Michelson-Morley-E. widerlegt den Äther nicht!

Hier wird die Relativitätstheorie Einsteins kritisiert oder verteidigt

Re: Michelson-Morley-E. widerlegt den Äther nicht!

Beitragvon Kurt » Fr 25. Feb 2011, 21:21

Ernst hat geschrieben:Ich möchte die Diskussion nicht erneut anfachen, halte aber zur Endfassung auf Haralds Homepage dieses Statement hier für angebracht.


Eine Anfachung ist aber notwendig.
Denn wenn das MMI 100% funktionieren würde dann würde nicht nur wärend des Drehens eine Frequenzänderung auftreten, sondern ständig.
Und zwar dann am stärksten wenn die Mitte der Arme nach Osten oder Westen zeigt.
Das dies nicht vorhanden ist zeigt dass der Einphaseffekt beim Strahlteiler zu gross ist.

Gruss Kurt
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Re: Michelson-Morley-E. widerlegt den Äther nicht!

Beitragvon Ernst » Fr 25. Feb 2011, 21:52

Kurt hat geschrieben: Denn wenn das MMI 100% funktionieren würde dann würde nicht nur wärend des Drehens eine Frequenzänderung auftreten, sondern ständig.
Und zwar dann am stärksten wenn die Mitte der Arme nach Osten oder Westen zeigt.

Im stationären Fall kann keine Frequenzänderung auftreten. Das würde gegen das Kontinuitätsprinzip verstoßen. Es können pro Zeit überall immer nur soviele Wellen an jeder Stelle gezählt werden, wie pro Zeit erzeugt werden.

Gruß
Ernst
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Re: Michelson-Morley-E. widerlegt den Äther nicht!

Beitragvon Kurt » Fr 25. Feb 2011, 23:24

Ernst hat geschrieben:
Kurt hat geschrieben: Denn wenn das MMI 100% funktionieren würde dann würde nicht nur wärend des Drehens eine Frequenzänderung auftreten, sondern ständig.
Und zwar dann am stärksten wenn die Mitte der Arme nach Osten oder Westen zeigt.

Im stationären Fall kann keine Frequenzänderung auftreten. Das würde gegen das Kontinuitätsprinzip verstoßen. Es können pro Zeit überall immer nur soviele Wellen an jeder Stelle gezählt werden, wie pro Zeit erzeugt werden.


Doch Ernst, es kann, es muss.
Nicht nach dem Gedanken nach den wir hier besprochen haben, da nicht.
Dem Gedanken dass sich MMI als Teil der Erde gegen den vermuteten Äther bewegt.
Da ist dein Gedanke richtig.
Der Gedanke selber mag ja mal als gut gegelten haben, gewesen sein.
Die Erwartungen haben sich aber nicht erfüllt.
Eher genau das Gegenteil.
Und das bedeutet dass sich eben die Erde nicht als ganzes durchzwängt.
Also ist eine andere Sichtweise angebracht.

MM zeigt das in jede Richtung gleiches Verhalten herrscht.
GPS zeigt dass sich die Erde so verhält als sei der Bezug für die gesendeten "Wellen" die Erde selber.

Nun spannen wir zwei Schnüre um die Erde, und zwar eine am Äquator, eine bei uns.
Wenn man nun Licht ganz langsam macht, es langsam weiterleiten lässt, Schall wäre da vielleicht ein Kandidat, es einmal rumschickt, dann überbrückt/durcheilt es unterschiedliche Längen.
Gleiches Verhalten vorausgesetzt ergibt dass sich unterschiedlich viel "Wellen" auf den Strecken befinden.

Nun lassen wir die Arme vom MMI dies machen, es einmal um den Globus (mit ihm) rumkurfen.
Die Spiegel der Arme seien bei den Schnüren, der Strahlteiler in der Mitte dazwischen.
Einmal rum ergibt die Durchquerung einer unterschiedlichen Wellenanzahl.
Am Äquaator sind es wesentlich mehr.
Nun müsstest du meine Gedanken verstehen, es wird nämlich eine unterschiedliche Menge "Wellen" am Strahlteiler zur Überlagerung an der Leuchtfläche geliefert.

Und das ergibt einen Frequenzunterschied.


Gruss Kurt
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Re: Michelson-Morley-E. widerlegt den Äther nicht!

