Ist der Äther nicht vorhanden?

Es ist wichtig, genau zu sagen, was man unter „Äther“ versteht, wenn man sagt, dass Äthertheorien diskreditiert sind.

Insbesondere der Begriff des Mediums, zu dem man im Prinzip seine Bewegung relativ zu erkennen kann, wurde durch Experimente ausgeschlossen. Medien wie Wasser für Schallwellen fallen in diese Kategorie: Die Schallwellengleichung ändert ihre Form, wenn man sich relativ zum Medium in gleichförmiger Bewegung befindet. Im Gegensatz dazu ändern die Maxwell-Gleichungen ihre Form nicht auf diese Weise.

Alle bisherigen Experimente unterstützen das Relativitätsprinzip von Galileo – dass es kein Experiment gibt, das man durchführen könnte, indem man Messungen innerhalb des eigenen Labors durchführt , das die gleichförmige Bewegung des Labors relativ zu einem anderen System erkennen könnte. Um genauer zu verstehen, was Galileo hier bedeutet, sehen Sie sich die Allegorie von Salviatis Schiff an . Die meisten Äthervorstellungen des 19. Jahrhunderts sprechen gegen dieses Prinzip, weil sie uns, was die Bewegung relativ zum Wasser betrifft, eine einfache Möglichkeit geben würden, festzustellen, ob wir uns relativ zum Medium bewegen.

Ein Äther, der das Galileo-Prinzip erfüllt, wird jedoch experimentell nicht ausgeschlossen. Tatsächlich gab es eine Äthertheorie, nämlich die Lorentz-Äthertheorie , die in ihren experimentellen Vorhersagen mit der speziellen Relativitätstheorie identisch ist . Benutzer ACuriousMind fasst diese Theorie und warum SR bevorzugt wird, in seiner Antwort hier zusammen .

Die Allgemeine Relativitätstheorie bringt die Vorstellung, dass "leerer Raum" keine Leere ist, anschaulich und auf sehr direkte Weise zum Ausdruck: In GR hat "leerer Raum" bestimmte Eigenschaften[1], die sich von Ort zu Ort unterscheiden: zum Beispiel: sein Geometrie - und Ergebnisse von Experimenten zum Nachweis dieser Geometrie - können mit einem nicht konstanten Krümmungstensor variieren. Die moderne Quantenfeldtheorie geht noch weiter: Der leere Raum ist eine reale, "materielle" Entität, und die moderne Physik stellt sich vor, dass er aus Quantenfeldern in ihrem Grundzustand besteht : Die moderne Physik braucht keine fremde und geistesverzerrende Vorstellung von "leer". Raum" weiter zu den Quantenfeldern, die die Realität ausmachen.

Obwohl man also mit dem Wort Äther vorsichtig sein muss, um alles auszuschließen, was gegen das Galileo-Prinzip verstößt und Lorentz-invariante Vorhersagen als im Widerspruch zum Experiment stehend hervorbringt, mag ich persönlich das Wort als Metapher für den leeren Raum, um die Errungenschaften des 20. Jahrhunderts hervorzuheben Allgemeine Relativitätstheorie und Quantenfeldtheorie. Wir können durch die Einstein-Feldgleichungen beschreiben, wie der leere Raum unterschiedliche Geometrien annimmt. Die Suche nach der Quantengravitation kann man sich als Versuch vorstellen, die Mechanismen und jene Maschinerie des leeren Raums zu verstehen, die zur EFE-Beschreibung führten: Die Quantengravitation kann als die Suche betrachtet werden, um herauszufinden, wie der Lorentz-invariante „Äther“ funktioniert.

[1]. Es ist wichtig anzumerken, dass selbst in der Newtonschen Physik der „leere Raum“ bestimmte Eigenschaften hat, so dass die Unterscheidung zwischen Leere und leerem Raum aus philosophischer Sicht hier immer noch sehr real ist, aber subtiler.

Einstein hat den Äther nicht wirklich losgeworden. Er sagte, der leuchtende Äther sei überflüssig, als er 1905 die spezielle Relativitätstheorie durchführte. Aber später, als er die allgemeine Relativitätstheorie durchführte, beschrieb er den Raum als einen Äther. Siehe seine Leidener Ansprache von 1920 . Er sagte dies: "Zusammenfassend können wir sagen, dass nach der allgemeinen Relativitätstheorie der Raum mit physikalischen Eigenschaften ausgestattet ist; in diesem Sinne existiert also ein Äther . " Siehe auch das Zitat hier von Nobelpreisträger Robert B. Laughlin:

„Es ist ironisch, dass Einsteins kreativste Arbeit, die allgemeine Relativitätstheorie, darauf hinauslaufen sollte, Raum als Medium zu konzeptualisieren, obwohl seine ursprüngliche Prämisse [in der speziellen Relativitätstheorie] war, dass ein solches Medium nicht existierte. Das Wort ‚Äther‘ hat äußerst negative Konnotationen in der theoretischen Physik wegen seiner früheren Assoziation mit dem Widerstand gegen die Relativitätstheorie. Das ist bedauerlich, weil es ohne diese Konnotationen ziemlich gut die Art und Weise einfängt, wie die meisten Physiker tatsächlich über das Vakuum denken ... "

Schauen Sie außerdem im arXiv nach Papieren mit Äther im Titel. Es gibt viele von ihnen . Leider gibt es einen kleinen Unterschied zwischen "popwissenschaftlicher Physik" und echter Physik. So ist das Leben, fürchte ich.

