Blog – Jocelyne Lopez

Ich beziehe mich auf meine Anfrage an Prof. Dr. Franz Embacher über mein Gedankenexperiment  Was würde am Strand passieren?, die ich mittlerweile an eine Vielzahl von deutschen Fakultäten für Mathematik oder offiziellen Bildungsstellen der öffentlichen Hand im Rahmen des „Jahres der Mathematik“ gerichtet habe.

Ich erhielt am 21.07.08 folgende E-Mail-Antwort von Dr. Frank Göring, Fakultät für Mathematik, TU Chemnitz:

Von Frank Göring
An Jocelyne Lopez
Datum: 21.07.08
Betr.: 2008, Jahr der Mathematik oder des Mathematismus?

Liebe Frau Lopez,

zunächst einmal zum Ursprung der Relativitätstheorie:
Einstein ist nicht selber auf die Idee gekommen, dass die Lichtgeschwindigkeit elativ zum Beobachter unabhängig von dessen Geschwindigkeit ist. Das ist letztlich eine Folgerung der Maxwellschen Gleichungen der Elektrodynamik und ist – wie im übrigen die Folgerungen der Relativitätstheorie – inzwischen sehr genau nachgemessen worden. Hätte man die Relativitätstheorie nicht gekannt, würden beispielsweise unsere Navis im Auto nicht korrekt funktionieren.

In der Tat wurden die ersten Navigationssatelliten zunächst nicht mit Programmen gemäß der Relativitätstheorie ausgestattet, was Mißweisungen von über fünf Kilometern in kurzer Zeit zur Folge hatte. Danach waren die Kritiker der Relativitätstheorie in der NASA ganz still (so es welche gab – ich glaube, man war einfach zu faul, die kompliziertere Lorenz-Transformation zu implementieren) und es wurde relativistisch gerechnet – siehe da, die Genauigkeit stieg auf wenger als einen Meter!

Die Relativitätstheorie beschreibt die uns bekannte Wirklichkeit lediglich genauer, als die klassische Mechanik – wobei bei Geschwindigkeiten, die Sie und ich erleben, der Unterschied weit unterhalb der Meßgenauigkeit unserer Sinne liegt. Weil’s einfacher ist, und für uns irrelevant, was bei Relativgeschwindigkeiten von tausenden von Kilometern pro Sekunde so an Paradoxien auftritt, denken wir intuitiv im Sinne der klassischen Mechanik von Newton.

Der komische Effekt, der die paradoxe Situation bei hohen Geschwindigkeiten klärt, ist, dass jeder Beobachter auf seine eigene Uhr kuckt und seine eigenen Längenmessungen durchführt.Wie das genau geht, hat die Nutzerin Trigema soweit ich’s bisher sehe, völlig korrekt vorgerechnet. Dass für den ruhenden Betrachter (in dessen Koordinatensystem Sie die Geschwindigkeiten der anderen Betrachter angegeben haben) die Beobachtungen unabhängig von der „Lichtgeschwindigkeit“ (Geschwindigkeit, die für alle gleich ist – im klassischen Sinne wäre das unendlich, im Einsteinschen Sinne die Geschwindigkeit des Lichts und im Sinne Ihres Gedankenexperimentes wäre dies die Geschwindigkeit der kontra-intuitiven Wasserwelle) ist, ist völlig korrekt.

Die Relativitätstheorie versucht ja nicht, die Welt neu zu erfinden. Sie ist lediglich ein streng mathematisch abgeleitetes Modell, welches die paradoxe Beobachtung abstrahiert, dass die Lichtwelle (oder bei ihnen die Wasserwelle) relativ zu den bewegten Beobachtern die gleiche Geschwindigkeit hat (gemessen mit deren bewegten Uhren und bewegten Längenmessgeräten), wie zu dem am Strande ruhenden.

Grob gesprochen: Experimentelle Grundtatsache ist, dass das Licht relativ zu jedem Beobachter die gleiche Geschwindigkeit hat. Das ist aber nur dann erklärbar, wenn Zeitmessung bzw. Längenmessung abhängig von der Relativgeschwindigkeit unterschiedliche Werte liefern. Diese Folgerungen sind aber ebenso experimentell nachgewiesen.

Wie ich aus Ihrem Blog entnehme, lehnen Sie jedoch sehr schnell ab, was Sie nicht verstehen. Das hilft Ihnen beim Verständnis allerdings nicht – es verhindert es. Aber selbst wenn man aufgeschlossen an die Sache herangeht, die Relativitätstheorie ist leider nicht sehr intuitiv. Aber sie funktioniert. Und solange wir keinerlei Abweichungen zur Relativitätstheorie in der Realität feststellen können, ist es völlig egal, ob wir sie intuitiv erfassen können oder nicht – wenn’s darauf ankommt, sollten wir sie nutzen (wie bei der Software für Navigationssatelliten).

Zu ihrem Betreff:
Durch abwertende rhetorische Fragen im Betreff erhöhen sie die Wahrscheinlichkeit, dass Ihnen jemand ernsthaft antwortet, nicht gerade.Wenn Sie einen gedanklichen Zugang zu moderner Wissenschaft und zur Funktionsweise aktueller Technik haben wollen, so ist dieser Zugang die Mathematik. Das schöne – Sie können den ganzen Kram (Handy, Auto, Computer,…) nutzen, ohne sich über dessen Funktionsweise klar zu sein.Wenn Sie die Mathematik so wenig mögen, dann belassen Sie es einfach dabei.

Weitere E-Mails Ihrerseits beantworte ich nur, wenn sie sich zu einer gewissen Aufgeschlossenheit gegenüber meinem Fachgebiet durchringen können.

Mit freundlichem Gruß,
F.Göring.

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Dazu meine Antwort am selben Tag:

Von Jocelyne Lopez
An Frank Göring
Datum 21.07.08
Re: 2008, Jahr der Mathematik oder des Mathematismus?

