E=MC2 widerlegt Einsteins Relativität

Das Relativitätsprinzip von Albert Einstein wird tagtäglich in den Teilchenbeschleunigern widerlegt. Ironischerweise ist die berühmteste Formel daran schuld. E = mc^2. Einstein vermag sie mit Hilfe von seinem Relativitätsprinzip hergeleitet haben. Und genau diese Herleitung steht im direkten Konflikt mit dem experimentellen Sachverhalt.

"Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig?" So hieß Einsteins Arbeit. Anscheinend war er sich der Sache nicht ganz sicher, deshalb schloss er den Titel mit dem Fragezeichen ab. Heute wird aber diese Arbeit zu den Nobelpreiswürdigen gezählt.

Das folgende Gedankenexperiment lag der Herleitung zugrunde. Ein Körper sendet zwei Lichtimpulse von gleicher Energie in entgegengesetzte Richtungen. Der Bewegungszustand des Körpers dürfte aber dadurch nicht geädert werden. Im Bezugssystem, wo er vor dem Aussenden der Lichtimpulse ruhte, wird er auch nach dem Aussenden der Lichtimpulse weiterhin ruhen. Die Rückstöße der Lichtimpulse werden sich also ausgleichen.

Nun, es geht um die Relativität. Bewegt sich der betrachtende Körper, soll er aus der Sicht des ruhenden Beobachters seine Geschwindigkeit nach dem Aussenden der Lichtimpulse dementsprechend beibehalten.

Nach dem Vergleich von beiden Fällen bekam Einstein einen recht einfachen mathematischen Ausdruck für die Energie-Masse-Beziehung: E = mc2

Dabei muss man aber bedenken: Die Hauptvoraussetzung für Einsteins Herleitung ist die Gleichwertigkeit inertialer Bezugssysteme. Das heißt, weder das Bezugssystem vom bewegenden Körper noch das Bezugssystem vom ruhenden Beobachter ist bevorzugt.

Wie sieht das aber real aus? Ja, wir können uns vieles vorstellen, das durchaus sehr logisch erscheint. Aber wie sieht das in der Realität aus? Zum Beispiel auf der Erdoberfläche etwa in den Teilchenbeschleunigern?

Für die Beschreibung der Synchrotronstrahlung wird erst abgestrahlte Energie im Bezugssystem der bewegenden Teilchen ermittelt und danach in das Bezugssystem des Teilchenbeschleunigers transformiert.

Im Bezugssystem des Elektrons ist das Strahlungsfeld symmetrisch. Das heißt, in beliebige Richtung wird exakt gleiche Menge Energie abgestrahlt wie in entgegengesetzte Richtung. Laut Einstein sollte also das Elektron in seinem Bezugssystem in Ruhe bleiben. Gleichzeitig bedeutetet dies, dass das Elektron im Laborsystem seine Geschwindigkeit stets beibehalten sollte.

Was passiert aber wirklich?

"Die in einem Speicherring umlaufenden Elektronen verlieren durch die Abgabe von Synchrotronstrahlung permanent Energie. Das Hochfrequenz-System kompensiert diesen Energieverlust durch Beschleunigung der Elektronen in einem elektrischen Hochfrequenzfeld…"

Link: https://petra3-project.desy.de/speicherring/arbeitspakete/komponenten/hochfrequenz/index_ger.html

Das heißt, die Elektronen werden also doch abgebremst, wenn sie ein Teil ihrer Energie durch die Strahlung abgeben. Deswegen werden in den Ringbeschleunigern etwa in den Speicherringen zum Ausgleich extra die Beschleunigungsstrecken eingebaut.

Das Abbremsen der Elektronen im Laborsystem bedeutet automatisch die Beschleunigung der Elektronen in ihrem ursprünglichen bewegenden Bezugssystem. Das heißt sie bleiben nicht in Ruhe. Aber bei relativistischer Rechnung geht man doch davon aus, dass sie in ihrem Bezugssystem die Energie gleichermaßen in entgegengesetzte Richtungen abstrahlen.

Warum sollen die Elektronen dann in eine Richtung beschleunigt werden?

Definitiv wird hier das Relativitätsprinzip von Einstein verletzt. Obwohl liefert relativistische Behandlung treffende Zahlen für die Intensität der Strahlung, steht sie auf wackeligen Füssen. Und zwar sind physikalische Voraussetzungen falsch. Laborsystem und bewegendes Bezugssystem sind auf der Erdoberfläche nicht gleichberechtigt.

Deswegen kann auch relativistische Behandlung von elektromagnetischen Erscheinungen, die in unserer Umgebung stattfinden, nicht richtig sein. Aber gerade darauf fußt spezielle Relativitätstheorie. Sie ist also nicht mehr als Trugbild.

Link mit Mathematik: http://walter-orlov.wg.am/e___mc2_widerlegt_einsteins_relativit__t/