Eine grundlegende Annahme in der speziellen Relativitätstheorie ist, dass die Lichtgeschwindigkeit in allen Trägheitsbezugssystemen konstant ist, was erstmals empirisch durch das Michelson-Morley-Experiment festgestellt wurde. Aus allgemein relativistischer Sicht würden wir sagen, dass die Lichtgeschwindigkeit ohne Gravitationsfeld konstant ist. Nun, da das Michelson-Morley-Experiment in Gegenwart des Gravitationsfeldes der Erde durchgeführt wurde, würden ihre Erkenntnisse über die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit dann nicht der Tatsache widersprechen, dass die allgemeine Relativitätstheorie impliziert, dass die Lichtgeschwindigkeit tatsächlich nicht konstant ist in Gegenwart des Gravitationsfeldes?
Die Lichtgeschwindigkeit ist immer lokal gleich dh . Der Begriff lokal bedeutet, dass jeder Beobachter, der die Lichtgeschwindigkeit an seinem Ort misst, immer das Ergebnis erhält - so wie es Michelson und Morley taten.
Sie sagen zu Recht, dass sich die Lichtgeschwindigkeit durch ein Gravitationsfeld ändert, aber das bedeutet, dass ein Beobachter, der die Lichtgeschwindigkeit an einem entfernten Ort in einem Gravitationsfeld misst, einen anderen Wert erhält als .
Weitere Informationen hierzu finden Sie unter Verlangsamt die Schwerkraft die Geschwindigkeit, mit der sich das Licht fortbewegt? , oder eine Suche wird Ihnen viele andere verwandte Fragen finden .
Deine Aussage ist nicht präzise genug. Es sollte lauten: "Die allgemeine Relativitätstheorie impliziert, dass die Lichtgeschwindigkeit nicht konstant ist, wenn sich der Beobachter an einem anderen Ort im Gravitationspotential befindet als das Licht". Auch misst Michelson-Morley nicht den Wert von . Das Experiment bestimmt nur, dass die Lichtgeschwindigkeit in Trägheitssystemen, die durch einen Geschwindigkeitsschub verbunden sind, konstant ist.
Wenn Sie sich im Gravitationsfeld der Erde im freien Fall befinden (oder durch die Erde, die auf Ihre Füße drückt, schwach beschleunigt werden), gibt es einen lokalen Lorentz-Rahmen um Sie herum, in dem Sie mit Ihrem Meterstab und Ihrer Uhr messen, die Sie tragen. der Standardwert für die Lichtgeschwindigkeit, wenn es an dir vorbeizieht.
Ein Beobachter irgendwo anders im Gravitationspotential, sagen wir weit von der Erde entfernt, wird jedoch einen anderen Wert der Lichtgeschwindigkeit sehen, die an Ihnen vorbeigeht . Er wird seinen eigenen Meterstab und seine Uhr verwenden, um zu dem Schluss zu kommen, dass die Lichtgeschwindigkeit langsamer als der Standard ist wie es an dir vorbei geht. Er wird auch zu dem Schluss kommen, dass Ihr Meterstab gequetscht und die Zeit zwischen den Ticks Ihrer Uhr verlängert ist. Der Beobachter wird zu dem Schluss kommen, dass Sie Ihre Division richtig gemacht haben (Anzahl der gestauchten Meter)/(Anzahl der erweiterten Ticks)= (Richtwert), misst aber mit eigenem Meterstab und Uhr .
Sie stehen neben dem Michelson-Morley-Interferometer auf der Erde, die Streifen ändern sich nicht, wenn Sie die Arme entlang oder gegen den Strom des vermeintlichen Äthers drehen, Sie schließen daraus, dass die Lichtgeschwindigkeit eine Konstante ist, egal welche Geschwindigkeitserhöhung Inertialsystem, in dem Sie sich befinden. Sie schließen nichts über den tatsächlichen Wert der Lichtgeschwindigkeit, den Sie mit anderen Mitteln als Standard messen könnten . Tatsächlich sieht der erdferne Beobachter auch, dass sich die Streifen nicht ändern, wenn das Interferometer gedreht wird, und schlussfolgert auch die Lichtgeschwindigkeit (die er mit anderen Mitteln misst). ) ist unabhängig von der Geschwindigkeitsanhebung des Interferometers.
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