von Reinhard Thie erstellt im Rahmen des naturwissenschaftlichen Kolloquiums 2005 an der Evangelischen Schule Neuruppin

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1 Kolloquiumsarbeit zu Albert Einsteins Relativitätstheorie unter dem Blickwinkel des Zusammenwirkens von Beschreibungsgrößen und physikalischen Phänomenen von Reinhard Thie erstellt im Rahmen des naturwissenschaftlichen Kolloquiums 2005 an der Evangelischen Schule Neuruppin

2 Inhalt o Deckblatt o Inhalt o Situation der Physik zu Beginn Einsteins o Die Situation der Physik o Garderobe der Physik o physikalische Systeme o Zusammenfassend o Konstanz der Lichtgeschwindigkeit o Der Äther o Michelson - Morley Versuch o Das Nullergebnis o Spezielle Relativitätstheorie o Der Übergang o Eigenmaßstab und Eigenzeit o Zusammenfassend o Allgemeine Relativitätstheorie o Äquivalenz von schwerer und träger Masse o Der Übergang o Zusammenfassend o Anhang o Michelson - Morley Versuch o Quellen

3 Relativitätstheorie Unter dem Blickwinkel des Zusammenwirkens von Beschreibungsgrößen und physikalischen Phänomenen,,Begriff und Begriffsysteme erhalten die Berechtigung nur dadurch, dass sie zum Überschauen von Erlebniskomplexen dienen [...I. Denn wenn es auch ausgemacht ist, dass die Begriffe nicht aus den Erlebnissen durch Logik (oder sonst wie) abgeleitet werden können, sondern in gewissem Sinn freie Schöpfungen des menschlichen Geistes sind, so sind sie doch ebenso wenig unabhängig von der Art der Erlebnisse, wie etwa die Kleider von der Gestalt der menschlichen Leiber." A. Eitlsteirz Grundzüge der Relarivitätstheorie "

4 Situation der Physik zu beginn Einsteins Die Situation der Physik In der Zeit direkt vor Einstein war die Physik an einem Punkt angelangt, an welchem man annahm, dass das Wesen der Physik im Wesentlichen erfast worden sei. Zu den Säulen der Physik zählen drei große Bereiche, eingeteilt in,,mechaniku,,,thermodynamik" und die,,elektrodynamik". Es wurden in diesen Bereichen Methoden entwickelt, mit denen man fast alles beschreiben konnte. Mit den entwickelten Methoden und Modellen wurde erwartet, alle der Physik zugeordneten Phänomene und Erscheinungen abschließend erklären zu können. Aufgabe der Physiker war es, die irritierenden Grenzfälle zu erklären und zu beschreiben. Beispiele sind die Brownsche Molekularbewegung, der schwarze Strahler und der Fotoeffekt. Keineswegs wurden Änderungen in der Kinematik und der Dynamik von Massen und Massenpunkten erwartet. Die Mechanik galt als physikalische Königsdisziplin abgeschlossen. Beispiel für umfassende Anwendungen mechanischer Prinzipien ist die Entwicklung der kinematischen Gastheorie. Diese erlaubte es aus prinzipiell reversiblen Vorgängen irreversible Vorgänge in der Thermodynamik abzuleiten (Bolzmann, 2. Hauptsatz der Thermodynamik). Garderobe der Physik Grundgrößen: Raum: Das Behältnis in welchem die klassische Physik stattfindet wird Raum genannt. Dieser Raum ist in seinen metrischen Eigenschaften euklidisch. Das bedeutet das die in ihm geltende Geometrie die euklidische Geometrie ist. Dieser Raum ist dreidimensional und beeinflusst, nach Newton, die in ihm stattfindenden physikalischen Ereignisse nicht. Zeit: Die Zeit beschreibt die Reihenfolge des Auftretens der physikalischen Ereignisse. Sie ist in ihrem Wesen gleichma~ig und verfließt an sich ohne Beziehung zu einem äußeren Objekt. Sie durchfließt gleichmäßig den Raum ohne mit ihm zusammen zu hängen.

