Dass eine von einer schneller laufenden Uhr im GPS-Satelliten veränderte Frequenz von einem Messgerät in diesem Satelliten mt gleicher Veränderung gemessen wird, da die Uhr im Messgerät ebenfalls schneller läuft, ist trivial - und daraus läst sich keine tiefere Erkenntnis gewinnen. Es versteht sich von selbst, dass eine auf dem Erdboden kleiner als 10,23 MHz verstimmte Frequenz im Orbit von einem Messgerät,
das sich am gleichen Ort befindet, ebenfalls kleiner als 10,23 MHz gemessen wird.
Analog dazu wäre die Schlussfolgerung, 100 kg Zucker, die sich auf einer Balkenwaage auf der Erde im Gleichgewicht mit einem Referenzgewicht von 100 kg befinden, würden ihr Gewicht auf dem Mond nicht ändern, weil sie auch auf dem Mond mit dem Referenzgewicht im Gleichgewicht bleiben, irreführend, denn wir wissen, dass 100 kg Zucker auf dem Mond nur 16 kg schwer sind! Aber das gilt auch für das Referenzgewicht. Man wird also durch Wiegen des Zuckers mit der Balkenwaage auf dem Erdboden oder auf dem Mond die Veränderung des Gewichts nicht feststellen können.
Ebenso wenig kann die Veränderung einer Frequenz nicht gemessen werden, wenn sich das Messgerät um den gleichen Faktor verändert, obwohl eine Veränderung vorliegt.
16 kg Zucker auf dem Mond sind 100 kg Zucker auf der Erde. 10.229999995453 Mhz auf dem Erdboden sind bezogen auf eine Uhr am Erdboden im GPS-Sateliten 10,23 MHz, weil hier eine Uhr schneller läuft als auf dem Erdboden. Die Folgerung, die Frequenz hätte sich nicht geändert, weil ein Messgerät im Satelliten 10.229999995453 Mhz messen würde, ist ebenso irreführend wie eine Gleichsetzung des Erde-Mond-Zuckergewichts, dessen Veränderung mit der angewandten Messmethode nicht feststellbar wäre.
Im Bezugssystem der Erde laufen die Uhren in den GPS-Satelliten schneller, eine von diesen Uhren generierte Frequenz erhöht sich deshalb, und aus den 10.229999995453 Mhz werden 10,23 MHz,
im Bezugssystem der Erde gemessen! Dass ein Messgerät, dessen Uhr im Satelliten ebenfalls schneller läuft, im Satelliten 10.229999995453 Mhz messen würde, ist völlig ohne Belang,
denn alle Messungen im GPS finden auf dem Erdboden bzw. Bezugssystem Erde statt. Es werden im Satelliten 10,23 MHz erzeugt und es kommen 10,23 MHz auf dem Erdboden an. Zu behaupten, die Frequenz hätte sich auf dem Weg nach unten verändert, wäre ebenso falsch wie zu sagen, es würden sich 16 kg Zucker auf dem Weg vom Mond zur Erde zu 100 kg Zucker
vermehren.
Die Frequenzdifferenz aus gravitativer Rotverschiebung ist also auf den unterschiedlichen, vom Gravitationspotenzial abhängigen Gang von Uhren zurück zu führen. Uhren laufen umso langsamer, je näher sie sich an ponderablen Massen befinden. Das wird durch das GPS bestätigt,
eine Veränderung der Frequenz auf dem Weg nach unten findet hingegen nicht statt. Dass
nur der Uhrengang für den Effekt verantwortlich ist, beweist die Tatsache, dass der Effekt nur durch Eingriff in den Uhrengang aufgehoben werden kann - wie im GPS erfolgreich praktiziert.
