Zur Geschichte und Zukunft des Äthers

Ist der Äther tot oder wird er durch die Quantengravitation als „Kosmos der Bosonen“ auferstehen?

von Dipl.-Ing. Peter Pohling, Palitzsch-Gesellschaft Dresden e.V.

Teilnahme kostenlos

Teil 4 der Vortragsreihe NATURKONSTANTEN – SCHLÜSSEL ZUM VERSTÄNDNIS DER WELT

https://www.naturkonstanten.de/PDFs/PDFs-von-meinen-Vortraegen/

 

Appetizer von R. Heinz , 27. 11. 2023 { orthographische Korr. 20. 01. 2024 }

Auf antike Vorstellungen aufbauend ist der Äther spätestens seit dem 17. Jahrhundert eine hypothetische Substanz, die von René Descartes für die Ausbreitung des Lichts und der Gravitationskraft als nötig erachtet wurde. { nachträglich zur Erklärung siehe unten ** }

Im 18. Jahrhundert waren die Äther-freien Vorstellungen von Isaac Newton vorherrschend. Licht bestand für ihn aus kleinen Teilchen und seine Gravitationstheorie widersprach der Wirbeltheorie Descartes´, wofür der von Edmond Halley vorausgesagte und von J. G. Palitzsch entdeckte Komet der beste Beweis war. Für die völlig unerklärliche Fernwirkung der Gravitation wollte Newton keine Hypothesen machen („Hypotheses non fingo“). Aber bei Bentleys Paradoxon, dem scheinbaren Wunder, dass sich nicht schon alle Materie zusammengeballt hat, hat er die Allmacht Gottes als Annahme benötigt.

Im 19. Jahrhundert galt der Äther als unverzichtbares Medium für die elektromagnetischen Wellen und es wurden neue Extreme des Spektrums, die Mikrowellen und die Röntgenstrahlung, entdeckt.

In den Jahren um 1900 kam es zu einer Krise der Klassischen Physik.
Zum Beispiel verlangten neue, überraschende Beobachtungen bei bewegten Körpern …

( vor allem der Erde mit ihren 100´000 km/h um die Sonne im erwarteten ruhenden Äther  { nachträglich zur Erklärung siehe unten *** } )

… in der Theorie von Hendrik Lorentz eine Längenverkürzung und eine Verlangsamung der Zeit. Albert Einstein vereinfachte diese Ideen 1905 zur Speziellen Relativitätstheorie, in der ein Äther als „überflüssig“ bezeichnet wurde.* Im selben Jahr konnte er auch mit der Quantenhypothese des Lichts den photoelektrischen Effekt erklären.

Deswegen verbreitete sich im 20. Jahrhundert auch unter Physikern die Meinung, Einstein habe den Äther abgeschafft, obwohl er selbst später mehrfach betont hat, man benötige zum Funktionieren seiner Gravitationstheorie (Allgemeine Relativitätstheorie) ein Medium im „Vakuum“.

* Der Äther wird als „Lichtmedium“, „Lichtäther“ und „absolut ruhender Raum“ erwähnt, ist aber neben dem „Prinzip der Relativität“ und der Voraussetzung, „daß sich das Licht im leeren Raume stets mit einer bestimmten, vom Bewegungszustande des emittierenden Körpers unabhängigen Geschwindigkeit {c} fortpflanze“, für seine Spezielle Relativitätstheorie nicht nötig.

Diese konstante Geschwindigkeit im leeren Raum spricht aber für ein absolutes Referenzsystem, welches auch mit dem Zwillingsparadoxon von Paul Langevin 1911 gezeigt werden sollte. Spätestens der Kosmische Mikrowellenhintergrund, der als die Temperatur des Weltraums interpretiert werden kann, wird heute als absoluter Bezugsrahmen betrachtet, zeigt sich doch eine Bewegung in ihm als Blau- oder Rotverschiebung.

