Der Sagnac-Effekt und LG=c±v gemäß Emissionstheorie

 

Lothar Pernes                                                                                                               7. Oktober 2013

 

 

Der Sagnac-Effekt, der hier als bekannt vorausgesetzt wird, wird von den Äther-Anhängern und von den Relativisten gern dazu benutzt, ihn der anderen Seite aufs Brot zu schmieren.

Einig sind sich beide Seiten aber mit der Behauptung, daß der Sagnac-Effekt die Emissionstheorie mit LG=c±v, also die Abhängigkeit der Lichtgeschwindigkeit von der Geschwindigkeit der Lichtquelle, widerlegt.

Deshalb will ich hier einmal darlegen, daß der Sagnac-Effekt die Emissionstheorie nur dann widerlegen könnte, wenn man die Emissionstheorie als reine Korpuskel-Theorie (ohne Mitwirkung eines Mediums) ansieht, bei der Reflektionen nach ballistischer Mechanik funktionieren.  

Weil aber Licht zweifellos aus elektromagnetischen Wellen besteht, ist die Mitwirkung eines Mediums bei der Emissionstheorie allein schon von der Natur des Lichts her naheliegend und plausibel, so daß eine Kombination von Emissionstheorie und Äthertheorie eine naheliegende Lösung ist. Natürlich haben die Relativisten auch diese naheliegende Lösung bisher verhindert, und auch die Ätheranhänger haben sich hierbei nicht weniger dogmatisch und ignorant erwiesen als die Relativisten.

 

Die Emissionstheorie mit LG=c±v ist also auch in Kombination mit einem Medium physikalisch zu handhaben, insbesondere, wenn man dem Medium – zumindest in einem weiten Bereich um die Lichtquelle, in dem die Emissionsgeschwindigkeit erst mal auf die spezifische Weiterleitungsgeschwindigkeit des Mediums beschleunigt oder gebremst werden muß – die plausible und physikalisch-logisch ableitbare Eigenschaft zugesteht, daß es das Licht in diesem Anfangsbereich um die Quelle mit derselben Geschwindigkeit weiterleitet, mit der das Licht ins Medium emittiert worden ist.

Diese Kombination von Emissionstheorie und Äthertheorie wird auch durch die Lösung des Flyby-Rätsels (hier auf der Homepage) bewiesen, welche ein mitgeführtes und mitrotierendes "Äther"-Medium beweist.  

Übrigens wird diese Kombination auch durch den Delta-Lambda-Effekt des "mitgeführten Äthers" bei den spektroskopischen "Doppel"-Sternen und den "Pulsations"-Veränderlichen, und durch den gebremsten Delta-Lambda-Effekt bei den Quasaren und bei der kosmischen Rotverschiebung bewiesen (siehe "Der Delta-Lambda-Effekt der Emissionstheorie oder wovon de Sitter noch keine Ahnung hatte…").

Und diese mit einem Medium kombinierte Emissionstheorie liefert auch eine recht einfache und plausible Erklärung des Sagnac-Effekts, so daß diese mit einem Medium kombinierte Emissionstheorie nun auch vom Sagnac-Effekt bestätigt wird.  

 

Danach ergibt sich folgender Sachverhalt:

In einem weiten Bereich um die Lichtquelle, in dem also die Lichtgeschwindigkeit von der Emissionsgeschwindigkeit c der Quelle (nicht instantan, sondern zeitbrauchend) erst mal auf die spezifische Weiterleitungsgeschwindigkeit c des Mediums mittels Wechselwirkung zwischen Lichtwelle und Medium beschleunigt oder abgebremst werden muß, gilt, daß die Weiterleitungsgeschwindigkeit des "Äther"-Mediums nicht c in Bezug zum Medium ist, sondern c in Bezug zur Quelle. In diesem Bereich gilt also LG=c±v gemäß Emissionstheorie.

