10. Das Weltbild einer gekrümmten Zeit mit masselosen und virtuellen Teilchen - Albert Einstein

 

Materie und Raum

 

Materie und Raum sind real. Sie existieren physisch.

 

Materie bewegt sich physisch durch den Raum. 

Sich durch den Raum bewegende Materie ist die Essenz der Realität.

 

 

 

Begriffe und Abstraktion

 

Der Begriff „Baum“ umfasst eine Vielzahl von Pflanzen, die sich sowohl stark unterscheiden als auch wesentliche Gemeinsamkeiten haben. All diese Pflanzen „Bäume“ zu nennen ist eine Abstraktion. Der Begriff ist zweckdienlich, ohne dass der Begriff physisch irgendwo existieren würde. Abstraktionen kommen als Objekte in der Realität nicht vor. 

 

im Zusammenhang mit intelligentem Dasein entstanden viele zweckdienliche Abstraktionen, die als reale Objekte nicht existieren, z.B. "Bewegung“ "Geschwindigkeit“ oder „Zeit“. 

 

 

 

Zeit

 

Der Begriff Zeit entstand im Zusammenhang mit der Feststellung von Bewegungen. „Ein Vogel fliegt vorbei. Zuerst war er hier, jetzt ist er dort.“

Zeiteinteilung entstand mit der Feststellung von sich wiederholenden Bewegungsvorgängen. Ohne zu wissen, was genau geschieht (dass sich die Erde z.B. um die eigene Achse dreht), konnten die Menschen ihr Dasein in Tage, Monate (Monde) und Jahre einteilen.

 

„Zeit“ erwies sich als zählbar und unterteilbar:

• Tage, Monate und Jahre konnten gezählt werden.
• Die Tage wurden weiter unterteilt in Stunden, Minuten und Sekunden.

 

Zeit ist eine zweckdienliche Abstraktion im Zusammenhang mit beobachtbaren Bewegungen.

Zeit ist kein reales Objekt.

 

 

 

Die Verknüpfung von realen Objekten mit Abstraktionen

 

Was ist eine Baumzeit? Einen Baumstamm kann man drehen, bewegen. Ein Baumstamm ist ein reales, physisches Objekt. Lässt sich eine Baumzeit, z.B. die Lebensdauer eines Baumes, ebenfalls physisch drehen oder verschieben?

Offensichtlich geht das nicht.

 

Die selbe Frage stellt sich für die Abstraktion einer Raumzeit. Kann man ein gedankliches Gebilde solcher Art krümmen? Lässt sich Zeit stauchen? Oder handelt es sich real viel eher um eine örtliche, umstandsbedingte Entschleunigung bzw. Geschwindigkeitsverminderung eines physischen Ereignisses?

 

Eine gekrümmte Raumzeit ist ein metaphysisches Konstrukt.

 

 

 

 

Die frühen Menschen dachten, dass sie lokal ruhen, dass sie sich auf einer ruhenden Erde befinden. Auf dieser bewegen sich Dinge (Menschen, Tiere, Wolken, Flüsse...) und gleichzeitig bewegen sich Dinge um sie herum (Sonne, Mond, Planeten, Sterne).

 

Heute ist bekannt, dass alles in relativer Bewegung ist. Wer am Äquator steht, bewegt sich mit ca. 500 Metern pro Sekunde in Richtung Osten, weil sich die Erde um die eigene Achse dreht. Gleichzeitig bewegen wir uns zusammen mit der Erde mit ca. 30 Kilometern pro Sekunde um die scheinbar ruhende Sonne, und zusammen mit dieser bewegen wir uns wiederum mit ca. 230 Kilometern pro Sekunde um das scheinbar ruhende Zentrum der Milchstrasse. Als Teil der Milchstrasse nähern wir uns mit ca. 120 Kilometern pro Sekunde der benachbarten Andromedagalaxie.

 

Die letztgenannte Bewegung macht Relativität besonders deutlich: bewegen wir uns in Richtung Andromeda, oder bewegt sich Andromeda in unsere Richtung, oder bewegen sich die Milchstrasse und Andromeda gleichsam aufeinander zu? Anhand von welchem Bezugssystem kann dies entschieden werden?

