Fizeau-Experiment

Licht bewegt sich in einem dichteren Medium wie Wasser langsamer. Es hat nur etwa 75% der Lichtgeschwindigkeit. Was passiert mit dem Licht, wenn man das Wasser selbst mit oder gegen die Lichtrichtung bewegt. Aus logischer Überlegung würde man erwarten, dass sich die zwei Geschwindigkeiten addieren. Im Experiment verwendete man ein Interferometer mit dem man zwei Lichtstrahlen vergleichen kann. Damit lassen sich kleinste Abweichungen der Geschwindigkeit der Lichtstrahlen gegeneinander messen. Ein Lichtstrahl (gelber Pfeil) wurde immer in Flussrichtung geleitet, während sich der zweite Lichtstrahl (grüner Pfeil) immer in Gegenrichtung zum Wasser bewegte. Erstaunlicherweise war das Resultat kleiner als die Summe der beiden Geschwindigkeiten. Links wird das erwartete und rechts daneben das gemessene Resultat mathematisch dargestellt:

Je schneller sich das Wasser bewegt, desto weniger ist es eine Addition. Einstein vermutete, dass sich hier die Vakuumlichtgeschwindigkeit als Grenze herausstellen wird. Dies ist aber nicht so. Also suchte er die passende Formel (siehe linke Formel):

Die Formel behandelt zwei Geschwindigkeiten 'v' und 'w' gleichberechtigt und legt die Lichtgeschwindigkeit 'c' als obere Grenze fest. Um sie mit der Formel vom Fizeau- Experiment vergleichen zu können habe ich 'n' durch 'w' ersetzt. Die zur Umrechnung benötigte Formel ist ebenfalls angegeben. Die Tabelle rechts zeigt mit beiden Formeln gerechnete Werte. Es zeigt sich dass bis zu einer Geschwindigkeit vom Wasser von 1000[m/s] keine Abweichung zu erkennen sind. Anschliessend wird die Abweichung immer grösser. Bei erreichen der Lichtgeschwindigkeit bei 300'000'000[m/s] ergibt das Resultat der Formel von Einstein ebenfalls Lichtgeschwindigkeit. Also hat er aus meiner Sicht die richtige Formel gefunden. Es sieht so aus als käme die Formel aus der speziellen Relativitätstheorie. Ich selber vermute aber, dass er die Theorie so prepariert hat, dass diese Formel als Resultat aufgetreten ist, weshalb die Formel den mathematischen Regeln widerspricht.

vc' Fizeauc' Einstein
0[m/s]225563910[m/s]225563910[m/s]
10[m/s]225563914[m/s]225563914[m/s]
20[m/s]225563918[m/s]225563918[m/s]
50[m/s]225563932[m/s]225563932[m/s]
100[m/s]225563953[m/s]225563953[m/s]
1000[m/s]225564344[m/s]225564344[m/s]
10000[m/s]225568257[m/s]225568256[m/s]
100000[m/s]225607377[m/s]225607367[m/s]
200000[m/s]225650845[m/s]225650802[m/s]
500000[m/s]225781248[m/s]225780976[m/s]
1000000[m/s]225998587[m/s]225997500[m/s]
10000000[m/s]229910679[m/s]229804401[m/s]
20000000[m/s]234257448[m/s]233842482[m/s]
30000000[m/s]238604217[m/s]237692308[m/s]
100000000[m/s]269031602[m/s]260320641[m/s]
200000000[m/s]312499293[m/s]283472454[m/s]
300000000[m/s]355966985[m/s]300000000[m/s]