Beitragvon Harald Maurer » Sa 26. Feb 2011, 00:27

Ernst hat geschrieben:Es wird dort in Abrede gestellt, daß wie Michelson es betonte, die Laufzeit des Lichtes über die Anzahl der Wellenlänge verglichen wird. Doch, das ist das Prinzip des Experiment. Es werden bei Drehung des MMI die Änderungen der Anzahl der Wellenlängen gemessen. Das geschieht durch Beobachtung der "Schiebung" des Interferenzmusters.


Die Anzahl der Wellenlängen differiert nicht mal um eine halbe Wellenlänge. Diese Differenz existiert aber nur am nicht maßgeblichen Punkt des Umlenkers, der von beiden Strahlen nicht so getroffen wird, dass sie beide dieselbe Linie zum Detektor hätten. Die für die Interferenz maßgeblichen Bereiche der Strahlen treffen sich hingegen genau um diese 0,44 Wellenlänge an einem anderen, in Bewegungsrichtung des Umlenkers verschobenen Punkt. Damit ist der winzige Zeitversatz kompensiert.

Ernst hat geschrieben:Hin und Herschieben kann keine Veränderung der Wellenzahl verursachen. Die Differenzwellen müssen "durch das Interferometer geschoben" werden. Richtig ist, daß das mit einer Frequenzänderung verbunden ist. Ja, eine temporäre Frequenzänderung ist während der Drehung am Interferometer tatsächlich vorhanden.


Es gibt keine Differenzwellen, die durch das Interferometer geschoben werden müssten. Es gibt nur diese winzige Differenz der o,44 Wellenlänge. Die wird hin und hergeschoben, weil sich Geschwindigkeiten und Wellenlängen während der Drehung angleichen. Es kann in keinem Fall bei beiden der Strahlen eine andere Anzahl am Umlenker ankommen, als sie beim Strahlteiler erzeugt wurden. Die Anzahl kann sich immer nur gegenseitig verschieben. Ein und dieselbe Frequenz erzeugt an jedem Spiegel einmal kürzere und langsamere Wellen und einmal schnellere längere Wellen. Das stimmt in jeder Lage des Interferometers so zusammen, dass die Gesamtanzahl der Wellenzüge an jenem Punkt stets unverändert bleibt, wo sie tatsächlich punktgenau, zeitgleich und phasengleich zusammenkommen. Michelson geht von einem Punkt am Umlenker aus, wo sich identische Bereiche der Strahlen überhaupt nicht treffen.
Ernst hat geschrieben:Richtig ist, daß an den beiden Spiegeln ein Phasensprung von pi auftritt, welcher aber irrelevant ist, weil er beide Strahlen identisch beeinflußt


Deshalb kommen die Strahlen ja mit derselben Phasenlage zurück - wenngleich nicht am selben Punkt, interferieren können sie aber nur dort, wo sie übereinander liegen, das ist innerhalb des Strahldurchmessers um ganze 200 nm verschoben! Der Laserstrahl, den ich in meiner Analyse annehme (20 µm), ist dreimal dünner als ein Haar, und wäre im Verhältnis zur relevanten 0,44 Wellenlänge schon mal rund 80 mal breiter! Michelson hat einen wesentlich dickeren Strahl eingesetzt. Wie will er eine Zeitdifferenz im Femtosekundenbereich messen, die einen winzigen Bruchteil des Strahldurchmessers ausmacht?

Ernst hat geschrieben:3. Die Betrachtung als linienförmiger Strahl wird der Sache nicht gerecht. Der ursprüglich parallele Strahl wird durch eine Konkavlinse zu einem Kugelsektor geformt. nur so ist die Entstehung eines Interfernzmusters überhaupt möglich.
Es ist richtig, daß infolge der Geometrie am Strahlenteiler beide Strahlen nicht genau am identischen Ort eintreffen. Das hat Michelson in seiner Versuchsbeschreibung auch erwähnt und richtig erläutert, daß das ein Effekt zweiter Ordnung ist.


