Michelson-Morley-E. widerlegt den Äther nicht!

[Kurt]

.
Mit dem Link habe ich Euch ja ein schönes Spielzeug geschenkt. Aber bitte hier nicht mit Animationen vollpflastern, welche nichts zum Thema beitragen.

Jamei, kleine Kinder spielen gerne, grosse noch viel lieber.

Frage: ist jetzt die Geschichte der stehenden Wellen in den Armen durch, ist klar dass das nicht ist.
Das dazu die Voraussetzungen fehlen!

Wenn das MMI modifiziert, die Arme gleich ausgerichtet, also jeweils 45 Grad, das Lichtsignal nicht zurückgeführt, sordern nach vorne weitergeleitet und dann erst zusammengeführt wird, stehende Wellen eingerichtet werden, dann ja dann würde sich eine Schwebung zeigen.
Und zwar wenn die Ausrichtung in bestimmter Weise angeordnet würde.

Gruss Kurt

[galactic32]

...Also wenn bewegte Materie mitkontrahiert wird, bleibt ein Null-Effect über.
Y'<>Y.

Wenn Materie kontrahiert kontrahiert auch die Welle und der Effekt bleibt unverändert.

Eben.

Frage: Warum kontrahiert Materie bei Fizeau-Versuch nicht?

Wo siehst Du eine Nicht-Contraktion?
Fizeau-V. →

...die relativen Lichtgeschwindigkeiten im bewegten Wasser...

Wellen laufen durch ein Medium, es werden eher Atomgruppen polarisiert, Elektronium gegen Kerne verschoben,u.ä. .
Bei dem Experiment wurde nach keiner "Kontraktion" gefragt!
Wurde nichts in unterschiedlicher Ätherwindstärke , unterschiedlichem Bewegungszustand zum Äther untersucht.

Gruß

[Ernst]

Wurde nichts in unterschiedlicher Ätherwindstärke , unterschiedlichem Bewegungszustand zum Äther untersucht.

Wurde!

Gruß
Ernst

[galactic32]

Was darf man von den SRHT-Sektieren in Wiki erwarten?

Sachdienliche Informationen?

Gruß

[Harald Maurer]

Meine vorangehende Erklärung war insofern falsch, dass ich irrtümlich von einer Aberration des senkrechten Strahls im MMI ausging, was natürlich falsch ist, worauf Ernst auch zu Recht hinwies.
Ich versuch's jetzt noch einmal, und denke, dass es so verständlicher ist.

zeitversatz.JPG (24.03 KiB) 2534-mal betrachtet

Voraussetzung für die Interferenz zweier Lichtstrahlen ist, dass sie übereinander zu liegen kommen. Nach der Berechnung Michelsons ist das nicht gegeben, und zwar aus folgendem Grund: Wir wissen, dass der senkrechte (orange) Strahl der schnellere der beiden Strahlen sein wird. Er wurde zeitgleich mit dem waagrechten (blauen) Strahl losgeschickt und kommt am Umlenker früher an, als der waagrechte Strahl und bewegt sich weiter Richtung Detektor. Der Treffpunkt am Umlenker für beide Strahlen muss übereinstimmen, andernfalls kommen die beiden Strahlen nicht übereinander zu liegen und es gibt keine Interferenz. An diesem Treffpunkt ist der langsamere (blaue) Strahl aber noch nicht angekommen, wenn der orange durchfährt. Auf dem Weg (bzw. in dem Zeitraum), den der blaue Strahl noch zurück zu legen hat, bewegt sich der Umlenker aber auf ihn zu. Genau am Treffpunkt trifft der blaue Strahl deshalb nicht mit dem orangen Strahl zusammen, sondern mit einem nachfolgenden (roten) Strahl, der jedoch später als der orange Strahl losgeschickt wurde!!! Denn in der Senkrechten laufen ja unzählige Strahlen parallel. Der blaue Strahl kann nur punktgenau mit jenem (roten) Strahl zusammen treffen, der just um jenen Zeitversatz losgeschickt wurde, den der blaue Strahl hatte! Denn nur dieser (rote) Strahl kann jener sein, der mit dem blauen am Umlenker so zusammen trifft, dass er diesen auch überlagern kann und sich eine Interferenz ergibt.
Im Idealfall gäbe es ein glattes Nullresultat. Michelson führt aber selbst eine Phasenverschiebung durch Drehung herbei, indem er eine durch Fehlerursachen nicht sofort vorhandene Interferenz mit dem beweglichen Spiegel korrigiert und dabei eine Veränderung einer Laufstrecke herbeiführt. Das macht er zu einem Zeitpunkt, in welchem aufgrund einer bestimmter Lage des MMI gegen dem Ätherwind ein Nullresultat zu erwarten ist (quer dazu), bei der Drehung wirkt sich diese Armlängendifferenz nun aus und ergibt ein Messresultat, das weit unter dem erwarteten Wert liegt. Mit diesem zu gringen Messergebnis hat Michelson aber den Äther dennoch nachgewiesen, wenngleich er sich falsch am orangen Strahl orientiert hat, denn auch dieser geringere Wert dürfte nicht auftreten, wenn Einstein oder Lorentz Recht gehabt hätten.
Das "Nullresultat" ist also lediglich darauf zurück zu führen, dass Michelson die Lichtlauf-Strecken über die Arme falsch zur Rechnungsgrundage nahm und nicht bedachte, dass die optischen Weglängen sich davon unterscheiden. Es ist ironischerweise genau der erwartete Zeitversatz, der sich durch den Parallellauf der senkrechten Strahlen hinweg kompensiert und ein Messergebnis verhindert, das der Geschwindigkeit des MMI durch den Äther genau entsprechen würde.

