Relativitätstheorie

Ursprung

Albert Einstein entwickelte aus dem Relativitätsprinzip erst die spezielle (SRT) und dann die allgemeine Relativitätstheorie (ART). Das Relativitätsprinzip ist relativ einfach. Wenn an einen Punkt B ein Ereignis geschieht, z.B. eine Explosion und die zwei Punkte A und C sind von diesem Punkt B gleich weit entfernt, so wird bei Ruhe des Systems das Ereignis an den Punkten A und C gleichzeitig wahrgenommen. Sind die Punkte A und C aber beschleunigt (Beispiel: Sie liegen auf einem vorbeifahrenden Zug), und das in Richtung A nach C, so wird das Lichtereignis an A vor C wahrgenommen. Das liegt an der Endlichkeit der Lichtgeschwindigkeit mit c.

Die absolute Theorie und die Relativitätstheorie

Ich habe in diesem Wiki schon erwähnt, dass absoluter und relativer Ansatz sich nicht einander ausschließen müssen. auch wenn Einstein ein bevorzugtes Koordinatensystem abgelehnt hat. Er ging auch von einem 4-dimensionalen Raum-Zeit Kontinuum aus. Diese Idee wird unterstützt von der Äquivalenz von Raum und Zeit in der absoluten Theorie. Ohne Raum keine Zeit und ohne Zeit kein Raum. Raum und Zeit sind auf das Engste miteinander verknüpft und nach der von mir vorgeschlagenen Weltformel gilt das zusätzlich für die Masse. Ohne Raum keine Masse, aber genauso ohne Masse kein Raum! Die absolute Theorie nimmt zwei bevorzugte Koordinatensystem an, die aber streng genommen nicht stillstehen, sondern nur stillstehen bezüglich ihrer Art von Geschwindigkeit. Der Mittelpunkt des Universums rotiert mit Lichtgeschwindigkeit und kann sich deswegen nicht fortbewegen, weil ansonsten die Geschwindigkeit größer c wäre. Er ist Bezugspunkt für die Fortbewegung. Lichtquanten hingegen bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit und können dementsprechend nicht rotieren, weil dann ihre Geschwindigkeit ebenfalls größer c wäre. Dementsprechend können sie als Bezugssystem bezüglich der Rotation genommen werden.

Einstein und die absolute Theorie versus die moderne Physik

Einstein war ähnlich wie Max Planck ein Fan von Erhaltungssätzen. Insbesondere postulierte er den Massenerhaltungssatz. Dieser ergibt sich auch ganz leicht aus Energieerhaltungssatz und der Äquivalenz von Masse und Energie. Die moderne Physik lehnt es leider ab. Dabei sollte man davon ausgehen, das zumindest Grundgrößen der Physik immer erhalten bleiben. Die Meinung der absoluten Theorie dazu kann man lesen im Kapitel Erhaltungssätze. Insbesondere ergibt sich aus dem Massenerhaltungssatz, aber auch aus der Division durch null Masse und Impuls eines Photons.

Erweiterte Relativitätstheorie

Früher wurde gesagt, dass es höchstens vier bis fünf Menschen auf der Welt gibt, die die Relativitätstheorie verstanden haben. Heute will sie jeder verstanden haben. In der Wohnung, in der ich früher bei meinem Vater gewohnt habe, hatte man einen guten Blick auf die Hochhäuser der Deutschen Welle und des Deutschlandfunks. Da konnte ich mir die Relativitätstheorie immer gut vorstellen: Das Haus ist genauso groß wie der Abstand zwischen meinen Fingern im Sichtfeld, wenn ich das obere Ende und das untere Ende der Hochhäuser anpeile. Man sieht Relativität hat sehr viel mit Strahlensätzen zu tun und dementsprechend gründet Einstein seine Theorie auf die Lorenz-Transformationen, einer Verfeinerung der Galilei Transformationen. Auch sieht man Relativität schon früher in der Spieleprogrammierung. Zu C64 Zeiten wurde das Parralax-Scrolling bekannt, hier konnte man einen Tiefeneffekt erreichen, in dem man die Objekte, die am Horizont erscheinen sollten, einfach langsamer bewegt hat als die im Vordergrund, ein Beweis für die Zeitdilletation.

