Animationen Gravitation

Ersterscheinung 12.2.2011
Stand 4.5.2011

"Dass der Materie Schwere endogen, inhärent & essentiell eigen sein soll, so dass ein Körper über eine Distanz durch ein Vakuum hindurch auf einen anderen Körper ohne Vermittlung durch etwas Anderes einwirken kann, das ihre Wirkung & Kraft unmittelbar vom einen zum anderen übertragen würde, ist für mich eine derart große Absurdität, dass meines Erachtens kein Mensch, der philosophische Dinge kompetent bedenken kann, je auf so etwas hereinfallen könnte."

Das ist die Bewertung der Anziehungskrafttheorie für die Gravitation von Newton selbst. Newton hatte mit all seinen Erkenntnissen in der Physik recht. Und auch das ist richtig: es gibt keine Anziehungskraft! In welcher Art auch immer. Da aber keine andere Lösung des Rätsels Gravitation in Sicht war, setzte sich die Anziehungskrafttheorie in Lehre und Wissenschaft durch. Aber, sie ist tatsächlich falsch obwohl mit ihr richtige Rechenergebnisse erziehlt werden. Das können vier andere Gravitationstheorien aber auch! Das aber beweist dann, daß Mathematik in der Physik kein Maßstab für die Richtigkeit von Theorien ist.

Gravitation ist ein Bewegungsgeschehen. Körper gehen aufeinander zu. Das "Wie" wird hier bildhaft dargestellt woraus sich am Ende das Warum ergibt.

Die erste Animation zeigt auf, wie die Bewegungsbahn einer Kanonenkugel ist, wenn sie von einem fahrenden Eisenbahnwaggon abgefeuert wird. Eine Kanone schießt die Kugel rechtwinklich zur Seite ab um über mittels brauner Streifen stilisierte landwirtschaftliche Felder zu fliegen. Ein Bauer auf dem Feld sieht die Kugel sich schräg über die Felder bewegen. Obwohl sie ja rechtwinklich zur Seite abgeschossen wurde. Ihre Bahn resultiert aus zwei Bewegungen, die ihr mitgeteilt wurden: eine zur Seite und eine nach vorn, mit dem fahrenden Waggon mitgehend.

Würde der Bauer mit auf dem Waggon sitzen, nächste Animation, sähe er, wie die Kugel tatsächlich rechtwinklig zu den Schienen zur Seite flöge. Seine Äcker und die Schienen bewegen sich aber nun an und unter ihm vorbei. Für Beobachtungen auf der Erde nennt man diese Scht ein relative. Relativ zu ihm und seiner Bewegung mit dem Waggon bewegt sich die gesamte Umgebung. Nur die Kanonenkugel behält ihre Bewegungsrichtung zu ihm bei: seitlich von ihm weg. Die Bahn schräg über die Felder hinweg bleibt natürlich auch erhalten.
Beide Ansichten sind einzelne Sichten, wie in der Natur etwas beobachtet werden kann. Diese Sichten stellen im physikalischen Fachjargon Koordinatensysteme dar. Im Koordinatensystem der Umgebung, also dem der Felder, fliegt die Kugel schräg über sie hinweg. Im Koordinatensystem des Eisenbahnwaggons bewegen sich die Felder an ihm vorbei, die Kugel aber geradeaus zur Seite.
Das Koordinatensystem der Erdoberflche, also hier der Felder, ist für uns das absolute. Der Waggon und die Kugel bewegen sich damit absolut. Einstein sah das aber anders: alles sei relativ! Ob sich also die Erdoberfäche am Waggon vorbei bewegt oder der Waggon an ihr, sei damit gar nicht mehr bestimmbar. Einstein setzte sich geistig in einen Zug und wartete bis Stuttgart vorbei kam um auszusteigen. Nun, auch das ist eine Sicht der Dinge. Sie führt aber nicht zur Lösung, was Gravitation ist. Deshalb konnte er diese auch nicht finden.

In die Bewegungsansichten wird nun Zusätzliches eingebracht. In den nächsten zwei Animationen fährt der Waggon nicht mehr mit konstanter Geschwindigkeit, sondern er beschleunigt sich permanent.

Zunächst wieder die Sicht von ruhendem Standort aus, also dem Koordinatensystem der Umgebung. Die Kugel fliegt wie zuvor nach Newtons Trägheitsgesetz auf ihrer geraden Bahn auf der schwarzen Linie. Diese bewegt sich nun aber ab Abschuß nicht mehr mit der Kanone, sondern um deren Beschleunigung mit zunehmendem Abstand hinter ihr her. Ohne Beschleunigung des Waggons bliebe sie wie zuvor bei der Kanone.

