Ehemaliger NASA-Physiker ficht Einsteins Relativitätstheorie an

Dr. Edward Jr. Dowdye stellt Albert Einsteins grundlegende Theorie, wie sie heute gelehrt wird, in Frage.

„Ich glaube, wenn Einstein heute lebte, würde er sich der modernen Techniken und modernen Instrumente bedienen und schließlich dahin kommen, seine eigene Theorie zu widerlegen", sagte Dr. Dowdye. Dowdye war Physiker und Ingenieur für Laseroptik am NASA Goddard Space Flight Center. Der heute im Ruhestand befindliche unabhängige Wissenschaftler ist Begründer der Forschung zur Reinen Klassischen Physik und Mitglied der American Physics Society. 

Dowdye gehört auch der Vereinigung von Wissenschaftlern an, die die Relativitätstheorie anzweifeln. Seiner Aussage nach hat er eine Reihe renommierter Physiker gewonnen, die hinter ihm stehen. Darunter befinden sich Größen wie Dr. Chandrasekhar Roychoudhuri, Professor für Physik an der Universität von Connecticut, Dr. Charles W. Lucas Jr., theoretischer Physiker und Gründer von Common Sense Science, und Dr. Edgar Kaucher, ehemaliges Mitglied des Instituts für Angewandte Mathematik des Karlsruher Instituts für Technologie, um nur einige zu nennen. 

Viele Beobachtungen durch Astronomen zeigen, dass der Gravitationslinseneffekt in Wirklichkeit nicht existiert, wie er in der Relativitätstheorie beschrieben wird. Diese sagt eine Ablenkung von Lichtstrahlen voraus, wenn sie die Gravitationsfelder schwerer kosmischer Objekte passieren. Wenn die Relativitätstheorie an dieser Stelle scheiterte, würde es ihr im Grunde genommen den Teppich unter den Füßen wegziehen.

[–Gravitationslinsen–]

Zunächst folgt hier eine einfache Erklärung, wie die Relativitätstheorie den Gravitationslinseneffekt beschreibt: 

– Das Gravitationsfeld massiver Objekte, wie Sterne und Planeten, krümmt vorbeilaufende Lichtstrahlen.

– Als Teil der Relativitätstheorie existiert die Idee der Raum-Zeit. Raum und Zeit sind demnach miteinander verbunden. 

– Da das Gravitationsfeld nahe der Oberfläche stärker ist vergeht die Zeit dort langsamer, wodurch sich Licht nahe der Oberfläche langsamer bewegt als weiter entfernt davon. Dies resultiert in eine Krümmung der Bahn des Lichts, das am Objekt vorbeiläuft. Je schwerer das Objekt ist, desto stärker wird das Licht abgelenkt.

Eine Darstellung des Gravitationslinseneffektes, ein Phänomen, bei dem das Licht um bestimmte Objekten im Raum gekrümmt wird.Foto: NASA, ESA, J. Richard, CRAL und J.-P. Kneib, LAM

Das sei aber nicht das, was tatsächlich passiert, so Dowdye. Über die mit Hubble aufgenommenen lichtschwachen Objekte sagt er, dass die beobachteten Effekte im Infraroten und Ultravioletten sowie im Bereich des sichtbaren Lichts verschwinden (siehe Video). Aber laut der Relativitätstheorie müssten die Effekte für alle Lichtfrequenzen gelten.

Stattdessen soll es wie eine bei der Fata Morgana in der Wüste funktionieren. Wenn Menschen glauben, Wasser zu sehen, das in Wirklichkeit gar nicht da ist, es ist wegen der Art, wie Licht in der heißen Wüstenluft gebeugt, gebrochen und reflektiert wird.

Ein Temperaturgradient existiert, wenn sich über eine gegebene Strecke die Lufttemperatur ändert. Die heiße Luft ist weniger dicht als die kühle Luft. Die Photonen (Lichtteilchen) nehmen beim Fallen durch die Schichten verschiedener Dichte einen gekrümmten Weg zwischen der Sonne und dem Auge des Betrachters.

Wir glauben, Licht bewegt sich entlang gerader Linien, aber tatsächlich wählt es den Pfad, der am wenigsten Zeit kostet. Deshalb scheint die Luft in der Wüste zu flimmern und in Bodennähe kann man den Effekt von Wellen oder kräuselndem Wasser beobachten. 

