27. Mai 2009
Und wieder das Märchen der GPS-Navigatore als Bestätigung der Relativitätstheorie…
Ich wiedergebe Austausche aus der Diskussion Ist die Spezielle Relativitätstheorie falsifizierbar? im MAHAG-Forum:
Im Fall ESA etc. liegt das Interesse an möglichst genauen Zeitbestimmungen. Was macht man? Man hält sich als Praktiker an die erfolgreichste Theorie und die modernsten Meßgeräte, natürlich immer bedenkend : Die ART muß nicht das non plus ultra sein, wie jede Theorie. Da würde ich nicht von „Zweifel“ reden.
Zweifel habe ich bei den Möchtegernexperten, die da z.B erklären : Die RT spielt beim GPS keine Rolle. usw…
Um dies überprüfen zu können, müssten alle Einflüsse auf Uhrengang, wie z.B. Geschwindigkeit, Gravitationsfeld usw. kompensiert werden, so dass dann nur die reinen Unterschiede des Laufs der Zeit im „Himmel“ und auf der Erde gemessen werden könnten.
Solange man die Einflüsse auf Uhrengang und Einflüsse auf Zeitlauf voneinander nicht trennen kann, sind solche Experimente (bzw. Gedankengänge) absolut und relativ sinnlos.
25.05.09 – Zitat von Jocelyne Lopez:
Zumal es aus der Praxis bekannt ist, dass allein schon im Medium Atmosphäre die Lichtgeschwindigkeit variabel ist, wie Hinweise aus Wikipedia über Messungen mit Lasermeßgeräten es verdeutlichen:
Die optische Abstandsmessung (auch: Laserentfernungsmessung) wird benutzt um die Distanz zwischen einem Abstandssensor und einem Objekt zu messen. Die Präzision hängt von verschiedenen Faktoren ab:
- von der Oberfläche der beiden Objekte (Material, Farbe)
- von der zu messenden Distanz
- von Umwelteinflüssen
Ich wüsste nicht, dass man solche Einflüsse bei der GPS-Technologie kompensiert bzw. überhaupt kompensieren kann.
[…]
Wenn ich zum Beispiel in der Wüste mit meinem GPS-Navigator bei extrem trockener Luft und extrem hoher Temperatur fahre und eine Woche später in London bei extrem feuchter und verschmutzer Luft und bei niedrigerer Temperatur, haben die Uhren in den Satelliten oder die Kontrollstationen die Abweichungen in der Genauigkeit meiner jeweiligen Positionen kompensiert? Wie können sie überhaupt wissen, ob ich in der Wüste oder in London fahre, um das zu kompensieren?
[…]
Für mich sind die Beobachtungen nachvollziehbar, die in der Praxis tagtäglich mit Lasermeßgeräten gemacht werden, und zwar dass die Lichtgeschwindigkeit in der Atmosphäre durch Umweltbedingungen variabel ist: Wenn das Licht z.B. bei sehr hoher Luftfeuchtigkeit oder bei hoher Luftverschmutzung mit Staubpartikeln eine Strecke zurücklegt, stoßen die Photonen auf viel mehr Atomen, als ob es eine Strecke bei sehr niedriger Luftfeuchtigkeit und niedrieger Luftverschmutzung zurücklegt. Das hat schon einen bekannten Einfluß auf die Lichtgeschwindigkeit (Brechungsindex), oder?
Also die können das durchaus wissen : Dazu sind sie nämlich da, daß sie Ihnen sagen können: Sie sind in der Wüste…
Luftfeuchtigkeit und Temperatur scheinen dem GPS wurscht zu sein. Wenn sie meßbaren Einfluß hätten, würde GPS entweder nicht funkionieren oder es berücksichtigen. Wie ? Keine Ahnung, da gibt’s Fachleute, richtige Experten.
25.05.09 – Zitat von Jocelyne Lopez:
Na ja, gemäß Informationen von Fachleuten aus Wikipedia, die über die Funktionalität von Lasermeßgeräten schreiben, scheinen doch Umwelteinflüße in der Atmosphäre eine Wirkung auf die Lichtgeschwindigkeit zu haben, und das schon feststellbar bei sehr kurzen Distanzen in unserer Alltagsdimension…
Diese sogenannten „Störfaktoren“ (die Natur „stört“ ständig unsere Theorien, na so was… ) werden die Fachleute nicht einzeln erfassen und berichtigen können, sie können doch gar nicht wissen, welche Umweltbedingungen gerade auf einer bestimmten Strecke zwischen Satelliten und einem fahrenden Auto gerade herrschen, oder? Das bestärkt m.E. die Informationen von Harald Maurer, dass der vermeintliche „relativistische Effekt„, falls er existieren sollte, viel zu winzig ist, um beobachtbare Auswirkungen in unserer Alltagsdimension zu haben. Es gibt in unserer Alltagsdimension viel größere Störeffekte beim GPS, die Sat-Uhren werden sowieso ständig von den Kontrollstationen überwacht und ihre Daten durch Korrekturpolynome korrigiert. Die Berücksichtigung der vermeintlichen relativistischen Effekte ist also rein Formalismus und ohne Auswirkung, siehe zum Beispiel hier: Harald Maurer: Das Märchen der GPS-Navigatore als Bestätigung der Relativitätstheorie.
Hallo Frau Jocelyne Lopez,
würden Sie netterweise zur Kenntnis nehmen das das GPS nicht der optischen Abstandsmessung dient, was auch ziemlich absurd wäre. Ebensowenig unterliegt die Funktionalität des GPS Umwelt und/oder Witterungseinflüssen. In solch einem Falle wäre es völlig unbrauchbar und sogar für Militärs ungeeignet.
Was mochten Sie uns also mit Ihrem Beitrag genau sagen wollen?
