Der Äther

Aufbauend auf dem Modell des Äthers ersannen die Forscher immer neue Mechanismen zur Beschreibung der Natur und erfanden letztlich auch die Maschinen. Doch alle Errungenschaften sind nicht denkbar ohne die Vorarbeit vieler Pioniere, Vordenker und Erfinder, welche in ihrem Denken über die Wirklichkeit eines gemeinsam hatten: Der alles durchdringende Äther. Die Struktur und die Eigenschaften dieses Äthers wird bei den einzelnen Forschern meist unterschiedlich beschrieben. Einige Pioniere der Ätherforschung werden anhand eines kurzen Streifzuges durch die Entwicklungsgeschichte dargestellt. Das Augenmerk wird insbesondere dorthin gelegt, wo früher schon versucht wurde, die elektromagnetischen oder gravitiven Kräfte sowie der Aufbau der Materie anders als auf Grund der heute geltenden Lehrmeinung zu betrachten.



Seit dieser Zeit machten sich die Menschen des Abendlandes Gedanken über den Aufbau der Materie, des Raumes, des Lichtes und vieles mehr. So war es der Grieche Demokrit (ca. 440 v. Chr.), welcher das Konzept der kleinsten Bausteine (Atom) begründete, um den Aufbau der Materie und des Raumes zu erklären. Das atomistische Konzept von Demokrit ist der Ursprung verschiedenster Äthertheorien, von welchen bis heute nicht die letzte geschrieben worden ist.

Dabei ist die ätherfreie Formulierung der Physik noch nicht mal einhundert Jahre alt. Bis zum Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts wurde der Äther als realer Bestandteil der Welt angesehen. Der Äther diente als anschauliches Modell für die Wechselwirkungen in Elektrizität, Magnetismus, Gravitation, Temperatur, usw. und hatte lange Zeit einen festen Platz im Weltbild der Wissenschaften. Dem aufmerksamen Leser wird es nicht entgehen, daß mit den heutigen Erkenntnissen der Physik der Äther längst durch verschiede Hintertüren wieder Einzug in die theoretischen Modelle genommen hat. Allerdings hat seine Bezeichnung gewechselt. Die häufigste Bezeichnung ist heute die Nullpunktstrahlung, die Strahlung also, welche im Vakuum bei Null Kelvin immer noch vorhanden ist.

Warum lehnt die heutige Wissenschaft einen Äther ab?

Geht man dieser Frage nach, so ist es sehr erstaunlich, wie wenig es gebraucht hat, um den Äther über Bord zu werfen. Eine einzige Annahme aus der Relativitätstheorie hat genügt, den Äther abzuschaffen: »Es gibt kein absolutes Bezugssystem.«

Was bedeutet das? Wie allgemein bekannt, ist der Hauptpfeiler der speziellen Relativitätstheorie die Annahme der absoluten Konstanz der Lichtgeschwindigkeit. Diese von Albert Einstein willkürlich getroffene Annahme erwies sich als sehr erfolgreich. Schon mit dieser Annahme und ein wenig Geometrie und einfacher Mathematik war es endlich möglich, die Formel E = m× c2 herzuleiten. Denn dieser Zusammenhang wurde vor Einstein schon von Lorentz und anderen vermutet, konnte aber bis dahin nicht durch eine einfache Herleitung bewiesen werden. (Der endgültige experimentelle Nachweis gelang erst mit dem Beginn der Kernspaltung.) Mit der Annahme der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit konnte auch die von Lorentz geforderte Längenverkürzung bei bewegten Körpern rein mathematisch hergeleitet werden. Lorentz selbst hat diesen Zusammenhang aus Betrachtungen eines bewegten Teilchens in einem Äther schon vorher vorausgesagt. [7]

Doch damit nicht genug. Denn wenn sich ja nichts schneller als das Licht bewegen darf, wie sieht dann ein sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegter Beobachter ein Körper, der ebenfalls mit Lichtgeschwindigkeit auf ihn zurast? Nun, wegen der zweiten Annahme der absoluten Konstanz der Lichtgeschwindigkeit darf auch die Summe nicht größer als die Lichtgeschwindigkeit werden, was zum Begriff der Zeitverschiebung von bewegten Körpern geführt hat. Mit all diesen Konsequenzen zweier Annahmen entstand ein völlig neues Bild von Raum und Zeit mit der Aussage, daß jedes bewegte System quasi seine eigene Zeit mitführt. Die Zeit war also nicht mehr absolut, nur die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum ist absolut. Und wenn es keine absolute Zeit mehr gibt, dann darf es auch kein System mehr geben, das als absolut betrachtet wird. Oder anders gesagt, es gibt kein einziges Koordinatensystem, bei dem auch nur eine Raum- und Zeitachse unabhängig von der Geschwindigkeit des Systems ist. Das Koordinatensystem, mit dem ja alle physikalischen Vorgänge gemessen werden, ist von der Eigengeschwindigkeit abhängig oder anders gesagt, nicht absolut. Ebenso ist es nicht möglich, irgend ein bewegtes System als höherwertigeres System zu bezeichnen, alle Systeme sind gleichwertig.

Dies hat dazu geführt, daß der Äther, der zuletzt als absolut ruhendes Medium betrachtet wurde (Lorentz), aufhören mußte zu existieren, denn sonst gäbe es ein ausgezeichnetes Bezugssystem, demgegenüber alle anderen bewegten Systeme nicht gleichberechtigt wären. Sehr dankbar wurde da von der Wissenschaft das schon vorher gemachte Experiment von Albert Michelson und Edward Morley herangezogen [7]. In diesem Experiment haben die beiden Wissenschaftler mit einer Spiegelanordnung gleichzeitig und mit demselben Lichtstrahl die Laufzeitunterschiede der Lichtstrahlen zwischen den Spiegelwänden gemessen, und zwar mit unterschiedlichen Positionen bezüglich der Bewegung der Erdoberfläche gegenüber. der Umlaufbahn. Damit sollte der Einfluß eines Äthers auf die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichtes gemessen werden. Doch zur Überraschung war die Lichtgeschwindigkeit in beiden Richtungen gleich groß.

Damit war der Äther im physikalischen Weltbild überflüssig und machte einer Disziplin Platz, die nicht als Naturwissenschaft gilt: die Mathematik. Der Siegeszug der Mathematik in der Naturwissenschaft konnte seit dieser Zeit bis in den heutigen Tag nicht mehr gebremst werden. Der Preis dafür ist, daß wir heute in der Physik anstelle von anschaulichen Modellen nur noch abstrakte mathematische Ableitungen finden. (So richtig extrem wird das allerdings erst in der Quantenphysik.)

Die ganze Sache mit der Lichtgeschwindigkeit hat eine erstaunlich schlechte experimentelle Abstützung. Beispielsweise ist es nicht möglich, die Lichtgeschwindigkeit nur in eine Richtung zu messen, so wie das bei der Radarmessung von Fahr- oder Flugzeugbewegungen gemacht wird. Man benötigt immer eine Hin- und Rückwärtsbewegung des Lichts und suchen dann nach Interferenzen. Der Grund ist einfach, wir kennen kein schnelleres Meßmittel als das Licht. Das heißt aber, wir messen die Lichtgeschwindigkeit selbst auch nur mit Licht. Ein anderes Beispiel: Wir können nachmessen, daß sich die Lichtgeschwindigkeit innerhalb eines bestimmten Fehlerbereichs überall auf der Erde und unabhängig von der Position der Erde auf ihrer Umlaufbahn um die Sonne immer als konstant zeigt. Wie können wir sicher beweisen, daß die Lichtgeschwindigkeit auch außerhalb unserer 'Reichweite', also außerhalb unseres Sonnensystems oder innerhalb atomarer Gebilde ebenfalls den gleichen Wert aufzeigen würde? Wir können es bis heute nicht, sondern wir vermuten es bloß auf Grund der physikalischen Modelle. Alle astronomischen und quantenphysikalischen Zahlenangaben basieren aber letztlich darauf, daß die Lichtgeschwindigkeit auch bis zu den am weitesten noch meßbaren Objekten immer konstant ist.

Relativitäts- und Quantentheorie

Heute ist es in der Physik üblich, mit immer noch gigantischeren Beschleunigern dem Wesen der Materie und der Kräfte auf die Spur zu kommen. Alle Anstrengungen sind voll auf die Materie konzentriert. Kräfte werden durch Austauschteilchen erklärt, die Energie wurde schon länger der Materie gleichgesetzt. Die Idee, daß alle physikalischen Vorgänge nur durch Teilchen und deren Wechselbeziehungen beschrieben werden können, hat ihren Ursprung in einem anderen Stützpfeiler der heutigen Naturwissenschaft: In der Quantenphysik. Der Beginn der Quantenphysik fällt fast mit dem Beginn der Relativitätstheorie zusammen und beide hatten ihren Ursprung beim Querdenker Albert Einstein.

