Konstante Frequenz und konstante Periodendauer im Michelson-Interferometer und die Folgen...
                   
               
                   
                   
             
             
                   
                   
               
                   
Mit der Tatsache, dass die Frequenz im MM-Interferometer an jedem Punkt immer konstant bleibt und an jedem Punkt der Laufstrecken eine gleiche Periodendauer vorliegt, werden wir nun ein einfaches Beispiel berechnen. Die an den Reflexionspunkten auftretenden Phasensprünge ignorieren wir, da beide Teilstrahlen bis zum Detektor dieselbe Anzahl von Phasensprüngen hinter sich bringen und diese deshalb kompensiert werden.

Rechnen wir zuerst die Periodendauer T ohne die Annahme eines Äthers aus. Der Einfachheit halber nehmen wir für c = 300 km/s und für die Frequenz f = 100 Hz. Die Wellenlänge l ergibt sich dadurch aus c/f = 3 km. Die Periode T dauert somit mit l /c = 0,01 s. Das also wäre der "Normalfall" ohne "Ätherwind".

Mit Bewegung des MM-Interferometers im Äther bzw. angenommenem Ätherwind mit 30 km/s haben wir aber andere Wellenlängen und andere Geschwindigkeiten.
Die Wellenlänge im zur Bewegungsrichtung des Äthers senkrecht liegenden MM-Interferometer-Arm verkürzt sich nach l'= l * sqrt(1 -(v²/c²)) = 3 * 0,99498743710661995473447982100121 = 2,9849623113198598642034394630036 km. Und die Geschwindigkeit vermindert sich mit c' = sqrt(c²-v²) = 298,49623113198598642034394630036 km/s. Die Frequenz ist mit c'/l ' = 298,49623113198598642034394630036 / 2,9849623113198598642034394630036 = 100 Hz. Und die Periode T = lamda'/c' = 0,01 s.

Im in Bewegungsrichtung liegenden Arm ergeben sich zwei unterschiedliche Geschwindigkeiten auf Hin-und Rückweg. Und zwar c-v und c+v.

c-v = 300 - 30 = 270 km/s. Die Wellenlänge verkürzt sich ebenso proportional zur Geschwindigkeit auf 2,7 km. Die Frequenz beträgt nach wie vor 270/2,7 = 100 Hz. Die Periodendauer ist unverändert 2,7/270 = 0,01 s.

c+v = 300 + 30 = 330 km/s. Die Wellenlänge verlängert sich auf 3,3 km. Die Frequenz beträgt somit wiederum 330/3,3 = 100 Hz. Und die Periodendauer selbstverständlich 3,3/330 = 0,01 s !

Wir erhalten also in allen vier Fällen, ob mit oder ohne Ätherwind sowohl dieselbe Frequenz mit 100 Hz als auch dieselbe Periodendauer mit 0,01 s. Das ergibt sich bei konstanter Frequenz auch in allen Fällen gleichermaßen aus 1/f = 0,01 s.

Das bedeutet, dass in beiden Armen des MM-Interferometers die Amplituden der Wellenzüge mit den gleichen Periodendauern zeitgleich im 0,01-Sekundentakt schwingen. Jeder Wellenzug ist quasi eine Uhr, und alle diese Uhren laufen im gleichen Takt! In beiden Armen reihen sich 0,01-Sekunden-Perioden hintereinander an, und wo immer wir auch an den Reflexionspunkten oder jedem beliebigen Punkt der Laufstrecken hinschauen, werden wir die Frequenz von 100 Hz und die Periodendauer 0,01 Sekunden vorfinden. Und wo immer auch zwei Wellenzüge zusammen kommen, ganz egal wie lange sie unterwegs waren oder wie unterschiedlich ihre Laufstrecken waren, werden sie nicht nur dieselbe Periodendauer haben, sondern sie haben diese stets auch gleichzeitig. Damit haben sie auch zu jedem Zeitpunkt dieselbe Phasenlage! Alle Perioden sind ja exakt aneinandergereiht - und eine Sekunde ist überall eine Sekunde, und eine Periode kann sich gegenüber einer anderen nicht verschoben haben, denn dann müsste es eine oder mehrere Perioden geben, die nicht 0,01 Sekunden betragen hätten, und dann wäre auch die Frequenz nicht konstant geblieben.