Sehr geehrter Herr Dr. Göring,

Vielen Dank für Ihre heutige ausführliche Antwort zu meiner Anfrage.

Die Argumentierung, die Sie mir entgegen halten weicht nicht von der üblichen Standard-Darstellung der etablierten Physik aus – ich kenne sie nun seit mehreren Jahren hin- und auswendig – und geht allerdings auch kein bisschen auf das hier angesprochene mathematische Problem und auf meine gezielten Fragen ein. Deshalb erlaube ich mir, Sie auf meine Antwort vom 21.07.08 an Herrn Dr. Markus Pössel vom Albert-Einstein-Institut in Potsdam zu verweisen, die aus meiner Sicht auch als Antwort zu Ihrer E-Mail fungieren kann, siehe:

Austausch mit Herrn Dr. Markus Poessel vom 21.07.08

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Nur aber kurz zu Ihren persönlichen Anmerkungen:

Zu ihrem Betreff:
Durch abwertende rhetorische Fragen im Betreff erhöhen sie die Wahrscheinlichkeit, dass Ihnen jemand ernsthaft antwortet, nicht gerade.Wenn Sie einen gedanklichen Zugang zu moderner Wissenschaft und zur Funktionsweise aktueller Technik haben wollen, so ist dieser Zugang die Mathematik. Das schöne – Sie können den ganzen Kram (Handy, Auto, Computer,…) nutzen, ohne sich über dessen Funktionsweise klar zu sein.Wenn Sie die Mathematik so wenig mögen, dann belassen Sie es einfach dabei.
Weitere E-Mails Ihrerseits beantworte ich nur, wenn sie sich zu einer gewissen Aufgeschlossenheit gegenüber meinem Fachgebiet durchringen können.

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Ich weiß nicht, was in meinem Betreff als „abwertende rhetorische Fragen“ Ihnen vorgekommen ist. Den Begriff „Mathematismus“ habe ich nämlich nicht selbst erfunden, er bezeichnet sachlich Umstände innerhalb der Mathematik, die von Wissenschaftlern, Didaktikern und Pädagogen – einschließlich Mathematikern und Mathematikkennern – erkannt, kommentiert und untersucht wurden. Wenn Sie davon nichts wissen ist es wohl eine Bildungslücke bei Ihnen, Sie können es dann einfach dabei belassen oder sich mit der einschlägigen Literatur informieren. Weitere E-Mails an Sie würde ich nur richten, wenn Sie sich zu einer gewissen Aufgeschlossenheit gegenüber Ihrem Fachgebiet durchringen können.

Mit Ihren in meinen Augen unsachlichen Aussagen und Ihrer Einstellung gegenüber Mathematiklaien hoffe ich sehr, dass Sie persönlich nicht für Veranstaltungen im Rahmen des Jahres der Mathematik in Ihrer Uni verantwortlich sind, dann bräuchte keiner zu kommen, zum Beispiel:

Anlässlich des Jahres der Mathematik bietet die Fakultät für Mathematik eine populärwissenschaftliche Ringvorlesung an. In den Einzelveranstaltungen werden spannende Einblicke in verschiedene Anwendungsbereiche der Mathematik gewährt und mathematische Verfahren anschaulich und auch für Nichtmathematiker verständlich erklärt.

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Mit freundlichen Grüßen
Jocelyne Lopez

Eine Buchempfehlung

Irrte Einstein?
Egbert Scheunemann
Skeptische Gedanken zur Relativitätstheorie
– (fast immer) allgemeinverständlich formuliert

BoD – Hamburg-Norderstedt 2008
ISBN 978-3-8370-4249-8
 
Klappentext des Buches:

Ein reisender Zwilling altert weniger schnell als sein unbewegter Bruder? Bewegte Uhren gehen relativ zu ruhenden langsamer? Wie aber in einem Universum, in dem sich alles relativ zu irgend etwas anderem permanent bewegt, eine nicht bewegte Uhr auszeichnen? Wenn ‚Zeitdilatation‘, also Zeitdehnung, von der willkürlichen Setzung eines ruhenden Bezugssystems abhängt, dann ist diese physisch so ‚real‘ wie die ‚Längenkontraktion‘ oder wie eine ‚relativistische Masse‘ schnell bewegter Körper relativ zu diesem Bezugssystem – zwei weiteren Behauptungen der Relativitätstheorie.

In diesem Buch werden eine Fülle von naturwissenschaftlichen und naturphilosophischen Argumenten angeführt, deren Quintessenz die generelle Frage erlaubt: Irrte Einstein?

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In der Homepage von Dr. Egbert Scheunemann, „Humanismus und Aufklärung, Aufklärung und Humanismus“ steht auch eine 4-seitige Zusammenfassung der Ergebnisse zur Verfügung, nachstehend einige Auszüge:

1. ‚Zeitdilatation‘, ‚Längenkontraktion‘ und ‚relativistische Massenzunahme‘ sind im beobachteten System keine physisch realen Phänomene, sondern im beobachtenden System wahrgenommene Beobachtungseffekte, die aus der willkürlichen Setzung verschiedener Bezugssysteme und der begrenzten Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichtes resultieren, also als Beobachtungsfehler herausgerechnet werden sollten – und nicht als im beobachteten System reale physische Phänomene gedeutet werden dürfen. Der Rechenapparat der SRT(Lorenz-Transformation) ist für diese Fehlerkorrektur gut geeignet. Zeit, Länge und Masse schrumpfen oder entstehen nicht durch Beobachtung oder durch mathematische Koordinatensystemtransformationen, also das Umhängen verschiedener Koordinatensystem-Namensschildchen.