 

Einzig die Annäherung, die relative Bewegung, die gemeinsame Gesamtbewegung kann festgestellt werden.

Erneut könnte die Nachbarschaft der beiden Galaxien als Bezugssystem hinzugezogen werden. Doch wo in der Nachbarschaft dieser beiden Galaxien ist ein fixer Bezugsort, etwas von dem man wissen könnte, dass es tatsächlich ruht? Von was kann ausgegangen werden, um die relativen Bewegungen von allem in einen eindeutigen Bezug zu setzen?

 

Bewegungen sind daher immer relativ, relativ zu einander oder zu etwas Drittem. Ein Mensch der am Äquator mit 5 Kilometern pro Stunde in westliche Richtung läuft, bewegt sich gleichzeitig relativ zur Sonne wegen der Erdrotation mit ca. 500 Metern pro Sekunde (= ca. 1800 km/h) in östliche Richtung.

 

 

 

Berechnung relativer Bewegungen

 

Schon Galileo Galilei formulierte eine Gleichung für relative Bewegungen:

 

v_rel = v_A + v_B

v= Geschwindigkeit (velocity)

 

Wenn sich z.B. zwei Menschen A und B mit je einer Geschwindigkeit von 5 Kilometern pro Stunde entgegenlaufen, dann ist die relative Gesamtbewegung 10 Kilometer pro Stunde:

 

v_rel = 5km/h + 5km/h = 10km/h

 

Mit dieser Formel kann der Begegnungszeitpunkt berechnet werden

 

t= d/v_rel

t = Zeitbedarf (time), d = Distanz

 

Falls diese beiden Menschen zu einem Anfangszeitpunkt 5 Kilometer voneinander entfernt sind, brauchen sie bis zur Begegnung eine halbe Stunde:

 

= 5km / 10km/h = 1/2 Stunde

 

 

Relativität ist zusätzlich zu Zeit eine weitere zweckdienliche Abstraktion im Zusammenhang mit beobachtbaren Bewegungen.

 

 

 

Die Schlussfolgerungen aus dem Michelson-Morley-Experiment prägten die Wahrheitsfindung innerhalb der Physikwissenschaft inzwischen über 130 Jahre lang. Zwei Varianten eines stabilen (substanziellen, ruhenden) Raums waren in Betracht gezogen worden:

• Ein statisch ruhender Raum bzw. eine in Relation zur sich bewegenden Materie eine absolut ruhende Substanz des Raums
• Ein Raum, dessen Substanz sich beim Durchquertwerden von Objekten statisch mitbewegt.

Experimentell konnte für keine der Betrachtungen ein fixer, ruhender Raum gefunden werden, durch den sich alles bewegt.

 

Ausser Acht gelassen wurde ein Raum, dessen Substanz sich beim Durchquertwerden von Objekten dynamisch mitbewegt.

In Anbetracht dass die Wechselwirkungen in der Physik grundsätzlich dynamisch sind, ist ein dynamisches Mitbewegtwerden des Raums die naheliegendste zu überprüfende Variante: die Dipole der Materie des Raums wechselwirken dynamisch mit den Dipolen der Materie.

 

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Albert Einstein hatte Lösungsansätze vorgeschlagen, die sich in hohem Mass bewährten und gleichzeitig zu höchsten Diskrepanzen führten.

 

Bezeichnend ist, dass die sich die Physiker im 20. Jahrhundert wegen der scheinbaren Unlösbarkeit des "Ätherproblems" plötzlich wieder zu metaphysischen Konzepten hinwandten. Dies ist vergleichbar mit den Erklärungsversuchen von Beginn der Menschheitsgeschichte an.

Die Frühzeitmenschen hatten aus Erklärungsnot diverse Aspekte der Realität mit Geisteskräften und Gottheiten erklärt. Auch Platon und Aristoteles kamen nicht um metaphysische Erklärungen umhin.  Sowohl Ptolemäus als auch Keppler erachteten metaphysische Wirkkräfte bei der Betrachtung ihres geo- bzw. heliozentrischen Weltbildes noch als selbstverständlich.

