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Siehe auch Flugtheorie.de

Jan Peter Apel

Was sind Inertial-Systeme?

Inertial-Systeme sind eine geschickte Zusammenfassung von Objekten, die die geistige Erfassung der Funktionismen der Natur erleichtert. Es teilt die sehr vielen Ereignisse der Natur in einzelne abtrennbare Bereiche ein. Inertialsysteme mit all ihren Komponenten können als einzelne kompakte Objekte betrachtet und behandelt werden, was auch der Zweck ihrer Erfindung ist. Für das, was in ihnen geschieht, ist das Inertialsystem das Bezugssystem. Der Bezugspunkt für die Beziehungen eines Inertialsystems zur Umwelt ist jedoch der Fixpunkt der Welt (siehe "Das Aus der allgemeinen Relativitätstheorie").
Inertial-Systeme bestehen aus winzigen Teilchen wie Myonen über miteinander verbundene Teile (Raumschiff) und unverbundene nur gleich bewegte Objekte. 

In der Lehre werden Inertialsysteme als bewegte Systeme mit konstanter Geschwindigkeit beschrieben, d. h. als unbeschleunigte Systeme. Innerhalb eines Inertialsystems wäre es unmöglich, zu detektieren, ob es sich bewegt oder nicht. Das trifft am anschaulichsten für ein sich nicht beschleunigendes Raumschiff vor. Da auf der Erde in vertikaler Richtung eine Beschleunigung vorliegt, wird von der Lehre die Erdoberfläche nicht als Inertialsystem angesehen. Werden aber die Gechehnisse auf der Erde in horizontale und vertikale aufgeteilt, so zeigt sich, daß in der Horizontalen alle Kriterien für ein Inertialsystem erfüllt sind.
Billard kann zum Beispiel nur in einem unbeschleunigten System, einem Inertialsystem, gespielt werden. "Billard in einem dreidimensionalen Raum" ist natürlich auf der Erde nicht möglich, nur in einem sich nicht beschleunigendem Raumschiff. Somit ist die Konsequenz unvermeidbar, daß in horizontaler Richtung die Erdoberfläche ebenfalls ein Inertialsystem darstellt.

Was macht ein System aber erst zu einem Inertialsystem? Wo liegt der "Witz der Sache"?

Inertialsysteme sind Systeme, die sich durch ihre Bewegungsgeschwindigkeit gegenüber der Umgebung bzw. gegenüber einem Bezugspunkt unterscheiden.

Wie können die Geschwindigkeiten von Inertialsystemen bestimmt werden? Mit der Zeitdilatation, die sie besitzen
(siehe Kapitel "Animation Zeitdilatation"). Zeitdilatation entsteht nur durch Newtonsche Bewegungen aufgrund von durch Kräfte verursachte Beschleunigungen. Newtonsche Bewegungen sind  Bewegungen gegenüber dem Nullpunkt der Welt.
Was ist, wenn ein Inertialsystem keine Bewegung gegenüber dem Nullpunkt hat? Dann ist es ein so genanntes "ausgezeichnetes"-System, Es zeichnet sich dadurch aus, daß die Zeit in ihm mit der höchstmöglichen Geschwindigkeit dieser Welt läuft, es besitzt keine Zeitdilatation. Ein zweites "ausgezeichnetes " Inertialsystem ist das, das sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegt. Die Zeit in ihm steht still. Nach dem Lehr-Dogma gäbe keine “ausgezeichneten“ Inertialsysteme.

Das Ergebnis ist eine neue grundlegende Definition der Inertialsysteme mit dem "Witz der Sache", was Inertialsysteme sind:

Inertial-Systeme sind "Zeitinseln"

Die Schuldefinition ist darin enthalten, denn: gleiche Zeitdilatation für alle Teile eines Inertialsystems ist gleichbedeutend mit gleicher Geschwindigkeit.

Das Erkennen der Natur mittels aller ihrer einzelnen Objekte ist unmöglich. Alle Vorgänge in diesem Kosmos geschehen in Inertialsystemen. Je nach deren Newtonscher Bewegung zum absoluten Nullpunkt geht die Zeit in ihnen langsamer, durch die Zeitdehnung verursacht. Auf der Erde ist die Zeitdilatation für alle Objekte die gleiche. Kleinste bestehenden Unterschiede der Gravitation im Erdoberflächeninertialsystem werden ignoriert, ebenso wie kleinste Unterschiede der Objektgeschwindigkeiten innerhalb Inertialsystemen, sonst macht ein Inertialsystem ja keinen Sinn. Letztlich ist natürlich jedes einzelne Objekt ein Inertialsystem für sich. Aber dafür wäre der Name System unsinnig. Da jedoch auch ein Myon eine Zeitdilatation hat, muß davon ausgegangen werden, daß auch in ihm Zeit-Operationen laufen, so daß es ein Inertialsystem ist. Sein Lauf der Zeit zeigt sich durch seine Radioaktivität. Ob Partikel, die keinen Zeitlauf in sich haben, auch ein Inertialsystem sind, ist zu definieren.