Wie die Interferenz sichtbar gemacht wird, ist nebensächlich. Da gibt es unterschiedliche Methoden. Sichtbar gemacht werden kann nur etwas, das in den Strahlen, die zur Linse kommen, auch vorliegt. Träfen sie sich am theoretisch angenommenen Punkt des Umlenkers, liegt keine Interferenz vor, die sichtbar gemacht werden könnte. Ja, richtig, Michelson weist zwar darauf hin, dass sich die Strahlen nicht exakt am selben Punkt treffen, wischt diesen Umstand aber mit der Bemerkung weg, dass dies ein Effekt zweiter Ordnung sei - und ignoriert die Tatsache, dass auch der Effekt, den er messen will, einer zweiter Ordnung ist! Und zwar mit derselben Größe, in welcher sich die beiden Auftreffpunkte unterscheiden. Denn dort, wo sie sich exakt treffen, kommt der Bereich des senkrechte Strahls genau um diese 0,44 Wellenlängen später daher. Denn der senkrechte Strahl setzt sich ja tatsächlich aus unzähligen parallelen Wellenzügen zusammen, die alle zueinander zeitverschoben sein müssen, denn sie entstehen am bewegten Strahlteiler! Der erwartete Zeitversatz wird so genau kompensiert. Dazu kommt noch der Umstand, dass die Wellenkämme im senkrechten Strahl schräg liegen. Und an jenem theoretischen Treffpunkt, der gar nicht zustande kommt, gar keine Interferenz ausgelöst werden könnte! Michelson beobachtet daher eine Interferenz aus einem Punkt, an welchem der Zeitversatz zweifellos kompensiert ist.

An jedem Reflexionspunkt des Interferometers ist die Frequenz unverändert. Auch bei Bewegung des Äthers kompensieren sich die Dopplereffekte exakt. An der Linse liegt dieselbe Frequenz an, wie sie am Strahlteiler vorliegt. Es ist daher sowohl mit und ohne Äther völlig unmöglich, dass im Endeffekt eine andere Gesamtanzahl an Wellenzügen herauskommt, als sie hineinkam! Die Gesamtanzahl der Wellenzüge beider Arme an jenem Punkt, der für die Interferenz tatsächlich maßgeblich ist, bleibt bei jeder Lage des Interferometers gleich. Die beiden Spiegel erzeugen im Takt der Frequenz eine Differenz von o,44 Wellenlängen, die einmal in einem Arm und nach Drehung im anderen Arm liegt, was keine Rolle spielt, weil am tatsächlich Punkt des Zusammentreffens stets Phasengleichheit vorliegt. Jeder Spiegel erzeugt die Wellenlängen von vornherein entweder verkürzt oder gedehnt (nur um diese 0,44 Wellenlängen nicht in der Zahl, sondern in der Zeit verschoben!), hat der eine Strahl diese 0,44 Wellenlänge mehr, hat sie der andere weniger und umgekehrt. Die Summe ist am Treffpunkt Umlenker immer dieselbe. Nämlich an jenem Punkt, der von Michelson großzügig negiert wird, mit der nebensächlichen Bemerkung, dass sich die Strahlen nicht am selben Punkt treffen würden. Wenn sie sich nicht am selben Punkt treffen, treffen sie sich gar nicht! Das ist im wahrsten Sinn des Wortes der springende Punkt bei diesem Experiment.
Ernst hat geschrieben:Im Gegenteil zeigt die Diskussion an dieser Stelle hier im Forum meines Erachtens die Genialität der Methodik dieses Versuches.


Das sehe ich ganz und gar nicht so. Ganz im Gegenteil ist der Versuch, innerhalb von Strahlbereichen, die um Größenordnungen breiter sind als die zu erwartende opt. Weglängenverschiebung im Ausmaß von etwa 200 nm, einen Zeitversatz im Femtosekunden-Bereich zu messen, eine äußerst grobe und nicht voll durchdachte Angelegenheit.

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Re: Michelson-Morley-E. widerlegt den Äther nicht!

Beitragvon Harald Maurer » Sa 26. Feb 2011, 14:31

Chief hat geschrieben: Die Differenz welche durch unterschiedliche Armlänge oder ungenaue Stellung der Spiegel verursacht wird ändert sich durch Drehung des MMI nicht...