2. Es ist nicht möglich, im Universum ein absolut ruhendes Bezugssystem (Inertialsystem) auszuzeichnen. Jede Setzung eines Bezugssystems ist willkürlich. Es ist deswegen allein sinnvoll, das Universum selbst als absolutes Bezugssystem zu definieren und sich mit einem (vorerst) behelfsmäßigen Orientierungsraster, etwa der kosmischen Hintergrundstrahlung, als ‚absolutem‘ Bezugssystem zufrieden zu geben. Jede weitere Setzung von Bezugssystemen als Setzung zusätzlicher Koordinatensysteme und die daraus resultierende Notwendigkeit von Koordinatensystemtransformationen sind ohne jeden physischen Gehalt, heuristisch eher hinderlich – und mathematisch eher langweilig.

3. Ein informierter Blick offenbart sämtliche Ansammlungen von Materieenergie bzw. Energiematerie im gesamten Universum als permanent bewegt: Die Erde dreht sich um sich selbst und um die Sonne. Unser Sonnensystem dreht sich um den Kern unserer Galaxis. Unsere Galaxis bewegt sich relativ zu anderen Galaxien. Der Mond dreht sich relativ zur Erde und die Erde relativ zum Mond – und beide drehen sich um den gemeinsamen Masseschwerpunkt. Menschen am Äquator bewegen sich relativ zur Erdachse schneller als in Hamburg. Und der Kopf eines Menschen bewegt sich, gemessen am exakten Erdmittelpunkt, relativ schneller als seine Füße, falls er aufrecht steht und vermeintlich ‚ruht‘. Das Blut in seinen Adern bewegt sich relativ zu seinen Kapillaren. Seine Gehirnströme bewegen sich relativ zu seinen Neuronen. Die Elektronen, aus denen diese Neuronen unter anderem bestehen, bewegen sich relativ zu den Protonen, aus denen sie auch bestehen. Alles bewegt sich permanent relativ zu irgend etwas anderem. Jede Uhr, egal, wo man sie hinstellt, geht so ‚langsamer‘ relativ zu einer anderen Uhr irgendwo im Universum – und umgekehrt, da jedes Bezugssystem völlig gleichberechtigt, weil willkürlich gesetzt ist. Alles wäre ‚zeitdilatiert‘ – und ‚längenkontrahiert‘. Also ist faktisch nichts ‚zeitdilatiert‘ und ‚längenkontrahiert‘.

4. Das so genannte ‚Zwillingsparadoxon‘ ist aus genau diesen Gründen kein Paradoxon, sondern absurd. Es ist völlig unmöglich, in einem Universum, in dem alles relativ zu allem in permanenter Bewegung ist, einen Zwilling Z1 (samt Uhr in seiner Tasche) als absolut ruhend und einen anderen Z2 (samt Uhr in seiner Tasche) als absolut bewegt (reisend) auszuzeichnen. Falls Z2 eine Reise unternimmt von einem gemeinsamen Ausgangspunkt, an dem Z1 zurückbleibt, setzt sich die Reise von Z2 aus völlig symmetrisch aufgebauten Be- und Entschleunigungsphasen zusammen. (Ob zwischen beiden Phasen Strecken linear-gleichförmiger Bewegung liegen, ist völlig unerheblich.) Wäre dies anders, würde Z2 niemals sein Ziel erreichen – oder niemals zurückkehren. Es ist also völlig unmöglich, aus dieser Situation eine Asymmetrie der Zeitverläufe in beiden willkürlich gesetzten und damit austauschbaren Bezugssystemen Z1 und Z2 zu konstruieren – also ein unterschiedlich schnelles Altern beider Zwillinge. Die in den einschlägigen Darstellungen des so genannten ‚Zwillingsparadoxons‘ verwendeten Graphiken sind (dem Zwecke eines ‚Beweises‘ der hinter dem ‚Zwillingsparadoxon‘ stehenden Theorie dienend) hinkonstruiert und geben den physischen Sachverhalt durchgehend falsch wieder.

5. Das GPS-System (Global-Positioning-System), das immer wieder als Generalbeispiel eines Beweises der Richtigkeit der Zentralthese der SRT und der ART zitiert wird – nämlich dass Raum und Zeit nicht absolut, sondern eben nur relativ seien -, ist ein nahezu perfektes System, aufzuzeigen, dass Raum und Zeit absolut sind. Im GPS-System werden die Signal- und Informationsverzerrungen, die aus der begrenzten Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Wellen, durch die Relativbewegungen der beteiligten Satelliten und der sich auf der Erde bewegenden Navigationsgeräte (SRT), durch den Gravitationseinfluss auf die Signale (ART) und durch den so genannten Sagnac- Effekt entstehen (der mit der Erdrotation zusammenhängt), herausgerechnet und rückgerechnet auf eine denknotwendig vorausgesetzte nicht verzerrte Raumzeit, also auf die wahren, die wirklichen, die wirkenden Verhältnisse – mit dem durchschlagenden praktischen Erfolg einer exakten absoluten Positionsbestimmung. Wer hingegen die durch die genannten Beobachtungseffekte verzerrten Informationen für die Wahrheit nimmt, für die ‚Wirklichkeit‘ einer nur ‚relativistischen Raumzeit‘ – der fährt womöglich gegen eine Wand.
[…]

 

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Siehe auch bei NPA: Dr. Egbert Scheunemann  

Ich beziehe mich auf meine Anfrage vom 17.06.08 Was würde am Strand passieren? an Herrn Dr. Markus Pössel, Mitarbeiter des Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik/ Albert-Einstein-Institut in Potsdam und Redakteur der Seite „Einstein Online„, sowie auf meinen Blog-Eintrag Das Albert-Einstein-Institut ist dran.

