Unsere Welt zu verstehen:  Verständnis

 

 
VSL-Modelle richtig einordnen

— hmsgnr032z

 
 
Seit 1983  d e f i n i e r e n  die Physiker die Lichtgeschwindigkeit (im Vakuum) über die Gleichung
 
c = 299 792 458 m/sec
 
unter der seit 1967 akzeptierten Annahme, dass mit 1 sec eine Atomsekunde gemeint ist, d.h. das 9192631770-fache der Periodendauer der dem Übergang zwischen den beiden Hyperfeinstrukturniveaus des Grundzustands des Cäsium-Isotops ¹³³Cs entsprechenden Strahlung.
 
 
Mit anderen Worten: Seit 1983 sind alle physikalischen Modelle als so  n o r m i e r t  aufzufassen, dass

• die Lichtgeschwindigkeit konstant
• und die Länge des Meters über sie (gemäß der Gleichung oben)  d e f i n i e r t  wird:

» The metre is the length of the path travelled by light in vacuum during a time interval of  1 / 299 792 458  of a second. «
 
 
Wenn wir also im Folgenden von VSL-Modellen sprechen, von Modellen also, die die Lichtgeschwindigkeit als  n i c h t  notwendig konstant voraussetzen, so sprechen wir von Modellen, die eine andere Definition des Meters zugrunde legen und  s e l b s t  zu definieren haben, was sie unter 1 m verstehen wollen.
 
Dies sollte wissen, wer liest, dass selbst Einstein 1911 noch erwogen hat, die Licht­geschwindigkeit als nicht notwendig konstant zu sehen. Er schrieb wörtlich [s. Annalen der Physik 38 (1912), S. 1062]:
 
Die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit [kann] nur für Raum-Zeit-Gebiete mit konstantem Gravitationspotential Gültigkeit beanspruchen.
 
und vorher schon [s. Annalen der Physik 35 (1911), S. 906]:
 
[Da] die Lichtgeschwindigkeit im Schwerefelde eine Funktion des Ortes ist,
lässt sich mittels des Huygensschen Prinzips schließen,
dass quer zum Schwerefeld sich fortpflanzende Lichtstrahlen eine Krümmung erfahren müssen.
 
Er stellte sich also allen Ernstes vor, die Lichtgeschwindigkeit könne — selbst noch im Vakuum — an unterschiedlichen Orten unterschiedlich groß sein, während sie aber an einem bestimmten Ort über die Zeit hinweg konstant bleibt, auch wenn man sie aus einem bewegten Bezugssystem heraus betrachtet (die Aussagen der Speziellen Relativitätstheorie blieben demnach auch in diesem Modell gültig).
 
 
Man sieht hier, dass

• der Begriff » Variable Speed of Light (VSL) «, zu deutsch: » nicht notwendig konstante Lichtgeschwindigkeit im Vakuum « mehreres bedeuten kann,
• eine Normierung physikalischer Modelle auf das Ziel hin, dass die Lichtgeschwindigkeit sich darin als konstant zeigt, aber durchaus Sinn macht.

 
 
In seinem Buch » Auf dem Holzweg durchs Universum - Warum die Physik sich verlaufen hat « stellt Alexander Unzicker ganz richtig fest, dass wegen der seit 1983 akzeptierten Definition der Lichtgeschwindigkeit der Verdacht aufkommen könnte, dass wir jetzt gar nicht mehr merken würden, wenn das Licht seine Geschwindigkeit ändert (es ändert sich ja dann ganz entsprechend auch unsere Definition des Meters). Aber halt:

Unzicker (S. 84-85)

 
Natürlich ist die Veränderung messbar [d.h. auch weiterhin feststellbar], weil Lichtstrahlen durch verschiedene Geschwindigkeiten wie in einer Linse abgelenkt werden — und eben diese Ablenkung beobachtet man tatsächlich in Gravitationsfeldern. Einsteins Formulierung von 1915 mit Hilfe einer gekrümmten Geometrie hat sich allerdings später gegenüber jener mit variabler Lichtgeschwindigkeit durchgesetzt.
 
Vielleicht wird dadurch die richtige Perspektive aber auch verdeckt. Denn über die Lichtgeschwindigkeit sind die elementarsten Größen der Physik, Raum und Zeit, miteinander verbunden. Wir dürfen dies nicht einfach als gegeben hinnehmen, sondern müssen die dazugehörigen Maßstäbe untersuchen. Vor allem das bisher noch ungelöste Rätsel, ob und wie die Definition der Zeit mit dem Zustand des Universums zusammenhängt, nötigt uns, auch die Möglichkeit variabler Lichtgeschwindigkeit zu durchdenken. Sollten sich nämlich schon in die fundamentalsten Begriffe falsche Konzepte eingeschlichen haben, würden darauf aufbauende Theorien kaum etwas taugen.
 

 
Auch noch interessant:

 

• Eine inzwischen falsifizierbare VSL Theorie (2016)
   
• Würden die Physiker den Meter nicht in Abhängigkeit der Lichtgeschwindigkeit definieren, sondern stattdessen als proportional zum Durchmesser des beobachtbaren Universums, hätten wir ein Modell unserer Welt, in dem die Lichtgeschwindigkeit NICHT konstant, aber wirklich JEDE Relativgeschwindigkeit endlich wäre — insbesondere auch jede, welche sich für beliebig weit von einander entfernte Galaxien der Expansion des Raumes wegen ergibt.
   
  Raumexpansion würde dann mit fallender Lichtgschwindigkeit einhergehen.
   
  Es ist dies eine besonders eindrucksvolle Bestätigung für Steven Hawkings Aussage, die da lautet:
   
   
  Wir haben kein modellunabhängiges Verständnis unserer Welt.