Die Folge: Wo und wann immer auch wir beliebige Wellenzüge der beiden Teilstrahlen zusammen bringen, werden völlig unabhängig von ihren Laufzeiten, Lauflängen oder Geschwindigkeiten ihre Perioden stets phasengleich zusammen fallen!  Sie verhalten sich also genau so wie exakt synchrone Uhren, die  - ganz egal was man mit ihnen anstellt - ihren Takt nicht verändert haben werden, wenn man sie wieder nebeneinander hinstellt...

Im Detektor des MM-Interferometers werden die Wellenzüge letztlich ihren Takt (ihre Periode, ihre Phasenlage) nicht zueinander verändert oder verschoben haben, wenn sie dort zusammenkommen, und das resultierende Interferenzmuster wird immer gleich bleiben, ganz egal, welche Lage das MM-Interferometer einnimmt. Denn alle Geschwindigkeiten und Wellenlängen verändern sich bei Drehung des Apparats völlig proportional zueinander!

Damit kann der Versuch, die Bewegung der Erde relativ zum Äther mit einem Michelson-Morley-Interferometer zu messen, nicht funktionieren. Auch ein Michelson-Morley-Experiment mit Schall würde übrigens immer nur ein Nullergebnis erbringen!

Zusätzliche Bemerkungen und Denkhilfen
 

Oft wird damit argumentiert, dass bei Bewegung des MM-Interferometers im Äther in den opt. Weglängen unterschiedliche Wellenlängen-Anzahlen laufen würden und sich diese Anzahlen bei Drehung des MM-Interferometers in den Armen verlagern, wodurch eine Phasenverschiebung entstehen müsste. Sehen wir uns deshalb einmal unterschiedlich aneinander gereihte Laufstrecken an, von denen wir annehmen, dass sie sich im Äther bewegen und in welchen sich je nach Lage unterschiedliche Wellenlängenanzahlen ergeben müssten.
Die schwarzen Punkte in den Strecken sollen Sender und Empfänger sein, wie es z.B. bei Spiegeln der Fall ist. Auf der Strecke A laufen von 1 nach 2 und weiter zu 3 Wellen, deren Längen auf dem Hin- und Rückweg unterschiedlich sind. Laufen von 1 bis 3 dopplerverkürzte Wellen, so ist die Anzahl der Wellenlängen höher als jene von 3 nach 1, denn hier sind die Wellen dopplergedehnt.
Dessen ungeachtet ergibt sich an den Punkten 1, 2 und 3 stets dieselbe Frequenz. Wo sind denn die Wellenlängen geblieben, die auf der Strecke von 1 bis 3 vorhanden waren und auf der Strecke 3 bis 1 plötzlich fehlen? Haben sie sich irgendwie hinaus geschwindelt ohne irgendwo einen Phasenversatz zu verursachen? Denn hätte es einen Phasenversatz gegeben, wäre die Frequenz an den Punkten 1, 2 und 3 nicht konstant geblieben. Offenbar spielt die Anzahl der Wellenlängen in den Laufstrecken gar keine Rolle, denn es ist wohl so, dass die Anzahl der Amplituden maßgeblich ist, die innerhalb der Frequenz-Zeiteinheit jeweils an den Punkten empfangen und gesendet werden. Und die ist an allen Punkten stets dieselbe!
Was ändert sich, wenn wir die Strecke 1 - 2 nun quer zum Ätherwind legen? Wie in der Abb. bei der Strecke B dargestellt. Die Antwort vorweg: Nichts! An den Punkten 1, 2 und 3 gibt es wiederum eine konstante Frequenz. Obwohl nun ganz andere Wellenlängen-Anzahlen vorliegen, denn auf der Strecke 1 bis 2 sind jetzt auf Hin- plus Rückweg mehr Wellenlängen unterwegs als bei der Strecke A. Wenn sich nun die Strecke B von der Strecke A in der Wellenlängen-Anzahl unterscheidet, wo sind die fehlenden Wellenzüge hin oder woher kamen die zusätzlichen? Wieder ist die Wellenlängen-Anzahl nebensächlich, sondern bloß entscheidend, wie viele Wellenzüge innerhalb des frequenzbestimmenden Zeitintervalls jeweils gesendet oder empfangen werden. Und dies verhält sich völlig gleich wie auf der Strecke A!
