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Zeitdilatation beschleunigter Uhren
Die Definitionen von Eigenzeit und Eigenlänge in der Allgemeinen Relativitätstheorie werden beschrieben. Für das Beispiel von Uhren und Maßstäben, die in einem rotierenden Bezugssystem ruhen, also gegenüber Inertialsystemen beschleunigt sind, werden die Zeitdilatation und die Längenkontraktion explizit berechnet. Experimentelle Tests dieser Zeitdilatation werden diskutiert, insbesondere die Untersuchung der Zerfallszeit beschleunigter Myonen. Zur Illustration des Äquivalenzprinzips wird gezeigt, dass die allgemein-relativistische Bewegungsgleichung von Objekten, die in einem rotierenden Bezugssystem in Ruhe sind, sich auf Newtons Bewegungsgleichung der gleichen Objekte reduziert, die in einem Inertialsystem ruhen und einem Gravitationsfeld ausgesetzt sind. Der Artikel schließt mit einigen Anmerkungen zum Unterschied zwischen realen und idealen Uhren, und der „Uhren-Hypothese”.
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Elektrische Ladungen in Gravitationsfeldern, und Einsteins Äquivalenz-Prinzip
Gemäß Larmors Formel strahlen beschleunigte Ladungen elektromagnetische Wellen ab. Folglich sollten Ladungen strahlen, wenn sie in Gravitationsfeldern frei fallen, und sie sollten nicht strahlen, wenn sie in Gravitationsfeldern in Ruhe gehalten werden. Gemäß Einsteins Äquivalenz-Prinzip sollten dagegen Ladungen im freien Fall nicht strahlen, wohl aber wenn sie in Gravitationsfeldern in Ruhe gehalten werden. In diesem Artikel wird auf indirektes experimentelles Beweismaterial hingewiesen, nach dem das Äquivalenz-Prinzip korrekt ist, während die traditionelle Interpretation von Larmors Formel korrigiert werden muss.
Dieser Artikel ist in englischer Sprache geschrieben.
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Energie und Impuls des Metrischen Feldes
Die Erhaltung von Energie und Impuls in der Allgemeinen Relativitätstheorie.

In der Allgemeine Relativitätstheorie tritt das metrische Feld der vierdimensionalen Raum-Zeit an die Stelle des Gravitationspotentials der Newton'schen Theorie, und die Christoffel-Symbole (die im Wesentlichen aus den Ableitungen des metrischen Feldes nach den vier Raum-Zeit-Koordinaten bestehen) treten an die Stelle der Gravitationskraft. Dementsprechend kann das metrische Feld der ART, genauso wie Newtons Gravitationspotential, Energie und Impuls speichern und mit anderen Feldern austauschen. In diesem Artikel werden insbesondere der Energie-Spannungs-Tensor des metrischen Feldes, und die „dynamischen” Energie-Spannungs-Tensoren der anderen, in der Raum-Zeit enthaltenen Felder untersucht.
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Strahlung und Strahlungs-Rückwirkung
Das elektromagnetische Feld beschleunigter Punktladungen nach der Maxwell'schen Elektrodynamik, und die Strahlungsrückwirkung nach der Theorie von Abraham und Lorentz

