Physiktheorien als Dogma : Relativitätstheorie

1. Physiktheorien als Dogma : Relativitätstheorie 1 Physiktheorien als Dogmaam Beispiel der RelativitätstheorieDresden 2011vonAlbrecht Giese Hamburg

2. Physiktheorien als Dogma : Relativitätstheorie 2 Warum neu nachdenkenüber Physik? ‘

3. Physiktheorien als Dogma : Relativitätstheorie 3 Logische Grundlage der Relativitätstheorie Krise der heutigen Physik • Higgs Boson • Supersymmetrische Teilchen • Leptoquarks • Dunkle Materie (CDM) • Dunkle Energie • Kosmologische Inflation • Gravitationswellen • Quantum Gravity X X X X X X X ? ‘

4. Physiktheorien als Dogma : Relativitätstheorie 4 Die Ursache: Das Paradigma Ursache der Krise ist (im Sinne von Thomas Kuhn*) das Festhalten am heutigen Paradigma nämlich: • Relativität beruht auf Eigenschaften der Raum-Zeit • Elementarteilchen sind punktförmig – ohne Struktur XX *) Thomas S. Kuhn: Die Struktur wissenschaftlicher Revolution, Suhrkamp 1993 ‘

5. Physiktheorien als Dogma : Relativitätstheorie 5 Inhalt • Spezielle Relativität • Teilchen • Allgemeine Relativität • Was blockiert den Wechsel des Paradigma? } ‘

6. Physiktheorien als Dogma : Relativitätstheorie 6 Spezielle Relativität: Wie hat es angefangen? • Michelson-Morey Experiment brachte unerwartetes Null-Ergebnis • Erklärung durch Heaviside / Lorentz über Kontraktion von Feldern  Objekten • Erklärung von Einstein*) über Raum-Zeit *) Albert Einstein, Zur Elektrodynamik bewegter Körper, Annalen der Physik, IV. Jg. 17, S. 891–921 (1905) ‘

7. Physiktheorien als Dogma : Relativitätstheorie 7 Historie der Kontraktion (des Raumes??)in derSpezielle Relativitätstheorie Elektrische Felder kontrahieren bei Bewegung 1888: O. Heaviside Objekte kontrahieren bei Bewegung 1889: G.F. FitzGerald Der Michelson-Morley Aufbau kontrahiert bei Bewegung,was das Null-Ergebnis des Experimentes erklärt: 1892: H.A. Lorentz … und als Erklärung für das Null-Ergebnis von Einstein akzeptiert Aber: Warum hat Einstein dann Relativität auf einer anderen Basis entwickelt? • Passte nicht in Einsteins Weltbild • Dilatation damals nicht physikalisch erklärbar (erst 1930) ‘ ‘

8. Physiktheorien als Dogma : Relativitätstheorie 8 “Zitterbewegung” (Schrödinger) vervollständigt Struktur eines Elementarteilchens: (de Broglie1924) (Dirac / Schrödinger1928/30) (Spin, mag. Moment) orbit (Impulssatz) (Relativität) Gelte für alle Elementarteilchen - Kein Konflikt mit Experimenten! - ‘

9. Physiktheorien als Dogma : Relativitätstheorie Pythagoras 2 2 2 = - q c v d.i. der Lorentz - Faktor = p T 2 R c = p T ' 2 R q 2 T ' c v g = = = - 1 / 1 2 T q c v 9 Spezielle Relativität:Dilatation „Geschwindigkeit der Eigenzeit“ ‘

10. Physiktheorien als Dogma : Relativitätstheorie 10 Was also liefert die lorentzianische Alternative zur einsteinschen Relativität? • Das physikalische Analogon zu Raum ist Feldausdehnung • Das physikalische Analogon zu Zeit ist Basisoszillation Konsequenz: Die Lichtgeschwindigkeit ‚c‘ ist bei Lorentz nicht konstant ‘

11. Physiktheorien als Dogma : Relativitätstheorie 11 Was bedeutet die Nicht-Konstanz von ‚c‘? • Für die Speziellen Relativitätstheorie: - Nur das gemessene ‚c‘ ist konstant – siehe Lorentz‘ Erklärung von Michelson-Morley- Bei Einstein ist ‚c‘ real konstant • Für die Allgemeinen Relativitätstheorie:Aus Raumkrümmung wird (Licht-)BrechungSie wird viel einfacher – bei i.w. gleichen Ergebnissen ‘

12. Physiktheorien als Dogma : Relativitätstheorie 12 Woher kommt die Teilchenmasse? ‘

13. Physiktheorien als Dogma : Relativitätstheorie 13 Bind of Particles at Distance Potential ‘ Note: The binding force is the strong force /rmass

14. Physiktheorien als Dogma : Relativitätstheorie 14 The Mass Equation The Mass Equation   universal for all elem. particles!  The classical magnetic moment: Radius R computed from the magnetic moment  and then inserted above  the correct mass m = Bohr magneton in case of the electron universally valid for all elem. particles Or both equations combined: ‘ /rmass