Auch die Physik der Atome hatte dazumal eine bewegte Zeit. Die Bezeichnungen der Atommodelle änderten sich stets nach dem Namen des Physikers, der gewisse Eigenschaften von Atomen am besten mit einer neuen Theorie erklären konnte. Was war das Problem? Als man herausfand, daß auch die Atome, die Unteilbaren also, doch in Kerne und Elektronen aufgeteilt werden konnten, mußten entsprechende Modelle her, die das stabile Zusammenwirken von negativen Elektronen und positiven Kernen erklären konnten. Die zentrale Frage ist bis heute: «Was hindert das negative Elektron an dem Absturz auf den positiven Kern?» Das Bohr'sche Modell einer Elektron-Kern-Bewegung um den gemeinsamen Schwerpunkt konnte bald nicht mehr gehalten werden. Denn die allgemeine Relativitätstheorie brachte die Erkenntnis, daß beschleunigte Ladungen ständig Energie abstrahlen. Das kreisende Elektron würde zunehmends an Energie verlieren und unaufhaltsam auf den Kern stürzen. Doch wie wir alle wissen, tut es das nicht, sondern alle nicht radioaktiven Atome bleiben stabil.

Nun geschah wieder etwas, das zwar als Lösung der obigen Frage durchaus funktioniert, dessen Ursache aber völlig unerklärlich ist. Die Elektronen nämlich geben im Atom ihr Dasein als Teilchen auf und werden zur stehenden Welle rund um den Kern. Jeder stabile Energiezustand entspricht einer stehenden Welle. Das Elektron verzaubert sich quasi zu einer Welle. Diese Welle strahlt keine Energie mehr ab und nimmt auch keine Energie mehr auf, das Atom bleibt stabil. Und genau an diesem Punkt ist die Unvereinbarkeit der beiden mächtigen Pfeiler der Physik heute zu suchen. Wie ist es möglich, daß eine "Wirkung", welche weit außerhalb vom Kern den streng kausalen Gesetzen der Relativitätstheorie als Teilchen gehorcht, in der Nähe vom Kern diesen Gesetzen nicht mehr gehorcht und mehr einer stehenden Welle ähnlich sieht?

Die Aussagen und Konsequenzen der Quantentheorie sind wirklich sehr erstaunlich und haben in vielen Fällen zu völlig neuartigen Technologien, insbesondere in der Elektronik, geführt. Und das, ohne daß jemals das Wesen hinter der Quantenphysik verstanden wurde! Die Quantenphysik ist bis heute nur ein mathematisches Gebilde, ohne daß ein fundierteres, anschauliches Modell zugrunde liegt.

Die Vorzüge eines Mediums

Ein anschauliches Modell ist erst wieder möglich, wenn versucht wird, in der Naturwissenschaft die Existenz eines Mediums oder Äthers ernst zu nehmen. Es gibt keinen experimentellen Beweis, daß kein Äther existiert. Selbst Einstein hat oft erwähnt, daß mit dem Michelson/Morley Experiment nicht nachgewiesen werden kann, daß kein Äther existiert. (Es gibt mindestens fünf verschiedene Erklärungen für das Ergebnis dieses Experimentes.) Der Äther wurde nur überflüssig, weil neue physikalische Modelle diesen nicht mehr benötigt haben, und nicht, weil dessen Nicht-Existenz bewiesen werden konnte.

Es gibt immer mindestens zwei Arten, etwas zu beschreiben. Die eine Art zerlegt das zu untersuchende Objekt in immer kleinere Teile (Deduktionismus und Reduktionismus), die andere Art erklärt ein Objekt mit seinen Wechselwirkungen mit seiner Umgebung (Kybernetik und Holismus). Um ein Teilchen erklären zu können, kann es entweder immer weiter zerlegt werden (heute bis zu den Quarks), oder es kann als eine Summe von Wechselwirkungen mit der Umgebung betrachtet werden. In diesem Zusammenhang soll die Mathematik von Peter Plichta Erwähnung finden, der nicht mehr einen Punkt im Raum sondern den Raum um einen Punkt beschreibt [36]. Es ist durchaus möglich, daß mit der Hilfe dieses völlig neuen Ansatzes auch ein neues Verständnis für die Struktur des Raumes entstehen wird, sei das nun der mathematische Zahlenraum oder der reale, physikalische Raum.

Es gibt einige Fragen, die im Ansatz wahrscheinlich nur dadurch gelöst werden können, daß wieder ein Medium oder Äther mit einbezogen wird. Diese Fragen lauten etwa:

* Wie können die verschiedenen Erscheinungsformen von Materie anschaulich erklärt werden?

* Warum gibt es gerade diese und keine anderen Teilchen ?

* Warum gibt es nur zwei 'Elementarteilchen' (Protonen und Elektronen), die auch isoliert vom Atomverbund noch völlig stabil bleiben?

* Wie können alle uns bekannten Wechselwirkungen zwischen der Materie anschaulich und nicht nur formal erklärt werden?

Das alles ist wie ein kindliches Fragespiel, das auf jede Antwort wieder mit einer Frage weitergeht. Schon oft hat die Wissenschaft geglaubt, abgesehen von ein paar Kleinigkeiten die Welt völlig beschreiben zu können. Zurückschauend muß man sich fragen, wie die Wissenschaftler zu dieser Zeit nur so kühn sein konnten. Dabei vergessen viele, daß wir heute wieder an einem solchen Punkt stehen. Es wird sicher nie möglich sein, die Natur, und damit die Schöpfung, vollständig beschreiben zu können. Rückt man einmal von diesem ehrgeizigen Zwang ab, so sind Veränderungen im Wissen plötzlich nicht mehr ein Umstoßen einer einzigen wahren Beschreibung, sondern nur ein weiterer Schritt auf dem Weg zum besseren Verständnis der Naturvorgänge.

Die verschiedenen Äthermodelle

Nachfolgend werden chronologisch einige Äthermodelle verschiedener Wissenschaftler und Techniker vorgestellt. Natürlich gehen neben den Wissenschaftlern und Technikern auch viele religiöse, medizinische und gesellschaftliche Denker von einem universellen, alles durchdringenden Äther aus. Es ist im Rahmen dieser Zusammenfassung nicht möglich, alle bekannten Äthermodelle mit einzuschließen. Die Qualität dieser Beschreibung von verschiedenen Äthermodellen soll nicht unter einer Auflistung gleicher Äthermodelle leiden.

(1638, 1644) René du Perron Descartes

Eine erste detaillierte Beschreibung des Äthers findet man 1638 bei René Descartes. Sein Äther bestand aus drei verschiedenen flüssigen Ätherstoffen, aus denen das gesamte Universum gebildet ist. So war beispielsweise das Licht eine Druckwelle in einem dieser drei Ätherstoffe. Ferner beschrieb er die Beugungs- und Reflexionserscheinungen des Lichts mit seinem Dreistoffmedium.

Als erster beschrieb Descartes 1644 den Magnetismus als Wirbelbewegung einer Ätherflüssigkeit um eine gemeinsame Achse, dessen Enden die magnetischen Pole darstellen. Diese Wirbeltheorie blieb sehr lange erfolgreich und wurde von Leonard Euler und Bernoulli und andern (Siegrist) weiter verwendet.

(1678) Christiaan Huygens und Isaak Newton

Diese althergebrachte Vorstellung eines Äthers glich dem eines feinstofflichen Lichtäthers. Daneben gab es auch einen Äther für die Temperatur, für die elektrischen und die magnetischen Erscheinungen sowie einer für die Gravitation. Das Licht wird im optischen Äther, entgegengesetzt zu Newtons Meinung, ähnlich wie Schallwellen in der Luft übertragen.

Newton selbst bevorzugte die Meinung, daß Licht durch eine Art Partikelstrom (Korpuskeltheorie) übertragen wird, denn stellt man dem Licht einen undurchsichtigen Körper in den Weg, bilden sich scharfe Schattenlinien. Eine Druckwelle hingegen müßte sich um den Körper brechen, was aber nicht beobachtet wird. Ausschlaggebend für das Druckwellenmodell war aber letztlich, daß sich zwei kreuzende Lichtstrahlen gegenseitig nicht beeinflussen, was bei einer Partikelströmung aber unweigerlich der Fall gewesen wäre. Bei späteren Untersuchungen stellte man zudem fest, daß sich das Licht im Bereich seiner Wellenlänge doch um Kanten bricht, was dem Huygens-Modell zum Durchbruch verhalf [7].

(1743) Jean-Antoine Nollet

Der französische Abt Nollet erfand ein einfacheres Zweistoffmodell für den Äther, um das Wesen der Elektrizität zu erklären.

(1747) Benjamin Franklin

Obwohl eher bekannt durch seine Blitzforschungen hat Franklin die Theory von Nollet weiter entwickelt zu einem Einstoffmodell, um die Elektrizität zu erklären. Er war der erste, welcher die Erhaltung der elektrischen Ladung postulierte. Er nannte das Ätherfluid, welches er der Elektrizität gleichsetzte, das Positive Fluid. Später entdeckte Faraday auch die Grenzen seines Fluidmodells, als er Situationen vorfand, wo Elektrizität Wirkungen über weite Distanzen aufzeigte.

(1759) Franz Ulrich Theodosius Aepinus

Aepinus verfeinerte den Äther nach Franklin weiter, so daß er die Wirkungen über große Distanzen beschreiben konnte. Er war auch der Entdecker der elektrischen Influenz.