In der folgenden Animation nun wieder die Sicht von der Kanone aus, also in ihrem Koordinatensystem. Wieder gleiten Landschaft und Gleise an ihr vorbei. Die Kugel fliegt auch in dieser Sicht auf ihrer geraden schwarzen Bahn ab dem Gelände-Ort, (Beginn der roten Linie) wo sie das Kanonenrohr verlassen hat. Das Zurückbleiben dieser Bahn durch die Beschleunigung der Kanone entsteht wie im voriger Animation gezeigt. Bezogen auf die Kanone verläuft die Bahn der Kugel nun nicht mehr geradeaus, sondern wird durch die Geschwindigkeitssteigerung des Waggons eine gekrümmte. Diese Krümmung, gepunktete schwarze Linie, ist eine Parabel. Ihr Koordinatensystem ist das der Kanone.

In allen Animationen zeigt sich, daß die Kanonenkugel als kräftefreier Körper eine Bahn zurücklegt, die sich durch Newtons Trägheitsgesetz bestimmt (schwarze Linie). Da die Kugel auch als Inertialsystem angesehen werden muß (es könnte ja eine Raumkapsel sein), gilt, daß sie sich geschwindigkeits- und richtungskonstant auf einer Geraden bewegt. Nur Beobachtungsstandorte (Koordinatensysteme), die diesen geraden Bahnen gegenüber bewegt sind, lassen andere Bahnkurven erscheinen. Welche Bahnen, die rote Linie im Koordinatensystem der Erdoberfläche, die schwarze gegenüber dem beschleunigungsfrei bewegten Waggon und die schwarz gepunktete gegenüber dem sich beschleunigt bewegten Waggon nun absolut oder relativ ist, muß heraus gefunden werden. Das darf in keinem Fall definiert werden, das bestimmt einzig die Natur!

Es wird sicher Leser geben, deren Geist schon durcheinander ist. Damit befinden sie sich aber in bester Gesellschaft. Bewegungen richtig zu erkennen nach Ursache und Wirkung und ihren wirklichen Bezugsspunkten ist das schwierigst zu lösende Problem in der Physik überhaupt. Durch es sind viele falsche Theorien entstanden, von der scheinbaren Bewegung der Sterne um die Erde herum bis zur nur scheinbaren Bewegung der Luft an einem Flugzeug vorbei. Das Problem dieses Problems: es ist noch nicht als Problem erkannt! Und so lange bleibt es ein ungelöstes.
Relativ vom Boden aus fliegt die Kugel in den Bildern eine schräge Bahn, rote Linie. Relativ von der gleichförmig bewegten Kanone aus eine gerade, schwarze Linie. Relativ zur sich beschleunigenden Kanone fliegt sie auf einer Parabelbahn, schwarz gestrichelte Linie. Wie fliegt sie eigentlich wirklich? Bei dieser Frage taucht sofort Einstein auf. Der sagte: "Etwas bewegt sich gegenüber Etwas, alles ist relativ". Einen Fixpunkt für alles gäbe es nicht. Gott sei Dank hat er damit aber Unrecht. Auf der Erde gilt ihre Oberfläche als fixes Bezugssystem, als das natürliche Koordinatensystem: Jedoch nur für die Newtonsche Physik auf ihr! Gravitationsbewegungen sind aber anders, wie jetzt folgt.

Die folgende letzte Animation stellt nun ein gleiches Bild dar wie das zuvorige im Koordinatensystem der beschleunigten Kanone, obwohl sie zu einem anderen Vorgang, einem gravitativen, gehört. Und das ist kein Zufall! Die Ansicht ist dabei horizontal auf ein vertikales Geschehen, das des gravitativen Falles der Kanonenkugel.
Die Kanone steht nun auf einem Turm. Die Felder der Umgebung von zuvor sind natürlich weggelassen, es können ja keine vom Himmel fallen. Wie zuvor ist aber zu beobachten, daß sich die schwarze Linie, auf der sich die Kanonenkugel nach Newton geradeaus bewegt, durch eine Beschleunigung zum unteren Bildrand bewegt und dabei von den blauen Pfeilen überholt wird wie zuvor von den Feldern der Landschaft. Die blauen Pfeile zeigen die Bewegung der Kanone auf, die diese zuvor gegenüber der Landschaft hatte.