Im Anschluss war die Realitätsbeschreibung allmählich zu einer rein physikalischen Wissenschaft geworden.

 

Nun war es Einstein, der in Anbetracht der ungelösten Ätherfrage und der elektromagnetischen Energiequantelung (Plancksches Strahlungsgesetz) metaphysische Lösungsansätze wie masselose Teilchen und eine krümmbare Zeit einbrachte. 

• Die Annahme "masseloser Teilchen" führte u.a. zur Teilchen-Welle-Dualität (Louis de Broglie), zu "Austauschteilchen"(Satyendranath Bose) und zu "virtuellen Teilchen" (Richard Feynman).

• Die Annahme einer "speziellen" (mathematisch konstruierten) Relativität von physikalischen Bewegungen und Ereignissen führte zu gesonderten Eigenrealitäten eines jeden existierenden Objekts mit jeweils relativer Eigenbewegung, Eigenzeit, Eigenwahrnehmung und Eigenalterung.

• Die Annahme eines vierdimensionalen Objekts "Raumzeit" machte den sich gravitativ verdichtenden dreidimensionalen Raum zu einer substanziell undefinierbaren, mechanisch unerklärbaren "gekrümmten Raumzeit"
• • in der man Zeit krümmen, strecken und stauchen kann (u.a. Zeitdilatation),
  • durch die sich ohne Medium (mittels abstrakter mathematischer Felder)
  • • Wellen fortbewegen können,
    • Magnetismus und Gravitation ausbreiten können.

• Zudem musste sowohl die Bewegung masseloser Teilchen als auch die geschaffene krumme Raumzeit mit der Mathematik dieser "speziellen Relativität" in Einklang gebracht werden. Dies führte u.a.
• • zu kosmischen Singularitäten, die eigentlich ebenso wenig sein dürfen (Urknall aus dem Nichts sowie Schwarze Löcher, deren Inneres zu einem hypothetischen Nichts wird)
  • zu einem sich mit Überlichtgeschwindigkeit ausbreitenden Raum(was eigentlich auch nicht sein dürfte), sowohl nach dem Urknall (Inflation) als auch noch heute. Weit entfernte Galaxien entfernen sich gemäss dem aktuell anerkannten Modell noch heute mit Überlichtgeschwindigkeit von unserer Galaxie.
  • zu Antimaterie (Paul Dirac), die sich eigentlich schon zu Beginn gemeinsam mit sämtlicher Materie zu einem Nichts hätte auflösen müssen.

• Das seit Newton erkannte Problem "spukhafter Fernwirkungen" blieb dabei völlig ungelöst: die Physik fand keine physikalisch-mechanische Erklärung für u.a. Gravitation, Magnetismus, elektromagnetische Wellen und Atomkernkraft. Die Suche danach wurde mehr oder minder eingestellt. An die Stelle von mechanischer Erklärung traten mathematische Konzepte und abstrakte Erklärungen (z.B. in der sprachlichen Ausdrucksform von "Austauschteilchen" oder "Feldern" als "Verursacher" oder "Träger" von Wechselwirkungen).

Was sich schon seit Menschengedenken gezeigt hatte, zeigte sich erneut: wenn die Basis eines Realitätsmodells mit Metaphysischem ausgestattet wird, dann ergeben sich einerseits Diskrepanzen, andererseits weiten sich die metaphysischen Aspekte aus. Dem Modell mussten weitere metaphysische Elemente hinzugefügt werden, um dessen Basis aufrecht zu erhalten.

 

In all diesen Bereichen führt jede neue Begründung und Erklärung sowohl zu Teillösungen als auch zu neuen Diskrepanzen. Wikipedia listet Dutzende ungelöste Probleme innerhalb der Physik auf.