[–Also wie funktioniert das bei Gravitationslinsen?–]

Große Gravitationsgradienten existieren in der Nähe der Oberfläche von massiven Objekten, wie unserer Sonne. Dort kann Lichtkrümmung beobachtet werden. Das bedeutet, die Gravitationsfeldstärke ändert sich entlang einer vorgegebenen Strecke und verursacht ein Gradienten-Profil, das auf die Plasma-Atmosphäre der Sonne wirkt. 

So wie das Temperaturgefälle auf der Erde die Luftspiegelungen durch Luftdichte-Änderungen bewirkt, wirkt das Gravitationsgefälle auf das Plasma an der Sonnenoberfläche, erklärte Dowdye. Das Licht wird durch das Plasma gekrümmt und folgt seinem idealen Weg entlang dem Gravitationsgradienten. 

Dowdye sagte, dass das Gravitationsgefälle zu oft übersehen wird, wenn Studierende der Physik der Gravitationslinseneffekt gelehrt wird. Ein weiterer wichtiger Punkt ist, dass dieser Linseneffekt nur im Plasma zu passieren scheint.

Diese Substanz, Plasma, war zu Einsteins Tagen praktisch unbekannt. Wir haben keine Hinweise auf Lichtablenkung um massive Objekte, ohne dass Plasma involviert ist.

Gravitationslinsen funktionieren nicht über die Krümmung der Raum-Zeit im Gravitationsfeld, wie es die Relativitätstheorie beschreibt, so Dowdye. Es geht um den Einfluss des Gravitationsfelds auf das Plasma entlang eines Gradienten; das Plasma wirkt sich wiederum auf den Weg aus, den das Licht nimmt. 

"Die Wissenschaftler, die die Relativität unterstützten, sind sich entweder nicht bewusst über dieses Thema oder sie wollen nicht, dass man davon erfährt. Für sie sind das also keine guten Nachrichten", sagte Dowdye. "Nach der Relativitätstheorie sollte sich Licht überall, wo Gravitation existiert, krümmen." Wenn Gravitation um ein Objekt herum existiert, das über kein Plasma verfügt, sollte sich das Licht nach der Relativitätstheorie dennoch krümmen. Dies geschieht aber nicht, sagte Dowdye. Linseneffekte um Schwarze Löcher, wie sie in Lehrbüchern gezeigt werden, soll es in Wirklichkeit gar nicht geben. Es können keine solche Effekte beobachtet werden, wenn man einen Stern hinter einem Schwarzen Loch vorbeiziehen sieht, sagt Dowdye.

[–Alternatives Rahmenwerk–]

In seinem Buch "Extinction Shift Principle" bietet er ein alternatives Rahmenwerk an. Er nutzt physikalische Prinzipien, die mit der Galilei-Transformation formuliert sind. Die Galilei-Transformationen wurden unter Nutzung vor-relativistischer Physik formuliert. 

Dowdye hat eine alternative Gravitationstheorie in seinem Buch veröffentlicht und bietet auf seiner Webseite auch eine Vorschau an. 

Er hofft auf mehr Flexibilität in der naturwissenschaftlichen Bildung und noch mehr Bereitschaft, sich zu öffnen für das sich ständig verändernde Verständnis der Grundlagenphysik durch die Arbeit der Wissenschaftler. Auch hofft er auf eine baldige Änderung der Lehrbücher, um der Jugend eine exaktere Sicht auf das Universums bieten zu können. 

"Wenn die Schüler richtig in die Grundlagen eingeführt werden, ermöglicht man ihnen, ihre eigene Intuition zu entwickeln", sagte Dowdye. "Ich denke, einige der Schulbücher sind viel zu strukturiert. Es wird immer wieder das gleiche, ein ums andere Mal gemacht. In Lehrbüchern gibt es vieles, das viel zu sehr bildungsorientiert ist."

Einsteins spezielle Relativitätstheorie verdrängte damals die Äthertheorie, die erdacht wurde, um das Verhalten von Licht richtig zu erklären, sagt Dowdye. Er fühlt, dass er sich tatsächlich an der Schwelle der nächsten großen Veränderung in Richtung eines korrekten Verständnisses unseres Universums befindet. Dowdye begreift sich als ein Grenzwissenschaftler bei der Eroberung neuer spannender Bereiche. (tmi/dk)

Dr. Dowdye hält am 6. Juni 2014 ein Seminar.

Dr. Dowdye hält am 8. Juni 2012 ein Seminar.