Es gibt viele Theorien, die "Äther" postulieren und um ehrlich zu sein, habe ich nie wirklich darüber nachgedacht, meistens, weil mir das in der Schule und im Physikstudium so gedacht wurde.

Seit ich 14 bin, versuche ich die Allgemeine Relativitätstheorie zu verstehen. Ich habe die Formeln verstanden, aber nie den zugrunde liegenden Grund, es ergab einfach keinen Sinn für mich. Einstein hat dieses Rätsel für mich gelöst:

Zusammenfassend können wir sagen, dass der Raum nach der allgemeinen Relativitätstheorie mit physikalischen Eigenschaften ausgestattet ist; in diesem Sinne existiert also ein Äther. Nach der allgemeinen Relativitätstheorie ist der Raum ohne Äther undenkbar; denn in einem solchen Raum gäbe es nicht nur keine Lichtausbreitung, sondern auch keine Existenzmöglichkeit für Raum- und Zeitmaße (Maßstäbe und Uhren), also auch keine Raum-Zeit-Intervalle im physikalischen Sinne. Aber dieser Äther darf nicht so gedacht werden, als sei er mit den Qualitätsmerkmalen wägbarer Medien ausgestattet, als aus Teilen bestehend, die durch die Zeit verfolgt werden können. Der Begriff der Bewegung darf darauf nicht angewendet werden.

Ich konnte es nicht verstehen, weil es undenkbar ist.

Der einzige Grund, warum wir keinen Äther haben, ist, dass Einstein ihn nicht mathematisch beschreiben konnte.

Nun, das Problem bei den meisten Äthertheorien ist, dass sie den Äther als eine Art Superfluid betrachten, das die Physik nie vollständig beschreiben kann. Ein Problem ist zum Beispiel, dass ein Photon als eine Art reisende Energie eine Randbedingung benötigt, sonst würde sich die Energie wie eine normale EM-Welle auflösen. Dies in einer Superflüssigkeit umzusetzen, ist schwierig oder sogar unmöglich.

Nun, wenn Sie es nicht als superflüssig, sondern als selbstorganisierende gitterartige Struktur sehen, beginnen die Dinge einen Sinn zu ergeben, das ist es, was die "Basic Structures of Matter - Supergravitation Unified Theory" (BSM-SG) von Stoyan Sarg tut .

Es hat ein Konzept des Äthers (CL-Space), das bisher nie untersucht wurde.

• es geht nur von 2 fundamentalen Teilchen aus, die schwingen und sich versammeln.
• 3-dimensionaler leerer Raum ohne physikalische Eigenschaften (kein Licht, Newtonsche Gravitation, Temperatur, ...)
• 1 Anziehungsgesetz, die Supergravitation: SG=G_0 * (m1*m2)/r^3

Es erfordert weder mathematische Logik noch ein Unsicherheitsprinzip.

Diese Grundannahmen reichen aus, um ein Modell abzuleiten, das sehr gut zu allen bisher beobachteten Phänomenen passt und gleichzeitig viele Antworten der aktuellen Physik beantwortet:

• Was ist dunkle energie
• Was ist dunkle materie
• Wie wird die ZPE implementiert
• Was ist ein Schwarzes Loch oder ein großer Attraktor?
• Welche Beziehung besteht zwischen der Allgemeinen Relativitätstheorie und der Quantenwelt, wie hängen sie zusammen?
• Was ist der wirkliche Unterschied im Kernisomer (Atome mit derselben Protonen- / Neutronenzahl, aber unterschiedlicher "Energie")
• Wie funktioniert die schwerkraft
• ...

Es ist perfekt auf SR & GR ausgerichtet und erklärt alle derzeit bekannten quantenmechanischen Eigenschaften ohne logischen Bruch.

Leider erhält das Modell nicht das wissenschaftliche Feedback, das es verdient, und wird weitgehend ignoriert, nicht weil jemand (bisher) ein Problem gefunden hat, sondern weil es mit vielen lang erzählten Theorien bricht.

Nachdem ich einige Monate intensiv in diese Theorie eingetaucht war, tauchte für mich eine ganz neue Sicht auf die Welt auf und alles macht jetzt Sinn. Ich bin mir absolut sicher, wenn Sie dieses Modell Einstein, Tesla, Dirac, Maxwell präsentieren würden, würden alle sagen: Das ist es. Aber leider erlaubt BSM-SG keine Zeitreise rückwärts ;)