5 Physikalische Objekte: Physikalische Objekte lassen sich mit den drei Grundgrößen des Raumes (x,y,z) und einem Punkt auf dem Zeitstrahl beschreiben. An den physikalischen Objekten treten die physikalischen Ereignisse auf. Jedes physikalische Objekt besitzt grundlegende Eigenschaft wie die der Masse oder der elektrischen Ladung. Grundlegende Eigenschaft: Masse: Die Masse ist eine Grundgröße der Physik. Sie beschreibt, klassisch betrachtet, einerseits das Bestreben eines Körpers seinen Bewegungszustand nicht zu verändern (Trägheit), andererseits quantijiziert sie eine Anziehungskraft, also das Vermögen, den Bewegungszustand anderer Massen zu beinflussen (Gravitation)." Formelzeichen - m Einheit - g, kg, t Abgeleitete Eigenschaften: Neben den grundlegenden Eigenschaften, die ein Objekt besitzt, hat jedes physikalische Objekt auch Eigenschaften, welche man aus den Grundgrößen und den grundlegenden Eigenschaften ableiten kann. Geschwindigkeit:,, Unter der Geschwindigkeit (Formelzeichen: V ) eines Objekts versteht man, die von ihm zurückgelegte Wegstrecke s pro Zeit t. Mathematisch entspricht die Geschwindigkeit der Ableitung des Ortes nach der Zeit. " Die Einheit der Geschwindigkeit ist gemäß ihrer Beziehungen zwischen Raum (Weg) km und Zeit -. h dr Formel: V = - dt Impuls: Der Impuls ist eine physikalische, vektorielle Griilße, die der Bewegung eines Massenpunktes zugeordnet werden kann. Jeder bewegte Körper trägt einen Impuls, den er bei StöJ3en auf andere Körper übertragen kann. In einem abgeschlossenen System bleibt beim vollkommen elastischen Stoß der Gesamtimpuls aller beteiligten Massen erhalten. " Formel: p = m - V

6 Kraft: Unter dem BegrzfSKraft versteht man die Fähigkeit Körper zu beschleunigen oder zu veqormen. Sie besitzt das Formelzeichen F und hat die Einheit Newton N, zu Ehren von Sir Zsaac Newton. dp Formel: F = - dt (p - Impuls: p = m.v) Energie: Die Energie ist die Fähigkeit eines Körpers Arbeit zu verrichten, Wärme abzugeben oder Strahlung aus zu senden. Das Formelzeichen der Energie ist E und sie wird in Joule J gemessen. ml V2 Formel: E = L--\. Physikalische Systeme: So wie physikalische Objekte ihrer Eigenart nach charakteristische Eigenschaften aufweisen (z.b. fester Körper - Masse, ein Gas - Druck und Temperatur u.s.w.), sind von der physikalischen Grundgröße der Beschreibung auch bestimmte Verhaltensweisen zu fordern, die sie für die Beschreibung der Physik auszeichnen. So verändern sich die Intervalle nicht innerhalb des Koordinatensystems (Grundlage der Abstandsmessung). Da die Bezugssysteme aber reine Erfindungen des menschlichen Geistes sind, so muss doch der Übergang von einem erfundenen (Bezugssystem) zum anderen so geregelt sein, dass die innerhalb des Bezugsystems sattfindende Physik immer die gleiche bleibt. Folglich darf also die Physik, egal aus welcher Sicht ich sie betrachte, sich nicht ändern. Dieser Sachverhalt wurde von Galilei entdeckt und im Galileieschen Relativitätsprinzip niedergelegt. 1. Bezugssysteme, in denen das Trägheitsgesetz gilt, nennt nzan Inertialsysteme oder unbeschleunigte Bezugsysteme. Alle Inertialsystem sind gleichberechtigt. " 2. Ein beschleunigtes Bezugssystem ist das Gegenteil eines Inertialsystems. Obwohl in beschleunigten Bezugssystemen die physikalischen Gesetze im Allgemeinen komplizierter aussehen (in der Mechanik treten z.b. Trägheitskräfte aufl, können diese Bezugssysteme in manchen Fällen dennoch die Lösung bestimmter Probleme vereinfachen. Das ist meist dann der Fall, wenn sie an die Bewegungen angepasst sind, die Bewegungen im beschleunigten Bezugssystem also einfach werden: Rotierende Kreis- oder spiralende Bewegungen um ein gemeinsames Zentrum lassen sich z.b. in um das Zentrum gleichförmig rotierenden Bezugssystemen oft gut beschreiben: Der kreiselnde bzw. spieraalende Körper ruht dann oder bewegt sich entlang einer Geraden."