(1785) Charles Augustin de Coulomb

Coulomb erlangte seine Berühmtheit bis in die heutigen Tage durch den experimentellen Nachweis mit Torsionswaagen, daß die elektrische Kraftwirkung zwischen zwei Ladungen sich umgekehrt proportional zum Quadrat deren Entfernung verhält. Weniger bekannt waren seine Vorstellungen über den Äther, welche sich an Aepinus anlehnten. Allerdings hat Coulomb wieder ein Zweistoffmodell verwendet und sein Modell auch für Magnetismus angewendet. Ab diesem Zeitpunkt brach ein heftiger Konflikt zwischen den Anhängern der Ein- und Zweistoffmodelle aus.

(1812, 1828) Siméon Denis Poisson

Poisson entwickelte 1812 das Zweistoffmodell von Coulomb für den Äther weiter. Er zeigte, daß sich Ladungen in einem Leiter auf dessen Oberfläche so verteilen müssen, daß die elektrischen Kräfte im Leiter Null werden. Er berechnet die Oberflächenladungsdichte und leitet für das elektrische Potential in einem stromdurchflossenen Leiter eine Gleichung her, welche heute noch in der ganzen Physik als Poisson-Gleichung bekannt ist.

Basierend auf den Arbeiten von Navier und Augustine Louis Cauchy zeigt Poisson 1828, daß für den festen, elastischen Äther sowohl transversale als auch longitudinale Wellenausbreitungen möglich sind.

(1816) Augustin Jean Fresnel

Im Jahr 1815 zeigte David Brewster, daß Licht, welches von einem Spiegel unter einem bestimmten Winkel reflektiert worden ist, von einem zweiten Spiegel verschieden stark reflektiert wird, wenn man diesen um den eintreffenden Lichtstrahl dreht. Dieses Verhalten konnte nicht mehr mit den bestehenden Modellen der Longitudinalwelle erklärt werden. Bei nachfolgenden Interferenzversuchen stellte Fresnel 1817 schließlich fest, daß das Licht nach einer Spiegelung oder nach einer Brechung polarisiert ist. Das heißt, die Lichtwelle schwingt bezüglich der Bewegungsrichtung nicht mehr in alle Richtungen, sondern nur noch in eine ausgezeichnete Richtung. Eine Schwingung, die senkrecht zur Bewegungsrichtung erfolgt, kann aber nur noch als Transversalwelle beschrieben werden, Druckwellen, die longitudinale Schwingungen sind, lassen sich nicht polarisieren.

Diese Entdeckung brachte die Vermutung, der Äther müsse von einer Art elastischer, fester Körper sein, denn nur feste Körper sind in der Lage, transversale Wellen zu übertragen. Ein vorher gasähnlicher Äther wurde also durch einen elastischen, feststoffähnlichen Äther abgelöst.

Aus diesem Äthermodell wurden verschiedene Versuche abgeleitet, die Geschwindigkeit von bewegten Körpern oder des Lichts gegenüber dem Äther zu messen.

Es zeigte sich aber, daß das Licht offenbar unabhängig von der Eigengeschwindigkeit einer Quelle immer mit der gleichen Geschwindigkeit übertragen wird. Daraus entwickelte sich die Vorstellung eines Äthers, der mit den Körpern, in diesem Fall mit der Erde, mitgeführt wird, so daß eben keine Unterschiede mehr meßbar sind ( Fizeaus, Stokes).

Im Jahre 1881 zeigten Albert Michelson und Edward Morley mit ihrem berühmten Interferenzversuch, daß sich die Lichtgeschwindigkeit bis auf die feinste Auflösung nicht unterscheidet, ob der Lichtstrahl in Bewegungsrichtung der Erde oder senkrecht dazu gemessen wurde. Daraus wurde von George Gabriel Stokes und Heinrich Hertz der Schluß gezogen, daß der Äther von der Erde mitgeführt werde [7].

(1827) Claude Louis Marie Henri Navier

Mit den exakten Gleichungen für die Schallwellenausbreitung in einem elastischen Festkörper begann die Suche nach einer detaillierten mathematischen Theorie für den Äther, welche auf den bis dahin bekannten Gleichungen der Kontimuumsmechanik beruhten ( Gauss, Poisson, Stokes).

(1839) James MacCullagh

MacCullagh ersann einen elastischen Äther, in dem keine longitudinalen Schwingungen vorkommen. Er führte neu das Konzept der rotierenden Ätherelemente anstelle von deren Deformation ein. Diese Theorie ergab dieselbe Wellengleichung wie sie für das elektrische Feld und die magnetische Induktion in der Maxwell’schen Theorie bekannt sind. Sein Ansatz findet sich in vielen Äthertheorien bis in die heutige Zeit.

(1839, 1897) William Thomson

Im gleichen Jahr hat William Thomson (Lord Kelvin) die Theorie von MacCullagh übernommen und darin einige Änderungen vorgenommen.

Er entwickelte fast völlig unbeachtet von den wissenschaftlichen Kollegen die Äthertheorie für Elementarteilchen weiter, welche aus verknoteten und verketteten Ringwirbeln besteht [50]. Allerdings räumte 1897 Lord Kelvin ein, daß eine solche Wirbeltheorie wegen den zu erwartenden Dissipationserscheinungen des Äthers keine stabilen Elementarteilchen wie das Elektron hervorbringen können.

(1861, 1873) James Clerk Maxwell

Michael Faraday hat sehr wenig theoretische Schriften verfaßt. Vielmehr bildeten seine außerordentlich vielen Experimente eine wesentliche Grundlage für die Arbeiten von Maxwell. Maxwell hat in seinen ersten Schriften (1861) mechanische Modelle für die Konstitution des Äthers angegeben und sie auch erfolgreich verwendet. Dieser Äther war geschichtet in rotierende Wirbelelemente – welche das magnetische Feld bildeten – und dazwischen liegende elektrisch polarisierbare Ätherkügelchen (Maxwell nannte sie Molekeln), welche das elektrische Feld bildeten.

Ein elektrisches Feld ist nach Faraday und Maxwell nichts anderes, als eine Verschiebung dieser Ladungsdipole (Molekeln) um eine bestimmte Strecke. Die Ketten von Äthermolekeln sind die Kraftlinien und die Ladungen an den Leiteroberflächen entsprechen den Endladungen dieser Ketten. Schon drei Jahre später hat Maxwell sein zugrundeliegendes Äthermodell in den Hintergrund gestellt und publizierte erstmals alle seine berühmten Gleichungen [29], die im Wesentlichen das folgende besagen:

1. Wo ein elektrisches Feld auftritt, entsteht ein elektrisches Feld von solcher Art, daß in jedem Volumen die Ladung durch die Verschiebung gerade kompensiert wird.

2. Durch jede geschlossene Flache tritt ebensoviel magnetische Verschiebung ein wie aus. Das heißt, es gibt keine freien magnetischen Ladungen.
3. Um einen elektrischen Strom, sei es ein Leitungs- oder Verschiebungsstrom, windet sich ein magnetisches Feld.
4. Um einen magnetischen Verschiebungsstrom windet sich ein elektrisches Feld im umgekehrten Sinne.

Häufig wird in kritischen Abhandlungen darüber berichtet, Maxwell habe seine Theorie mit 20 Quaternionengleichungen ( Quaternionen sind hyperkomplexe Zahlen, welche neben der reellen Achse nicht nur eine imaginäre Achse haben sondern deren drei) aufgeteilt, welche später durch Heavyside und Gibbs in vektorieller Form niedergeschrieben worden seien. Tatsache ist, daß Maxwell – notabene ein Schüler des Strömungstechnikers und Mathematikers Stokes – seine Gleichungen immer in vektorieller Form angegeben hat. Ja die vektorielle Form stellt bei Maxwell die grundlegende Form dar. In einer Publikation 1865 [28] schreibt Maxwell die Gesetze in 20 Gleichungen auf, welche man heute als Komponentenschreibweise von Vektoren darstellen würde. Mit Quaternionen selbst hat Maxwell nie Berechnungen oder Herleitungen durchgeführt, sondern er hat nur seine schlußendlich erhaltenen Gleichungen noch in der Schreibweise von Quaternionen aufgeführt, weil er immer glaubte, die von William Rowan Hamilton 1843 [16] entdeckten Quaternionen hätten eine tiefere Bedeutung für seine Theorie.

Tatsächlich wurden später Maxwells Gleichungen in eine, kompakte vektorielle Form transformiert. Diese heute gebräuchlichen Maxwell-Gleichungen verlieren in dieser Form insbesonders in der Darstellung des elektrischen Feldes ihre verständlichere Originalform, sie sind jedoch nicht grundsätzlich falsch. Ebenso ist aus der heutigen Darstellung der originale Bezug zur Strömungstechnik nicht mehr so einfach ersichtlich.

(1892) Hendrik Antoon Lorentz

Nachdem durch verschiedene Messungen gezeigt wurde, daß offenbar die Lichtgeschwindigkeit eine Konstante ist, folgerte Lorentz höchst einfach: Der Raum ist schlicht gefüllt durch einen dynamischen Äther, welcher im Mittel im Raume ruht. Damit sind im Prinzip absoluter Raum und Äther identisch. Der absolute Raum ist kein Vakuum sondern ein Etwas von bestimmten Eigenschaften, dessen Zustand durch die Angabe zweier gerichteten Großen, das elektrische und das magnetische Feld, beschrieben wird, und das als solches Äther heißt. Diese Annahme geht noch etwas weiter als die Theorie Fresnels. Dort ruhte der Äther das Weltraumes in einem Bezugssystem, wofür man auch absolute Ruhe sagen konnte. Aber der Äther innerhalb der materiellen Körper wird von diesem zum Teil mitgeführt.

