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Bremsstrahlung


Allgemeine Relativitätstheorie ART

Einstein war im Jahre 1917 bei der Grundlegung seiner Allgemeinen Relativitäts-Theorie (ART) davon ausgegangen, dass die Gravitation und die Kräfte in einem beschleunigten Bezugssystem, in dem sich alle physikalischen Vorgänge abspielen, grundsätzlich nicht voneinander zu unterscheiden sind (Starkes Äquivalenzprinzip). Dieses Prinzip steht und fällt mit der Aussage, dass das Licht "schwer" sei. Hierzu ein kleines Gedankenexperiment:

Nehmen wir an, das Licht habe keine schwere Masse und stellen uns vor, dass in einem im Freien Fall befindlichen Kasten ewa parallel zum Erdboden ein Lichtstrahl einfällt. Dieser Strahl würde - vom Bezugssystem des Kastens aus gesehen - auf einer gekrümmten Bahn nach oben abgelenkt, während alle an Bord befindlichen schweren (ungeladenen) Dinge sich kräftefrei verhalten würden - also auf geradlinigen Bahnen fliegen. Es würde auch bereits ein außergewöhnliches Verhältnis zwischen Schwerer und Träger Masse des Lichts genügen, um prinzipiell eine Krümmung seiner Flugbahn in diesem Experiment zu erwirken. Entgegen dem starken Äquivalenzprinzip könnte man also bei diesem "Kasten-Experiment" unter Voraussetzung eines schwereloses Lichtes oder eines Lichtes mit außergewöhnlichem Verhältnis zwischen Schwerer und Träger Masse wenigstens prinzipiell sehr wohl herausfinden, ob eine Beschleunigung des Bezugssystems des Kastens oder die Gravitation die Ursache für die Kräfte im Kasten ist.

Merkwürdig ist, dass die Behauptung, Licht sei "schwer" im Rahmen der Speziellen Relativitätstheorie ziemlich gegenstandslos ist, da ihrzufolge das Licht betragsmäßig stets die gleiche Geschwindigkeit hat also höchstens abgelenkt werden kann. Wenn das Licht z.B. in dem Kasten parallel zur Beschleunigung des Kastens fliegt bekommt man Schwierigkeiten, zu sagen ob es dabei auch beschleunigt wird oder nicht.
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Ob das Licht, bzw. ob also die elektromagnetischen Felder tatsächlich "schwer" sind , lässt sich durch Laborversuche kaum klären, da die benötigten Effekte zu klein sind. Bleibt die Suche nach astronomischen Ereignissen, von denen wir glauben, die Bedingungen zu kennen, unter denen sie zustande kamen. Befriedigende Ergebnisse sind jedoch nicht zu erwarten, denn dazu müsste man eigentlich in der Lage sein, die Größe der Krümmung eines Lichtstrahls etwa in der Nähe eines Sterns zu vermessen, oder andere Einflüsse, wie z.B. jene von Magnetfeldern auf das Licht ausschließen zu könen oder oder sie zu zu variieren, was aber in diesem Falle unmöglich ist. Zudem ist immer die Gefahr groß, einen "Falschen für den lang gesuchten Sohn" in die Arme zu schließen.- Immerhin könnte es aber doch sein, dass der Erfolg der heutigen Navigationssysteme nicht zuletzt auf der Berücksichtigung der Einsteinschen Gedanken beruht, aber um das beurteilen zu können, bin ich nicht der richtige Fachmann. Ich sehe nur, dass im Internet die Meinungen der Fachwelt von "wir wollten Einstein einen Gefallen tun, da der Schaden durch die ART nur gering war" bis zu "ohne die ART wäre die erreichte Genauigkeit der Navigation unmöglich gewesen" darüber weit auseinander gehen.

Die ART begnügt sich nicht mit der Einführung der Schwere für das Licht, sondern sie ersetzt die Gravitation vollkommen durch Beschleunigungs - also Trägheitskräfte. Dafür spielen sich in der ART alle physikalische Ereignisse in einem sich ständig verändernden vierdimensionalen Raum ab. Die Behauptung, dass das Licht "schwer" ist, gründet sich übrigens auf der
Speziellen Relativitätstheorie, nach der die Energie eine Ruhemasse habe. Da aber z.B die kinetische Energie zumindest für Geschwindigkeiten, die kleiner als die Lichtgeschwindigkeit sind, vom Bezugssysstem abhängt, würde dann auch deren Ruhemasse abhängig vom Bezugssystem sein und damit gegen das Prinzip der Eindeutigkeit des Weltgeschehens verstoßen. Warum aber sollte eine Formel, die also im allgemeinen falsch ist, im besonderen Fall des Lichts richhig sein?

Zweifellos hat es einen gewissen Reiz, sagen zu können, auch die elektromagnetische Energie habe eine Schwere und damit auch eine Träge Masse, aber ich glaube nicht, dass die mit dieser Annahme verbundenen Konsequenzen die Physik einfacher machen. Und solange man weder aus theoretischer noch aus experimenteller Sicht gezwungen ist, die ART zu benutzen, sollte man besser versuchen, ohne sie auszukommen

Fazit

Die ART beruht auf der Richtigkeit des Starken Äquivalenzprinzips, das wiederum darauf beruht, dass auch für das Licht das Verhältnis zwischen Träger und Schwerer Masse das gleiche ist wie für alle bekannten Massen.