Ja, die ändert sich nicht. Sie entsteht aber nicht durch ungenaue Stellung des Umlenkers (der ist exakt eingestellt) sondern durch dessen Bewegung, was ein Auftreffen der beiden Strahlen am selben Punkt verhindert. Eine sichtbar gemachte Interferenz kann sich daher nicht auf diesen imaginären Punkt beziehen. Die Differenz, die dadurch entsteht, ist der erwarteten Differenz entgegen gerichtet.
Aber ich erwarte keine Zustimmung von Vertretern anderer Theorien, wie sie die Mitnahme des Äthers oder die ballistische Emanationsthese darstellen. Jeder soll auf seine Weise zufrieden bleiben!

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Re: Michelson-Morley-E. widerlegt den Äther nicht!

Beitragvon Harald Maurer » Sa 26. Feb 2011, 16:58

Chief hat geschrieben:Wie Phasenverschiebung mathematisch erklärt wird hat Faber gezeigt.


Ja, ebenso wie es Michelson selbst berechnet hat. Aber das hat noch keiner erklärt:
Bild

Chief hat geschrieben:PS: Ich glaube, Deine Erklärung zum Strahlteiler ist nicht richtig. Im Strahlteiler werden die Strahlen an einer sehr dünnen Aufdampfschicht geteilt.


Um die Aufteilung geht es doch gar nicht. Es geht um die Rückkehr der Strahlen am Strahlteiler, wo dieser als Umlenker fungiert! Die Strahlen treffen hier voneinander abgesetzt auf unterschiedlichen Punkten auf...
Nichts verstanden? Das liegt sicher an mir - es ist gar nicht so einfach, einen Sachverhalt so zu schildern, dass ihn jeder versteht. :shock:

Dein Bild zeigt übrigens einen Strahlteiler-Kubus. Den gab es zu Michelsons Zeiten noch nicht. Und man nimmt ihn, um Polarisationen bei der Aufteilung zu vermeiden. In MMI verwendet, verursacht er denselben Fehler wie ein herkömmlicher Strahlteiler. Und ob man dies nun hier einfach ignoriert oder nicht, ist mir gleichgültig. Da fällt mir doch glatt ein berühmtes Goethe-Zitat ein. Nein, nicht dieses ... aber dieses:

"Grau, teurer Freund, ist alle Theorie, und grün des Lebens goldner Baum.“ – Johann Wolfgang von Goethe

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Re: Michelson-Morley-E. widerlegt den Äther nicht!

Beitragvon Ernst » Sa 26. Feb 2011, 17:46

Harald Maurer hat geschrieben:Deshalb kommen die Strahlen ja mit derselben Phasenlage zurück - wenngleich nicht am selben Punkt, interferieren können sie aber nur dort, wo sie übereinander liegen, das ist innerhalb des Strahldurchmessers um ganze 200 nm verschoben! Der Laserstrahl, den ich in meiner Analyse annehme (20 µm), ist dreimal dünner als ein Haar, und wäre im Verhältnis zur relevanten 0,44 Wellenlänge schon mal rund 80 mal breiter! Michelson hat einen wesentlich dickeren Strahl eingesetzt. Wie will er eine Zeitdifferenz im Femtosekundenbereich messen, die einen winzigen Bruchteil des Strahldurchmessers ausmacht?

Hallo Harald. Ich wollte die Sache nicht wiederholt diskutieren. Pro und Kontra wurden ja ausführlich besprochen, animiert und bewertet. Meine Absicht war, (entsprechend Deiner Aufforderung auf Deiner Homepage zur Meinungsäußerung) hier zu konstatieren, daß Deine Einwände gegen MM hier von einigen durchaus konträr beantwortet wurden.

Zur Sache nur noch zwei Aspekte; ein subjektiver und ein objektiver.

Subjektiv: Der Nobelpreisträger Michelson hat die Interferometrie theoretisch und praktisch entscheidend entwickelt. Die Genauigkeit seiner Meßinstrumente und Meßmethodik ist praktisch nachgewiesen (u.a. Sterneninterferometer). Es wäre schon gewagt, ihm zu unterstellen, daß er die Größenordnung von Fehlern in seiner Meßtechnik nicht richtig bestimmen konnte und daß er die Genauigkeit seiner Messungen nicht abwägen konnte und das alles nicht richtig durchdacht hat. Es ist richtig, daß im MMI eine Laufzeitdifferenz von knapp einer Wellenlänge erwartet wurde. Michelsons Meßapparat war aber so genau, daß er selbst einen Wert von 1% dieses erwarteten Meßwertes anzeigen konnte!