Lorentz verzichtete auf die ganze oder teilweise Mitführung des Äthers und kommt zu demselben Ergebnis. Um das Experiment von Michelson und Morley erklären zu können, griff Lorentz eine Idee von George FitzGerald (1892) auf und baute sie in seine Theorie ein. Die durch grobe Kühnheit überraschende Hypothese lautet nun einfach: Jeder Körper, der gegen den Äther in Bewegung ist, zieht sich in Bewegungsrichtung abhängig vom Quadrat der Eigengeschwindigkeit zusammen. Diese Längenveränderung ist heute unter dem Begriff Lorentzkontraktion wohlbekannt. Lorentz weitete seine Idee soweit aus, daß sich bewegte Materie real, nicht nur scheinbar, verkürzt. Damit konnte auch erklärt werden, warum Michelson und Morley keine Geschwindigkeitsunterschiede des Lichtes entgegen oder senkrecht zum Äther messen konnten. Weiter entdeckte Lorentz, daß in einem gleichförmig bewegten System ein anderes Zeitmaß verwendet werden muß, damit alle elektromagnetischen Vorgange in bewegten Systemen genau so ablaufen wie im absolut ruhenden Äther. Lorentz nannte die Zeitmessung in den verschiedenen Systemen einfach "Lokalzeit". Im Unterschied zu Einstein entstanden bei Lorentz keine scheinbaren Längenverkürzungen oder Zeitdilatationen, sondern reale.

Ein Beobachter nimmt in einem System nach Lorentz immer dieselben Vorgange wahr, mag dieses im Äther ruhen oder sich in geradliniger, gleichförmiger Bewegung befinden. Damit verliert aber der Äther selbst vollkommen den Charakter einer Substanz. Wenn zwei relativ zueinander bewegte Beobachter das gleiche Recht haben zu sagen, er ruhe im Äther, so könne es eigentlich keinen Äther mehr geben.

Die Äthertheorie führte in ihrer höchsten Entwicklung von Lorentz zur scheinbaren Aufhebung des Grundbegriffes! Zuerst hat man den Äther eigens dazu erdacht, damit ein Träger der elektromagnetischen Kräfte im leeren Raum vorhanden ist. Schwingungen ohne etwas, was schwingt, sind in der Tat undenkbar. Aber die Behauptung, im leeren Raum seien feststellbare Schwingungen vorhanden geht über jede mögliche Erfahrung hinaus. Elektromagnetische Kräfte sind immer nur an der Materie nachweisbar. Der leere, von der Materie völlig freie Raum, ist überhaupt kein Gegenstand der Beobachtung. Feststellbar ist nur: Von diesem materiellen Körper geht eine Wirkung aus und trifft an jenem materiellen Körper einige Zeit später ein. Was dazwischen geschieht, ist rein hypothetisch oder willkürlich. Das bedeutet, die Theorie darf das Vakuum mit Zustandsgrößen, Felder oder dergleichen nach freiem Ermessen ausstatten, mit der einzigen Einschränkung, daß dadurch die an materiellen Körpern beobachteten Veränderungen in einen straffen, durchsichtigen Zusammenhang gebracht werden. [7]

Ausgerechnet in dieser Auflösungsphase des Äthers, welcher streng genommen schon bei Maxwell 1864 begonnen hatte, sich aber vor allem zwischen Lorentz (1892) und Einstein (1905) Manifestierte, entstanden höchst skurrile Äthermodelle von wissenschaftlichen Laien, welche aber wegen ihrer erlangten Publizität und erstaunlichen Andersartigkeit nicht verschwiegen werden sollen.

(1896) John Worrell Keely

Eine der erstaunlichsten Äthertheorien überhaupt ist diejenige von John Worrell Keely. Mitten in der Zeit, wo die Wissenschaft gerade an der Entschlüsselung des Rätsel des Lichtes arbeitete, präsentierte Keely eine Theorie, die auch heute noch völlig unverstanden ist. Keelys Äther besteht aus sieben Ebenen oder Schichten innerhalb eines Moleküls bis hinunter zu der eigentlichen ätherischen Energieform: Ebene 1: Molekular, 2: Intermolekular, 3: Atomisch, 4: Interatomisch, 5: Ätherisch, 6: Interätherisch und 7: Leuchtender Äther. Alle Energieströme bestehen aus drei gleichzeitig wirkenden Kräften, die alle ihre speziellen Eigenschaften haben. Diese Kräfte stehen in einem klaren harmonischen Verhältnis zueinander. Ebenso stehen alle sieben Ätherschichten in verschiedenen harmonischen Verhältnissen zueinander. Keely gelang es nun, die einzelnen Komponenten der drei Kräfte gezielt durch Klänge zu beeinflussen.

Die ganze Theorie Keelys lehnte sich sehr stark an die Gesetze der musikalischen Töne - insbesonders des Dreiklangs, was noch heute von seinen Anhängern kaum verstanden wird. Keely war es angeblich möglich, mit Hilfe seines Modells verschiedene Energiekonverter zu bauen, deren Funktion allerdings von der offiziellen Wissenschaft vehement angezweifelt wurde. Es erschienen einige Artikel dazu im heute noch sehr bekannten US-Magazin Scientific American. So soll es Keely mit Hilfe von Klängen möglich gewesen sein, tonnenschwere Gebilde hochzuheben und nach Wunsch zu verschieben, Atomstrukturen aufzulösen oder umzuwandeln oder Energie direkt aus der Materie freizusetzen. Es ist die Symmetrie und die bestechende Schönheit von Keelys Äther, kombiniert mit dem musischen Fach der Musik sowie die ihn umrankenden Legenden, was diese Theorie zu der spektakulärsten des letzten Jahrhunderts macht. [3] [4] [5]

(1905) Albert Einstein

Aus seiner berühmten Arbeit [13], welche sich für den Äther so folgenschwer auswirkte, soll hier der einleitende Teil wiedergegeben werden:

»Daß die Elektrodynamik Maxwells – wie dieselbe gegenwärtig aufgefaßt zu werden pflegt – in ihrer Anwendung auf bewegte Körper zu Asymmetrien führt, welche den Phänomenen nicht anzuhaften scheinen, ist bekannt. Man denke z.B. an die elektrodynamische Wechselwirkung zwischen einem Magneten und einem Leiter. Das beobachtete Phänomen hängt hier nur ab von der Relativbewegung von Leiter und Magnet, während nach der üblichen Auffassung die beiden Fälle, daß der eine oder der andere dieser Körper der bewegte sei, streng voneinander zu trennen sind. Bewegt sich nämlich der Magnet und nicht der Leiter, so entsteht in der Umgebung des Magneten ein elektrisches Feld von gewissem Energiewerte, welches an den Orten wo sich die Teile des Leiters befinden, einen Strom erzeugt. Ruht aber der Magnet und bewegt sich der Leiter, so entsteht in der Umgebung des Magneten kein elektrisches Feld, dagegen im Leiter eine elektromotorische Kraft, welcher an sich keine Energie entspricht, die aber – Gleichheit der Relativbewegung bei den beiden ins Auge gefaßten Fällen vorausgesetzt – zu elektrischen Strömen von derselben Größe und demselben Verlaufe Veranlassung gibt, wie im ersten Falle die elektrischen Kräfte.

Beispiele ähnlicher Art, sowie die mißlungenen Versuche, eine Bewegung der Erde relativ zum "Lichtmedium" zu konstatieren, führen zu der Vermutung, daß dem Begriffe der absoluten Ruhe nicht nur in der Mechanik sondern auch in der Elektrodynamik keine Eigenschaften der Erscheinungen entsprechen, sondern daß vielmehr für alle Koordinatensysteme, für welche die mechanischen Gleichungen gelten, auch die gleichen elektrodynamischen und optischen Gesetze gelten, wie dies für die Größen erster Ordnung bereits erwiesen ist. Wir wollen diese Vermutung (deren Inhalt im folgenden "Prinzip der Relativität" genannt werden wird) zur Voraussetzung erheben und außerdem die mit ihm nur scheinbar unverträgliche Voraussetzung einführen, daß sich das Licht im leeren Raume stets mit einer bestimmten, vom Bewegungszustände des emittiereden Körpers unabhängigen Geschwindigkeit V fortpflanze. Diese beiden Voraussetzungen genügen, um zu einer einfachen und widerspruchsfreien Elektrodynamik bewegter Körper zu gelangen unter der Zugrundelegung der Maxwell‘schen Theorie für ruhende Körper. Die Einführung eines "Lichtäthers" wird sich insofern als überflüssig erweisen, als nach der zu entwickelnden Auffassung weder ein mit besonderen Eigenschaften ausgestatteten "absolut ruhender Raum" eingeführt, noch einem Punkte des leeren Raumes, in welchem elektromagnetische Prozesse stattfinden, ein Geschwindigkeitsvektor zugeordnet wird.«

Der kühne Schritt von Einstein war der logische Schluß, welcher er aus der Lorentz Theorie ableitete und einen Äther, der sowieso nicht nach außen in Erscheinung tritt, konsequent abschaffte. Die Idee der Gleichberechtigung aller Bezugssysteme hielt er jedoch bei. Lorentz hat viele Folgerungen von Einsteins oben zitierter Publikation vorweggenommen. Die Leistung Einsteins bestand vor allem darin, daß er die Universalität der von Lorentz erkannten Gesetzmäßigkeiten erkannte und in einer kompakten Form ausdrücken konnte.