 

Da kein absolutes Bezugssystem gefunden werden konnte (Michelson-Morley-Experiment) und da Licht als immer und überall gleich schnell beurteilt wurde, stellte Albert Einstein zwei Thesen auf

1. Jedes Objekt im Universum befindet sich in einem ruhenden Bezugssystem,
   • zu dem sich alles andere relativ bewegt.
   • bei dem wie überall sonst die selben physikalischen Gesetze gelten, unabhängig von der eigenen relativen Geschwindigkeit bezüglich anderer Objekte.
2. Licht kommt bei jedem Objekt mit der selben Geschwindigkeit an, unabhängig von dessen eigenem Bewegungszustand.

• Wenn jemand im Garten sitzt, dann treffen die Lichtwellen der Sonne mit Lichtgeschwindigkeit bei ihm ein.

• Wenn ein Flugzeug mit Überschall über diesen Garten in Richtung Sonne fliegt, dann treffen die selben Lichtwellen der Sonne auch bei diesem Piloten mit Lichtgeschwindigkeit ein, obwohl er der Sonne entgegenfliegt und die Lichtwellen mit höherer Geschwindigkeit auf ihn treffen müssten.

• Wenn ein Flugzeug mit Überschall über diesen Garten in die Gegenrichtung fliegt (weg von der Sonne), dann treffen die selben Lichtwellen der Sonne auch bei diesem Piloten mit Lichtgeschwindigkeit ein, obwohl der von der Sonne wegfliegt und die Lichtwellen demnach langsamer bei ihm eintreffen müssten.

Zur Berechnung dieser Annahme galt es die Galileo-Formel v_rel=v₁+v₂ anzupassen. Albert Einstein griff auf eine Formel zurück, die konstruiert worden war, damit Licht überall gleich schnell bleibt.

Lorentztransformation

 

Der obere Teil der Lorentztransformation entspricht der Galileo-Transformation. Der untere Teil der Formel stellt sicher, dass das Gesamtergebnis niemals schneller ist als Lichtgeschwindigkeit.

 

 

Kleine Paradoxa bei irdischen Geschwindigkeiten

 

Bei irdischen Geschwindigkeiten entsteht im Vergleich mit der galiläischen Berechnung kaum ein Unterschied.

• Wenn z.B. ein Auto mit 100 km/h aus einem Kilometer Entfernung auf eine Strassenbeleuchtung zufährt, braucht es hierfür gleich viel Zeit wie bei der klassischen Berechnung. Der untere Teil der Lorentztransformation wird neutralisiert.

t = d/v = 1km/100km/h = 1 h/100 = 3600 s / 100  = 36s

Das Fahrzeug erreicht die Laterne nach genau 36 Sekunden

• Wenn sich z.B. 2 Autos mit 100 km/h aus 2 Kilometer Entfernung entgegenfahren, treffen sie nach der Lorentztransformation anstatt nach 36 Sekunden nach 36.0000000000004 Sekunden aufeinander.

Eine Stoppuhr bei der Laterne misst 36 Sekunden.

Stoppuhren in den Fahrzeugen messen  gemäss Einstein

• 36.0000000000004 Sekunden, falls sie aufeinander zufahren,

• 36 Sekunden, falls sie auf die Strassenbeleuchtung zufahren.

• Paradox ist, dass das selbe Fahrzeug bei der selben Fahrt unterschiedlich lange braucht, je nachdem ob der Fahrer die Fahrt zur in der Mitte ruhenden Strassenbeleuchtung berechnet oder bezüglich eines entgegenkommenden Fahrzeugs.

 

 

Paradoxa bei Höchstgeschwindigkeiten

 

Bis zu 50 bzw. 100% Geschwindigkeitsverlust

 

Mit wachsenden Geschwindigkeiten führt die Formel zu immer stärker werdenden Berichtigungen, bis hin zu folgendem Extremfall bei Lichtgeschwindigkeit:

• Falls eine Uhr mit Lichtgeschwindigkeit (c) auf einen ruhenden Punkt zufliegt, misst sie für die Strecke von 1/4 Lichtjahr ein Viertel Jahr.

 

ly=lightyear, y=year

t = d/v = 1/4ly / 1ly/y = 1/4y

 

• Falls die selbe Uhr allerdings berechnet, wann sie einer mit c entgegenkommenden Uhr begegnet, braucht sie für die selbe Strecke ein halbes Jahr.