michelsons_messung.JPG (10.57 KiB) 2535-mal betrachtet

Grüße
Harald Maurer

[Kurt]

Voraussetzung für die Interferenz zweier Lichtstrahlen ist, dass sie übereinander zu liegen kommen.

Hallo Harald,
die Argumentation mit Lichtstrahl ist -gefährlich-.
Denn den Lichtstrahl gibts nicht.
Es werden auch keine "Strahlen"verglichen, sondern Phasenlagen von Schwingungen.

Es muss jeder Lichtausgangspunkt erstmal als Kugelstrahler angesehen werden.
Das gilt nicht nur für den "Strahlteiler", sondern auch für die Spiegel.
Ja sogar für die Übelagerungsfläche, sie wirkt wie ein kugeliger Empfänger.
Das Argumnt dass der Strahl nicht trifft geht ins Lere.
Einzig mit etwas längerer Laufstrecke lässt sich argumentieren.
Das spielt aber beim MMI keine Rolle da es ja sowieso nur um Differenzen geht.


Gruss Kurt

[Ernst]

An diesem Treffpunkt ist der langsamere (blaue) Strahl aber noch nicht angekommen, wenn der orange durchfährt.

Wie Kurt schon sagt, die Verwendung des Begriffs Strahl trifft die Sache nicht richtig. Es werden vom Teiler kontinuierlich kugelförmige (in der Ebene betrachtet: kreisförmige) Wellen ausgesendet. Die Wellen treffen nach einiger (unterschiedlichen) Zeit sowohl auf den einen Spiegel als auch auf den anderen Spiegel und werden zurück zum Teiler reflektiert. Wegen der unterschiedlichen Gesamt-Laufzeit trifft aber eine individuelle Welle (mit meinetwegen einer rot eingefärbten positiven Amplitude) nach der Reflexion zuerst wieder vom vertikalen Spiegel am Teiler ein und erst etwas später vom horizontalen Spiegel. Die identische Welle trifft also nach ihrer Reflexion am Teiler mit einer Zeitdifferenz ein, welche den Phasenversatz ergibt.

Da nun eine Welle nicht rot markiert ist, kann man interferometrisch nur einen Phasenversatz < 2pi messen, welcher aber bei größerem Zeitversatz über 2pi nicht mehr gegen eine Überlagerung von 2pi eindeutig ist. Will heißen, die interferometrisch gemessene Phase einer individuellen Welle ist fi + n*2pi mit n als ganzzahliger Unbekannten.

Daher liefert auch die interferometrisch gemessene Phase am stehenden MMI nicht die eindeutige Phasendifferenz, welche sich aus der Laufzeitdifferenz ergibt. Die relevante Phasenschiebung ist diejenige, welche sich bei Drehung der Anlage als Schiebung des Interferenzmusters zeigt. In dieser Schiebung sin die n*2pi inclusive, da sich ja die Verhältnisse in beiden Richtungen umkehren. Die "überzähligen" Wellen im horizontalen Kanal werden quasi durch das Interferometer geschoben.