Am 21.07.08 erhielt ich folgende E-Mail-Antwort von Dr. Markus Pössel:

Von Markus Pössel
An Jocelyne Lopez
Datum 21.07.08
Betr.: Re: Frage zur Speziellen Relativitätstheorie

Sehr geehrte Frau Lopez,

Direkt zu Ihrer letzten E-mail: meine Bedenken ueber Missverstaendnisse, die sich ergeben koennen, wenn man die Wasserwelle die Sonderrolle von Licht spielen laesst, hatte ich ja bereits geaeussert. Wenn man sich trotzdem auf die Analogie einlaesst und in den Formeln der speziellen Relativitaetstheorie c=70 km/h setzt, dann sind die Rechnungen von Trigemina aus meiner Sicht korrekt.

Allerdings scheinen Sie mir, Ihren Aussagen in dem von „Rechenstunde am Strand“ aus verlinkten Beitrag #728 nach zu urteilen, den folgenden Aspekt von Trigeminas Rechnung misszuverstehen: Die Werte fuer die Orte des Zusammentreffens (x1, x2, x3, …), die Trigemina ausrechnet, sind keineswegs nur in der klassischen Physik gueltig. Die spezielle Relativitaetstheorie verwendet die gleichen Formeln, um innerhalb eines gegebenen Bezugssystems, hier des Strand-Systems, zu berechnen, wie schnell z.B. der Abstand zwischen dem bewegten Beobachter A und der Welle abnimmt.

Erst beim Uebergang vom einen zu einem anderen Bezugssystem weichen die klassischen und die relativistischen Formeln voneinander ab, also beispielsweise wenn man ausrechnen will, welche Geschwindigkeit die Welle *im Bezugssystems des Beobachters A* hat (das, nicht die Abstandsaenderung in irgendeinem externen Bezugssystem, ist gemeint, wenn im Rahmen der speziellen Relativitaetstheorie von der „Geschwindigkeit der Welle relativ zum Beobachter A“ oder, kuerzer, der „Relativgeschwindigkeit von der Welle und A“ die Rede ist). Dabei kommen automatisch die bekannten relativistischen Effekte (Laengenkontraktion, Zeitdilatation, Relativitaet der Gleichzeitigkeit) ins Spiel und fuehren insbesondere dazu, dass Beobachter A fuer die Welle eine Geschwindigkeit von 70 km/h misst, obwohl der Abstand zwischen den beiden vom Strandsystem aus gemessen mit 70+3=73 km/h abnimmt.

Ihre Kritikpunkte in Ihrem Text „Mathematik als Schrott“ halte ich aus den folgenden Gruenden fuer nicht stichhaltig:

zu 1): Beobachter A und C haben eben nicht genau gleiche Parameter. In jedem Bezugssystem (sei es dem Ruhesystem des Strandes oder dem Bezugssystem von A, B, C oder D) haben A und C unterschiedliche Geschwindigkeiten. Und in seinem eigenen System erhaelt jeder der Beobachter A, B, C, D fuer seinen Abstand zur Wasserwelle, gemessen zum Startzeitpunkt, einen anderen Wert. Das ergibt sich direkt aus den Formeln der Lorentztransformation (siehe Trigeminas Rechnung).

Sie scheinen mir „die gleiche Geschwindigkeit zur Welle haben“ einmal im Sinne einer Relativgeschwindigkeit, gemessen von den Beobachtern A, B, C, D selbst, zu verwenden (denn nur dabei kommt fuer jeden der Beobachter separat 70 km/h heraus), dann aber wieder im Sinne einer im Strandsystem gemessenen Geschwindigkeitsdifferenz (denn nur damit funktioniert der Schluss von im Strandsystem gleichem Startzeitpunkt und gleichem Startabstand darauf, dass die Beobachter nicht zu verschiedenen Zeiten und an verschiedenen Orten erreicht werden). Dass eine solche fehlerhafte Gleichsetzung ungleicher Groessen zu Widerspruechen fuehrt, sollte nicht verwundern.

zu 2): ditto.

zu 3): Die „gestrichenen Werte“ x2′, x3′, x4′ und x5′ beziehen sich auf die Bezugssysteme der Beobachter A, B, C und D. Jeder dieser Beobachter sitzt im Nullpunkt seines eigenen, relativ zum Strand bewegten, Koordinatensystems. (Strenggenommen haette Trigemina jede der Koordinaten anders kennzeichnen muessen, da es sich um Koordinatenwerte in vier verschiedenen Bezugssystemen handelt.) Dass z.B. Beobachter A und die Welle am Ort x2’=0 zusammentreffen, heisst nichts anderes, als dass der von A gemessene Abstand der Welle zu ihm selbst an dem Zeitpunkt, wo die beiden zusammentreffen, gleich Null ist. Das ist nun einmal die Definition von „zusammentreffen„. Diese Definition bewegter Koordinatensysteme ist, nebenbei bemerkt, keine Besonderheit der relativistischen Physik – auch in der klassischen Physik mit ihren Galilei-Transformationen ruht jeder Beobachter per Definition in seinem eigenen Bezugssystem, konventionellerweise in dessen Nullpunkt.

zu 4): siehe 1) und 2) – die Bewegungsparameter sind mitnichten gleich.

Mit den besten Gruessen,
Markus Poessel

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Meine Antwort per E-Mail am selben Tag:

Von Jocelyne Lopez
An Dr. Markus Pössel
Datum: 21.07.08
Betr.: Frage zur Speziellen Relativitätstheorie
Meine Anfrage vom 17.06.08
Ihre Antwort vom 30.06.07
Meine Rückfrage vom 01.07.08
Meine Rückfrage vom 12.07.08
Ihre Antwort vom 21.07.08

Sehr geehrter Herr Dr. Pössel,

Vielen Dank für Ihre heutige ausführliche Antwort.