26.05.09 – Zitat von Jocelyne Lopez:
Der obige Hinweis aus Wikipedia, dass die Lichtgeschwindigkeit in der Atmosphäre schon auf ganz kurzen Distanzen Umwelteinflüssen unterliegt und bei Messungen mit Lasermeßgeräten Variationen der Lichtgeschwindigkeit feststellbar sind habe ich nicht selbst behauptet, er stammt wohl von Fachleuten.
Ich habe auch ausgesagt, dass ich mir das auch vorstellen kann, dass die Lichtgeschwindigkeit in der Atmosphäre verschiedentlich abweicht, weil das Medium Atmosphäre nicht perfekt homogen ist – wie wohl kaum ein Medium – und der Brechungsindex je nach zurückgelegter Strecke unterschiedlich sein kann – Harald Maurer hat auch weiter oben erwähnt, dass atmosphärische Einflüsse bei den Korrekturen in der GPS-Technologie berücksichtigt werden.
Ich habe auch ausgesagt, dass ich mir nicht vorstellen kann, dass die Berücksichtigung des extrem winzigen relativistischen Effekts (der in unserer Dimension nicht einmal messbar ist, nie experimentell gemessen wurde und definitiv außerhalb der Messbarkeit liegt!) bei der einigermaßen groben Korrektur von viel größeren Störfaktoren eine Rolle spielen könnte – zumal m.E. ein extrem großer Bereich für versteckte Fehler, die nicht kompensiert werden konnten, bei der nur sehr groben Präzision der räumlichen Positionierung eines Objekts offen bleibt: Mein GPS-Navigator errechnet meine Position nicht auf ein Bruchteil von Millimeter genau, weit verfehlt, aber ich bin schon verblüfft und begeistert genug, wenn er sie mir ein paar Meter genau errechnet. Bei aller Bewunderung für die fantastische Leistung der Techniker kann man bei der GPS-Technologie nicht von einer Hochpräzisionsmessung reden, wie sie bei der Messung der Lichtgeschwindigkeit und bei Experimenten über die Messung ihrer Konstanz absolut notwendig sind. Die GPS-Technologie ist auch kein Experiment und keine Messung der Licht-geschwindigkeit.
Und jetzt schicken wir mal das Radiosignal eines UKW-Senders durch eine Steinmauer und dann ein sichtbares Laser-Lichtsignal.
Raten Sie mal , was auf der anderen Seite noch ankommt . Beides sind EM-Wellen.
Merke : GPS funktioniert auch im dicksten Nebel, bei „Licht“ bleibt’s aber dunkel in der Suppe. So paradox ist die Welt der Physik.
26.05.09 – Zitat von Jocelyne Lopez:
Natürlich kommen die Signale auch durch eine Steinmauer an. Und natürlich kommen sie auch beim Empfänger meines Navigators an, das habe ich auch nie bestritten.
Der behandelte Punkt war aber hier im Zusammenhang mit den atmosphärischen Einflußbedingungen: Sie kommen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten an (unterschiedlichen Brechungsindexe).
Und wie gesagt funktioniert GPS zwar fantastisch und bewundernswert als Technologie, es handelt sich aber nicht um Experimentalphysik, nicht um Messungen der Lichtgeschwindigkeit, und schon gar nicht um Hochgenauigkeitsmessungen der Lichtgeschwindigkeit… Dafür ist GPS weder konzipiert noch geeignet.
Im dicksten Nebel funktioniert GPS nicht mehr so gut, weil die Laufzeitfehler zu groß werden können.
Zur Bestimmung der eigenen Position werden dazu Satelliten benützt, welche sich auf einer definierten Umlaufbahn um die Erde bewegen. Diese senden Signale mit ihrer Kennung und Uhrzeit. Mit 3 bzw. 4 gleichzeitig empfangenen Satellitensignalen kann ein GPS-Empfänger seine Position berechnen. Notwendig dazu ist freie Sicht zum Himmel für den störungsfreien Empfang der Daten. Im Häusern, engen Schluchten oder bei starker Bewölkung sind die GPS-Daten mit Vorsicht zu genießen. Nur zur Erinnerung, ein Laufzeitfehler von 1µs ergibt eine Fehlanzeige von 300m.
In diesem Zusammenhang habe ich einen interessanten Hinweis in Wiki über die LG in Bodennähe gefunden, was jaim weiten Sinne auch für das GPS gilt.
Dort heisst es ua:
In bodennaher Luft ist die Lichtgeschwindigkeit etwa 0,29 ‰ geringer als im Vakuum (also ca. 299 705,51819 km/s), in Wasser beträgt sie etwa 225 000 km/s und in Gläsern mit hoher optischer Dichte 160 000 km/s.
Besonders möchte ich jenen Passus in Wiki zitieren:
Für Deutschland wurde SAPOS-HEPS (Hochpräziser Echtzeit Positionierungs-Service) entwickelt. Er bietet eine Lagegenauigkeit von ca. 1-2 cm und eine Höhengenauigkeit von ca. 2-3 cm.
gut, 1cm entspricht nicht Ihren gewünschten 1 millimeter, aber immerhin, oder?
27.05.09 – Zitat von Jocelyne Lopez:
Der relativistische Effekt „Längenkontraktion“ ist in unserer Dimension nicht messbar, er wurde auch nie gemessen, nicht mal bei Labor-Hochgenauigkeitsmessungen, er liegt in unserer Dimension außerhalb der Messbarkeit. Er würde also auch nicht differenzierbar sein, wenn mein GPS-Navigator die Position meines Autos auf der Erdoberfläche auf ein Bruchteil von Millimeter genau berechnen würde, was in der Praxis sowieso völlig sinnfrei ist.
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