Und wie verhält sich das, wenn wir die Strecken so legen, wie es in der Abb. die Strecke C zeigt? Auch nicht anders! Verglichen mit den Strecken A und B liegen hier wieder völlig andere Wellenlängen-Anzahlen vor, die von 1 bis 3 und zurück unterwegs sind - und dennoch ist die Frequenz nach wie vor konstant dieselbe wie bei den anderen Strecken. Die Wellenlängen-Anzahlen, die in allen diesen Strecken gerade unterwegs sind, haben keine Bedeutung und auch die Anzahl-Unterschiede nicht. Wenn also jemand behauptet, das MM-Experiment widerlege den Äther, denn aufgrund der unterschiedlichen Wellenlängen-Anzahlen in den Armen müsste es eine Phasenverschiebung geben, die aber nicht beobachtet werden konnte - so lachen sie ihn einfach aus! Und erklären sie ihm, dass durch die Bewegung des Senders im Äther ein Doppler-Effekt entsteht, welcher durch die gleichsinnige Bewegung des Empfängers wieder exakt aufgehoben wird!
Sehen wir uns nun an, wie es zum völligen Gleichtakt aller Amplituden im MM-Interferometer kommt, also zur konstanten Frequenz und zu den übereinstimmenden Periodendauern. Die Grafik A in der Abbildung zeigt die Kugelwellen des Lichts, wie sie sich von im Äther ruhenden Quellen ausbreiten. Die einzelnen sich ausbreitenden Wellenfronten werden im Takt der Frequenz abgesendet. Ist die Sphäre links ein Sender und die Sphäre rechts ein Empfänger/Sender, also z.B. ein Spiegel, so haben beide Sphären eine Ausbreitung im gleichen Takt (gleiche Frequenz). D.h. der Zustand der Wellenfronten stimmt bei beiden Sphären zu jedem Zeitpunkt überein. Alle Amplituden werden in beiden Sphären im Takt der Frequenz gebildet (wir ignorieren fallweise auftretende Phasensprünge, da sie im MM-Versuch unwesentlich sind). Merken wir uns, dass die Fronten der Sphären (die Kreise), wie sie sich quasi in einer Momentaufnahme darstellen, alle zum gleichen Zeitpunkt entstehen und praktisch synchron nach außen wandern, wobei sie sich auch in den Zwischen-Zuständen ihrer Wanderung stets gleichen. Wo immer auch wir in eine dieser Sphären einen Empfänger einbringen, werden wir nichts anderes empfangen als die konstante Frequenz. Deshalb können wir sagen, alle Amplituden dieser Wellenausbreitung beruhen in ihrer Entstehung auf derselben Zeitbasis; das ist ihr frequenzbestimmendes Intervall, also die Dauer ihrer Perioden!
Von einer im Äther bewegten Quelle werden die einzelnen Sphären der Kugelwelle zueinander verschoben abgesetzt. An der gemeinsamen Zeitbasis ändert das nichts. Gibt es zwischen Sender und Empfänger eine Relativbewegung, so erhalten wir den bekannten Doppler-Effekt. Bewegen sich Sender und Empfänger gleichsinnig (wie es im MM-Interferometer der Fall ist), so hebt sich dieser Doppler-Effekt exakt auf. Dadurch ergibt sich wieder eine Frequenz-Übereinstimmung zwischen Sender und Empfänger. Auch hier gleichen sich die Sphären vollkommen, da sie sich im gleichen Takt ausbreiten. Alle Kreise beider Sphären existieren wiederum in einer Momentaufnahme zum gleichen Zeitpunkt. Treffen sie sich an einem gemeinsamen Punkt, so haben sie auch einen momentan übereinstimmenden Zustand. Im Arm des sich im Äther bewegenden MM-Interferometers, welcher in der Bewegungsrichtung liegt (Grafik B), treten aber unterschiedliche Wellenlängen auf (verkürzte und gedehnte, wie in der Grafik ersichtlich. Diese Wellen überlagern sich nach dem Superpositionsprinzip und es entsteht eine neue Welle mit gleicher Frequenz und einer Wellenlänge, die den Wellenlängen entspricht, welche die unbewegten Lichtsphären in der Grafik zwischen sich haben. Die Bewegung verändert also den Zustand der resultierenden Wellen zwischen Sender und Empfänger nicht. Durch Doppler-Effekt und Superpositionsprinzip werden sowohl die unterschiedlichen Geschwindigkeiten als auch die unterschiedlichen Wellenlängen egalisiert. Am Zustand der Wellen, ihren Längen und ihrer Periodendauer und Frequenz können wir die Bewegung des Arms daher nicht erkennen, da er sich damit nicht vom unbewegten Zustand unterscheidet. Wesentlich ist, dass wir an jedem Punkt eine konstante Frequenz und eine konstante Periodendauer vorfinden.
