bertram hat geschrieben:GPS beweist gar nichts, GPS benutzt die RT , um möglichst genau sein zu können
Auch diese Behauptung ist unrichtig. Das GPS
benutzt die RT nicht, sondern behandelt die Effekte, welche aufgrund der Aussagen der Relativitätstheorien erwartet werden, als Fehlereinflüsse, die zu korrigieren sind. Die GPS Benutzung
ohne diese Effekte bzw. ihrer Korrekturen wäre prinzipiell einfacher - aber einer dieser Effekte existiert tatsächlich im anderen Sinne, weil nicht konsistent mit der Allgemeinen Relativitätstheorie, die ja keine konkrete Veränderung eines Uhrengangs, sondern eine Fehleinschätzung desselben vom Erdboden, also vom anderen Gravitationspotenzial aus, voraussagt (was sich als Gravitationsblauverschiebung und nicht als schneller laufende Uhren in den Satelliten erklärt). Der echte ZD-Effekt der ART, nämlich die Veränderung eines Signals über die gekrümmte Raumzeit hinweg und die damit verbundene Fehleinschätzung einer Senderfrequenz könnte mit manipulativem Eingriff in den Gang einer Uhr deshalb nicht korrigiert werden, weil sie dadurch kontinuierlich nachlaufen würde und der Abstand der Zeitanzeigen zwischen Satelliten - und Empfängeruhr immer größer würde, obwohl die nach unten ausgestrahlten Frequenzen korrigiert wären.
Andererseits laufen Uhren dieser Bauart (wenngleich je nach Konstruktion unterschiedlich) im höheren Gravitationspotenzial tatsächlich schneller (was sich deshalb einfach zeigt, weil im GPS Zeitdaten in digitaler Form verbreitet werden - GPS-Time -, die keinerlei Effekten unterliegen) und die prophylaktische Verlangsamung ihres Gangs hat daher durchaus ihren Sinn - aber man kann weder von einer "relativistischen" Korrektur noch von einer Anwendung der RT sprechen - sondern es handelt sich eben bloß um eine Fehlerbearbeitung im Rahmen der Korrektur vieler anderer, wesentlich größerer Fehler. Dazu wird ein aufwändiges Korrektursystem (
http://www.mahag.com/srt/gps2.php ) betrieben und mittels Polynomen aus mehreren Daten, auch aus solchen aus dem Uhrverhalten der Vergangenheit, die Zeitangabe der Uhren ergänzt und dem Empfänger übermittelt, der erst dadurch überhaupt damit arbeiten kann. Auch ohne die Korrektur der angeblich relativistischen Effekte würde das GPS klaglos funktionieren, weil es keine Rolle spielt, wie die Korrekturpolynome aussehen.
Interessanterweise scheint hingegen die von Pound & Rebka nachgewiesene Blauverschiebung von SIgnalen innerhalb der unterschiedlichen Gravitationspotenziale von den Konstrukteuren des GPS glatt vergessen worden zu sein, was auch keine Rolle spielt, weil alle diese kleinen Effekte (auch der winzige SRT-Effekt) ohnehin - falls vorhanden - durch die Korrektur der Fehlersumme mitkompensiert werden, vor allem durch die Berechnung aus dem bisherigen und dem zukünftigen Verhalten der Uhren.
Immerhin hat es sich bereits herumgesprochen, dass die relativistischen Einflüsse bei der Positionsbestimmung gar keine Rolle spielen. Wikipedia schreibt dazu folgendes:
Oft wird irrtümlich darauf hingewiesen, dass diese Gangunterschiede zu einem Positionsbestimmungsfehler von mehreren Kilometern pro Tag führten, wenn sie nicht korrigiert würden. Ein solcher Fehler würde aber nur dann auftreten, wenn die Positionsbestimmung über die Ermittlung der Abstände des GPS-Empfängers zu 3 Satelliten anhand eines Uhrenvergleichs mit einer Uhr im Empfänger erfolgte. In diesem Fall würde sich bei jeder dieser Abstandsbestimmungen ein Fehler von ca. 12 km pro Tag anhäufen. Gewöhnliche GPS-Empfänger sind aber nicht mit einer Atomuhr ausgestattet. Stattdessen wird die präzise Zeit am Empfangsort auch aus dem C/A-Code der empfangenen Satelliten bestimmt. Aus diesem Grund sind für eine 3D Positionsbestimmung mindestens 4 Satelliten erforderlich (4 Laufzeitsignale zur Bestimmung von 4 Parametern, nämlich 3 Ortsparametern und der Zeit). Weil alle Satelliten den gleichen relativistischen Effekten ausgesetzt sind, entsteht hierdurch ein vernachlässigbarer Fehler bei der Positionsbestimmung, weil sich dieser Fehler nur über den Laufzeitunterschied auswirkt.