7 Zusammenfassend: Zusammenfassend ging man vor Einstein also davon aus, dass die Grundgrößen universell sind und ihre Eigenschaften somit nicht ändern.. Dass das Gefäßsystem nicht an der Physik in ihm teilnimmt und folglich der Raum und die ihn beschreibenden Grundgrößen, nicht die in ihm ablaufenden physikalischen Prozesse beeinflussen, sowie umgekehrt. Sie wirken nur wie ein Gefäß, in welchem die Welt abläuft. Die Übertragung der Gefäßsysteme war Legitim. Die Gefäßsysteme sind immer kräftefrei. Dies wird durch das Relativitätsprinzip von Galileo Galilei beschrieben, welches im Grunde besagt, dass in relativ zueinander gleichförmig bewegten Inertialsystemen die gleichen Naturgesetze gelten.

8 Die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit: Der Äther: Das Licht war schon immer eine faszinierende Erscheinung in der Physik. Schon Newton beschäftigte sich mit der Natur des Lichtes und versuchte sie zu erklären. Er sagte dass das Licht aus Korpuskeln besteht. Diese könnte man mit den Kugeln aus einer Pistole vergleichen. Wenn man jetzt ganz oft hintereinander schießt, so entsteht ein Strahl, der Lichtstrahl. Newton sagte also, dass das Licht aus Teilchen bestand. Doch so wie die Existenz von Teilcheneigenschaften für Licht nachgewiesen wurde, so erkannte man später das es auch Welleneigenschaften besitzt. Ist das Licht jetzt aber eine Welle, so muss es sich in einem Medium ausbreiten, ähnlich wie Schallwellen in der Luft. Dieses Medium nannte man Äther. Der Äther war ein alles durchdringendes und kräftefreies Medium, welches sich durch das ganze Universum erstreckt. Michelson - Morley Versuch: Siehe Anhang Das Experiment von Michelson und Morley sollte die ins schwanken geratene Äthertheorie retten indem es den sogenannten Ätherwind nachweist. Da der Äther nach den damaligen Vorstellungen kräftefrei war und sich die Erde mit 30 kmls durch dieses Medium bewegt, müsste eine Art scheinbarer Wind auftreten. Da das Licht durch diesen Äther übertragen wird, müsste auch somit die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichtes abhängig von diesem Ätherwind sein. Das Nullergebnis: Auf Grund des erwarteten Ätherwindes müsste einer der beiden Lichtstrahlen langsamer bzw. schneller sein als der andere. Wenn man nun die Apparatur dreht, sollte eine Verschiebung in dem Interferenzmuster zu sehen sein. Aber es trat keine Verschiebung bei diesem Experiment auf. Es war, als existiere gar kein Ätherwind. Michelson wollte mit diesem Experiment die Äthertheorie retten, hatte aber zu seinem Leid einen Beweis dagegen geliefert. Man hat danach versucht, das Ergebnis doch noch in Einklang mit der Äthertheorie zu bringen und viele verschiedene Deutungen des Experiments gegeben. Jedoch wurden diese immer absurder, so das erst Einstein eine sinnige Deutung gab. Er erkannte das Michelson und Morley die Konstanz der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichtes bewiesen haben.