Eine Stoppuhr in der Mitte misst ein Vierteljahr bis zur Begegnung.

Stoppuhren, die von den Objekten mitgeführt werden, messen

• ein Vierteljahr in Relation zur ruhenden Mitte

• ein halbes Jahr in Relation zum entgegenkommenden Objekt

• Das Paradox ist hier enorm. Je nachdem ob die von links kommende Uhr den Zeitbedarf zur ruhenden Mitte oder zur entgegenkommenden Uhr berechnet, braucht sie nur halb bzw. doppelt so lange.

c + c = c

Die Lorentztransformation eliminiert bis zu 50% der relativen Gesamtgeschwindigkeit bzw. bis zu 100% der Geschwindigkeit eines der beiden sich aufeinander zubewegenden Objekte.

 

• Bei der Annahme, dass kein Fahrzeug der Serie X schneller als 200 km/h fahren kann, bleibt in der klassischen Relativität die Möglichkeit offen, dass sich die Fahrzeuge entgegenfahrend mit 400 km/h kreuzen, ohne dass eins der Fahrzeuge seine Höchstgeschwindigkeit überschreitet.

• In der SR geht dieser Teil der Realität bei Höchstgeschwindigkeit verloren: Zwei Lichtwellen können sich nicht mit 2c kreuzen. Obwohl sie beide mit je c unterwegs sind, bleibt ihre Kreuzungsgeschwindigkeit c. Dies obwohl kein physikalisches Gesetz verletzt würde, falls sie sich mit 2c kreuzen würden, denn jede einzelne Welle überschreitet dabei c nicht.

 

 

Eigenrealitäten

 

In Einsteins Modell passt sich die Realität den Bewegungszuständen von Objekten an.

• Unabhängig davon, ob sich Objekte relativ rasch oder langsam oder gar nicht bewegen: jedes Objekt darf als ruhend betrachtet werden. Die gesamte Realität bewegt sich relativ zu ihm und die physikalischen Gesetze sind unbeeinflusst vom Bewegungszustand dieses Objekts.

• Gleichzeitig relativiert die Formel die Geschwindigkeiten, berechnet sie neu, anders.

 

Lokale Sterne, die sich mit Lichtgeschwindigkeit entfernen

 

Einsteins Annahmen führen im Zusammenhang mit der gewählten Formel zu weiteren Konsequenzen. Bekanntlich bedarf es wenig Energie, um kleine Teilchen zu beschleunigen und sehr viel Energie, um grosse Massen zu beschleunigen.

Die These, dass sich jedes Objekt als ruhend betrachten kann (als eigenes Bezugssystem) führt zu folgendem Sachverhalt:

• Dass z.B. die Sonne mit relativ wenig Energie ein ganz kleines Teilchen (ein Neutrino) auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigen und wegschleudern kann, ist heute unbestritten. Ein Neutrino kann sich nachweislich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit bewegen.

• Doch aus der Sicht des Neutrinos, das gemäss Einstein als ruhend betrachtet werden kann, entfernt sich die Sonne mit Lichtgeschwindigkeit.

 

Die Sonne bewegt sich relativ zum Neutrino gleich schnell wie das Neutrino relativ zur Sonne.

• Da gemäss Einstein im Bezugssystem des Neutrinos die selben physikalischen Gesetze gelten, kann sich scheinbar ein dermassen massives Objekt wie ein Stern mit nahezu Lichtgeschwindigkeit bewegen. 

• Gleichzeitig wird ausser Acht gelassen, wer von wem beschleunigt wurde. Sobald ein Objekt (z.B. ein Neutrino) eine konstante Geschwindigkeit erreicht hat, erhält es in Einsteins Modell eine vom Beschleunigerobjekt losgelöste Eigenrealität. Vergangene Ursachen und Wirkungen werden aufgehoben.

 

 

Sterne, die Neutrinos mit nahezu Lichtgeschwindigkeit wegschleudern und sich von diesen dann nicht entfernen

 

Ein interplanetares Neutrino a fliegt mit 0.9999c auf einen Stern B zu, der gerade ein Neutrino b emittiert hat.