Gleichungen der Relativitätstheorie und die absolute Theorie

Wie schon erwähnt ist die absolute Theorie ein Teil der Relativitätstheorie, nämlich in erster Linie relativ zum Ursprung. Einsteins E=mc² gilt nach der Äquivalenz von Raum und Zeit aus absoluter Sicht immer. Man hat mir vorgeworfen, es würde nur im karthesischen Koordinatensystem gelten, oder auch der @quantenwelt benutzt da einen Dämpfungsfaktor was E=mc² betrifft. In absoluter Sichtweise hat jede Masse eine korrelierende Energie, so wie es Einstein auch grundsätzlich meinte. Aber außer E=mc² gibt es noch weitere interessante Formeln der Relativitätstheorie.

Zum Beispiel die schon häufig erwähnte Masse - Ruhemasse Beziehung. Die Masse m ist gleich der Ruhemasse m(0) geteilt durch die relativistische Wurzel. Auch diese Gleichung gilt in der absoluten Theorie. Allerdings bewegt sich nach der Äquivalenz von Raum und Zeit absolut alles mit der Lichtgeschwindigkeit c. Dementsprechend gilt absolut für jedes Objekt, dass die Ruhemasse m(0) = 0 ist, und auch die relativistische Wurzel 0 ist. Dennoch kommt man aufgrund der definierten Division durch null zu sinnvollen Ergebnissen, was die Masse betrifft. Zum Beispiel ein Elektron bewegt sich auch absolut mit Lichtgeschwindigkeit, weil es den kleinen Betrag, der ihm an Fortbewegungsgeschwindigkeit fehlt, durch Rotation wieder weg macht. Also ist streng genommen aus absoluter Sicht auch die Ruhemasse eines Elektrons gleich 0. Auch meine eigene Ruhemasse ist 0, weil ich mich auch mit Lichtgeschwindigkeit durchs Universum bewege. Da aber auch die relativistische Wurzel null wird, kann ich dennoch eine Masse von 120 kg haben. Alles letztendlich hat die Ruhemasse null und wäre in absoluter Ruhe nicht existent. Das hat auch Einstein so gesehen, und den Begriff der Ruhemasse zu einem theoretischen gemacht. Aber letztlich kann nur die Masse 0, zu der die Ruhemasse in absoluter Ruhe würde, erklären, warum es diesen Fall nicht gibt.

Auch die Impulsgleichung von Einstein gilt in der absoluten Theorie: Sie lautet E² = E(0)² + c²p². Das ist nach absoluter Sicht gleich: E² = 0 + c² * m² * c² <=> E² = m² * c ^4 <=> E=mc² aufgrund von p = mc. Allerdings müsste ich da nochmal Einstein Herleitung prüfen, weil normal nehme ich ja jetzt an, dass 0 * 0 = -1 ist. Das wäre noch zu prüfen. Vermutlich ist die Ruheenergie E(0) hier ein Wurzel aus 0 Ausdruck und nicht die 0 selber.

Relativitätstheorie und Ruheenergie im Blickwinkel der absoluten Theorie

Apropos Ruheenergie: Albert Einstein sah auch, dass Energie ein aus Masse und Geschwindigkeit zusammengesetzter Begriff ist. Dementsprechend war er in der Bredouille trotzdem eine Energie anzunehmen, auch wenn v=0 ist, seine sogenannte Ruheenergie. Auch hier zeigt sich der Vorteil der absoluten Theorie, fasst sie doch unter v alle Geschwindigkeiten zusammen, nicht nur die Fortbewegung. Mit dieser neu definierten Gesamtgeschwindigkeit kann man auch besser die Energie erklären und den Unterschied zwischen Energie und Arbeit. Nach dem neuen v ist bei v = 0 auch die Energie 0. Eine Ruheenergie im Sinne der absoluten Theorie wäre nicht nur bei fehlender Fortbewegung, sondern auch bei fehlender Rotation, fehlender Frequenz, etc... erst gegeben. Hier ist es dann naiv erfassbar, dass diese Ruheenergie immer gleich 0 ist, weil die Gesamtgeschwindigkeit gleich 0 ist, und dementspechend keine Arbeit und keine Energie vorhanden ist.

Einstein musste da komplizierter denken, und bei v=0 trotzdem eine von 0 verschiedene Gesamtenergie annehmen.