Objektiv: Es ist einfach eine Tatsache, daß das MMI korrekt funktioniert. Verstellt man an einem realen MMI den beweglichen Spiegel um eine halbe Wellenlänge, so zeigt das Interferenzmuster eine Verschiebung um eben diese eine Wellenlänge. Das kann ja jedermann nachprüfen. Der Aufwand ist heutzutage gering.
Im folgenden Video wird das alles bestens dokumentiert.

http://www.youtube.com/watch?v=87pPoGuLSuw

Nach Deiner Lesart wäre das gezeigte schier unmöglich. Der Effekt entsteht ja auch hier durch Veränderung der Laufzeit infolge der veränderten Weglänge in einem Arm. Daß es einerlei ist, ob die Laufzeitdifferenz durch einen veränderten Weg oder durch Verlangsamung im Äther verursacht wird, sollte außer Frage stehen.

Es kann eben jedermann praktisch nachvollziehen, daß das MMI funktioniert.

Gruß
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Re: Michelson-Morley-E. widerlegt den Äther nicht!

Beitragvon Harald Maurer » Sa 26. Feb 2011, 21:34

Chief hat geschrieben:Harald Maurer hat geschrieben:
... Die Strahlen treffen hier voneinander abgesetzt auf unterschiedlichen Punkten auf...

Das ist aber für jede Stellung des Interferometers gleich.


Na klar! Deshalb wird dadurch der Zeitversatz ja auch in jeder Stellung des Interferometers kompensiert!
Ernst hat geschrieben:Subjektiv: Der Nobelpreisträger Michelson hat die Interferometrie theoretisch und praktisch entscheidend entwickelt. Die Genauigkeit seiner Meßinstrumente und Meßmethodik ist praktisch nachgewiesen (u.a. Sterneninterferometer). Es wäre schon gewagt, ihm zu unterstellen, daß er die Größenordnung von Fehlern in seiner Meßtechnik nicht richtig bestimmen konnte und daß er die Genauigkeit seiner Messungen nicht abwägen konnte und das alles nicht richtig durchdacht hat. Es ist richtig, daß im MMI eine Laufzeitdifferenz von knapp einer Wellenlänge erwartet wurde. Michelsons Meßapparat war aber so genau, daß er selbst einen Wert von 1% dieses erwarteten Meßwertes anzeigen konnte!


Michelsons Apparat hat ja funktioniert. Aber einen zu geringen Wert angezeigt, der im Kurvenverlauf recht gut mit dem theoretischen Verlauf übereinstimmt. Dafür hast Du noch keine Erklärung präsentiert. Meine Erklärung ist dazu geeignet, den geringeren Wert zu begründen. An der Genauigkeit des MMI muss man nicht rütteln, die Frage ist bloß, was es so genau gemessen hat! Es hat eine Interferenz gemessen, die nur an einem bestimmten Punkt des Umlenkers existiert. Und das ist eben nicht der theoretisch angenommene Punkt. Genau gemesssen und dennoch falsch.

Ernst hat geschrieben:Objektiv: Es ist einfach eine Tatsache, daß das MMI korrekt funktioniert. Verstellt man an einem realen MMI den beweglichen Spiegel um eine halbe Wellenlänge, so zeigt das Interferenzmuster eine Verschiebung um eben diese eine Wellenlänge. Das kann ja jedermann nachprüfen. Der Aufwand ist heutzutage gering.
Im folgenden Video wird das alles bestens dokumentiert.