Gleich zu dem wesentlichen Punkt unserer Meinungsverschiedenheiten:

Ihre Aussage:

Sie scheinen mir „die gleiche Geschwindigkeit zur Welle haben“ einmal im Sinne einer Relativgeschwindigkeit, gemessen von den Beobachtern A, B, C, D selbst, zu verwenden (denn nur dabei kommt fuer jeden der Beobachter separat 70 km/h heraus), dann aber wieder im Sinne einer im Strandsystem gemessenen Geschwindigkeitsdifferenz (denn nur damit funktioniert der Schluss von im Strandsystem gleichem Startzeitpunkt und gleichem Startabstand darauf, dass die Beobachter nicht zu verschiedenen Zeiten und an verschiedenen Orten erreicht werden). Dass eine solche fehlerhafte Gleichsetzung ungleicher Groessen zu Widerspruechen fuehrt, sollte nicht verwundern.

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bedarf einer Ausräumung von Missverständnissen.

Die in meinem Gedankenexperiment definierte Geschwindigkeit der Welle 70 km/h relativ zum Strand ist ja ausgerechnet per Postulat auch gleich der Geschwindigkeit relativ zu allen bewegten Beobachtern. Darum geht es ja die ganze Zeit bei diesem „kontra-intuitiven“ Postulat und bei dieser „kontra-intuitiven“ Welle. Ich kann auch nichts dafür, das hat ja Albert Einstein postuliert und für seine Herleitungen zugrunde gelegt, ich doch nicht:

Alle bewegten Beobachter messen die gleiche Geschwindigkeit c zu einem Lichtstrahl, unabhängig von ihren eigenen Geschwindigkeiten, genau analog mit der Konstellation in meinem Gedankenexperiment, wo alle bewegten Beobachter die gleiche Geschwindigkeit 70 km/h zur Wasserwelle messen, unabhängig von ihren eigenen Geschwindigkeiten.

Die von Ihnen mit Recht als „fehlerhafte Gleichsetzung“ bezeichnete Definition liegt demzufolge überhaupt nicht an mir, sondern eben am Postulat. Und – wie Sie es selbst erkennen – kann es nicht verwundern, wenn dieses Postulat auf jeden Fall zu Widersprüchen führt, denn es basiert auf mathematisch unzulässigen und ungültigen Gleichungen (z.B. in meinem Gedankenexperiment 70=70+3 oder 70=70+8 oder 70=70-10). Solche ungültigen bzw. unzulässigen Prämissen führen zwangsläufig zu Widersprüchen! Sie können nicht den Anspruch erheben, die Wirklichkeit zu beschreiben. Alle Bemühungen, diese ungültigen und unzulässigen Gleichsetzungen mathematisch durch irgendwelche Transformationen zu beschreiben, müssen nicht weiter beachtet werden, sie sind selbst unzulässig und rütteln am Fundament der Mathematik, genauso wie es unzulässig wäre „beweisen“ zu wollen, dass 2 = 3. Dieses Postulat ist demzufolge mathematisch ungültig und unzulässig.

Die relativistische Transformation bedarf also keiner weiteren Beachtung, sie ist nur ein illusorischer Versuch, das mathematisch und physikalisch Unzulässige mit irgendwelchen leeren oder fehlerhaften Formeln zu „beweisen„. Dazu verweise ich zum Beispiel auf die zurzeit 16 Kommentare zu meinem Blog-Eintrag 2008, Jahr der Mathematik oder des Mathematismus?

zum Beispiel Albert Einstein selbst:

„Soweit sich die Gesetze der Mathematik auf die Wirklichkeit beziehen, sind sie nicht sicher; soweit sie sicher sind, beziehen sie sich nicht auf die Wirklichkeit“- Rede vor der Preußischen Akademie der Wissenschaften, Berlin, 27. Januar 1921

„Seit die Mathematiker über die Relativitätstheorie hergefallen sind, verstehe ich sie selbst nicht mehr.“

„Mathematik ist die perfekte Methode, sich selbst an der Nase herum zu führen.“

„Mach‘ dir keine Sorgen wegen deiner Schwierigkeiten mit der Mathematik. Ich kann dir versichern, dass meine noch größer sind.“ [zu einem Kind]

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Oder zum Beispiel auch :

Transformationen als Gaukler
Der Zirkus der Mathematik hält einige Taschenspielertricks bereit, die sich nicht leicht durchschauen lassen und oft für bare Physik genommen werden. Theimer (1977) zitiert Melchior Palágyi: „Mathematik schützt vor Torheit nicht„. Und was dabei herauskommt, ist Mathematismus, zur Formel erstarrte Pseudo-Physik. (Georg Galeczki / Peter Marquardt)

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Mein Fazit:

Es ist aus meiner Sicht ein Denkfehler Ihrerseits, den von Ihnen erkannten gravierenden Widerspruch, der jedoch grundsätzlich selbst im Postulat Einsteins durch die unzulässige Gleichsetzung ungleicher Größen vorhanden ist, mir zuschreiben zu wollen.

Mit freundlichen Grüßen
Jocelyne Lopez

Die Homepage von Dr. phil. Harald Steinwandter bietet umfangreiche Beiträge zur Kritik der Relativitätstheorie:

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Inhaltsverzeichnis Bereich 3. Physics:

Bisherige Galilei und Lorentztransformation ist asymmetrisch und daher paradox.

Die notwendige Symmetrierung wurde durchgeführt durch die Spiegelung des Koordinatensystems in seinen gespiegelten Doppelgänger.

Kritik der Relativität.

Kritik des Lorentzfaktors und aller davon abgeleiteter Größen wie Zeitdilatation, Massenzuwachs usw..

Geometrische Darstellung des Lorentzfaktors und der y-Lichtgeschwindigkeit.

Lorentzfaktor und y-Lichtgeschwindigkeit sind paradoxe Größen, da sie jeweils das geometrische Mittel von paradoxen Größen darstellen.

Die Relativität ist grundsätzlich falsch.