Beim Sagnac-Effekt, der komplett in diesem Anpassungsbereich stattfindet, und bei dem mehrfache Reflektionen vorhanden sind, gilt deshalb: 

Die Reflektion einer Welle erfolgt nicht nach der ballistischen Mechanik, sondern nach der "Wellenmechanik" (nicht unbedingt der von Schrödinger). Es erfolgt dabei keine Beschleunigung der Welle, sondern lediglich eine Richtungsänderung der Welle bei gleichbleibender Weiterleitungsgeschwindigkeit des Mediums, besser gesagt, bei gleichbleibender Wellengeschwindigkeit.  

 

(Der Begriff "Weiterleitungsgeschwindigkeit in einem Medium" ist hier etwas mißverständlich, weil er mit der Vorstellung einer mediumsabhängigen Geschwindigkeit verknüpft werden könnte. Die Weiterleitung im Medium erfolgt jedoch hier völlig unabhängig vom Bewegungszustand des Mediums mit der Geschwindigkeit, mit der die Welle ins Medium emittiert wurde und mit der sie sich nun im Medium weiterbewegt, als ob sie ein massebehafteter Körper wäre. Es ist deshalb hier besser, den Begriff "Wellengeschwindigkeit" zu verwenden.)   

 

Dann ist die Wellengeschwindigkeit in diesem "Äther"-Medium nach der Reflektion dieselbe wie vor oder während der Reflektion – wobei die Spiegelgeschwindigkeit (zumindest in dem bisher verwendeten Drehgeschwindigkeits-Bereich) keine Auswirkung hat, weil die Reflektion einer Welle etwas ganz anderes ist als die Emission einer Welle, und sich deshalb die Spiegelgeschwindigkeit nicht (also nicht wie bei einer Emission die Quellengeschwindigkeit zur Emissionsgeschwindigkeit) zur Weiterleitungsgeschwindigkeit des Mediums, besser zur Wellengeschwindigkeit, addiert.


Anders ausgedrückt: Die reflektierte Welle läuft im Medium (unabhängig von dessen Bewegungszustand) mit derselben Geschwindigkeit weiter (oder auch wieder zurück), mit der sie herangelaufen kam, wobei natürlich das Bezugssystem das ruhende, nicht mitrotierende äußere System ist, in welchem die Lichtquelle in Aussenderichtung die Geschwindigkeit vx besitzt (siehe Bild). Dies ist das System, in dem der Mittelpunkt, also der Drehpunkt des Sagnac-Interferometers, in Ruhe ist.

 

Der Sagnac-Effekt tritt auf, wenn die Lichtgeschwindigkeiten auf beiden Umlaufstrecken in Bezug auf das äußere, ruhende, nicht mitdrehende System gleich (oder nahezu gleich) groß sind.

Danach ergibt sich der beobachtete Sagnac-Effekt ganz einfach dadurch, daß infolge des Strahlteilers, der eine Lichtwelle teilt, und die beiden Teile in entgegengesetzte Umlaufrichtungen schickt, diese beiden Teile in Bezug auf das ruhende äußere, nicht mitdrehende Bezugssystem, immer die gleiche Geschwindigkeit (zwischen c+v oder c-v, je nach Quellenstrahlrichtung, hier im Bild c+vx) haben, wobei vx die Geschwindigkeit der Lichtquelle (nicht die des Strahlteilers) in Strahlrichtung ist.

 

 

Diese auf beiden Umlaufstrecken gleiche Geschwindigkeit (in Bezug auf das äußere, ruhende, nicht mitdrehende Bezugssystem!), insbesondere die Gleichheit dieser Geschwindigkeit, ist hierbei völlig unabhängig von der Bewegung des Mediums!  

Das Medium kann sich bewegen wie es will, immer bewirkt die "Wellenmechanik" mit der gleichbleibenden Wellengeschwindigkeit am Strahlteiler auf beiden Umlaufstrecken die gleiche Lichtgeschwindigkeit, und damit den Sagnac-Effekt.