Damit die Satellitensignale des GPS außer zur Positionsbestimmung auch als Zeitstandard verwendet werden können, wird der relativistische Gangunterschied der Uhren allerdings kompensiert. Dazu wird die Schwingungsfrequenz der Satelliten-Uhren auf 10,229999995453 MHz verstimmt, so dass trotz der relativistischen Effekte ein synchroner Gang mit einer irdischen Uhr mit 10,23 MHz gewährleistet ist. Weitere relativistische Effekte, wie zum Beispiel der Sagnac-Effekt sind so klein, dass sie bei stationären Empfängern nicht gesondert berücksichtigt werden müssen. Darüber hinaus werden die Uhren mehrmals täglich synchronisiert, und damit auch alle sonstigen Effekte eliminiert, die einen synchronen Gang mit einer irdischen Uhr stören könnten.
Die Behauptung im letzten Absatz ist aber falsch. Die Satellitensignale und die GPS-Uhren in den Satelliten werden keinesfalls zur Erzeugung eines Zeitstandards benutzt, sondern dieser Zeitstandard - eben die GPS-Time - wird von den Stationen am Erdboden generiert und über die Satelliten lediglich verteilt. Und nur sinngemäß richtig ist der letzte Satz des Absatzes, wenngleich er der bedeutsamste in diesem Text ist:
Darüber hinaus werden die Uhren mehrmals täglich synchronisiert, und damit auch alle sonstigen Effekte eliminiert, die einen synchronen Gang mit einer irdischen Uhr stören könnten.Eine Nachsynchronisation der Uhren durch Eingriff in ihren Gang oder ihre Zeitdaten selbst erfolgt stets nur bei Umschaltungen auf die Zweituhren in den Satelliten oder zur Wartung (Ionenpumpe) - ansonsten ist während ihres Laufs kein Eingriff möglich. Dass das GPS millimetergenau arbeiten könnte, ist ebenfalls falsch, denn das Pseudorange-Verfahren ist nur im Umfang mehrerer Meter genau - wenn man es genauer will, muss man zum DGPS (Digital-Gps) greifen, welches zusätzlich Referenzstationen am Erdboden einbezieht, deren Standort genau bekannt ist.
Es ist leider so, dass viele Einstein-Fans sich bemüßigt fühlen, die Mythen um die RT zu verteidigen und den Mythos des GPS als RT-Anwendung immer wieder ins Gespräch bringen, ohne über die Funktion dieses Navi-Systems informiert zu sein. Diese Mythen der RT leben auch von der Uninformiertheit der Öffentlichkeit, fast alles, was als Bestätigung dieser Theorien präsentiert wird, hält einer genauen Nachprüfung nicht stand. Man darf nicht übersehen, dass viele der RT-Experimente, wie zB der berühmte MM-Versuch (auch in modernen Varianten) die SRT gar nicht ausschließlich bestätigen, sondern auch mit anderen Theorien erklärbar sind. Die Allgemeine Relativitätstheorie (brauchbar zur Gravitationsberechnung innerhalb unseres Erfahrungsbereiches weil weitgehend übereinstimmend mit Newton) ist sehr komplex und mathematisch kompliziert - daher bleibt sie bei Debatten nicht nur überhaupt außen vor sondern wird auch aus völliger Unkenntnis heraus debattiert (auch unter Fachleuten). Nur so kann erklärbar sein, dass man meint, schneller oder langsamer laufende Atomuhren seien eine Bestätigung der RT. Aber solche Uhren, speziell jene des GPS, bestätigen nicht Einsteins RT-Variante, sondern jene von Lorentz, weil nur in dieser solche Effekte absolut sind. Man hat seinen Äther nicht gefunden, aber eines Tages wird man etwas anderes finden...
Man hat das Kind mit dem Bade ausgeschüttet. Die mangelnde Nachweisbarkeit eines Äthers hat zu voreiligen Schlüssen geführt. Einstein hat nichts anderes getan, als die Äthertheorie von Lorentz vereinfacht. Aber mit den a priori eingebauten Widersprüchen (ungleichzeitige Gleichzeitigkeit, beobachterunabhängige Beobachtung der Lichtgeschwindigkeit) hat er eine zirkelschlüssige und kontradiktorische Theorie entwickelt, die wohl niemals aus den Debatten verschwinden wird - schon weil sie seit langem als Ideologie verbreitet wird, weil sie in der Physik selbst gar keine besondere Rolle spielt.
Gut dass es sie gibt. Wir hätten sonst ein äußerst interessantes Thema weniger.
Grüße
Harald Maurer
Es ist also in der Öffentlichkeit eindeutig was falsch rübergekommen, das korrigiert werden müsste, oder?