Daraus entstand die spezielle Relativitätstheorie für gleichförmig, geradlinig bewegte Körper. Nun folgte das, was sich erst nach der Abschaffung des Äthers einfinden konnte. Die Mathematik übernahm die Konstruktion des leeren Raumes. Durch das Fehlen jeglicher Modellvorstellungen werden bis heute die Wechselwirkungen der Gravitation in der allgemeinen Relativitätstheorie nur noch durch vierdimensionale Feldtensoren beschrieben. Der Äther wurde letztendlich durch die Mathematik ersetzt. Und trotzdem, die nachfolgend aufgelisteten Arbeiten zeigen, daß sowohl von den konventionellen Physikern als auch von alternativen Denkern neue oder anders verpackte Beschreibungen des Äthers wieder auftauchen.

(1905) Edmund Taylor Whittaker

Zu einer anderen Lösung für die Maxwell'schen Gleichungen kam 1905 der Mathematiker Whittaker. Seine Lösungen beinhalten keine Transversalwellen sondern bestehen aus einer unendlichen Summe von Longitudinal- oder Druckwellen (Besselfunktionen) [53], [54]. Whittaker zeigt in seinen Abhandlungen, daß auch Druckwellenmodelle als Lösung der Maxwell'schen Gleichungen in Frage kommen. Dies läßt die Annahme eines Äthers nach Fresnel oder Lorentz weiterhin zu.

Mit diesem Modell ist es nicht nur möglich, die elektromagnetischen Wellen als Druckwellen in einem Äther zu erklären, es ist weiterhin auch möglich, eine Wechselwirkung zwischen Elektromagnetismus und der Schwerkraft formal herzuleiten. Es ist in diesem Zusammenhang erwähnenswert, daß seit 1989 (Brittingham, Ziolkowski, Beseris, Shaarawi) wieder erfolgreich Druckwellen als exakte Lösungen skalarer Wellenfunktionen betrachtet werden. Photonen werden darin als eine sogenannte lokalisierte Welle aus einer Überlagerung unendlich vieler Druckwellen dargestellt. Durch vereinfachte, akustische Messungen ( Ziolkowski, Lewis) konnten tatsächlich die vorausgesagten lokalisierten Wellen erzeugt werden [56] [57].

Als großer Anhänger von Äthertheorien hat Whittaker selbst ein umfangreiches Kompendium über die Geschichte des Äthers und der Elektrizität verfaßt [55], welches auch für diese Zusammenfassung eine Grundlage bildete.

(1926) Walter Russell

Der in den USA bestens bekannte und bei mehreren Präsidenten ein- und ausgehende Philosoph, Maler und Bildhauer Dr. Walter Russell lebte die Gabe der Intuition und des kreativen Schöpfens so unermeßlich tief, wie es sehr selten bei Persönlichkeiten in der westlichen Kultur anzutreffen war und ist. Neben seinen hohen künstlerischen Fähigkeiten konnte er auch "intuitiv" das Wesen und die Wirkungen des Universums und der darin sich manifestierten Materie erkennen. In seinem Standardwerk "The Universal One" [43] beschreibt er einleitend den Geist als die einzig wahre kosmische Substanz. Durch ein Modell von ein- und ausrollenden Bewegungen beschreibt er die Kreation der für uns sichtbaren Materie als Illusion von Wechselspielen des Lichts.

Alle Dimensionen (Ausdehnung), alles Stoffliche und alle Kräfte seien nur die Wirkung von zugrundeliegenden zyklischen Vorgängen des Geistes. Dieses wahrhaft schwierige Thema wird in diesem Standardwerk auf über 250 Seiten mit vielen Zeichnungen filigran erklärt, und kann hier in Kürze unmöglich zusammengefaßt werden. So entwickelte Russell zum Beispiel ein Periodensystem der Elemente, welches der damaligen Darstellungen der Wissenschaft um Jahre voraus war. Insbesonders konnte er mit seinem Modell viele zu der Zeit unentdeckte, stabile Elemente und Isotope richtig vorhersagen.

Doch damit nicht genug, in später von ihm erschienen Werken [44], [45] warnte er immer eindringlicher vor der lebenszerstörerischen Eigenschaft der von den Menschen freigesetzten Radioaktivität. Trotz seines direkten Umgangs mit der Führungsspitze der USA wurde ihm dies nicht übel genommen, im Gegenteil. Auf sein Bitten hin wurden in den fünfziger Jahren unter der Leitung (und Finanzierung) der Militärs Versuche zur Transmutation von gasförmigen Elementen und zur Umwandlung der kosmischen Energie in thermische Energie durchgeführt. Von den Bell Laboratories sollen die Original-Messungen von Materialproben vorliegen, welche die Unterschiede vor und nach einer Bestrahlung mit elektromagnetischen Feldern aufzeigen. Demgemäß hat sich in einer gasdicht abgeschlossenen Probe ein signifikanter Anteil von Stickstoff in Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff umgewandelt. Und das wohlgemerkt ohne Abgabe von radioaktiver Strahlung. Die Ergebnisse der Energieumwandlungsversuche sind unbekannt geblieben. Der einzige überlieferte Hinweis ist ein Telegramm von Russell an den Präsidenten Eisenhower, daß eine neue, saubere Energiequelle für die Menschheit zur Verfügung steht.

(1931) Paul Adrien Maurice Dirac

Aus den Aussagen der Quantentheorie entwickelte Paul Dirac eine Gleichung, welche die Bewegung von Elektronen beschreibt, auch wenn sie sich fast mit Lichtgeschwindigkeit bewegen. Nach der Diracgleichung gab es für Elektronen, die an den Kern gebunden sind, nicht nur einen stabilen Zustand sondern es kamen neue und sogar negative Zustandsmöglichkeiten hinzu. Damit wäre es aber theoretisch möglich, daß ein Elektron von einem hohen Energiezustand in immer tiefere Energiezustände hinunterfallen würde, bis es schließlich völlig verschwindet. Dabei würde das Elektron einen unendlichen Betrag von Energie abgeben. Um das zu verhindern erfand Dirac den sogenannten Diracsee. Das bedeutet, daß alle möglichen, positiven Zustände schon von Elektronen besetzt sind, alle negativen, möglichen Zustände von Positronen, dem Antiteilchen des Elektrons.

Das Pauli-Prinzip besagt nun, daß an ein und derselben Stelle nie mehr als ein Elektron vorhanden sein kann. (Im Gegensatz zu den Photonen.) Auf diese Weise stellt sich Dirac das Vakuum als einen See von Teilchen und deren Antiteilchen vor. So kann man sich – ganz ähnlich wie in der Halbleitertheorie – die Struktur des Vakuums, oder eben des Äthers, vorstellen. Dadurch entstand die Vorstellung von Materie und Antimaterie, die nach Dirac immer im gleichen Verhältnis zueinander vorhanden sein müssen [42], [12]. So nebenbei hat Dirac als erster die Existenz von Antimaterie postuliert.

In seiner weiteren Arbeit formulierte Dirac eine Quantentheorie für das elektromagnetische Feld (QED: Quantum Electrodynamics), welche sich jedoch nicht durchsetzen konnte, da damit der Energieerhaltungssatz nicht erfüllt wurde. Dirac führt dazu den heute in der Mathematik, Natur- und Ingenieurwissenschaft als Deltaimpuls bekannten Operator ein. Dieser d -Operator stellt einen unendlich schmalen zeitlichen Impuls mit unendlich hoher Amplitude dar. Damit erhielt Dirac zwar ein leistungsfähiges mathematisches Werkzeug (zum Beispiel für die Spektralbetrachtung nach Jean Baptiste Joseph Fourier der Eigenschwingungen von Elektronen), doch die Wirklichkeit kann mit solchen Unendlichkeiten nicht anschaulich und wahrheitsgemäß abgebildet werden.