Daß der Lorentzfaktor und die y-Lichtgeschwindigkeit, jeweils für sich genommen, ein geometrisches Mittel darstellt konnte nicht nur mathematisch sondern auch geometrisch bewiesen werden.

Die entsprechenden Größen in Abhängigkeit von v/c ergeben sich aus den Höhen der rechtwinkeligen Dreiecke und den Hypotenusenabschnitten q und p bzw. (c+v) und (c-v).

Beide Größen sind nicht nur paradoxe und asymmetrische sondern auch entartete Größen.

Kritik der „Zeitdilatation“

Die Zeitdilatation berechnet sich durch Gleichsetzung des Quotienten von Lichtgeschwindigkeit und y-Lichtgeschwindigkeit mit dem Quotienten von „Ruhezeit“ und „Zeitdilatation“.

Sie ist somit ebenfalls eine paradoxe, asymmetrische und entartete Größe.

Hier wurde also ebenfalls versucht, aus Nichts einen Fall für die Physik zu konstruieren.

Sie ist aber nur eine selbstmörderische Ad-hoc Spekulation.

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Im Zusammenhang mit meinem Blog-Eintrag 2008, Jahr der Mathematik oder des Mathematismus? stelle ich nachstehend eine kleine Analyse von Gotthard Barth aus dem Jahre 1994 (Sonderdruck des Verlages „Wissen im Werden“ vom 4. 9. 1994):

Gotthard Barth
Ich kann nicht erwarten, daß…

Ich kann nicht erwarten,

daß ein Universitätsprofessor – und sei es ein weltberühmter – imstande ist, die sog. Lorentztransformation zu kürzen, daß von der gesamten Transformation nur der Faktor 1 bleibt:

c = c•1.

Aber ich meine, daß ein Universitätsprofessor meiner Darstellung folgen kann, wie der berühmte Mathematiker POINCARÉ seine Formeln zusammengebastelt hat: aus der sinnlosen Erweiterung von x/t mit 1 ± v/c von LARMOR 1894, und der zusätzlichen Multiplikation der relativen Zeit mit x/ct; tv/c = vx/c²

Nach der Theorie FARADAYs ist die Geschwindigkeit des Lichtes im ruhenden Äther c, die Geschwindigkeit der Erde im Äther ist v. Die Lichtgeschwindigkeit auf der im Äther bewegten Erde liegt zwischen c + v und c – v. 1894 schlug J. LARMOR vor, die von Faraday vorausgesagte und von Maxwell berechnete Änderung der Lichtwege ct ± vt = x(1 ± v/c) durch eine gleich große Änderung der Zeiten t(1 ± v/c) auszugleichen. Die beiden Erweiterungsfaktoren von x/t fallen durch Kürzen weg. Larmor erkannte, daß sein Vorschlag eine inhaltsleere Multiplikation mit 1 ergibt. Die gesuchte Geschwindigkeit v fällt mit den Erweiterungsfaktoren 1 ± v/c durch Kürzen weg.

Poincaré übernahm 1904 die von Larmor als sinnlos erkannte Erweiterung, die Multiplikation mit 1; zusätzlich multiplizierte er die relative Zeit mit x/ct = 1, um den Eindruck zu erwecken x(1 ± v/c) und t(1 ± vx/c²) seien nicht zu kürzen. (Gotthard Barth Die Lorentztransformation. Der große Flopp, raum&zeit Nr. 36. Okt. 88.) Das Verhältnis Weg durch Zeit x/t = c ist eine Naturkonstante, nicht Resultat betrügerischer Rechnungen.

90 Jahre Poincarés Lorentztransformation: Larmors Vorschlag von 1894, für den Fachmann verziert mit x = ct .

c = c•1 = c•x/ct = c•1 = c

Wenn Laues Testament, 1960, nach 35 Jahren Schonfrist weiter geheimgehalten wird, geht es längst nicht mehr um tote Nobelpreisträger. Die Ehre mächtiger Altgenies wird erhalten, die noch immer ihren alten Unsinn als Wissenschaft verkaufen.

(Gotthard Barth)

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Ich erhielt am 21.06.08 folgende Stellungnahme von Ekkehard Friebe im Zusammenhang mit meinem Gedankenexperiment Was würde am Strand passieren?, sowie 2008, Jahr der Mathematik oder des Mathematismus? und mit meinem Thread im MAHAG-Forum „Mathematischer Taschenspielertrick?“  über die Formel der relativistischen Geschwindigkeitsaddition:

Jocelyne Lopez – 21.06.08:

Ich beziehe mich auf meinen heutigen Blog-Eintrag Georg Galeczki und Peter Marquardt: Transformationen als Gaukler und frage auch hier als Physik- und Mathematiklaiin, welcher Trick in der Formel der „relativistischen Geschwindigkeitsaddition“ stecken mag, die mir von einem Relativisten in einem Forum gegeben wurde, damit immer ein konstanter Wert rauskommt, egal mit welchen Geschwindigkeiten für die bewegten Beobachter man sie „futtert„.

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Ekkehard Friebe – 21.06.08:

Geschwindigkeitsadditionstheorem.

Die gesuchte, additive Geschwindigkeit sei x :

x = (v1 + v2) / (1 + v1*v2 / c²)

Für den Sonderfall, daß nur eine Wellengeschwindigkeit und eine frei wählbare Beobachtergeschwindigkeit v1 vorgegeben ist, muß für v2 = c eingesetzt werden und es folgt:

x = (v1 + c) / (1 + v1*c / c*c) = (v1 + c) / (1 + v1 / c)

daraus folgt durch Erweiterung mit c :

x = c (v1 + c) / c(1 + v1 / c) = c (v1 + c) / (c + v1) = c

x = c

Dies besagt, die gesuchte, additive Geschwindigkeit sei stets – unabhängig von v1 – gleich der Wellengeschwindigkeit.