• Aus der ruhenden Sicht von Neutrino a nähert sich Stern B mit 0.9999c, und Neutrino b nähert sich mit c.
• Das bedeutet, dass sich in der Eigenrealität von Neutrino a Neutrino b kaum merklich von Stern B entfernt, obwohl sich Neutrino b von Stern B  mit 0.9999c entfernen sollte. 
• Aus der Sicht des ruhenden Neutrino a treffen sowohl Stern B als auch Neutrino b nahezu gleichzeitig bei ihm ein.

 

Relativistische Uneindeutigkeit bei fehlendem kosmischem Bezugssystem

 

Annahme einer Beobachtung: 2 Sterne bewegen sich objektiv messbar mit 0.0004c aufeinander zu.

 

Welche Werte sollen nun für die Berechnung der relativistischen Geschwindigkeiten für v1 und v2 in die Lorentztransformationsformel eingesetzt werden? 

 

Falls v₁=0, dann ist v₂=0.0004c. Doch vielleicht ist v₁=0.0001c und v₂=0.0003c, oder v₁=0.0002c und v₂=0.0002c?

 

Jede solcher zahllos möglicher Annahmen führt zu einem unterschiedlichen Resultat. Ohne kosmisches Koordinatensystem sind relativistische Geschwindigkeiten nicht eindeutig bestimmbar. Die spezielle Relativitätstheorie ist wegen ihren eigenen Grundaussagen unspezifisch.

 

 

 

Auch bei der Lösungssuche für die physikalische Bedeutung der Planckschen Strahlungsgleichung waren die Schlussfolgerungen des Michelson-Morley-Experiments zentral.

 

Mit der Annahme, dass der Raum ein physikalisches Medium ist, ein dreidimensionales Raumgitter, in dem sich Lichtwellen mechanisch ausbreiten, wäre die Annahme von Lichtteilchen und einer Wellen-Teilchendualität unnötig geblieben.

• Analog zu Schall, wo Teilchen (Luftmoleküle) das Medium für Schallwellen bilden, würden im Sinne von Maxwell die Raumteilchen dieses Raumgitters diese Aufgabe übernehmen.

• Analog zu den einzelnen Atomen der Luft, die z.B. auf das Trommelfell stossen, würden die Teilchen des Raums quantifizierbar auf die Netzhaut und andere Detektoren oder Oberflächen stossen.

Doch zum damaligen Zeitpunkt war ein substanzieller Raum als inexistent betrachtet worden. Dennoch bedurfte es in Anbetracht der Planckschen Strahlungsgleichung einer Quantifizierung. Andernfalls würden Plancks Gleichungen zwar die korrekten Resultate liefern, bliebe physikalisch jedoch unverstanden und unerklärt.

 

Dies führte Einstein zur Annahme, dass Licht bzw. Lichtwellen "aus einer endlichen Zahl von in Raumpunkten lokalisierten (unteilbaren) Energiequanten" besteht.

 

 

Unbestreitbar hatte Einstein im Zusammenhang mit dieser Quantifizierung Gleichungen gefunden, die der Realität prüfbar entsprechen.

 

Tatsächlich macht es mathematisch keinen Unterschied, ob es sich bei den ankommenden Impulsen von Lichtwellen um metaphysische Energieübertragung von materielosen Lichtquanten oder um physische Stösse von realen, materiellen Raumteilchen handelt. 

 

Einsteins Gleichungen erklärten u.a. den photoelektrischen Effekt: Wenn Licht auf Metall trifft (z.B. Zink), werden messbar Elektronen aus dem Metall herausgelöst. Erklärbar und berechenbar war dieser Effekt nur unter der Annahme von diskreten Energieeinheiten. In diesem Zusammenhang waren es die von Einstein postulierten Photonen, die als "masselose Lichtteilchen" auf dem Metall aufprallen. Ihre Energie übertragen sie dabei quantifiziert, zählbar.