 

Deshalb funktioniert ein Sagnac-Interferometer auch in beliebig bewegten Fahrzeugen, welche sich gegenüber dem (von der Erde mitgeführten und mitrotierenden) Medium bewegen.

 

Und es funktioniert auch sogar dann, wenn sich das Medium mit dem Sagnac-Interferometer mitdreht, wie das beim Michelson-Gale-Experiment der Fall ist.

 

Das Michelson-Gale-Experiment widerlegt deshalb nicht ein mit der Erde mitrotierendes"Äther"-Medium, sondern nur einen (nicht mit der Emissionstheorie kombinierten) Äther mit der bisherigen Instantan-c Weiterleitung!

 

Damit bestätigt das Michelson-Gale-Experiment die hier beschriebene Kombination von Emissionstheorie und Äthertheorie.

 

Somit widerlegt der Michelson-Gale-Versuch auch nicht das aus der Lösung des Flyby-Rätsels folgende Vorhandensein eines von der Erde mitgeführten, mitrotierenden"Äther"-Mediums, da der Lösung des Flyby-Rätsels ebenfalls die mit einem Medium kombinierte Emissionstheorie zugrunde liegt.


Und nicht zuletzt:  

Der bisherige Widerspruch zwischen dem Experiment-Ergebnis von Michelson-Morley (mitgeführter Äther ist möglich) und dem von Michelson-Gale (mitrotierender Äther ist unmöglich), löst sich nun in Wohlgefallen auf!

Hierzu aus Wikipedia (Sagnac-Interferometer):

Unter Michelson-Gale-Versuch steht:

 

"…Michelson und Gale erkannten bereits selbst korrekt, dass ihr Experiment keine Aussage über die Existenz des Äthers macht. Es lässt sich sowohl mit der Relativitätstheorie als auch mit einem ruhenden Äther erklären. Das Michelson-Gale-Experiment ist aber insofern von großer Bedeutung, als es allen Versuchen, das negative Ergebnis des Michelson-Morley-Experiments durch eine Mitführung des Äthers zu erklären, den Boden entzieht. Es erscheint nämlich widersinnig, dass bei Translation (Michelson-Morley-Versuch) volle Mitführung des Äthers durch die Erde stattfindet, bei Rotation (Michelson-Gale-Versuch) hingegen der Äther relativ zu den Fixsternen ruht…"

 

Nun also ist dieser Widerspruch aufgelöst, und es ergibt sich somit: Die Erde führt ein mitdrehendes "Äther"-Medium mit sich, das elektromagnetische Wellen gemäß der Emissionstheorie weiterleitet.  

 

Somit widerlegt der Sagnac-Effekt nicht die Emissionstheorie an sich, sondern lediglich und allenfalls die Korpuskel-Theorie.  

 

Der Sagnac-Effekt, insbesondere auch der Michelson-Gale-Sagnac-Effekt, bestätigt nun sogar die Kombination von Emissionstheorie und Äthertheorie mit der zeitbrauchenden Anpassung der Lichtgeschwindigkeit von der Emissionsgeschwindigkeit auf die spezifische Weiterleitungsgeschwindigkeit des Mediums, wie sie hier von mir schon vielfach anhand astronomischer Phänomene dargelegt worden ist.

 

 

Nachtrag vom 9.10.13

 

Wenn jemand Probleme damit hat, daß bei der Herleitung der beiden gleichen Lichtgeschwindigkeiten LG=c+vx  am Strahlteiler (scheinbar willkürlich) als Bezugssystem dasjenige System festgelegt wurde, in welchem die Lichtquelle in Strahlrichtung die Geschwindigkeit vx besitzt (sieheBild), und in welchem der Drehpunkt des Interferometers ruht, so sei ihm empfohlen, diese (scheinbar willkürliche) Festlegung des ruhenden, nicht mitdrehenden Interferometer-Drehpunktes als Bezugssystem zunächst mal nur als Postulat anzusehen.