9 Spezielle Relativitätstheorie: Der Übergang: Einstein erkannte, dass die Lichtgeschwindigkeit eine echte physikalische Konstante ist. Wo wir Geschwindigkeit vorher als eine abgeleitete Eigenschaft für physikalische Objekte betrachtet hatten, und zwar aus Raum und Zeit, haben wir jetzt die grundlegende Eigenschaft der Geschwindigkeit. Und was heißt das für das Modell mit welchem die Physik betrachtet wurde? Ursprünglich waren Raum und Zeit getrennt Größen, welche das Gefäßsystem ergaben in dem die Physik untersucht wurde. Das Gefäßsystem hatte keinen Einfluss auf die in ihm stattfindende Physik. Aber nun haben wir eine Grundgröße der physikalischen Objekte, welche direkt und unzertrennlich mit dem Gefäßsystem verknüpft ist. Außerdem haben wir kein alles umschließendes Gefäßsystem mehr, sondern Bezugsysteme, welche von Objekt zu Objekt unterschiedlich sind, auf Grund der verschiedenen Bewegungszustände. Das Bezugssystem hat sich auch in seiner inneren Struktur verändert. Während wir vorher eine Drei-Plus-Eins-Dimensionalität hatten, auf Grund der Tatsache, dass Raum und Zeit getrennt betrachtet wurden, so haben wir hier eine echte Vier Dimensionalität, die Raum-Zeit. Der Raum und die Zeit werden durch die Konstante C zu einer Einheit verbunden. Eigenmaßstab und Eigenzeit: Nach dem Relativitätsprinzip von Galileo Galilei konnte man Geschwindigkeiten beim Wechsel des Bezugssystems einfach addieren oder subtrahieren. Beispiel 1: Man fährt mit einem Zug welcher sich mit 50 kmlh bewegt und geht selbst in diesem Zug mit 2 k dh in Fahrtrichtung. So bewegt man sich für einen Außenstehenden mit 52 kdh. Ein Mitfahrer hingegen sieht einen sich mit nur 2 km/h bewegen. Bei dem Wechsel der Sichtweise von innerhalb des Zuges nach außen addieren sich die beiden Geschwindigkeiten. Bewegt man sich aber jetzt mit höheren Geschwindigkeiten in der Nähe von C, so kann man dieses Verfahren nicht mehr anwenden. Beispiel 2: Man fährt mit einem Zug welcher sich mit C bewegt und geht selbst in diesem Zug mit C in Fahrtrichtung. So würde man sich für einen Außenstehenden mit doppelter Lichtgeschwindigkeit bewegen. Aber C ist die höchste erreichbare Geschwindigkeit, und man kann sie nicht überschreiten. So funktioniert das Galileiesche Relativitätsprinzip nicht mehr. Die Lösung ist eine Verzerrung von Länge und Zeitfluss. dr Weil Raum, Zeit und Geschwindigkeit über die Formel V = - in einer Dreierbeziehung clt zueinander stehen, und V nicht größer als C sein darf, muss bei Bezugssystemumrechnungen, wo theoretisch C überschritten wird, ein Ausgleich über die anderen beiden Größen geschehen. Diese Ausgleiche nennt man Zeitdelatation und Längenkontraktion. Bei der Zeitdelatation wird der Zeitfluss gedehnt und bei der Längenkontraktion das Maß gestaucht.

10 Zusammenfassend: Die Spezielle Relativitätstheorie verändert die alten Vorstellungen gewaltig. Wo vorher der Raum und die Zeit Hilfen waren um physikalische Vorgänge zu beschreiben, ist jetzt die Verbindung, die Raum-Zeit selbst zum Gegenstand physikalischer Betrachtungen geworden. Das Bezugssystem ist nicht mehr unabhängig von den in ihm stattfindenden Ereignissen. Auf Grund der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit als oberstes Geschwindigkeitsmaximum, hat jedes physikalische Objekt einen Eigenmaßstab und eine Eigenzeit. Das Wegfallen einer universellen Zeit führt weitergehend dazu, dass es keine universelle Gleichzeitigkeit mehr gibt.

11 Allgemeine Relativitätstheorie Äquivalenz von schwerer und träger Masse: Träge Masse: Die träge Masse ist die Ursache für das Auftreten der Trägheit. Diese beschreibt den Wiederstand welcher bei der Änderung des Bewegungszustandes eines Körpers auftritt. Schwere Masse: Die schwere Masse ist die Ursache für das Auftreten der gravitativen Wechselwirkung zwischen Massen. Die Äquivalenz von schwerer und träger Masse besagt, dass man nicht anhand eines auftretenden physikalischen Phänomens darauf schließen kann, ob dies nun durch schwere oder träge Masse hervorgerufen wird. Dieser Sachverhalt wird in dem Fahrstuhl-Gedankenexperiment gut verdeutlicht. Man stellt sich vor, dass man sich in einem Fahrstuhl befindet. Wenn dieser nun nach oben fährt, dann wird man von der Trägheit des eigenen Körpers nach unten gedrückt. Dasselbe tritt auf falls, sich unter dem Fahrstuhl ein Gravitationsfeld befindet. Auch hier wird man nach unten gezogen. Aber eben nicht durch die Trägheit des eigenen Körpers. Als Person im Fahrstuhl können wir nun aber nicht erkennen, ob diese Erscheinung des nach unten Drückens vom fahrenden Fahrstuhl, also folglich der trägen Masse, oder eines Gravitationsfeldes, folglich der schweren Masse, verursacht wird. Der Übergang: Die von Einstein, nach der Speziellen Relativitätstheorie, korrigierten Eigenschaften für Bezugssysteme gelten nur in Inertialsystemen. Da Inertialsysteme perfekte Bezugssysteme sind, welche in der Natur nicht vorkommen, ist die Bevorzugung dieser Systeme ein unbefriedigender Zustand in der theoretischen Physik. Die Physik von beschleunigten Bezugssystemen ist durch das Auftreten zusätzlicher Effekte gekennzeichnet, die z.b. im Auftreten von Scheinkräften sichtbar werden. Beispiele für diese Scheinkräfte sind Zentrifugalkräfte oder die Corioliskraft. Corioliskraft: Als die Kanonen anfingen weiter zu schießen, stellte man fest, dass die Geschosse von ihrer Flugbahn durch eine Kruft abgelenkt werden. Diese Kraft entdeckte der OfSizier Coriolis, nach welchem die Kraft benannt worden ist. Die Ursache für das Auftreten dieser Scheinkraft ist die Rotation der Erde. Nach dem das Geschoss abgeschossen wurde, rotierte sich die Erde unter dem Geschoss weg. Wir haben also ein rotierendes Bezugssystem. Scheinkräfte treten in Systemen proportional zu einem Faktor auf, welcher bereits seit Newton in der Physik bekannt ist, der trägen Masse. Sie tritt bereits beim Impuls in Erscheinung.