Das bringt die ART deswegen in Schwierigkeiten, weil nach dem Äquivalenzprinzip und dem Energieerhaltungssatz andererseits die Rotverschiebung als eine Frequenzänderung auf dem Weg nach unten oder oben erklärt werden
muss. Das widerspricht allerdings der Ursache aus den unterschiedlichen Uhrenläufen, nach welcher dies wiederum ausgeschlossen ist. Die ART argumentiert je nach Fragestellung daher mit zwei widersprüchlichen Erklärungen bzw. Ursachen. Aber es kann nur eine Ursache wahr sein, und beide zugleich funktionieren eben nicht.
Ungeachtet der unterschiedlichen Ursache, kann man natürlich entweder den unterschiedlichen Gang der Uhren
oder die unterschiedliche Frequenz mit derselben Formel berechnen. Das gbt aber keine Antwort auf die Frage nach der Ursache selbst, sondern zeigt nur, dass der Effekt sowohl aus der einen Ursache als auch aus der anderen dieselbe Größe hat.
Tatsächlich geht der Rotverschiebungs-Effekt nur auf den gravitativ abhängigen Gang von Uhren zurück. Das ist ein Absoluteffekt und seine Größe ist stets strikt nur durch den Potenzialunterschied gegeben. Bewegt man eine Uhr nach oben, nähert man sie also an einen GPS-Satelliten an, wird diese Uhr entsprechend dem veränderten Gravitationspotenzial schneller laufen und daher eine andere Frequenz gemessen werden. Auch hier entscheidet nur der Gang der Uhr und es wäre falsch zu behaupten, auf der Strecke vom Satelliten zum Erdboden lägen unterschiedliche Frequenzen vor. Dass Uhren je nach Höhe unterschiedlich laufen, ist experimentell bestätigt. Damit ist aber die Annahme einer Frequenzänderung von Licht aufgrund der Energie-Masse-Beziehung nach dem Äquivalenzprinzip widerlegt!
Es ist leicht zu zeigen, dass das berühmte Beispiel mit dem Aufzug, welches das Äquivalenzprinzip demonstrieren soll, unsinnig ist und die Äquivalenz von Gravitation und Beschleunigung gar nicht zeigen kann. Dazu muss man gar nicht das Auftreten oder Fehlen von Gezeitenkräften anführen, sondern die ART selbst weist hier Widersprüche auf. In einem nach oben beschleunigten Aufzug denke man sich eine quer zu seiner Bewegungsrichtung linear bewegte Masse, die aufgrund der Aufwärtsbewegung des Aufzugs einen Bogen in Richtung Aufzugsboden beschreiben und nach einer bestimmten vertikalen Abwärtskomponente an der Aufzugswand aufschlagen wird. Steht der Aufzug in einem Gravitationsfeld, so sollte diese Masse dieselbe Bewegung aufgrund der Gravitationskraft bzw. Fallbeschleunigung zur Aufzugswand durchführen und zwischen den beiden Situationen kein Unterschied festzustellen sein. Die Beschleunigung des Aufzugs nach oben sollte also einem Gravitationsfeld entsprechen. Diese Ununterscheidbarkeit ist nun gerade nach der ART nicht gegeben. Denn im nach oben beschleunigten Aufzug ist die quer bewegte Masse nicht beschleunigt und führt auch in ihrem Bezugssystem gar keine Abwärtsbewegung durch. Sie ist inertial bewegt. Im Gravitationsfeld ist sie hingegen tatsächlich nach unten beschleunigt, was nach ART einem zusätzlichen Gravitationsfeld entspricht. In der Sprache der ART unterscheidet sich die Struktur der Raumzeit in den beiden Aufzügen daher und die Wechselwirkung zwischen Aufzugsboden und Masse wird daher in den Aufzügen unterschiedlich ausfallen! Einstein geht also in seinem Äquivalenzprinzip von einer Grundlage aus, die nach der daraus gefolgerten ART gar nicht existieren kann. Und so beisst sich die Katze wieder mal ganz kräftig in den Schwanz.
Grüße
Harald Maurer