Im senkrecht zur Bewegungsrichtung liegenden Arm des MM-Interferometers (Grafik C) sind die Wellenzüge auf dem Hin - und Rückweg gleichermaßen verkürzt und verlangsamt. An der Frequenz, der Periodendauer und der gemeinsamen Zeitbasis ändert das nichts. Auch hier entstehen alle Amplituden im gleichen Takt wie bei allen anderen Sphären. Sender und Empfänger/Sender senden und empfangen mit unveränderter konstanter Frequenz. Das hat die Physiker zur Annahme verleitet, dass es jedenfalls beim Schall gar keinen transversalen Doppler-Effekt gibt, was nicht ganz richtig ist. Jedenfalls findet auch hier durch die gleichsinnige Bewegung eine exakte Kompensation des Doppler-Effekts statt.
Wenn sich die beiden Teilstrahlen (die nichts anderes als quasi herausgeschnittene Bereiche dieser Sphären darstellen) am Umlenker treffen, haben sie an diesem Punkt zwangsläufig denselben Zustand, also gleiche Periodendauer und gleiche Frequenz und der am Umlenker reflektierte Strahl nimmt auf dem Weg zum Detektor dieselbe Wellenlänge an, die der andere (den Umlenker durchdringenden) Strahl hat. Das sich im Detektor ergebende Interferenzmuster wird sich folglich im bewegten Zustand des MM-Interferometers nicht von einem im Äther ruhenden Zustand unterscheiden und sich auch nicht bei Drehung des MM-Interferometers verändern können, weil die unterschiedlichen Geschwindigkeiten durch die sich überall proportional verändernden Wellenlängen exakt kompensiert werden und auch hier konstante Frequenz, konstante Periodendauer und auch eine übereinstimmende Wellenlänge vorliegt. Alles auf derselben Zeitbasis. Der Versuch, die Bewegung des MM-Interferometers mittels Interferometrie relativ zur Lichtausbreitung im Äther festzustellen, muss daher scheitern.
                   Details
Ein wichtiger Punkt für das Verständnis hier vorgelegter Analyse des MM-Versuches ist das Verhalten von Wellen bei der Reflexion. Wesentlich ist, dass eine ausgesandte Welle nach Reflexion mit derselben Phasenlage an den Ausgangspunkt zurückkommt, mit welcher sie losgeschickt wurde. Das ist gut an der Animation (links) zu erkennen. Im MM-Interferometer haben wir nichts anderes als zwei Wellen, die mit gleicher Phasenlage losgeschickt, an den Spiegeln reflektiert werden und nach diesem Reflexionsprinzip mit derselben Phasenlage an den Startpunkt zurückkommen.
Sie sind also aufgrund dieses Verhaltens phasengleich, wenn sie zum Ausgangspunkt (Strahlteiler/Umlenker) zurückkehren und weiter zum Detektor ziehen. Die Bewegung im Äther ändert daran nichts, denn die exakte Kompensation der Doppler-Effekte erzeugt dasselbe Resultat, so als würde sich die Anordnung nicht bewegen. Man kann also schon nur aufgrund dieses Reflexionsgesetzes den MM-Versuch ad absurdum führen. Dabei ist besonders die Tatsache zu beachten, dass durch den Reflexionsvorgang die Frequenz konstant bleibt. Das heißt, die zurückkommende Frequenz bleibt taktgleich mit der abgesendeten, da nur ganze Amplituden sich auswirken bzw. das Maximum der Amplitude erfüllt sein muss, um einen Frequenzimpuls auszulösen! Den konstanten Gleichtakt der Frequenz bei Sender und Empfänger versteht man auch, wenn man an die Übereinstimmng der abgesendeten Phasenlage mit der zurückkommenden denkt.
Was man zusätzlich noch berücksichtigen muss, ist das Superpositionsprinzip. Das ist im MM-Interferometer deshalb von Bedeutung, weil die Strahlen in der Apparatur dieselben optischen Wegstrecken benutzen und sich dabei überlagern.