Innerhalb Inertialsystemen laufen alle Operationen nach Newtonscher Physik ab. Und zwar mit dem Zeitfortschritt, das im Inertialsystem läuft, entstanden durch die Zeitdilatation aus der Bewegungsgeschwindigkeit des Inertialsystems. Das bedeutet, daß die Newtonsche Physik relativistisch ist. Relativistisch ist, daß Naturereignisse mit verschiedenen Zeitabläufen bestehen. Aber, eine andere Physik als die Newtonsche gibt es in diesem Kosmos nicht. Die Gesetze der Newtonschen Physik gelten im Inertialsystemen unverändert! Das bedeutet absolut: in Inertialsystemen bedarf es keiner Korrektur durch den relativistischen Faktor, für alles, was in ihm geschieht.

Korrekturen mit dem relativistischen Faktor sind nur erforderlich, wenn von einem Inertialsystem in ein anderes gesehen wird. Korrigiert werden muß die Sicht des Betrachters und nicht das im beobachteten System Gesehene. Wenn z. B. in einem sehr großen schnellen Raumschiff ein Auto gegen eine Wand fährt, sieht es für den Beobachter wie Zeitlupe aus. Aber, der daraus resultierende Schaden am Auto paßt nicht zum scheinbar zu langsamen Fahren. Die Uhr des Betrachters läuft dafür zu schnell. Der Tacho im Auto
im Raumschiff zeigt jedoch in der Tat die hohe Geschwindigkeit an, die genau zu den Verwüstungen paßt. Die Uhr des Beobachters muß mit dem relativistischen Faktor vom Raumschiff angepaßt werden. Beobachtungen vom absoluten Nullpunkt in bewegte Inertialsysteme hinein zeigen immer langsamere Abfolgen von Ereignissen in ihnen (Zeitlupe). Beobachtungen aus bewegten Inertialsysteme in stationäre oder langsamer bewegte zeigt im Gegensatz dazu schnellere Geschehensabläufe in ihnen (Zeitraffer). 
Neben den zwei “ausgezeichneten“ Inertialsystemen durch die Geschwindigkeitsgrenzbedingungen besteht noch ein "besonderes" Inertialsystem, das dadurch gekennzeichnet ist, daß wir in ihm leben. Für uns ist es das, das unser Leben und unsere Technologie bestimmt.

In einem Inertialsystem läßt sich entgegen der Schullehre ohne Sicht nach außen herauszufinden, welche Bewegung es hat. Es muß im Inneren ein Objekt mit bekannter Geschwindigkeit beobachtet werden. Und ein solches ist das Licht. Seine Geschwindigkeit muß in allen Richtungen gemessen werden. Es ergeben sich ein Minimal- und Maximalwert, die die Richtung der Bewegung anzeigen. Aus der Differenz zur Lichtgeschwindigkeit errechnet sich die Geschwindigkeit z. B. eines Raumschiffes. Sie versteht sich gegenüber dem Fixpunkt der Welt.

Für alle Beobachtungen, die wir von unserem Trägheits- bzw. Inertialsystem aus machen, benutzen wir dieses als Nullpunkt. Frühe Beobachtung von diesem "Nullpunkt" aus führten zum falschen zirkulieren des Himmels über uns. Das wurde erst nach Jahrtausenden mit schwierigsten Geburtswehen erkannt. Die Idee, daß Jahrhunderte danach noch weitere Fehler gleicher Art entstehen könnten, kam nie auf. Erst Einstein kam zu einem neuen Bezugspunkt, einen kräftefreien Körper auf seiner Geodäten. Aber, daß dieser Bezugspunkt nicht frei von Bewegungen ist, erkannte er nicht. Sicherlich war dies sein größter Fehler. So fand er auch die beiden speziellen Inertialsysteme, die durch die Grenzen der Bewegungen bestimmt sind, nicht.