12 Die Möglichkeit der Verwendung beliebiger Bezugssysteme hängt also von der Existenz eines physikalischen Phänomens ab, das sich universell mit einer physikalischen Objektgröße koppeln lässt und nicht durch den Übergang zu anderen Bezugssystemen aus der,,physik" des Objektes verschwindet. Der Gedanke der Gleichberechtigung auch beschleunigter Bezugssysteme lässt sich nur dann durchführen, wenn der Gravitation als universell wirkender Kraft ähnliche Eigenschaften wie dem beschleunigten Bezugssystem zugesprochen werden können, was wiederum eine der Trägheit ähnliche, universelle physikalische Objekteigenschaft voraussetzt. Diese Eigenschaft haben wir aber gerade in der schweren Masse, die hier auf natürliche Weise mit der uns bekannten trägen Masse verbunden ist. In einem Bezugssystem, in dem universelle Kräfte auftreten, kann ich dieselben physikalischen Sachverhalte erklären, indem ich entweder eine euklidische Geometrie benutze, Gesetze für die universellen Kräfte aufstelle und durch Berechnung, in welche diese Kraftgesetze einfließen, auf gekrümmte Bahnen von sich bewegenden Objekten komme, oder indem ich eine nichteuklidische Geometrie beschreibe in der Art, dass diese gekrümmten Bahnen auftreten, ohne den Begriff einer universellen Kraft verwenden zu müssen. Wir führen jetzt also in unser Raum-Zeit-Gebilde eine nichteuklidische Geometrie ein, welche das weitere Verwenden von Gravitationskräften nicht nur unnötig macht, sondern den Begriff der Gravitationskraft komplett durch den Feldbegriff ersetzt und diesen in die geometrischen Eigenschaften der Raum -Zeit überführt. Man kann im Folgenden sagen, dass also die Struktur der Gravitationsfelder die Eigenschaften der Raum-Zeit widerspiegeln. Die physikalische Raum-Zeit ist also in ihren metrischen Eigenschaften von der Verteilung der Massen und nach E = rn. c2 auch der Energien abhängig. Dies kann man sich gut an dem Beispiel eines durchsichtigen Gummiblocks verdeutlichen. Wenn man nun in diesen Block Steine reindrückt, verdrängen sie das Gummi um sich herum. Leuchtet man jetzt mit einer Lampe auf den Gummiblock, so wird man um diese Steine Verzerrungen sehen, welche durch die Steine hervorgerufen wurden. Die Struktur des Gummis im Block wird also durch die Verteilung der Steine (physikalischer Objekte) bestimmt. So kann man sich auch den Ausdruck,, Massen krümmen Räume" gut vorstellen. Damit wird jetzt die Raum-Zeit endgültig zu einem physikalischen Objekt.

13 Zusammenfassend: Die Existenz der Raumzeit sowie ihre strukturellen Eigenschaften ist von der Existenz physikalischer Objekte und ihrer Verteilung abhängig. Auch bleibt die Physik forminvariant erhalten bei den Übergängen von Bezugssystem zu Bezugssystem. Die Physik bleibt in ihrer allgemeinsten Form, der Formulierung ihrer Gesetze, universell erhalten. Damit erhalten wir die Berechtigung, aus unserem physikalischen Wissen heraus auf die physikalischen Vorgänge in beliebigen Regionen und zu beliebigen Zeiten im Weltall zu schließen. Das heißt, die Allgemeine Relativitätstheorie liefert uns den Schlüssel zur Betrachtung der Welt als Ganzes. Damit ist auch die gesamte Welt zum physikalischen Objekt geworden und einer wissenschaftlichen Betrachtungsweise zugänglich.