Die in der obigen Animation hinlaufenden und zurücklaufenden Wellen überlagern sich, und das Ergebnis ist eine neue Welle durch einfache Addition der Amplituden. Im links dargestellten Fall handelt es sich um eine stehende Welle, weil der Abstand zur Reflexionswand genau das Mehrfache einer halben Wellenlänge beträgt, und Geschwindigkeiten und Wellenlängen der beiden überlagerten Wellen gleich sind. Auch die resultierende Gesamtwelle kommt mit unveränderter Phasenlage zum Sender zurück!
Interessant ist die Frage, was nach dem Superpositionsprinzip mit entgegengesetzt laufenden Wellen geschieht, die nicht dieselbe Wellenlänge haben, deren Periodendauern aber aufgrund der jeweiligen Wellenlänge angepassten Geschwindigkeit bei beiden dieselbe ist. Diesen Fall haben wir ja im in Bewegungsrichtung liegenden Arm des MM-Interferometers, wobei sich die Wellenlängen und Geschwindigkeiten jeweils um denselben Faktor verändern. Gilt auch in diesem Fall das Prinzip, dass die Kompensation der Dopplereffekte dafür sorgt, dass sich die Situation im bewegten Zustand von jener im ruhenden Zustand nicht unterscheidet?
Wenn man versucht, diese Wellen statisch darzustellen, wird man es kaum für möglich halten, dass sich ein bewegter Zustand dieser Anordnung von einem unbewegten nicht unterscheidet - und dennoch ist es so. Im unbewegten Zustand erhalten wir nämlich eine durchschnittliche Wellenlänge und eine durchschnittliche Geschwindigkeit.
Es entsteht nach dem Superpositionsprinzip eine Gesamtwelle, die sogar eine stehende Welle wäre, wenn der Abstand zwischen Sender und Empfänger das ganzzahlige Vielfache der halben Wellenlänge betrüge. Die statische Darstellung lässt dieses Resultat wohl kaum erwarten, aber wenn sich die Wellen bewegen, sieht das gleich ganz anders aus:
Die rote, kürzere Wellenlänge bewegt sich  (langsamer als die grüne) von rechts nach links; die rote, längere und schnellere Wellenlänge von links nach rechts. Die Wellenlängen und Geschwindigkeiten verhalten sich so zueinander, dass die Periodendauern beider Wellenzüge dieselben sind wie im ruhenden Fall.
Die Folge ist, dass sich trotz ihrer entgegensetzten Bewegung die Amplituden der Wellen alle gleichzeitig begegnen. Die Addition dieser Amplituden ergibt eine neue Welle mit der durchschnittlichen Wellenlänge - was nichts anderes als die Wellenlänge im ruhenden Zustand der Anordnung ist - und der Originalfrequenz. Da sich die Amplituden genauso treffen wie im ruhenden Fall, bleibt eine allenfalls stehende Welle auch im bewegten Zustand eine stehende Welle und in Bezug zum Äther läuft diese einfach mit der Anordnung mit. Ein optischer Resonator, für dessen Eigenfrequenz die stehenden Wellen in ihm maßgeblich sind, wird seine Eigenfrequenz auch bei Bewegung im Äther nicht ändern. Denn sein Zustand ist sowohl bewegt als auch ruhend immer derselbe! Denn für den Resonator gilt ebenso wie für den waagrechten Arm des MM-Interferometers:  l = 1/2[l'(1-v/c)+l'(1+v/c)]=l'. Man wird deshalb auch mit den modernen MM-Versuchen nichts messen können!