15. Physiktheorien als Dogma : Relativitätstheorie 15 Mass and Increase of Mass  Relativistic increase of mass: From (popular ) Putting the object to motion:  Spin: is constant Classical angular momentum ‘ /rmass

16. Physiktheorien als Dogma : Relativitätstheorie 16 Jetzt: Allgemeine Relativitätstheorie= Gravitation . ‘

17. Physiktheorien als Dogma : Relativitätstheorie 17 Das Shapiro-Experiment: Einstein: Dieses ist eine scheinbare Reduktion von c; Tatsächlich kontrahiert derRaum c   c P=1/2 oder 1 abhängig von der Richtung ‘ /gravity

18. Physiktheorien als Dogma : Relativitätstheorie  18 The gravitational field of the sun: P=1/2 or 1 abhängig von der Richtung Die Anwendung der klassischen Brechung liefert für den Vertex: Integrieration der Ablenkung 2 von – to + ergibt: 1.75 arcsec …. mit Newton: 0.88 arcsec Jetzt: Beschleunigung im Ruhefall!! Einsteins Sichtweise: Der Pfad ist gerade, aber der Raum ist gekrümmt Ablenkung nach Einstein über Raumzeit-Krümmungergibt: 1.75 arcsec Dieses war der große Durchbruch für Einstein im Jahre 1919 (Sonnenfinsternis)!! ‘ /gravity

19. Physiktheorien als Dogma : Relativitätstheorie • Gravit.Source 19 Elementarteilchem im Gravitationsfeld (bei vertikaler Achse): • c • c Keine Abhängigkeit von der Masse! ‘ /gravity

20. Physiktheorien als Dogma : Relativitätstheorie 20 Mathematische Behandlung der Allgemeinen Relativitätstheorie (Gravitation) Schwarzschild Lösung: • wird verwendet für die klassischen Tests der Allgemeinen Relativitätstheorie: • Perihelverschiebung (des Merkur) • Gravitationslinsen • Schwarze Löcher • zeitl. Dilatation im Gravitationsfeld • … ‘ /gravity

21. Physiktheorien als Dogma : Relativitätstheorie 21 Mathematische Behandlung der Allgemeinen Relativitätstheorie (Gravitation) für radiale Bewegung Reduzierte Lichtgeschw. c für tangentiale Bewegung in radialer Richtung Reduzierter Feldabstand Lorentz Transformation(zeitbezogen) Aufteilung der Geschwindigkeit in radialen/tangentialen Anteil Jetzt mit Gravitation: ‘ Schwarzschild Lösung /gravity

22. Physiktheorien als Dogma : Relativitätstheorie 22 Riemann Geometry Field Equations ‘

23. Physiktheorien als Dogma : Relativitätstheorie 23 Mathematische Behandlung der Allgemeinen Relativitätstheorie (Gravitation) für radiale Bewegung Reduzierte Lichtgeschw. c für tangentiale Bewegung in radialer Richtung Reduzierter Feldabstand Lorentz Transformation(zeitbezogen) Aufteilung der Geschwindigkeit in radialen/tangentialen Anteil Jetzt mit Gravitation: ‘ Schwarzschild Lösung /gravity

24. Physiktheorien als Dogma : Relativitätstheorie 24 Résumé • Higgs Boson • Supersymmetrische Teilchen • Leptoquarks • Dunkle Materie (CDM) • Dunkle Energie • Kosmologische Inflation • Gravitationswellen • Quantum Gravity Sämtliche obigen Probleme verschwinden beim vorgestellten Paradigmenwechsel,1. dem neo-lorentzianischen Ansatz für Relativität2. dem ausgedehnten Teilchenmodell ‘ www.ag-physics.org /gravity

25. Physiktheorien als Dogma : Relativitätstheorie 25 Wissenschaftsverständnis:Philosophische Betrachtung Einsteinsche Relativität Philosoph Hans von Reichenbach*), Förderer von Einstein: ↔ Ptolemäisches Weltbild ↔ LorentzianischeRelativität Kopernikanisches Weltbild *) H.R. Reichenbach, The Philosophy of Space and Time, Dover, New York (1958) ‘

26. Physiktheorien als Dogma : Relativitätstheorie 26 Wissenschaftsverständnis:Historische Entwicklung  400 v. Cr.:Plato Epoche Weltbild Anwendung „Kreis ist eine Grundstruktur“ Darum kreisen Planeten „Wesen der Welt sind Strukturen“  1500: Newton Physik der Bewegung: Grundregeln der Dynamik Newtonsche Gleichung begründet Kreis/Ellipse Dann 400 Jahre lang enorme Fortschritte in der Physik  1900: Einstein Strukturlehre von Raum und Zeit Einsteinsche Relativität  1920: Heisenberg Bezug auf platonische Strukturlehre „Kopenhagener“ Quantenmechanik Seitdem Stillstand … ‘

27. Physiktheorien als Dogma : Relativitätstheorie 27 Was bringt die Zukunft? • Eine Änderung des Paradigma ist unausweichlich • Nach Thomas Kuhn ist eine Änderung nur über ein Revolution möglich • Wir stehen vor einer solchen Revolution Es wird eine spannende Zeit ‘‘