(1938) Nikola Tesla

Ein Zitat Teslas anläßlich einer Rede vor dem Institute of Immigrant Welfare vom 12. Mai 1938 lautet: »Es gibt in der Materie keine andere Energie als die, aus der Umgebung empfangene. Schon lange vor uns hat der Mensch erkannt, daß alle wahrnehmbare Materie von einer Grundsubstanz kommt, einem hauchdünnen Etwas, die jenseits jeder Vorstellung den ganzen Raum erfüllt, dem Akasa oder lichttragenden Äther, auf den die lebensspendende Prana oder schöpferische Kraft einwirkt, die in nie endenden Schwingungen alle Dinge und Erscheinungen ins Dasein ruft. Die Grundsubstanz, mit unerhörter Geschwindigkeit in nicht endenden Wirbeln herumgeschleudert, wird zur festen Materie; wenn die Kraft abnimmt, hört die Bewegung auf und die Materie verschwindet wieder und verwandelt sich in die Grundsubstanz zurück. Kann der Mensch diesen großartigen, furchterregenden Prozeß in der Natur lenken? Kann er ihre unerschöpflichen Energien bändigen und sie nach seinem Geheiß alle Funktionen ausüben, ja noch mehr, sie einfach durch die Kraft seines Willens arbeiten lassen?«

Diese aus heutiger Sicht sehr weit fortgeschrittene Weltanschauung Teslas wurde damals überhaupt nicht verstanden. Aus westlicher Sicht ist Tesla aber sicher einer der Ersten, der als Wissenschaftler einen solchen Standpunkt vertritt. So war Tesla auch immer ein Gegner von Einsteins Relativitätstheorie. Tesla selbst hat nie an der Existenz eines Äthers gezweifelt. Es gibt viele Bemerkungen Teslas, wo er den Äther erwähnt, doch nirgends lassen sich heute genaue Hinweise finden, welche Struktur er dem Äther gegeben hat.

In Colorado Springs entdeckte Nikola Tesla nach einem Gewitter eine neue elektromagnetische Wellenart, die er als Longitudinalwelle beschreibt, und welche sich mit Überlichtgeschwindigkeit entlang der Erdoberfläche fortbewegen können (Der Autor vermutet allerdings, daß die Wellen nicht um die Erde, sondern durch die Erde in Form von Neutrinowellen übertragen wurden [51]). Mit Hilfe dieser Wellen baute und patentierte Tesla auch Systeme zur drahtlosen Übertragung von großen Mengen elektrischer Energie, die nicht mit den herkömmlichen Funksystemen der Transversalwelle vergleichbar sind. [14]

(1948) Richard Phillips Feynman

Zusammen mit Sin-itiro Tomonaga, Julian Schwinger und Freeman Dyson entwickelte Richard Feynman eine neue Theorie der Quantenelektrodynamik (QED), wie es vor ihnen schon Dirac jahrelang versucht hat. Mit einem Vorgehen, welches heute "Renormierung" heißt, haben sie schwierige Passagen in Ihren Gleichungen dadurch gelöst, daß anstelle von Unendlichkeiten die effektiv gemessenen Werte (Masse und Ladung) eines Teilchens in die Gleichungen eingesetzt wurde. Dirac hat sich nie mit dieser Renormierung anfreunden können, doch dieser Trick war sehr erfolgreich, konnte doch jetzt das meßtechnisch bestens bekannte Frequenzspektrum des Wasserstoffatoms ( Lamb-Verschiebung) berechnet werden.

Mit den Ergebnissen von Feynman wurde ersichtlich, daß sich ein Photon in unglaublich kurzer Zeit in ein Elektron-Positron-Paar teilen und sofort wieder vereinen kann. Diese virtuellen Teilchen entziehen sich direkt jeder Messung, weil sie viel zu kurzlebig sind. Anderseits erzeugen diese Teilchen ein fluktuierendes Feld (eine Art elektromagnetisches Rauschen), welches auch Wirkungen auf reelle Ladungen hat. Das Vakuum ist nicht mehr leer sondern aufgefüllt wie ein See aus virtuellen Ladungen. Casimir leitete aus den Feynman-Gleichungen die sogenannte Nullpunktstrahlung ab, und schlug dazu sein bekanntes Experiment vor [10].

(1948) Otto Golling

Der deutsche Diplomingenieur baute auf dem Äther nach Lorentz auf und entwickelte das Modell weiter. Golling verglich die Gleichungen von Lorentz mit bekannten Gleichungen aus der Aerodynamik und der Ultraschalltechnik. Die Lorentzkontraktion ist in der Aerodynamik schon seit 1928 als Prantl-Kontraktion bekannt und berechnet die scheinbare Längenverkürzungen von Tragflächen in der Strömungsrichtung.

Golling untersuchte das Michelson/Morley Experiment neu und bemerkt, daß streng genommen nur Phasendifferenzen und keine Weg- und Zeitdifferenzen gemessen wurden. Die Phasen einer Welle, die ein Medium durchläuft, sind aber nicht unabhängig vom Zustand des Mediums, das bereits durch vorangegangene Wellen versetzt wurde. Denn Phasen lassen sich ohne weiteres überlagern. Nur bei einer Front einer Welle gegen ein ungestörtes Medium kann man so rechnen, als ab sich diese Front mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten würde. Die Phasenlage kann sich ändern, die Frontgeschwindigkeit nicht!

Wie beim Elektromagnetismus gilt auch in der Akustik die Lorentzkontraktion. Will zum Beispiel ein Flugzeugführer feststellen, wie schnell er sich gegenüber der Luft bewegt, so kann er dazu die Michelson/Morley Anordnung nicht gebrauchen. Befindet sich zum Beispiel außerhalb des Flugzeuges am Heck ein Lautsprecher und am Bug ein Mikrofon, so empfängt der Pilot immer exakt die ausgesendete Frequenz, egal wie schnell er sich durch die Luft bewegt, solange die Geschwindigkeit gleichförmig bleibt. Da es sich bei dieser Messung um einen stationären Vorgang handelt, wird analog wie im Michelson/Morley Experiment keine Geschwindigkeit zu messen sein. Der einzige Weg, auf diese Weise die Geschwindigkeit zu messen liegt in der Messung eines transienten Vorganges, zum Beispiel einem Knall. Die Zeit, die der Knall vom Heck zum Bug benötigt, gibt einen Aufschluß über die tatsächliche Geschwindigkeit. [15]

(1959) Jakob Huber

Auf Grund seiner Messungen mit einem tonnenschweren, frei auf Schienen beweglichen Radsatz eines Eisenbahnwagens hat Jakob Huber festgestellt, daß bei Beschickung mit Gleich- oder mit Wechselstrom in der Größenordnung von 5000 Ampère der Radsatzes sich zu drehen beginnt [18]. Durch ein eingehendes Studiums dieses Effekts kam Huber zum Schluß, das Magnetfeld sei fest im Raum verbunden, was der Vorstellung des Lorentz-Äthers entspricht.

In einem mehrteiligen Artikel zeigt Huber 1972, daß die Gleichungen der speziellen Relativitätstheorie in einer alternative Form gebracht werden können, worin die Lichtgeschwindigkeit nicht mehr auf einen festen Wert beschränkt zu sein braucht [19]. Er entwickelt daraus ein Teilchenmodell für elektrische Ladungen, welches aus einer um einen unendlich kleinen Kreis umlaufenden elektromagnetischen Welle besteht.

In einer späteren Veröffentlichung leitet Huber die Maxwell’schen Gleichungen für spezielle Randbedingungen aus der Bernoulli‘schen Bewegungsgleichung eines idealen Fluids ab [20]. Der Torus-Ringwirbel gewann eine immer wichtigere Bedeutung bei der Beschreibung von Naturvorgängen [21].

(1977) Josef Raymann

Raymann definiert ein Raum-Zeit-Materie-Feld, welches alle uns bekannten Materieformen von der kleinsten bis zur größten Skala umfaßt. Dieses universale Strahlungsfeld ist in jedem Punkt im Raum vorhanden. Der Äther bei Raymann ist ähnlich dem Lorentz-Äther aufgebaut, auch wenn Raymann nicht mehr von Ätherteilchen sondern von Strahlen spricht. Diese Strahlung erreicht Massekörper aus allen Richtungen des Universums gleich stark und ist bei Abwesenheit von Körpern als völlig homogene Strahlung vorhanden. Raymann erklärt die Gravitationskraft nicht mehr als eine Anziehungskraft, sondern als eine Andruckkraft des universellen Strahlungsfeldes.

Massekörper schwächen diese Strahlung und verzerren so in ihrer Umgebung das Strahlenfeld, was zu einem Druckunterschied der Strahlung führt. Mit Hilfe dieser Theorie ist es möglich, ein sehr anschauliches Bild vom Wesen der Gravitation zu zeichnen. Auch relativistische Effekte lassen sich sehr gut auf diese Art und Weise darstellen. Leider wurde mit Hilfe dieser Theorie nie versucht, auch den Elektromagnetismus zu beschreiben. So ist bei Raymann das Strahlungsfeld nur für die Gravitation verantwortlich. [41]

(1979) Roger Penrose

Für das Photon beschreibt der englische Physiker Penrose ein Wirbelmodell ähnlich einem Torusringwirbel. Obwohl Penrose nie von einem Äther spricht, sondern seine Arbeiten aus der vierdimensionalen Geometrie ableitet, zeigen seine Bilder für das Photon ein bekanntes Gebilde aus der Strömungslehre. Twistoren nennt Penrose seine Gebilde, die nach seinen Angaben die Grundlage für eine alternative Beschreibung von Elementarpartikeln werden können.

(1980) Tom Bearden

Ähnlich wie Moray B. King [22] beschreibt Bearden den Äther als Teilchen von Hyperräumen, die alle senkrecht zueinander stehen. Jede weitere Verdrehung des Raumes hat eine andere Bedeutung (Materie, Elektromagnetismus, Gravitation, Bewußtsein). Interaktionen zwischen den einzelnen Räumen sind im Bereich des Planck'schen Wirkungsquantums möglich. Nach Bearden ist Masse eine reine Wechselwirkung zwischen unserem wahrnehmbaren Raum und den Hyperräumen. Dieser immerwährende Fluß von Hyperteilchen tritt bei unseren Elementarteilchen als Spin in Erscheinung. Somit wird die uns bekannte, stabile Materie ständig von den Hyperteilchen durchflossen.