Oft gestellte Fragen und Antworten dazu:

Wieso bliebe die Frequenz in einem im Äther bewegten MM-Interferometer konstant? Und was heißt das überhaupt?

Die Frequenz gibt die Anzahl von sich wiederholenden Wellenzügen pro einer Zeiteinheit an, z. B. in einer Sekunde,  und ergibt sich als Kehrwert der Periodendauer. Die Sekunde stellt eine Zeitbasis dar, die für jeden Punkt des MM-Interferometers gleichermaßen gilt, d.h. es hat nicht jeder Reflexionspunkt seine eigene Zeit, sondern genaue Uhren würden an jedem Punkt des MM-Interferometers im Gleichtakt, also synchron laufen und jede Sekunde würde synchron zu jeder anderen gemessen werden. Das ist im obigen Text als "gemeinsame Zeitbasis" zu verstehen. Wenn wir also eine Frequenz von beispielsweise 1000 Hz angeben, heißt das, dass in jeder Sekunde ein Vorgang 1000 Mal wiederholt wird und dieser Vorgang synchron zu jedem anderen Vorgang abläuft, wenn auch dieser eine Frequenz von 1000 Hz hat, weil ja auch die Zeitbasis, die Sekunde, überall synchron abläuft. An Punkten, an welchen eine "konstante Frequenz herrscht" ist demnach nicht etwa die Frequenz irgendwie zueinander verschoben (dann wäre sie nicht konstant, denn eine Verschiebung würde eine Frequenzänderung beinhalten), sondern verläuft an allen Punkten, wo man sie messen würde, synchron, auf die Zeitbasis bezogen, im gleichen Takt.
Wenn man nun bei der Analyse der Vorgänge in einem im Äther bewegten MM-Interferometer dahinter kommt, dass sich außer den sich veränderten Geschwindigkeiten der Wellenzüge des Lichts sich auch Veränderungen der Wellenlängen ergeben,  und sich aus diesen proportional zueinander liegenden Veränderungen stets dieselbe Periodendauer ergibt, wird von vornherein klar, dass sich die Frequenz innerhalb des gesamten Apparats konstant verhalten wird. Dann ist nur noch die Frage zu klären, wieso die Periodendauer konstant bleiben kann, obwohl bei Berechnung der Laufdauern der Teilstrahlen das eigentlich nicht möglich sein könnte. Aber diese Berechnung, wie sie auch Michelson vorgenommen hat, berücksichtigt nicht, dass auch jeder Reflexionsvorgang selbst genau eine Periodendauer ausmacht, weil keine Bruchteile von Wellenzügen reflektiert werden, sondern stets komplette Amplituden. Wenn man die Weglänge lediglich durch die Geschwindigkeit addiert, kommen jedoch solche Bruchteile heraus und folglich ein Wert, der annimmt, bei der Reflexion einer em-Welle würde jener Abschnitt einer Amplitude unmittelbar reflektiert werden, der gerade am Spiegel ankommt,  und das ist natürlich falsch, denn die Reflexion erfolgt ja erst, wenn der gesamte Wellenzug angekommen ist, bzw. das Maximum der Amplitude erfüllt ist - und das dauert genau so lang wie eine Periode unterwegs auf der Laufstrecke dauert. Es ist also falsch, einfach irgendeine Laufzeit mit Weg/Zeit zu berechnen und zu glauben, man erhielte damit die tatsächliche Laufzeit - denn dann wäre die Dauer des Reflexionsvorgangs nicht einberechnet. Wenn nun sich aus Geschwindigkeit und Wellenlänge ergibt, dass in jedem Arm des MM-Interferometers die Periodendauern unabhängig von jeder Lage des Apparats stets dieselben bleiben und die Frequenz dadurch konstant im obigen Sinn bleibt, so ist klar, dass bei mit derselben Frequenz und Phasenlage am gemeinsamen Punkt (Strahlteiler) gestarteten Amplituden auch Phasengleichheit vorliegt, wenn sich irgendwelche Amplituden (welche, hängt von den Längen der MM-Interferometer-Arme ab, die auch unterschiedlich lang sein dürfen) am gemeinsamen Punkt (Umlenker) treffen. Die aufgrund der falsch berechneten Laufzeiten erwartete Phasenverschiebung, die auch nur auftreten könnte, wenn die Frequenz nicht konstant geblieben wäre, tritt dann natürlich nicht ein!