 

Dieses Postulat wäre physikalisch-logisch damit begründbar, daß eben das drehende Interferometer in diesem Drehpunkt den einzigen gemeinsamen Bezugspunkt mit dem äußeren ruhenden Inertialsystem besitzt, dieser ruhende Drehpunkt also ein eindeutig physikalisch bevorzugtes, übergeordnetes Bezugsystem bestimmt.  

 

Dieses Postulat stünde also physikalisch auf festem Boden, ganz im Gegensatz zu dem physikalisch unlogisch-absurden relativistischen Postulat von der Invarianz der Lichtgeschwindigkeit. Wer also das physikalisch unlogisch-absurde relativistische Postulat nicht ablehnt,  dürfte erst recht nicht das hier physikalisch-logisch mit einem eindeutig physikalisch bevorzugten Punkt begründete Postulat ablehnen. Insofern könnte man sich hier einfach auf dieses logische Postulat berufen, um den Relativisten jedwedes Argument gegen diese (scheinbar willkürliche) Festlegung des Bezugssystems zu nehmen.

 

Es gibt aber noch einen anderen Beweis. Obwohl die scheinbar willkürliche Festlegung des Bezugssystems schon durch den eindeutig physikalisch bevorzugten und übergeordneten Interferometer-Drehpunkt als eben nicht willkürliche, sondern physikalisch logisch begründete Festlegung zu erkennen und anzuerkennen ist, und deshalb eines Postulats gar nicht mehr bedarf, dieses Postulat also infolge beweisbarer physikalischer Richtigkeit kein Postulat mehr ist, sondern eine physikalische Tatsache, kann man, ausgehend von diesem "Postulat", einen weiteren Beweis der Richtigkeit führen wie folgt:

 

Wir befinden uns in einem Inertialsystem, und halten das Interferometer an, so daß es nicht mehr dreht und im Inertialsystem ruht. In diesem Zustand ruht die Lichtquelle, und es ist eindeutig (gemäß der Emissionstheorie) die Lichtgeschwindigkeit der Lichtstrahlen auf allen Strecken c, und zwar in Bezug auf das äußere Inertialsystem, und völlig unabhängig vom Bewegungsverhalten des Mediums (welches hier Wellen gemäß der Emissionstheorie mit LG=c±v weiterleitet, also gerade so, als ob es gar kein Medium gäbe). Der Sagnac-Effekt ergibt auch das richtige Ergebnis: Die Drehgeschwindigkeit ist Null.

Nun lassen wir das Interferometer anfangen zu drehen: Sofort ergibt sich gegenüber dem vorherigen Ruhezustand eine Lichtgeschwindigkeit von c+vx auf allen Lichtlaufstrecken in Bezug auf das äußere, ruhende, nicht mitdrehende System, und wiederum völlig unabhängig vom Bewegungsverhalten des Mediums. Und der Sagnac-Effekt ergibt (bei gleichen Lichtgeschwindigkeiten c+vx auf beiden Umlaufstrecken in Bezug zum äußeren, ruhenden, nicht mitdrehenden Inertialsystem) das richtige Ergebnis.

 

Aus dem hier beschriebenen Übergang von ruhend auf gedreht ergibt sich ein weiterer Beweis für das hier zuständige, bevorzugte Bezugssystem: Es hat sich hier bei drehendem Interferometer gegenüber dem ruhenden Interferometer das äußere Bezugssystem nicht geändert. Es gilt deshalb auch für das drehende Interferometer genau jenes äußere Bezugssystem, welches auch für das ruhende, nichtdrehende Interferometer gilt. Das heißt, die Lichtgeschwindigkeiten bei drehendem Interferometer sind auf dasjenige äußere Bezugssystem bezogen, in dem der nicht mitdrehende Drehpunkt des Interferometers ruht.

 

Dies alles gilt (bei Anwendung der hier schon beschriebenen Kombination von Emissionstheorie und Äthertheorie) völlig unabhängig vom Bewegungsverhalten des Mediums.   

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