Diese Hyperfelder sind fundamentalere Felder als die elektromagnetischen Felder, die selbst aus den Hyperfeldern aufgebaut sind. Bearden selbst gibt ein Beispiel um den Hyperfluß an einem Stabmagneten mit Hilfe eines Farbmonitors sichtbar zu machen. Es zeigen sich dabei ganz erstaunliche Muster, die nur mit der Dynamik des Elektronenstrahls und nicht durch statische Eisenfeilspäne erzeugt werden können. [1]

(1982) Burkhard Heim

In seiner sechsdimensionalen Quantenfeldtheorie entwickelt Burkhard Heim ein Modell von Flächenquanten, den Metronen. Diese Metronen treten an die Stelle eines Äthers. Diese Flächen teilen sich ständig und lassen den Weltraum immer größer werden. Die Zeit zwischen zwei Metronenteilungen, die heute noch rund 10-70 m2 groß sind, ist heute noch rund 10-22 Sekunden. Bei jeder Metronenteilung wird wieder eine neue Metronen-Sphäre am Außenrand unseres Universum gebildet. Die Zeit selbst wird so also quantisiert. (Eine Vermutung, die auch schon Tom Bearden geäußert hat.)

Die Dynamik der Flächenquanten, welche die geometrischen Strukturen des Kosmos ausmachen, bestimmen die Strukturen der Elementarteilchen und der Vakuumschwankungen durch Verdichtungen und Verdünnungen der Flächenquanten. Verschiedene Strukturen von Metronenverdichtungen in den sechs möglichen Dimensionen treten als Elementarteilchen, als Photonen oder als Gravitationswellen in Erscheinung. Sind die dynamischen Austauschprozesse von Verdichtungen und Verdünnungen der Metronen zyklisch, dann treten sie physikalisch als Energiequanten in Erscheinung, andernfalls bilden sie den Vakuumzustand.

Die sehr komplexe Theorie benützt neben drei räumlichen Dimensionen und einer zeitlichen Dimension auch zwei informative Dimensionen. Damit ist es möglich, viel subtilere Aussagen zu Phänomenen zu machen, die bisher nicht erklärt werden konnten. So sind zum Beispiel zeitliche Geschehen, die in der physikalischen Welt als Zufallsentscheidungen behandelt werden, von einer übergeordneten Sicht geordnet und wohl determiniert. Reisen an einen weit entfernten Ort müssen nicht mehr unbedingt durch das übliche Raum-Zeit-Kontinuum erfolgen. Es ist ebenso denkbar, daß durch eine Resonanz mit uns bekannten Formen eine Informationsbrücke zu diesem Punkt innert kürzester Zeit geschlagen werden kann. In der Heim'schen Theorie ist auch eine Beziehung zwischen Gravitations- und Magnetfeldern möglich.

Nach Heim sollen sich Gravitationswellen mit 4/3 der Lichtgeschwindigkeit ausbreiten, was eine neue Gruppe von Lorentz-Transformationen nach sich ziehen würde. In der Andersartigkeit der Gravitationswellen gegenüber den elektromagnetischen Wellen liegt nach Heim auch der Grund, daß ihre Wechselwirkungen mit materiellen Systemen von negativer Entropie begleitet sind! [17]

(1983) Timothy Boyer

Ausgangspunkt für Boyers Theorie [8] [9] der stochastischen Elektrodynamik war der 1948 von Hendrik Casimir [10] vorausgesagte und von Sparnaay 1958 [49] nachgemessene Effekt der Anziehung von zwei elektrisch verbundenen, leitenden Platten in einem Vakuum nahe dem absoluten Temperaturnullpunkt. Ein modernes Vakuum wird heute nicht nur durch die Abwesenheit von Masseteilchen definiert, auch jede Temperaturstrahlung muß aus dem Vakuum entfernt werden. Mit dem Nachweis durch das Sparnaay-Experiment (die Meßungenauigkeit soll da allerdings nahezu 100% betragen haben) konnte gezeigt werden, daß auch ein Vakuum solcher Art nicht vollständig leer, sondern immer noch von einer Nullpunktstrahlung ausgefüllt ist. Messungen zeigen, daß die Intensität dieser Strahlung bei höheren Frequenzen immer größer wird. Lamoreaux hat vor kurzem (1997) die Messungen von Spaarny mit einer wesentlich kleineren Meßungenauigkeit von ca. 5% wiederholt und die Theorie von Casimir bestätigt [23].

In der stochastischen Elektrodynamik werden die Wirkungen dieser Nullpunktstrahlung auf die klassische Elektronentheorie von Lorentz angewendet. Dazu werden die Randbedingungen geändert, denen die klassischen Maxwell'schen Gleichungen genügen. Das Vakuum ist jetzt nicht mehr frei von jeglicher elektromagnetischer Strahlung, sondern es enthält statistisch fluktuierende Felder mit dem Nullpunktspektrum. Auf diese Weise findet eine neue Form eines dynamischen Äthers Einzug in die Elektrodynamik. Es wird nun gefordert, daß auch die Nullpunktstrahlung ein Spektrum wie die Temperaturstrahlung hat. Bei jedem anderen Spektrum nämlich wäre das Vakuum nicht mehr im thermischen Gleichgewicht und könnte so zu der Grundlage eines Perpetuum Mobile führen!

Tatsache ist, daß durch die stochastische Elektrodynamik – so heißt dieses Forschungsgebiet – der Äther de facto wieder eingeführt worden ist, denn die Nullpunktstrahlung (Äther) ist eine direkte Wirkung des Vakuums (leeren Raumes).

(1986) Harold Puthoff

Die sicher am weitesten fortgeschrittene Arbeit über die Wechselwirkung zwischen Materie und dem Vakuum ist die Theorie des englischen Physikers Harold Puthoff. Seine Arbeiten bauen auf den Erkenntnissen der Quantenelektrodynamik (Feynman) und der stochastischen Elektrodynamik (Boyer) auf. In seiner ersten Veröffentlichung in den angesehenen Physical Review der American Physical Society beschreibt Puthoff den Grundzustand des Wasserstoffatoms – also eine Größe, welche in der Physik derzeit mit der Quantenelektrodynamik beschrieben wird – als eine Wechselwirkung zwischen dem "kreisenden" Elektron und der Nullpunktstrahlung des umgebenden Vakuums. Das Elektron sendet wegen der beschleunigten Bewegung ganz nach der klassischen Vorstellung ständig Energie ab, nimmt aber im Gegenzug wieder Energie vom Vakuum auf, so daß sich ein stabiler Gleichgewichtszustand ergibt. Das Vakuum dient also gewissermaßen als kurzzeitige Energiebank (allerdings ohne Zinsen), welches mit dem Elektron in einer Wechselbeziehung steht. [37]

In der Weiterführung seiner Arbeit konnte Puthoff zeigen, daß die Gravitation als eine Wechselwirkung der Materie mit dem ständig fluktuierenden Vakuum erklärt werden kann. Gravitation ist nichts anderes als eine Kraftwirkung der Nullpunktstrahlung. [38]

Schließlich wagte Puthoff den Vorschlag, daß das Vakuum unter bestimmten Bedingungen als elektromagnetische Energiequelle betrachtet werden kann, welche technologisch "angezapft" werden kann, wenn eben die dazu notwendige Technologie verfügbar wäre. [39] [40]

Die Nullpunktstrahlung des Vakuums wird – so Puthoff – von allen bewegten und beschleunigten Ladungen des Universums erzeugt und wirkt umgekehrt in einer Art Selbsterhaltungsprozeß wieder zurück auf die Ladungen, so daß stabile, materielle Gebilde entstehen können (Atome). Der Kosmos ist ein einziges rückgekoppeltes System von elektromagnetischen Wellen. Damit stehen seine Äußerungen im Widerspruch zur Quantenelektrodynamik, welche die Nullpunktstrahlung per se als eine Eigenschaft des Vakuums bez. der darin enthaltenen Lichtstrahlen annimmt.

Einen Raumbereich ohne dies Nullpunktstrahlung gibt es nicht, auch nicht bei Abkühlung bis hinunter zum absoluten thermischen Nullpunkt. Diese Energie des Vakuums ist somit aus allen Teilen des Universums verfügbar und ist direkt für den Zusammenhalt unserer Materie verantwortlich. Darum läßt sich auch die Wirkung der Maße (Trägheit und Gravitation) durch die Nullpunktstrahlung erklären, wie Puthoff zusammen mit Alfonso Rueda und Bernhard Haisch 1994 veröffentlicht hat.

(1986) Hans-Peter Seiler

Hans-Peter Seiler baut seine Äthervorstellungen auf denjenigen von Arzt Franz Anton Mesmer (1733 – 1815, Mesmerismus) auf. Die kugelförmigen Ätherteilchen erhalten den Namen Kosmonen und befinden sich im Grundzustand in ständiger, ungeordneter Bewegung.