Wieso führt der Doppler-Effekt dazu, dass auch bei bewegtem MM-Interferometer im Äther die Phasenlagen bei Start und Reflexion sich so verhalten, als wäre das MM-Interferometer nicht bewegt?

Auch hier führt die einfache Berechnung von Laufzeiten zur irrigen Annahme, dass die Amplituden einer Lichtwelle instantan reflektiert werden, also eine Viertel-Amplitude zurückkommt, wenn sie so am Spiegel angekommen war. Das ist natürlich falsch. Die Kompensation der Doppler-Effekte sorgt dafür, dass sich jeder Reflexionsvorgang im bewegten Arm des MM-Interferometers nicht von einem in einem unbewegten unterscheidet.
Lichtstrahlen und Laufstrecken werden durch den Doppler-Effekt lediglich zueinander verschoben, an der Phasenlage beim Start, bei der Ankunft am Spiegel, der Reflexion und bei der Rückkehr zum Startpunkt ändert das nichts.

An alle diese hier geschilderten Umstände, die den Nachweis eines evtl. vorhandenen Äthers verhindern, hat Michelson nicht gedacht. Er rechnete einfach Weg durch Geschwindigkeit und kam auf unterschiedliche Laufzeiten der Strahlen, die nicht nur wegen der fehlenden Reflexionszeiten falsch sind, sondern auch gar keine Bedeutung bei diesem Versuch haben. Denn nicht die Laufzeiten, sondern die Phasenlagen sollten verglichen werden. Aber diese bleiben aufgrund der konstanten Periodendauern und Frequenzen leider unverändert, egal, ob sich das MM-Interferometer bewegt oder nicht, oder gedreht wird oder nicht, oder was auch immer! Klar ist auch, dass moderne Reproduktionen dieses Experimentes nichts bringen, wenn man auch hier diese Umstände übersieht!

Harald Maurer                                                                                             online am 25.April 2011

 

Fenster schließen