Die Fallkurve der Kanonenkugel ist die, die wir auch von einem geworfenen Stein kennen. Mit der zuvorigen Animation ergeben sich Gleichheiten:

1) die Beobachtung erfolgt im Koordinatensystem der Kanone.
2) die Newton´sche gerade Bahn der Kugel, dünne schwarze Linie, entfernt sich von der Kanone, nun nach unten.
3) die Kugel beschreibt dadurch die gleiche Parabel.

Was fehlt im Vergleich zur zuvorigen Animation?
1) die Beschleunigung der Kanone, hier nach oben.
2) die Landschaft, die hier nach unten vorbei huschen müßte.

Zu 1) Die Kanone beschleunigt sich nach oben. Das ist zweifelsfrei nachmeßbar! Ansonst hätte sie auch kein Gewicht, das nach Newton´s Formel Gewicht ist Masse mal Erdbeschleunigung nur durch eine Beschleunigung entstehen kann. Die Beschleunigung der Kanone ist die Erdbeschleunigung. Diese ist nachweislich da, nur: die Kanone bewegt sich gar nicht! Das aber ist das Problem, das sich gleich lösen wird.

Zu 2) Ein mutiger Schritt: anstelle der Landschaft in der zuvorigen Animation fließt etwas anderes unsichtbares an der Kanone vorbei, von oben nach unten. Mit diesem Etwas wären die Funktionismen mit der zuvorigen Animation absolut identisch.

Was gibt es, das nach unten fließen und wie zuvor die Felder einen Bezugspunkt stellen könnte? Nach Einstein nichts, da er ein solches, das schon postuliert war, abschaffte. Es ist der Äther als ein die scheinbare Leere des Weltalls Ausfüllendes. Aber, in der Kerntechnik ist inzwischen absolut gesichert und experimentell bewiesen, daß der leere Raum nicht leer ist. Daran bestehen nicht mehr die geringsten Zweifel. Nur, man nennt die Füllung des Leeren nicht mehr Äther, Einstein zuliebe. Einen anderen Namen hat man diesem Unsichtbaren aber auch nicht gegeben. Somit besteht eine terminologische Lücke. Mit terminologischen Lücken kann aber nicht erfolgreich Physik betrieben werden. Wie sich im Artikel "Zeitdilatation" dieser Page zeigt, ist der Äther auch dafür Voraussetzung, daß es die Zeitdilatation überhaupt gibt.
Damit ist sicher: es fließt ein Etwas von oben nach unten, dem gegenüber sich die Kanone beschleunigt. Wobei aber nicht die Kanone, sondern das Etwas die Bewegung macht. Dieses Etwas ist der Äther, denn: wenn es etwas gibt, das die scheinbare Leere des Weltalls füllt, hat es auch Äther zu heißen. Die Zeitdilatation auf der Erde besitzt demzufolge auch genau den Wert, der sich aus der Geschwindigkeit des Äthers ergibt. Das ergibt sogar Einsteins Formel für die Zeitdilatation aus der Gravitation. Wobei wieder einmal erstaunlich ist, daß mathematisch richtige Ergebnisse erzielt werden können trotz physikalisch falscher oder gar keiner Erklärung.

Die Physik der Gravitation ist nun komplett und in ihren Teilen bestätigt:

1) Das alles bestimmende der Gravitation ist der Äther. Er fließt in die Erde ein. Er ist absoluter Bezugspunkt für das gravitative Geschehen. Sein Einfließen ist das, was mit Gravitation bezeichnet ist. Eine Gravitations-Kraft gibt es nicht, wie Newton selbst schon prognostizierte.
2) Die Kanone beschleunigt sich gegenüber dem Äther. Da dieser an ihrer Stelle aber beschleunigend abwärts fließt, bewegt sich dafür die Kanone bezogen auf die Erdoberfläche nicht.
3) Die Gerade, dünne schwarze Linie, auf der die Kanonenkugel nach Newton´s Trägheitssatz kräftefrei fliegt, bezieht sich auf den Äther. Sie behält ihre Bewegung gegenüber dem Äther vom Abschußort bei und wird nur durch die Beschleunigung des Äthers mit nach unten genommen.
3) Die Gesamtbewegung der Kugel bezogen auf den Äther ist die dünne rote Linie. Sie ist die absolute Bewegung der Kugel. Deswegen entsteht in der Kugel auch die Zeitdilatation, die sich aus dieser Bewegungsgeschwindigkeit ergibt.

Die Gallier mit Asterix und Obelix hatten Recht: Der Himmel fällt uns auf den Kopf, mit all seinem Inventar.

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