Wie ist mit dem Inertialsystem der Erdoberfläche umzugehen?
Es hat eine konstante Newtonsche Grundgeschwindigkeit, die Fluchtgeschwindigkeit der Erde. Entsprechend ist seine Zeitdilatation. Für alles, was in ihm geschieht, stellt es den Nullpunkt. Bewegungen gegenüber ihm werden daher auch als absolute bezeichnet. Das wird als normal empfunden, ist es aber nicht. Das absolute "absolut" des gesamten Kosmos steht noch darüber.
Der Unterschied des Erdinertialsystems zu einem "normalen" Inertialsystem besteht darin, daß es eine Beschleunigung in vertikaler Richtung besitzt. So, als wäre es in Einsteins sich stetig beschleunigendem Aufzug im freien Weltraum. Deshalb gelten in ihm die Gesetze für Inertialsysteme nur in horizontaler Richtung. Für alle vertikalen Bewegungen muß der Beschleunigungseinfluß beachtet werden. Dennoch haben die Menschen mit ihrem Intellekt einen Durchblick
gefunden, der zur Findung der Bewegungsgesetze führte. Der Mensch schaffte es, separat in horizontaler und vertikaler Richtung zu denken. Die kinetische Physik wurde also trotz der einseitigen Beschleunigung des Erd-Inertialsystems so gefunden, wie sie in allen Inertialsystemen gänzlich ohne Beschleunigungen gilt.

Aber, was der Mensch bis heute nicht schaffte, ist relativ von absolut zu unterscheiden, das bedeutet fiktiv von wahr. Rad-, Auto-Fahrer und Flugzeugpiloten sehen die entgegen kommende Luft und sie glauben, das ist wahr. Aber ebenso wie der Begriff "absolut" in seiner höchsten Bedeutung auf den festen Punkt der ganzen Welt bezogen ist, muß er durch Mangel an anderen Ausdrucksweisen auch für Vorgänge innerhalb Inertialsysteme benutzt werden. Von den an einem Natugeschehen beteiligten Gegenstände muß der eine gefunden werden, der den Bezugspunkt stellt und damit ein für dieses Geschehen "absolut" definiert.

Fliegen ist z. B. ein gravierendes Beispiel. Es sind nur zwei Objekte beteiligt, ein Flugkörper und die Luft. Um einen Bezugspunkt zu finden, heißt die Regel, daß das Objekt, das die Energie für einen Vorgang liefert, das sich bewegende Objekt ist. Es ist das aktive Objekt. Das andere Objekt reagiert nur, ist passiv. Das passive Objekt ist immer das Objekt, das den Bezugspunkt des Vorganges stellt, egal, ob es sich gegenüber der Erdoberfläche bewegt oder nicht! Es beherbergt die wichtigste Frage: was passiert mit ihm, wenn das aktive Objekt mittels Energiezufuhr auf es einwirkt? Beim Holzhacken ist zum Beispiel das Holz das passive Objekt. Die Axt ist das aktive, es hat die Energie in seiner Bewegung, mit der es das Holz teilt. Die Axt bewegt sich durch das Holz hindurch und nicht das Holz entlang der Axt. Genau so strömt nicht die Luft an einem Flugobjekt vorbei, sondern ein Flugobjekt bewegt sich durch die Luft, egal, wie sich die Luft dabei aus anderen Ursachen bewegt!
Da ein Flugobjekt die Luft aber in Bewegungen versetzt, läßt sich der "Bezugspunkt" nicht  in der Nähe des Flugobjektes definieren. Es gilt: die Luft ist in dem Zustand, den sie ohne Einwirkung eines Flugojektes  beibehalten hätte, der Bezugspunkt des Geschehens Fliegen. Die Luftkraft ergibt sich aus den kinetischen Verschiebungen, die ein Flugobjekt der Luft erteilt.
Die Kopie des Fliegens mit dem Windkanal mit seinem Austausch von Ursache und Wirkung unterstützt die Ansicht, daß die Luft, die sich relativ an einem Flugobjekt vorbei bewegt, eine wahre Strömung sei. Die entscheidende Frage für das Fliegen ist aber: was passiert mit der Luft? Die Antwort liegt nur in der Beobachtung der Luft aus dem Zustand, den sie ohne die Einwirkung eines Flugobjektes wie Flugzeug, Vogel oder Hummel beibehalten hätte. Die Antwort liegt also nicht in der Beobachtung der Luft vom sich bewegenden Flugobjekt aus. Beobachtungen aus Bewegungen sind immer relativ, d. h. unwahr. Das zeigt, daß der Mensch unendliche Schwierigkeiten hat, in der Natur absolut von relativ zu unterscheiden, d. h. richtig von falsch.

Die Einblicke in die Welt sind einzuteilen in absolut absolute, absolute und relative. Absolut absolute sind die, die sich vom Fixpunkt der Welt aus ergeben. Absolute sich von Inertialsystemen aus gesehen ergeben. Relative Einblicke sind die, sie sich aus bewegendem Standort ergeben. Niemals kann eine korrekte Theorie aus einer relativen Perspektive gefunden werden.