Zitate aus Einsteins Aufsatz siehe :

      http://myweb.rz.uni-augsburg.de/~eckern/adp/history/einstein-papers/1905_17_891-921.pdf

nachträglich zur Erklärung :

** Fragen: „Gibt es denn im 17. Jhd. schon die Gravitationskraft ?“ „Hat die nicht erst Newton entdeckt ?“
 
Antwort: Spätestens Kopernikus brauchte diese Kraft, um sein Weltbild „fit“ zu machen. Kepler war sich zwar „sicher“ über die Verbindung zwischen Erde und Mond, hat aber mit seiner Magnettheorie im Sonnensystem verwirrt, was wir sogar in der Palitzsch-Gesellschaft noch erleben konnten, als ein „Selbstdenker“ uns unbeirrbar diese Idee verkaufen wollte. Solche Parallelwelt-Diskussionen enden immer traurig – für einsame Verfechter einer Außenseiter-Theorie, aber auch für Freunde der Harmonie, die an eine entdeckbare allgemeine Wahrheit glauben.

      https://de.wikipedia.org/wiki/Gravitation#Geschichtlicher_Überblick

„…
Kopernikus
Nikolaus Kopernikus ging 1543 in De revolutionibus orbium coelestium davon aus, dass außer der Erde auch alle anderen Himmelskörper Gravitation ausüben:
„… Ich bin wenigstens der Ansicht, dass die Schwere nichts Anderes ist, als ein von der göttlichen Vorsehung des Weltenmeisters den Theilen eingepflanztes, natürliches Streben, vermöge dessen sie dadurch, dass sie sich zur Form einer Kugel zusammenschließen, ihre Einheit und Ganzheit bilden. Und es ist anzunehmen, dass diese Neigung auch der Sonne, dem Monde und den übrigen Planeten innewohnt …“
Kepler
Johannes Kepler veröffentlichte 1609 in seiner Astronomia nova folgende Axiome:
Jede körperliche Substanz ist, insofern sie körperlich ist, von Natur aus dazu geneigt, an jedem Ort zu ruhen, an dem sie sich allein befindet, außerhalb des Kraftbereichs eines verwandten Körpers.
Die Schwere besteht in dem gegenseitigen körperlichen Bestreben zwischen verwandten Körpern nach Vereinigung oder Verbindung (von dieser Ordnung ist auch die magnetische Kraft), so dass die Erde viel mehr den Stein anzieht; als der Stein nach der Erde strebt.
Das Schwere wird […] nicht zum Weltmittelpunkt als solchen hingetrieben, sondern als den Mittelpunkt eines verwandten runden Körpers …
Wäre die Erde nicht rund, so würde das Schwere nicht überall geradlinig auf den Mittelpunkt der Erde zu, sondern von verschiedenen Seiten aus nach verschiedenen Punkten hingetrieben.
Wenn man zwei Steine an einen beliebigen Ort der Welt versetzen würde, nahe beieinander außerhalb des Kraftbereichs eines dritten verwandten Körpers, dann würden sich jene Steine ähnlich wie zwei magnetische Körper an einem zwischenliegenden Ort vereinigen, wobei sich der eine dem andern um eine Strecke nähert, die der Masse des andern proportional ist.
Der Bereich der Anziehungskraft des Mondes erstreckt sich bis zur Erde.
…“
Wenn ich das wieder lese (damals selbst bei Wikipedia eingetragen), kann ich nicht verstehen, warum Kepler davon ausging, dass die Erde von einer anderen Kraft zur Sonne hingezogen wird als ein Stein zur Erde. Vielleicht konnte er sich nicht die geringe Dichte (1,4 g/cm³ ggü. 5,5 g/cm³ Erde, 3,3 g/cm³ Mond) vorstellen.
Auch mit dem Abstandsgesetz hat er sich schon vielversprechend beschäftigt,
      siehe      https://en.wikipedia.org/wiki/Inverse-square_law#History

***
      siehe       https://de.wikipedia.org/wiki/Michelson-Morley-Experiment

 

Nachtrag von R. Heinz , 12. 02. 2023 ,
passend zu unserem aktuellen Thema „Äther“ (Aspekt Gravitation)

Der Mathematische Monatskalender vom 01. 02. 2024

https://www.spektrum.de/wissen/nicolas-fatio-mathematiker-philosoph-astronom-erfinder-und-prophet/2204241

Der Mathematische Monatskalender: Nicolas Fatio de Duillier: Vom Mathematiker zum fragwürdigen Propheten
© Heinz Klaus Strick

{ ganzer Artikel sehr lesenswert, aber wichtig bzgl. unseres Äther-Themas }

…
Eine eigene Theorie der Schwerkraft

Zu Isaac Newtons Werk »Principia«, das 1687 erschien, entwickelte Fatio eine Theorie der Schwerkraft,
die er in der Royal Society vorstellte und 1690 als Schrift veröffentlichte (»De la Cause de la Pesanteur«, Von der Ursache der Schwerkraft).