Die vier Propagatoren des klassischen elektromagnetischen Feldes werden hergeleitet. Auf dieser Basis werden die Lienard-Wiechert'schen Potentiale berechnet, und aus diesen wiederum die retardierten und avancierten Felder abgeleitet, die von Punktladungen emittiert werden. Die Eigenschaften dieser Felder werden untersucht, und die Strahlungsformel von Larmor berechnet. Dann wird die Strahlungsrückwirkung mithilfe von Überlegungen zur Energieerhaltung betrachtet. Die gleiche Größe wird anschließend nochmals hergeleitet mithilfe des von Abraham und Lorentz vorgeschlagenen klassischen Modells eines ausgedehnten Elektrons.
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Anmerkungen zur Wheeler-Feynman Absorber-Theorie
Die Herleitung der Absorber-Theorie wird detailliert vorgestellt. Die Absorbertheorie basiert auf der klassischen elektrodynamischen Fernwirkungstheorie, weicht aber an einem entscheidenden Punkt von ihr ab. Es wird gezeigt, dass (a) die Absorbertheorie keines ihrer wesentlichen Ergebnisse ohne diese Abweichung von der Fernwirkungstheorie erzielen kann, und dass (b) diese Abweichung den Anwendungsbereich der Theorie auf stationäre Strahlungsvorgänge einschränkt. Außerdem wird auf einen Fehler hingewiesen, der Wheeler und Feynman bei der Interpretation ihrer Gleichung (19) unterlief. Diese Schwächen können vermutlich durch eine quantentheoretische Formulierung der Absorbertheorie behoben werden.
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Evaneszente Elektromagnetische Felder
Wenn elektromagnetische Wellen an der Grenzfläche zu einem optisch dünneren Medium vollständig ins dichtere Medium reflektiert werden (totale innere Reflektion), dann treten im optisch dünneren Medium exponentiell abfallende evaneszente Felder auf. In dieser Mitteilung wird gezeigt, dass die Beschreibung der evaneszenten Felder vollständig im Rahmen der Maxwell'schen Theorie möglich ist, und keine „neue Physik” erfordert. Außerdem werden das Snellius'sche Brechungsgesetz, die Fresnel-Koeffizienten, sowie die Phasenwinkel aller Felder für beliebige unter- und überkritische Einfallswinkel der Strahlung abgeleitet. Mithilfe der Stokes-Relationen werden explizite Formeln für die frustrierte totale innere Reflektion (FTIR) berechnet.
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Anmerkungen zur Speziellen Relativitätstheorie
Die grundlegenden Physikalischen Prinzipien der Speziellen Relativitätstheorie werden diskutiert, und die Grenzen ihres Gültigkeitsbereichs aufgezeigt. Einsteins Ableitung der Lorentztransformationen aus den grundlegenden Prinzipien wird detailliert beschrieben. Schlussfolgerungen (Zeitdilatation, Längenkontraktion, Tunnelparadox, Zwillingsparadox) werden ausführlich dargestellt.
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Raum und Vakuum
Allgemeine Relativitätstheorie und Quantentheorie verwenden diese Grundbegriffe der Physik in inkompatibler Weise

Schon die Physik Newtons enthielt eine subtile Inkonsistenz in den Definitionen der Begriffe Raum und Vakuum. Dies wird in den Abschnitten 1 und 2 geschildert. Im 20. Jahrhundert wurden die Unzulänglichkeiten der Newton’schen Physik durch die Allgemeine Relativitätstheorie und die Quantentheorie überwunden. Jede der beiden Theorien beschreibt – für sich allein genommen – die Natur mit phantastischer Genauigkeit. Aber ART und QT verwenden inkompatible Definitionen von Raum und Vakuum. Die Abschnitte 3 bis 6 befassen sich mit den gigantischen Inkonsistenzen, die aus den inkompatiblen Definitionen erwachsen sind. Diese Entwicklung lässt Zweifel aufkommen, ob eine konsistente Physik überhaupt möglich ist.
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Das Weltmodell des Ptolemaios
Mit dem Almagest verfügen wir über ein detailliertes Bild der Astronomie in der Griechischen Antike

Zunächst werden die Sonnen - und Planetenmodelle der Griechischen Antike schrittweise entwickelt, und die jeweils erreichte Genauigkeit berechnet. Erster Schritt: Aristarchs einfaches Kreismodell, Tabelle 1 auf Seite 22. Zweiter Schritt: Hipparchs Modell mit zentrumsverschobenen Kreisbahnen, Tabelle 2 auf Seite 29. Dritter Schritt: Ptolemaios’ Modell mit Equanten, Tabelle 3 auf Seite 35.
   Im Abschnitt 3 wird das Weltmodell des Ptolemaios rekonstruiert. Wir zeigen, dass es sich um ein vollständiges, dynamisches Modell handelt, nicht nur um ein kinematisches. Es stellt sich heraus, dass er es – basierend auf seinem Verständnis von Raum und Vakuum – genau so gestalten musste, wie er es tat. Tabelle 6 auf Seite 49 beschreibt den Aufbau des Ptolemäischen Kosmos.
   Vorab geben wir im Abschnitt 1 einen kurzen Abriss der Überlieferungsgeschichte des Almagest.
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