In Worten: Aufgrund der einfachen Umformung (bei Rückwärts-Rechnung)
von x = c nach x = (v1 + v2) / (1 + v1*v2 / c²)
entsteht die Illusion, es sei eine hochwertige mathematische Formel über das reale Verhalten von Bewegungsvorgängen gefunden.

Im Zusammenhang mit meinem Gedankenexperiment Was würde am Strand passieren? und mit meinem Eintrag 2008, Jahr der Mathematik oder des Mathematismus? hat der Teilnehmer Danger im MAHAG-Forum in meinem Thread „Mathematischer Taschenspielertrick?“  folgende kleine Analyse der Formel der relativistischen Geschwindigkeitsaddition gestellt:

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Jocelyne Lopez – 21.06.08:

Ich beziehe mich auf meinen heutigen Blog-Eintrag Georg Galeczki und Peter Marquardt: Transformationen als Gaukler und frage auch hier als Physik- und Mathematiklaiin, welcher Trick in der Formel der „relativistischen Geschwindigkeitsaddition“ stecken mag, die mir von einem Relativisten in einem Forum gegeben wurde, damit immer ein konstanter Wert rauskommt, egal mit welchen Geschwindigkeiten für die bewegten Beobachter man sie „futtert„.

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Danger – 21.06.08:

Dass geht nur dann wenn eine der Geschwindigkeiten gleich c ist:
c+v =(c+v)/(1+c*v/c²)=(c+v)/(1+v/c)=(c+v)/((c+v)/c)= c
Also c+v=c und c-v=c.
[…]
Also man multipliziert beide Seiten der angeblichen Gleichung mit 1 d.h mit 1=(c+v)/(c+v) und 1=c/c bis der Ausdruck unübersichtlich wird.

c+v=c mal (c+v)/(c+v) ergibt c+v=c*(c+v)/(c+v),

c+v=c*(c+v)/(c+v) mal c/c ergibt c+v=c*(c+v)*c/(c+v)*c

und c+v=c²(c+v)/(c²+vc)=(c+v)/((c²+vc)/c²)=(c+v)/(1+vc/c²).

Zum Schluss wird c überall außer in c² durch u ersetzt und man hat Zauberformel geschaffen:

u+v=(u+v)/(1+uv/c²).

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Ich mache auf die Homepage von Gertrud Walton (Großbritannien) aufmerksam, Mathematikerin und Kritikerin der Relativitätstheorie – die mit Ekkehard Friebe (Deutschland) und Prof. Umberto Bartocci (Italien) die erste Wissenschaftlerin war, die bereits 2004 die Dokumentation der Forschungsgruppe G.O. Mueller Über die absolute Größe der Speziellen Relativitätstheorie unterstützt und in ihre Internetpräsenz übernommen und verlinkt hat:

Gertrud Walton
sapere aude:
Reclaiming the common sense foundations of knowledge

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und verweise auch für Mathematikkenner auf ihre folgenden Arbeiten, die im Buch von G.O. Mueller dokumentiert sind:

*Walton, Gertrud 1996
Daniel H. Deutsch: flights of fancy / G. Walton. In: Apeiron. Montreal. 3. 1996, Nr. 3 – 4, July – Oct., S. 126. Erratum: 4. 1997, Nr. 1, Jan., S. 15. – Bezug auf Stellungnahme von Deutsch, Daniel H.: Problems in quantum physics. – In: Apeiron. Montreal. 3. 1996, Nr. 2, April, S. 52 – 53. – Status: Kritik. – Quelle: Autopsie.

*Walton, Gertrud 1997
Farewell Minkowski space? / G. Walton. In: Apeiron. Montreal. 4. 1997, Nr. 1, Jan., S. 33. Bezug auf G. Galeczki, P. Marquardt: Farewell Minkowski space. In: 3. 1996, Nr. 3-4, Juli/Okt., S. 121 – 123. – Status: Kritik. – Quelle: Autopsie.

*Walton, Gertrud 1997
Finding absolution for special relativity – part 3 / Gertrud Walton (Mrs.). In: Galilean electrodynamics. 8. 1997, Nr. 2, S. 35-36. Stellungnahme zur Arbeit von C. K. Whitney: Nr. 1, S. 9-15. – Anschließend Antwort von Whitney. – Status: Kritik. – Quelle: Autopsie.

*Walton, Gertrud 1997
The local nature of the correspondence principle / Gertrud Walton. In: Galilean electrodynamics. 8. 1997, Nr. 4, S. 78 – 79. Bezug auf die gleichgetitelte Arbeit von A. D. Dring in: Nr. 2, S. 31 – 33. – Erratum: Nr. 5, S. 85. – Status: Kritik. – Quelle: Autopsie.

*Walton, Gertrud 1997
The mathematics of relativity / G. Walton. In: Apeiron. Montreal. 4. 1997, Nr. 4, Oktober, S. 125 – 126. Status: Kritik. – Quelle: Autopsie.

*Walton, Gertrud 1997
Special relativity and mathematics / G. Walton. In: Apeiron. Montreal. 4. 1997, Nr. 2 – 3, Apr.-July, S. 87-88. Status: Kritik. – Quelle: Autopsie.

*Walton, Gertrud 1997
SRT – Walton replies [auf Kritik von Good] / G. Walton. In: Apeiron. Montreal. 4. 1997, Nr. 4, Oktober, S. 132. Bezug auf vorangehenden Beitrag von Good (S. 131-132). – Status: Kritik. – Quelle: Autopsie.

*Walton, Gertrud 1998
Fanciful maths? / G. Walton. In: Apeiron. Montreal. [Internet-Datei.] 5. 1998, Nr. 1-2, S. 112. Bezug auf Beitrag von F. Selleri: Remarks on the transformations of space and time. In: Apeiron. Montreal. 4. 1997, Nr. 4, Oktober, S. 100-103. – Status: Kritik. – Quelle: Autopsie.