Demnach ist der Raum von Teilchen (Korpuskeln) ausgefüllt, die sich in allen Richtungen bewegen.
Treffen sie auf einen Körper, wird dieser sich nicht bewegen, weil die Teilchen aus allen Richtungen auf den Körper wirken.
Sind jedoch zwei Körper vorhanden, dann schirmen sich diese gegenseitig ab und es entsteht ein Unterdruck zwischen den beiden Körpern,
eine scheinbare Anziehungskraft: die Gravitation.

Fatio war von der Richtigkeit seiner Theorie überzeugt;
er legte die Schrift Edmond Halley, Huygens und Newton vor und ließ von diesen durch Unterschrift bestätigen,
dass auch sie die Theorie für richtig hielten – es gibt berechtigte Zweifel, dass er sie tatsächlich überzeugen konnte.

Bis zu seinem Lebensende arbeitete Fatio immer wieder an seiner Theorie, um auftretende Einwände zu entkräften.
Die Theorie wurde 1731 erneut von Gabriel Cramer aufgegriffen, 1756 von dessen Schüler Georges-Louis Le Sage weiterentwickelt (»Le-Sage-Gravitation«),
auch in der Folgezeit immer wieder diskutiert – bis zur endgültigen Widerlegung durch James Clark Maxwell und Henri Poincaré.

Eine Freundschaft mit Newton

Fatio begegnete Newton persönlich zum ersten Mal im Rahmen der Sitzung der Royal Society,
in der Christiaan Huygens seine Wellentheorie des Lichts und seine – auf René Descartes zurückgehende – Wirbeltheorie der Gravitation vorstellte.

Zwischen Newton und Fatio entwickelte sich eine innige Freundschaft,
beruhend auf einer wechselseitigen Faszination zwischen dem bereits 46-jährigen Newton und dem erst 25-jährigen Schweizer.
Die beiden teilten sich in London eine Wohnung,
da Newton als Vertreter der Universität Cambridge Mitglied des Parlaments war und regelmäßig zu den Sitzungen anreisen musste.

Auch nahm Fatio das Angebot Newtons an, als dessen Assistent in Cambridge zu arbeiten.
Dort führten sie gemeinsam alchemistische Experimente durch, in der Hoffnung, Quecksilber in Gold zu verwandeln.

Vergeblich bewarb sich Fatio auf den frei gewordenen Savillian Chair für Astronomie in Oxford.

{ https://de.wikipedia.org/wiki/Savilian_Chair_of_Astronomy ;
Halley hatte den https://de.wikipedia.org/wiki/Savilian_Chair_of_Geometry }

…

Fatio versuchte Newton davon zu überzeugen, dass die »Principia« neu aufgelegt werden müsse,
um darin enthaltene Fehler zu korrigieren, aber wohl auch, um seine Theorie der Gravitation als Vorwort hinzuzufügen.
Für Newton hatte jedoch die Arbeit an seiner Integralrechnung Vorrang (»De quadratura curvarum«), die er dann allerdings erst 1704 im Rahmen seiner »Opticks« veröffentlichte.

Zu Beginn des Jahres 1692 endeten die Beziehungen zwischen Newton und Fatio abrupt;
gleichzeitig durchlebte Newton eine Schaffenskrise, von der er sich nicht mehr wirklich erholte.

Die tatsächlichen Gründe hierfür wird man wohl nie mehr erfahren –
hat die persönliche Beziehung zwischen den beiden eine Rolle gespielt
oder wurde Newtons Zustand durch eine Quecksilbervergiftung herbeigeführt?
Vielleicht war es auch nur die Folge von Newtons Überanstrengung nach jahrelangen intensiven Arbeitsphasen.

… verfasste ein langes Gedicht über seine Theorie der Ursache der Schwerkraft (im Stile von Lukrez’ »De rerum natura«),
das er im Rahmen eines Wettbewerbs der Pariser Académie des Sciences (ohne Erfolg) vorlegte.

Gewisse Zweifel an der grundsätzlichen Notwendigkeit einer Theorie hatte er dennoch:
»… es ist nicht unmöglich und auch nicht unwahrscheinlich, dass Gott durch ein Gesetz festgelegt hat,
dass die Materie sich gegenseitig anzieht, mit einer Kraft,
die proportional zu ihrer Masse und reziprok zum Quadrat der Entfernung ist.«

Nach Newtons Tod im Jahr 1727 verfasste er in Latein eine Hymne auf das von ihm stets verehrte Genie und entwarf die Inschrift für das Denkmal, das in Westminster Abbey aufgestellt wurde.