dieses Effektes! Der Unterschied zwischen den beiden Laufzeiten beträgt
dreieckt = t1 - t2 = D / c - v - D / c +v = D 2 v/ c² - v² ungefähr = 2Dv / c²
Setzen wir die Zahlenwerte D = 9000 km. v = 30 km/s, c = 300.000 km/s ein, so ergibt sich
dreieck t= 2*9000 km * 30 km/s / 9 *10 hoch 10 km²/s² = 6* 10 hoch -6 s= 6 us
Der Äthereffekt läßt daher Unterschiede in den Laufzeiten erwarten, die 60 mal größer als die Messgenauigkeit -0,1us des Empfangs der Zeitsignale sind. Dieser Effekt müsste leicht messbar sein. Experimentell beobachtet man jedoch, dass die Zeitsignale stets mit der gleichen Verzögerung eintreffen. Daraus folgt, dass auch auf der Erde Radiowellen in allen Richtungen mit der gleichen Geschwindigkeit c = 300.000 km/s ausbreiten. Das Prinzip der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit wird also heute duch stänig durchgeführte Routinemessungen im weltweiten Uhrensystem bestätigt.

Es steht in diesem Buch aber nicht, ob die Uhrenverlangsamung und Beschleunigung berücksichtigt wurde. Was für das Licht gilt sollte auch für die Uhren gelten. Natürlich würde sich in einem drehenden System kein Unterschied erbgeben. Aber es geht ja darum, dass sich die Erde dreht und um die Sonne kreist. Bin leider nicht intelligent genug dieses auszurechnen. Aber wenn es eine Uhrenverlangsamung gibt, diese nicht brücksichtigt wurde und das Phänomen der konstanten Lichtgeschwindigkeit ausgleicht dann ist das Licht im Michelson-und Morley Experiment unterschiedlich schnell.

Eine Möglichkeit wäre das Licht fliegt ein bisschen schneller und die Uhr geht ein bißchen schneller und umgekehrt. Mit einem Äther würde es meiner Meinung aber nicht funktionieren.
 

FrankSpecht

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Hallo Sebastian,
Sebastian Hauk schrieb:
Ich zitiere Ihnen folgendes aus dem Buch Raum-Zeit-Relativität von Roman Sexl und Herbert K. Schmidt:

Betrachten wir beispielsweise das Zeitsignal des National Bureau of Standards in den USA. Dieses Laboratorium befindet sich in einer Entfernung D = 9000 km von der physikalisch-technischen Bundesanstalt in Braunschweig. Das amerikanische Zeitsignal sollte dort daher mit der Verzögerung t1 = D / c - v eintreffen, wenn es sich entlang der der Erdbewegund durch den Äther ausbreitet, was z. B. mittags der Fall sein möge. Um Mitternacht läuft das Signal dann wegen der täglichen Drehung der Erde in Gegenrichtugn. Dieses Signal müßte daher mit der Verspätung t2 = D / c + v in Braunschweig ankommen. Wir erwarten daher nach den Gesetzen der klassischen Physik eine ständig wechselnde Verspätung des Eintreffens der amerikanischen Zeitsignale in Europa. Berechnen wir die Größe dieses Effektes! Der Unterschied zwischen den beiden Laufzeiten beträgt
dreieckt = t1 - t2 = D / c - v - D / c +v = D 2 v/ c² - v² ungefähr = 2Dv / c²
Setzen wir die Zahlenwerte D = 9000 km. v = 30 km/s, c = 300.000 km/s ein, so ergibt sich
dreieck t= 2*9000 km * 30 km/s / 9 *10 hoch 10 km²/s² = 6* 10 hoch -6 s= 6 us
Der Äthereffekt läßt daher Unterschiede in den Laufzeiten erwarten, die 60 mal größer als die Messgenauigkeit -0,1us des Empfangs der Zeitsignale sind. Dieser Effekt müsste leicht messbar sein. Experimentell beobachtet man jedoch, dass die Zeitsignale stets mit der gleichen Verzögerung eintreffen. Daraus folgt, dass auch auf der Erde Radiowellen in allen Richtungen mit der gleichen Geschwindigkeit c = 300.000 km/s ausbreiten. Das Prinzip der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit wird also heute duch stänig durchgeführte Routinemessungen im weltweiten Uhrensystem bestätigt.

Es steht in diesem Buch aber nicht, ob die Uhrenverlangsamung und Beschleunigung berücksichtigt wurde.
...

natürlich wurde die Lorentztrafo nicht berücksichtigt, weil ja gerade gezeigt werden soll, dass sich mit der "klassischen" Geschwindigkeitsaddition (v+c bzw. c-v) ein messbarer Zeitunterschied ergeben müsste (eben jene 6 us). Diese Abweichung von der tatsächlich gemessenen Zeit (mit einem Fehler von 0.1 us) gibt es aber nicht.

Daraus folgt, dass die (hier betrachtete) Äthertheorie nicht richtig sein kann und der nächste Anlauf ist, die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit anzunehmen. Auf den Folgeseiten in dem Büchlein wird dann dieser Ansatz unter die Lupe genommen.

Dein erwähntes Zitat steht (für alle stillen Mitleser) auf den Seiten 26ff im besagten Büchlein (ISBN 3-528-17236-3). Es geht um die Frage: Was wäre nach alten Äthervorstellungen zu erwarten?

Sebastian Hauk schrieb:
...
Aber wenn es eine Uhrenverlangsamung gibt, diese nicht brücksichtigt wurde und das Phänomen der konstanten Lichtgeschwindigkeit ausgleicht dann ist das Licht im Michelson-und Morley Experiment unterschiedlich schnell.

Eine Möglichkeit wäre das Licht fliegt ein bisschen schneller und die Uhr geht ein bißchen schneller und umgekehrt. Mit einem Äther würde es meiner Meinung aber nicht funktionieren.
Im Kapitel 5 folgt die Beschreibung der "relativistischen" Berechnung bewegter Uhren. Dort werden auch "Das Maryland-Experiment" (1975/76) und "Das Hafele-Keating-Experiment" (1971) sowie "Experimente mit Elementarteilchen" (ab 1959) beschrieben, die die Zeitdilatation einmal mehr bestätigten (bis zu einem Faktor 400).

Mit dem Äther geht das nicht, da hast du vollkommen Recht!
 
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