Ich habe dieses Experiment selbst reproduziert und wunderschöne Interferenzstreifen erzielt. Es funktioniert bestens. Selbstverständlich zeigt das Interferometer jede Veränderung der optischen Weglänge an. Das wird im Video auch gut dokumentiert. Das hat aber nichts zu tun mit der speziellen Situation am Strahlteiler/Umlenker, wo der ätherbedingte Zeitversatz kompensiert wird, was eben an der speziellen Strahlführung liegt. Dass ein Interferometer funktioniert, wenn man an der Mikrometerschraube des beweglichen Spiegels dreht, ist ja trivial. Darum geht es nicht. An Deiner Argumentation merke ich, dass Du im Detail nicht auf das eingehen willst oder kannst, was ich eigentlich meine. Michelson dachte, es sei egal, wenn die Strahlen am Umlenker an unterschiedlichen Punkten auftreffen. Ich meine, dass dies ganz und gar nicht egal ist. Weil die Interferenz, die Michelson so wunderbar genau gemessen hat, nur von einem Punkt kommen kann, wo der Zeitversatz kompensiert ist. An jenem Punkt, an welchem der Zeitversatz existiert, kann gar keine Interferenz messbar werden, weil die maßgeblichen Bereiche der Strahlen nicht den selben Weg zum Detektor haben! Aber das interessiert dich nicht. Ich hab nie behauptet, dass Interferometer nicht funktionieren. Aber ich behaupte, dass man Interferenz nicht beliebig erzeugen kann, sondern dass dafür gewisse Bedingungen vorliegen müssen. Und die sind eben an einem anderen Punkt des Umlenkers erfüllt. Deshalb hat Michelson zwar sehr wohl eine Ätherdrift gemessen, aber eben mit geringeren Werten als erwartet. Oder Du erklärst den Kurvenverlauf seiner Messung auf andere Weise plausibel.

Ernst hat geschrieben:Es kann eben jedermann praktisch nachvollziehen, daß das MMI funktioniert.


Pistolen funktionieren auch. Trotzdem kann man daneben schießen!

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Re: Michelson-Morley-E. widerlegt den Äther nicht!

Beitragvon Ernst » So 27. Feb 2011, 10:33

Harald Maurer hat geschrieben: Das hat aber nichts zu tun mit der speziellen Situation am Strahlteiler/Umlenker, wo der ätherbedingte Zeitversatz kompensiert wird, was eben an der speziellen Strahlführung liegt. ....An jenem Punkt, an welchem der Zeitversatz existiert, kann gar keine Interferenz messbar werden, weil die maßgeblichen Bereiche der Strahlen nicht den selben Weg zum Detektor haben!

Das ist eben Dein Irrtum. Die Strahlführung (bezogen auf das MMI) im bewegten Äther unterscheidet sich durch nichts, absolut durch gar nichts, von der Strahlführung im unbewegten Äther. Es ist gar nicht möglich, daß ein ausgesendeter Strahl anders als auf diesem einen Weg sein Ziel erreicht. Wenn Du also der Funktion des MMI im Ruhezustand zustimmst, gibt es keinen Grund, es im bewegten Fall infrage zu stellen. Wie das in Bezug zum MMI läuft hat ja Chief so hervorragend animiert:
(Nur die ausgezeichneten markierten Wellenpunkte der Kugelwelle können das Ziel überhaupt erreichen. Deren Bahn relativ zum MM ist identisch mit der Bahn im Falle ruhenden Äthers. Alle anderen Wellenpunkte kommen am Ziel gar nicht an.)

Bild

Pistolen funktionieren auch. Trotzdem kann man daneben schießen!

Noch ein Irrtum. Hier wird kein Zielschießen veranstaltet, sondern Streufeuer über einen größeren Winkelbereich gegeben. Der Strahl wird dazu über eine Linse auf einen Kugelsektor aufgeweitet. Und nur einem Einzelstrahl daraus ist es überhaupt möglich, das Ziel zu erreichen. Nämlich der markierte Strahl in Chiefs Animation. Dieser Strahl muß zwangsläufig relativ zum MMI immer einen identischen Weg gehen.
Zur Praxis der Strahlaufweitung im beschriebenen Interefrometer dazu das betreffende Video:
http://www.youtube.com/user/MPhysist#p/a/u/1/r_EdsNf-ljM

Gruß
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Re: Michelson-Morley-E. widerlegt den Äther nicht!

