Zeitdilatation bei Myonen und Theorie X

Hier wird die Relativitätstheorie Einsteins kritisiert oder verteidigt

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Zeitdilatation bei Myonen und Theorie X

Beitragvon nocheinPoet » Samstag 3. Juli 2010, 19:09

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Wurde bestimmt schon einige Male Durchgekaut, aber ich möchte das noch mal und ganz sachlich diskutieren, also ohne die üblichen freundlichen Worte, die Befürworter und Kritiker der SRT sonst so gerne auszutauschen pflegen.

Zuerst also mal die Beschreibung von Messungen die man gemacht hat, mit der Erklärung im Rahmen der SRT dazu:


Bereits 1963 konnten die Wissenschaftler Frisch und Smith anhand eines Myonen-Zählversuchs indirekt die Zeitdilatation nachweisen. Die Myonen entstehen in ca. 15km Höhe und haben nahezu Lichtgeschwindigkeit (0,9994c). Bei einer Halbwertszeit von nur 1,5μs würden nach herkömmlicher Rechnung v=s*t bereits nach 450m nur mehr die Hälfte der Myonen existieren, was bedeutet, dass auf der Erdoberfläche so gut wie keine Myonen mehr nachgewiesen werden könnten. Ganz anders sind die Ergebnisse unter Berücksichtung der Formel für die Zeitdilatation, bei der die Zeit um den γ-Faktor gedehnt wird:

t = t’ * 1 / √ (1 - v²/c²)

Wobei t für die Halbwertszeit aus Sicht des Beobachters, t’ für die Halbwertszeit aus Sicht des Myons, v für die Geschwindigkeit des Myons und c für die Lichtgeschwindigkeit (299.792,458km/s) stehen.

Statt nur t’ = 1,5μs zu leben überdauert ein schnelles Myon eine Halbwertszeit von t = 43,3μs und kann in dieser Zeit ca. 13km zurücklegen. Aus diesem Grund erreicht nahezu die Hälfte der Myonen, die in der oberen Atmosphäre entstehen, die Erdoberfläche.

Zum besseren Nachweis werden im europäischen Kernforschungszentrum CERN bei Genf künstlich Myonen erzeugt und in einem speziellen Speicherring aufbewahrt. Die mit nahezu Lichtgeschwindigkeit fliegenden Myonen werden dabei von einem starken Magnetfeld auf einer Kreisbahn gehalten. Zerfällt ein Myon, so entsteht ein Elektron, das leichter ist als das Myon. Das Elektron wird von einem Zähler aufgefangen und auf diese Weise der Zerfall des Myons indirekt nachgewiesen. Die sich daraus errechnende Halbwertszeit für ein Myon mit nahezu Lichtgeschwindigkeit.

Man hat also Myonen in CERN und wohl auch in anderen Beschleunigern erzeugt, und diese mit nahe ca. 0.9994c fliegen lassen. Dann hat man die Zeit gemessen, die vergeht, bis die Myonen zerfallen.

Und die bewegten Myonen zerfallen langsamer als ruhende Myonen.

Die Ergebnisse kann man im Rahmen der SRT erklären. Das soll nicht heißen, die SRT ist nun verifiziert oder bewiesener Maßen richtig, sondern eben nur, das es diese Messungen gibt, das die Myonen langsamer zerfallen, und das die SRT das genau vorausberechnen kann.

Nun gibt es mehrere Möglichkeiten damit umzugehen.

1. Leugnen, die Messungen sind falsch, die Wissenschaftler sind alles Betrüger.

Gehen wir mal davon aus, das die Sachlage stimmt, denn wenn nicht, dann müsste es schon längst aufgefallen sein, man kann nicht alle Physiker der Welt so unterdrücken.

Dann ist die Frage, warum leben bewegte Myonen länger offen.

Das heißt, wir brauchen eine alternative Theorie, welche diese Ergebnisse erklären kann, und das muss nicht die SRT sein, aber sie sollte zumindest ebenso genau sein. Dann könnte man sagen, es könnte so sein, wie die SRT es beschreibt, oder eben so wie Theorie X.

Theorie X muss aber den Ansprüchen einer Theorie gerecht werden, es muss also eine Möglichkeit geben ein Experiment zu machen, das diese eindeutig widerlegen kann.

Achtung, es geht hier nicht darum, darüber zu debattieren, ob man nun die SRT widerlegen könnte, und ob diese einen solchen Anspruch gerecht wird. Es geht hier um die Myonen und die Theorie X und die Erklärung der SRT zu den Messungen.


Und dann gibt es noch ein anderes Experiment, das auch mit der SRT erklärt werden kann, aber anders geartet ist. Das nur als Anregung für Theorie X, wäre gut, wenn die das dann auch erklären könnte. Hier das Experiment:


In dem Ringbeschleuniger von CERN trafen alle 105 ns ein Paket schneller Protonen auf ein Metall T, wobei neutrale Pionen p0 mit einer Energie von 6 GeV erzeugt werden, die mit nahezu Lichtgeschwindigkeit (k=45)* tangential wegfliegen.

Nach einer mittleren Lebensdauer von 8•10-17 sec zerfallen die Pionen in zwei Gammaquanten. Von einem schnell bewegten Teilchen werden also „Lichtstrahlen“ in
Bewegungsrichtung abgestrahlt.

In einem Abstand von 31,45 m, genau die Entfernung, die das Licht in 105 ns durchläuft, werden Detektoren aufgestellt. Stimmt die Relativitätstheorie, so muss D2 genau 105 ns nach D1 ein Signal messen. Dieses Ergebnis wurde auf 4 Nachkommastellen genau bestätigt!

Soweit erstmal.
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