14 Anhang: Michelson - Morley Versuch: Experiment: Der Ansatzpunkt für Michelson und Morley war, die Relativgeschwindigkeit, mit der sich die Erde durch den Äther bewegt, zu messen. Sie nahmen an, dass sich die Erde durch den Äther bewegt, wie sich ein Flugzeug durch die Luft bewegt, und einen nachweisbaren "Ätherwind" erzeugt. Jedes Jahr legt die Erde bei ihrem Umlauf um die Sonne mit einer Geschwindigkeit von etwa 30 kmls, über kdh, eine enorme Strecke zurück. Es wurde angenommen, dass die von der Erde aus gemessene Richtung des Windes relativ zum Fixsternhimmel variieren würde, was den Effekt leichter nachweisen lassen würde. Aus diesem Grund, und um andere Effekte, die von der Bewegung der Sonne durch den Äther kommen könnten, trennen zu können, sollte das Experiment zu verschiedenen Zeiten im Jahr durchgeführt werden. Die Auswirkung des Ätherwindes auf Lichtwellen würde genauso sein wie die Auswirkung einer starken Strömung eines Flusses auf einen Schwimmer, der sich mit konstanter Geschwindigkeit zwischen zwei Punkten flussaufwärts und flussabwärts bewegt. Wenn der zweite Punkt direkt flussaufwärts des ersten wäre, würde der Schwimmer durch die Strömung zuerst verlangsamt und dann beim Rückweg beschleunigt werden. Wenn die Strecke zwischen Start- und Endpunkt senkrecht zur Strömungsrichtung wäre, müsste der Schwimmer das kompensieren, indem er in einem kleinen Winkel schräg zu seinem Ziel schwimmt. Die Gesamtzeit für Hin- und Rückweg ist für die Richtung senkrecht zur Strömung etwas kleiner. Genauso wäre die Auswirkung des Ätherwindes auf einen Lichtstrahl senkrecht zur Windrichtung geringfügig niedriger als für einen Lichtstrahl parallel dazu." Detektor

15 ,,Über die Strecke von ein paar Metern wäre der Zeitunterschied aber nur in der Größenordnung des millionsten Teils einer Millionstelsekunde. Michelson hatte jedoch bereits eine ganze Menge Zeit investiert, die Lichtgeschwindigkeit zu messen, und hatte mehrere Techniken entwickelt, um Unterschiede in dieser Größenordnung zu messen. Um jegliche Störungen durch mechanische Erschütterung zu reduzieren, führten Michelson und Morley ihr Experiment im Untergeschoss eines Steingebäudes im Western Reserve College, der heutigen Case Western Reserve University, in Cleveland/Ohio durch. Zusätzlich wurde während der Experimentierphasen der Straßenverkehr in der Umgebung weiträumig gesperrt. Die experimentelle Anordnung wurde auf einer in Quecksilber schwimmenden Steinplatte errichtet, so dass sie erschütterungsfrei gedreht werden konnte. Der optische Aufbau bestand aus einer monochromatischen Lichtquelle, deren Lichtstrahl durch einen teilversilberten Spiegel in zwei Strahlen rechtwinklig zueinander aufgespalten wurde. Nach Verlassen des Strahlteilers wurden beide Strahlen jeweils an einem Spiegel reflektiert und auf einem Beobachtungsschirm wieder zusammengeführt. Dort erzeugten sie ein Streifenmuster aus konstruktiver und destruktiver Interferenz, das äußerst empfindlich auf Änderungen in der Differenz der optischen Wege der beiden Lichtstrahlen reagiert. Man erwartete, dass diese optischen Wege durch die Bewegung der Erde im Äther beeinflusst werden, so dass sich das Interferenzmuster bei Drehung der Steinplatte verschieben müsste. Es blieb jedoch völlig unverändert. Optische Anordnungen dieser Art werden heute als Michelson-Interferometer bezeichnet und werden zur Messung geringer Wegänderungen für verschiedenste Anwendungszwecke eingesetzt." Quellen: Wikipedia - Internetenzyklopädie Physik Gymnasiale Oberstufe",erste Auflage, Paetec Grehn, J./Krause, J. (Hrsg.), Physik6',dritte Auflage, Metzler,,Sekundarstufe II Physik Gesamtband", erste Auflage, Volk und Wissen Gespräche mit Frank Thie, Diplom Physiker

16 Hiermit bestätige ich, die vorliegende Arbeit selbständig und nur mit Hilfe der angegebenen Quellen angefertigt zu haben.