Beitragvon Harald Maurer » So 27. Feb 2011, 13:32

Lieber Ernst, das was Du "Strahl" nennst, ist in Wahrheit eine Aufeinanderfolge von Wellenfronten, in welchen die Photonen im senkrechten Strahl neben einander liegen und jedes gegenüber dem nächsten einen Zeitversatz aufweist (bewegte Lichtquelle!). Die Breite des Strahls übersteigt die opt.Wegstrecke, aus welcher der erwartete Zeitversatz resultieren sollte, um mehr als das hundertfache! Alle nebeneinander liegenden Photonen erreichen sowohl den Spiegel als auch den Umlenker. In der Strahlbreite liegt das Photon, welches gegenüber jenem Photon im waagrechten Strahl einen Zeitvorsprung hat. Aber mit diesem Photon kann es gar nicht interferieren, denn die Photonen marschieren nach dem Umlenker wie man sehen kann hintereinander hinunter. Diese Phasenverschiebung kann deshalb interferometrisch gar nicht festgestellt werden. Interferenz tritt mit einem der Photonen auf, welche nebeneinander schräg im Wellenkamm des senkrechten Strahls liegen, es hat aber diesen Zeitvorsprung, den man messen möchte, nicht! Nur diese beiden am gleichen Punkt des Umlenkers eintreffenden Photonen können interferieren - und nur das konnte Michelson als Interferenzstreifen sichtbar machen! Da ist der erwartete Zeitversatz kompensiert.
Ich habe das betreffende nebenliegende Photon in die Animation beim Herunterkommen der Wellenfront hineinskizziert. Dieses Photon trifft sich mit dem Photon im waagrechten Strahl. Das vorher kommende kann sich mit dem waagrechten Photon gar nicht treffen, weil beide zu ungleichen Zeiten auf ungleichen Punkten am Umlenker ankommen (was Michelson ja auch anmerkt!). Der Umlenker bewegt sich ja!
mm4_1.gif
mm4_1.gif (771.27 KiB) 3785-mal betrachtet

Chief kann die Situation nicht mit einzelnen Photonen in den Fronten korrekt darstellen. Er müsste Wellenfronten mit vielen neben einander liegenden Photonen zeigen. Achte auf das von mir eingezeichnete herunterkommende Photon. Nur die Interferenz mit diesem Photon konnte Michelson aufzeigen und nicht mit jenem, das um den den Zeitversatz früher kommt und keine gemeinsame Linie zum Detektor einnehmen kann!
Michelson dachte, das Auftreffen an unterschiedlichen Punkten des Umlenkers spiele keine Rolle. Das würde keine Rolle spielen, wenn die Wellenfronten des senkrechten Strahls waagrecht herunterkämen. Da ergäbe sich eine Interferenz über die ganze Breite des Strahls. Aber diese Wellenfronten kommen schräg! Und jedes der im Wellenkamm liegenden Photonen kommt etwas später. Interferenz ergibt sich nur mit jenen Photonen, die denselben Weg zum Detektor einnehmen, und das sind in einer schrägen Wellenfront eben nicht alle. Wie das genau abläuft, habe ich auf meiner MM-Seite ja beschrieben. Ich denke mal, Michelson hat die Schräge der Wellenfronten nicht bedacht. Einfach nur von einem "Strahl" zu reden, ist eben nicht zulässig, wenn dieser Strahl hundertfach breiter ist als die optische Weglänge, die den Zeitversatz verursacht, der weniger als eine halbe Wellenlänge ausmacht. Der Zeitversatz kann nur festgestellt werden, wenn beide Photonen, die ihn aufweisen, den selben Punkt des Umlenkers genau um diesen Zeitversatz verschoben treffen könnten. Das geht aber nicht, weil sich der Umlenker weiterbewegt hat, wenn das spätere Photon ankommt! Die Interferenz, die Michelson ausschließlich beobachten konnte, enthält diesen Zeitversatz eben nicht mehr bzw. nicht im vollen Umfang, da der Zeitversatz nicht genau eine halbe Wellenlänge ausmacht. Die Interferenzverschiebung bei der Drehung zeigt deshalb einen geringeren Wert an als erwartet.

Lieber Ernst, Du gibst Dir wirklich große Mühe, und ich verdanke es Deinen Einwänden, dass ich bezüglich des MMI auf die richtige Spur gestoßen bin. Aber wenn Du nicht ins Detail gehst, wirst Du diese Situation am Umlenker nicht durchschauen.
Und nochmal: mit welcher Methode die Interferenz letztlich sichtbar gemacht wird, ist völlig uninteressant. Jede Methode kann nur jene Interferenz aufzeigen, die im Strahl zum Detektor vorliegt. Und da liegt eben eine vor, die den Zeitversatz nicht mehr enthält, weil er durch die besondere Situation am bewegten Umlenker kompensiert ist!

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