 

Einstein erhielt schliesslich 1921 "für die Entdeckung des Gesetzes des photoelektrischen Effekts" den Nobelpreis. Die Skepsis damals war innerhalb der Wissenschaftler noch gross. Einsteins metaphysischen Ansätze wurden als irrational, nicht nachvollziehbar, unlogisch, verwirrend und unwissenschaftlich aufgefasst. Nicht seine Forscherkollegen sondern die Medien hatten Einstein zum Wissenschaftsstar gemacht. Unausgesprochen erhielt er daher den Nobelpreis weder für seine Relativitätstheorie noch für seine Lichtquantentheorie.  Es war den damaligen Forschern unmöglich, sich zu einer solchen Preisvergabe durchzuringen. Zu widersprüchlich schienen den Gremiumsmitgliedern  Einsteins metaphysischen Ansätze.

 

Trotz Skepsis bewährten sich die Gleichungen. Gleichzeitig führten sie zu zusätzlichen metaphysischen Objekten und Realitätsbeschreibungen (u.a. Photonen, Wellen-Teilchen-Dualität, Bosonen, virtuelle Teilchen...) .  

 

Die Existenz eines materiellen Raums wurde dennoch nicht unmittelbar verworfen. Zwar machten Albert Einsteins Theorien mittels Photonen und allgemeiner Relativität die Betrachtung eines substanziellen Äthers zumindest mathematisch vorübergehend unnötig. Dennoch hielt auch er an der Existenz eines materiell strukturierten Raums fest, so zumindest noch 1920: "Gemäß der allgemeinen Relativitätstheorie ist ein Raum ohne Äther undenkbar; denn in einem solchen gäbe es nicht nur keine Lichtfortpflanzung, sondern auch keine Existenzmöglichkeit von Maßstäben und Uhren, also auch keine räumlich-zeitlichen Entfernungen im Sinne der Physik."

 

Schliesslich blieb nicht nur die Suche nach einem substanziellen Raum ergebnislos, sondern die Gemeinschaft der Physiker gewöhnte sich an scheinbar metaphysische Ereignisse im Weltraum. So werden heute elektromagnetische Wellen und Gravitationswellen als "nicht mediengebunden" bezeichnet. Unter "elektromagnetische Wellen" kann inzwischen vielerorts nachgelesen werden: "Anders als zum Beispiel Schallwellen benötigen elektromagnetische Wellen kein Medium, um sich auszubreiten."

 

 

Viele physikalische Experimente können mathematisch mit einer Theorie metaphysischer, masseloser Teilchen innerhalb einer Wellen-Teilchendualität erklärt werden. 

 

 

Einsteins Idee eines gravitativ gekrümmten Raums erwies sich als ebenso erfolgreich wie sein Ansatz der Quantifizierung von Energieeinheiten. Die Kombination des gravitativ verdichteten Raums mit Einsteins metaphysischer Relativität führte (analog zu den metaphysischen materielosen Teilchen) zu einer gekrümmten Raumzeit und zu weiteren metaphysischen  Schlussfolgerungen und entsprechenden Paradoxa.

 

Mathematisch und technisch folgte auf Einsteins Hypothesen physikwissenschaftlich eine ausserordentliche Erfolgszeit, begleitet von ausserordentlichen Diskrepanzen (u.a. Singularitäten oder Vakuumkatastrophe).

 

Die metaphysischen Elemente wurden zur wissenschaftlichen Gewohnheit. Die Skepsis der zeitgenössischen Forscher wich dem Erfolg der scheinbaren Fakten ("shut up and calculate").

 

  

 

Lichtwellen verändern ihre Richtung in der Nähe von gravitativen Zentren durch eine Verlangsamung, verursacht durch eine dortig erhöhte Raumdichte. Dadurch erreichen sie teilweise auch Objekte, die eigentlich im Schatten des Hindernisses liegen.

 

Für die Erklärung und Berechnung z.B. des Gravitationslinseneffekts oder einer "Zeitdilatation" (mathematisch konstruierte Geschwindigkeitseinbusse) bedarf es einzig einer Raumverdichtung. Es braucht dazu keine gravitativ beeinflusste masselose Teilchen oder eine gekrümmte Raumzeit oder relativistischer Formeln, die gleichzeitig zu einer Realitätsaufspaltung mit Eigenrealitäten führen.