Die in einer Position des MMI gemessene Phase ist schon wegen der nicht genau gleichen Armlängen nicht aussagefähig. Sie ist ja "zufällig" abhängig von der Toleranz der beiden Armlängen und wird zudem noch einjustiert. Das spielt aber keine relevante Rolle bei der Änderung des Interferenzmusters bei der Drehung, da dieser Einfluß ja durch die "Umschlagmethode" infolge der Drehung des MMI minimiert wird. Der relative Meßfehler der so gemessenen Phasendifferenz beträgt (l1-l2)/l2. Bei 1 m Armen und einer Abweichung von 1mm beträgt der Meßfehler der Ätherwindstärke 1 Promille.

Gruß
Ernst

[Ernst]

Der relative Meßfehler der so gemessenen Phasendifferenz beträgt (l1-l2)/l2. Bei 1 m Armen und einer Abweichung von 1mm beträgt der Meßfehler der Ätherwindstärke 1 Promille.

Arm 1: Länge L
Arm 2: Länge l
Laufzeit senkrecht zur Strömung auf Länge l: t1
Laufzeit parallel zur Strömung auf Länge l: t2

Laufzeitdifferenz: Stellung Arm1 senkrecht zur Strömung: ΔT1 = t1*L/l - t2
Laufzeitdifferenz: Stellung Arm1 parallel zur Strömung: ΔT2 = t1 - t2*L/l

ΔT1-ΔT2= t1(L/l - 1) - t2(L/l - 1) = (t1 - t2)*(L-l)/l

Gruß
Ernst

[Harald Maurer]

Da sich keine Armlänge ändert, auch bei Drehung nicht, ist die Rechnung Schall und Rauch bzw. ist die per Interferenz messbare Abweichung konstant.

Richtig. Der Ausgleich des Zeitversatzes dadurch, dass ein später vom Strahlteiler reflektierter Strahl zum Einsatz kommt, weil sich sonst keine Interferenz ergeben kann, erfolgt in jeder Lage des MMI!

opt_weglaenge.jpg (19.58 KiB) 2421-mal betrachtet

Selbstverständlich hat Michelson mit Lichtstrahlen gearbeitet, die er mit opt. Vorrichtung und Blenden erzeugte. Außerdem finden derartige Experimente auch mit Laserstrahlen statt. Auch da erfolgt derselbe Ausgleich des Zeitversatzes, weil die interferierenden Strahlen den gleichen Weg zum Detektor nehmen müssen - was nach Michelsons Berechnung der Routen nicht funktionieren kann.

Aus Wiki:

In ihrem Experiment von 1887 bemühten sich Michelson und Morley, die Auswirkungen von Erschütterungen, auf die ihre Messapparatur sehr empfindlich reagierte, soweit wie möglich auszuschalten. Der optische Aufbau bestand aus einer monochromatischen Lichtquelle, deren Lichtstrahl durch einen teilversilberten Spiegel in zwei Strahlen rechtwinklig zueinander aufgespalten wurde. Nach Verlassen des Strahlteilers wurden beide Strahlen jeweils an einem Spiegel reflektiert und auf einem Beobachtungsschirm wieder zusammengeführt. Dort erzeugten sie ein Streifenmuster aus konstruktiver und destruktiver Interferenz, das äußerst empfindlich auf Änderungen in der Differenz der optischen Wege der beiden Lichtstrahlen reagiert. Man erwartete, dass diese optischen Wege durch die Bewegung der Erde im Äther beeinflusst würden, sodass sich das Interferenzmuster bei Drehung der die Apparatur tragenden Steinplatte verschieben müsste.

Michelson Originaltext:

michelson_orig.jpg (46.93 KiB) 2424-mal betrachtet

Grüße
Harald Maurer

[Kurt]

Da sich keine Armlänge ändert, auch bei Drehung nicht, ist die Rechnung Schall und Rauch bzw. ist die per Interferenz messbare Abweichung konstant.

Das sich die Armlänge nicht verändert, davon gehen wohl alle aus.
Es wär ja auch schlimm.
Was sich ändert ist die Lichtlaufdauer in den Armen.
Das ist schliesslich das was ausgewertet wird (die Änderung davon).

Richtig. Der Ausgleich des Zeitversatzes dadurch, dass ein später vom Strahlteiler reflektierter Strahl zum Einsatz kommt, weil sich sonst keine Interferenz ergeben kann, erfolgt in jeder Lage des MMI!

opt_weglaenge.jpg

Wenn der "Strahl", den es ja eh nicht gibt, sein Ziel nicht trifft dann gibts überhaupt keine Streifen.
Dann wäre nur eine beleuchtete Fläche zu sehen.

Guss Kurt