*Walton, Gertrud 1999
The mathematics of special relativity / G. Walton. In: Apeiron. Montreal. [Internet-Datei.] 6. 1999, Nr. 1/2, Jan.-Apr., S. 142-143. Status: Kritik. – Quelle: Autopsie.

*Walton, Gertrud 2002
Special relativity: mathematical origin of problems / G. Walton. – [USA]: WWW 2002. 1 S. Status: Kritik. – Quelle: Internetadresse: http://www3.sympatico.ca/wbabin/paper/walton.htm Kopie: 18.2.2002.

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Im Zusammenhang mit meinem Gedankenexperiment Was würde am Strand passieren? verweise ich auf Aussagen aus einem Artikel in HEISE-Online vom 12.02.08:

Christian Gapp
Begraben unter Phänomenen

Der Lehrer und Didaktiker Martin Wagenschein veröffentlichte 1975 seinen unter Experten bekannten Aufruf „Rettet die Phänomene!„. Darin forderte er, in den Naturwissenschaften nicht nur abstraktes Wissen zu vermitteln, sondern Schülern durch die aktive Untersuchung ihnen selbst zugänglicher Phänomene zu ermöglichen, wissenschaftliche Methodiken zu erlernen. Dabei ging es ihm nicht darum, praktische Anwendungen zu vermitteln, sondern die Schüler sollten, so wie die ersten Wissenschaftler auch, von ihnen selbst beobachtbaren Phänomenen ausgehen und im Verlaufe von Untersuchungen dazugehörige theoretische Begriffe und Erklärungsmöglichkeiten entwickeln. Als Beispiel nannte er eine Gruppe von Schülern, die untersucht, wie Schatten entstehen. Die von den Schülern zu entwickelnden Hypothesen und Theorien sind immer abstrahierend. Im Gegensatz zum einfachen Vorsetzen von Theorien forderte Wagenschein jedoch, dass die Kinder den Abstraktionsprozess selbst lernen sollten. Er war in diesem Punkt kompromisslos und meinte, was Schülern phänomenologisch nicht zugänglich sei, solle in der Schule auch nicht gelehrt werden.

Ganz besonders war ihm die Atomphysik ein Dorn im Auge: „Ich glaube nicht, dass es gut ist, in der Mittelschule viel von Atomphysik und Elektronen zu reden. Jede anschaulich räumliche Vorstellung dieser Gebilde ist ganz einfach falsch.“

Wagenscheins Ansatz lässt sich leicht von der Physik auf die Mathematik übertragen. Auch mathematische Methoden lassen sich erlernen, indem die Schüler von ihnen unmittelbar zugänglichen Fragestellungen ausgehen.

Oberflächlich betrachtet wird Wagenschein somit zum frühen Protagonisten einer praktischen Mathematik- und Physikdidaktik „zum Anfassen„. Zu seiner Zeit waren seine Appelle jedoch weitgehend wirkungslos, zumindest was die deutsche Schulpraxis angeht. Wer jedoch glaubt, die gegenwärtige Orientierung der Nach-PISA-Zeit auf praktische Anwendungsmöglichkeiten wäre eine späte Rehabilitierung Wagenscheins, der irrt gewaltig.

(Christian Gapp)

Es ist ein Vergehen an jungen Menschen, ihnen etwas beibringen zu wollen, was sie unmöglich verstehen können, oder, um es verständlich zu machen, es falsch darzustellen.
(Martin Wagenschein)

Ich erhielt am 17.07.08 von Dr. Erich Wanek folgenden Kommentar zu meinem Eintrag 2008, Jahr der Mathematik oder des Mathematismus? im Rahmen meines Gedankenexperiments Was würde am Strand passieren?:

Liebe Frau Lopez,

Im Anhang sende ich Ihnen ein kurzes pdf „Das Zugparadoxon“ über die nach der RT erforderlichen Abhängigkeit des Uhrenganges von der Bewegungsrichtung (u.zw. sowohl nach Geschwindigkeit = Weg/Zeit als auch nach Geschwindigkeit = Frequenz x Wellenlänge).

Ich habe darüber immer schon geschrieben (bisher leider ohne Erfolg und ohne Beachtung), zuletzt im ersten Kaegelmann-Band, den Sie ja kennen werden, in meinem Beitrag „Paradoxe Relativität“ (S.406ff.) u.zw. im Abschnitt 3.) Die Abhängigkeit der Zeittransformation von der Bewegungsrichtung (S.410-412). […]

Aber auch schon 1959 in der Zeitschrift „Wissen im Werden„, Heft 4/1959 im Aufsatz „Lichtgeschwindigkeit und Bezugssystem„, vor allem aber im Sammelwerk von Karl Sapper: „Kritik und Fortbildung der Relativitätstheorie“ im zweiten Band, Akademische Druck- u. Verlagsanstalt, Graz, 1962 in meinem Beitrag „Paradoxien der Relativitätstheorie und deren Überwindung durch das Modell einer Teilchenwelle„, S. 179ff., u.zw. im Absatz „Die Abhängigkeit der Zeittransformation von Bewegungsrichtung„, S. 180-181. (Beides ist leider vergriffen und nicht zu haben).

Ich hoffe, dass das „Zug-Paradoxon“ von Nutzen ist und damit endlich dieses Problem diskutiert wird.

Mit besten Grüßen
Erich Wanek

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Siehe Links:

Dr. Erich Wanek: Das Zug – Paradoxon

Dr. Erich Wanek: Paradoxe Relativität – Die Abhängigkeit der Zeittransformation von der Bewegungsrichtung

Die Relativitätstheorie fällt
1. Band des Gemeinschaftsbuchwerks von 80 Autoren: Philosophen, Mathematikern, Physikern, Technikern, Ärzten: Was von moderner Physik bleibt und fällt.
Verlag Kritische Wissenschaft, 2005