Seiler entwickelte phänomenologisch ein Ringwirbelmodell für die räumliche Darstellung von positiven und negativen Elementarteilchen. Der Unterschied der polodialen und toroidalen Drehrichtung um einen Torus-Ringwirbel entscheidet über die gegenseitigen Kraftwirkungen und somit über die elektrische Polarität. Analog dazu ist ein Lichtteilchen (Photon) ein aufgeschnittener Ringwirbel, welcher zur Schraubenlinie entartet. [46]

(1988) David Bohm

Der Äther von Bohm hat eine sehr dynamische, innere Struktur. Ausgehend von einer holografischen Weltanschauung entwickelte Bohm ein ganzheitliches Äthermodell, wo in jedem Raumpunkt die Informationen des Ganzen mit eingefaltet ist. Diese Raumpunkte bleiben nicht einfach statisch sondern befinden sich in ständiger, aktiver Bewegung. Diese Bewegung nennt Bohm die Holobewegung. Die Wirklichkeit, die unmittelbar ausgezeichnet wird, ist die Bewegung selbst, in der die Information über das ganze Objekt dynamisch in jedem Teil des Raumes eingefaltet vorliegt, wobei diese Information im Bild entfaltet wird.

Die Holobewegung folgt dem ständigen Prinzip der ganzheitlichen Ein- und Entfaltung. Die Bewegung von Einfaltung und Entfaltung stellt letztlich die primäre Wirklichkeit dar. Die Objekte, Einheiten, Formen, usw., die in dieser Bewegung auftreten, sind selbst nur von sekundärer Bedeutung (vergleiche auch mit Heim). Die übliche Art und Weise, Dinge zu betrachten, wird auf den Kopf gestellt, und so kommt Bohm zu dem Begriff der impliziten, überall vorhandenen Ordnung.

Man kann sich zum Beispiel vorstellen, wie sich ein Elektron aus diesem dynamischen Hintergrund an einer bestimmten Stelle entfaltet, sich wieder zurückfaltet, wie sich ein anderes Elektron daneben entfaltet, wieder einfaltet, dann ein anderes und noch ein weiteres, und nach und nach sieht alles wie die Spur eines einzigen Elektrons aus. Dieses Modell gibt auch zu erkennen, daß sich die unbelebte Materie ständig selbst durch Einfaltung und Entfaltung in Form unbelebter Materie erzeugt und sich repliziert. [6]

(1988) Rupert Sheldrake

Rupert Sheldrake widmet sich einem subtilen Aspekt eines möglichen Äthers. Er nennt es das morphogenetische Feld. Mit diesem Feld sollen ohne die Schranken von Zeit und Raum Informationen aller Art gespeichert werden. Treten gewisse Resonanzbedingungen bei der Materie auf, so werden diese Felder maßgebend für den Prozeß der Formentstehung zum Beispiel von Kristallen, Pflanzen, Tieren, dem Menschen, der Gesellschaft und der Kultur. Sind gewisse Informationen erst mal erzeugt, so bleiben sie in diesem Feld gespeichert und begünstigen jede weitere, gleiche Formentstehung.

Die Speicherung dauert auch über den physischen Tod einer Lebensform hinweg und wird als generelles Führungsfeld im Universum aufgefaßt. So werden nicht nur physikalische Formen sondern auch Gedanken als Muster in diesem Strukturfeld abgespeichert und sind ab sofort überall verfügbar, wenn die richtigen Resonanzbedingungen erst mal geschaffen wurden. Diese Ansicht verträgt sich übrigens sehr gut mit den Informationswirkungen in der Theorie von Burkhard Heim. [47] [48]

(1990) Konstantin Meyl

Besonders interessant sind mathematische Theorien, welche sich auf die Grundlage der Strömungstechnik berufen, welche aber nie einen Hinweis über das Medium (Äther) selbst liefern. Die Theorie von Konstantin Meyl gehört zu dieser Art. Sie basiert auf der schon im Mittelalter von Leonardo da Vinci gewonnenen Erkenntnis, daß es zwei grundsätzlich verschiedene Arten von Wirbel gibt [27]: »Unter den Wirbeln ist einer langsamer im Zentrum als an den Seiten, ein anderer schneller im Zentrum als an den Seiten.« Leonardo da Vinci beschreibt darin die heute bestens bekannten starren Wirbel und Potentialwirbel. Meyl hat diese Wirbel auf das elektromagnetische Feld übertragen und postuliert, das elektrische Feld sei entgegen der Lehrmeinung nicht wirbelfrei (auch drehungsfrei oder nach Lugt [27] ohne Vorticity).

Mit diesem Ansatz gelingt Meyl eine reine feldtheoretische Beschreibung der Materie inklusive einer fundamentalen Feldgleichung für das elektrische bez. magnetische Feld. Seine Theorie umfaßt ferner die Wechselwirkungen wie Gravitation, Starke- und schwache Kernkraft, Temperatur, etc., sowie ein einfaches Modell zum Aufbau aller Elementarteilchen in der Physik, so daß Meyl seine Theorie als Kandidat für die GUT ( Grand Unification Theory) in Betracht zieht. Das Kernelement ist die Beschreibung der beiden Elementarwirbel (Elektron und Positron) als eine aufgerollte elektromagnetische Welle, welche in einer Art ausgleichender Wechselbeziehung zwischen dem expandierenden starren Wirbel und dem kontrahierenden Potentialwirbel steht (analog zu Jakob Huber). [33] [34]

(1991) Frank Meno

Frank Meno kleidet die Ringwirbel von Hans-Peter Seiler in ein mathematisches Gewand. Allerdings muß er dazu den einzelnen Teilchen des Äthers eine bestimmte ausgezeichnete Form verleihen. Menos Ätherteilchen heißen Gyronen. Sie haben das räumliche Aussehen einer langgezogenen Hantel. Mit dieser Form der Ätherteilchen leitet Meno her, daß sich das elektromagnetische Feld analog zu Gleichungen der Strömungstechnik formulieren läßt, und daß sich daraus Strukturen ableiten lassen, welche sich im Fall des Ringwirbel als elektrische Ladung zeigen und im Fall einer Schraubenlinie als Photon. [30] [31] [32]

(1991) Herbert Weiß

Weiß geht von einem Lorentz-Äther aus, welcher im Raume ruht. Mit Hilfe von Kugelwellen definiert Weiß die Struktur und Energie von Elementarteilchen. Ein Teilchen besteht aus kugelförmigen Hin- und Rückwellen. Mit diesem Modell ist es ohne weiters möglich, die Lorentzkontraktion, die Zeitdilatation, die De-Broglie-Wellenlänge und auch das Michelson/Morley Experiment zu erklären. Auch bei Weiß werden die Abstände der Spiegel im Michelson/Morley Experiment nicht nur scheinbar sondern auch tatsächlich verkürzt.

Der lokale Schwingungszustand eines Teilchens deformiert das umgebende Medium. Die Gravitation ist bei Weiß die Rückwirkung dieser Deformation, welche durch die alleinige Präsenz des schwingenden Teilchens erklärt wird. Weiß erklärt im weiteren die Rotverschiebung der Galaxien nicht als Fluchtgeschwindigkeit sondern als Dämpfung des Äthers. Die berechneten Werte stimmen jedenfalls sehr gut mit den tatsächlich gemessenen Verschiebungswerten überein. Über die Struktur des Mediums selbst sind bei Weiß keine Angaben vorhanden. [52]

(1992) Alois Ludwig Siegrist

Bekannt mit dem Pseudonym Oliver Crane hat Siegrist ein sehr strukturiertes Modell eines möglichen Äthers geschaffen, welches viel Platz für Erklärungen schafft [11]. Der Äther von Siegrist ist in verschiedene Schichten strukturiert. Als erste feinstoffliche Schicht nach der grobstofflichen Materie gelten die sogenannten Raumquanten. Mit Hilfe dieser Raumquanten werden die Gesetze des Magnetismus und des Elektromagnetismus analog zur Strömungsmechanik erklärt. Als Nachweis der Raumquantenströmung um einen Permanentmagneten gilt bis heute der Barnett-Monstein-Effekt, der abhängig von der Drehrichtung eines Stabmagneten eine signifikante Zu- oder Abnahme der magnetischen Feldstärke beobachten läßt.

Die Elektrostatik und die elektrische Ladung sind ein Ausdruck der inneren Ordnung des Raumquantenmediums, welches mit dem Modell von stehenden Wellen erklärt wird.

Die nächst tiefere Schicht sind die Ur-Quanten. Mit Hilfe der Raumquanten und der Ur-Quanten werden die Auswirkungen der Gravitation und der Trägheit erklärt. Weil das Äthermodell von Siegrist viele Freiheitsgrade zuläßt, sind auch Interpretationen ähnlich den morphogenetischen Feldern denkbar.

Siegrist geht von der Vorstellung aus, daß sich alle Materie aus den Raumquanten aufbaut, die selbst wiederum aus den Ur-Quanten bestehen, usw. Die Materie, die im Wesentlichen aus Protonen und Elektronen besteht, sind ein Unterdruck beziehungsweise ein Überdruck im Raumquantenmedium. Diese Über- und Unterdruckzonen sind nicht von einfacher statischer Natur sondern gleichen eher einem Soliton. Damit diese Druckdifferenzen stabil aufrecht erhalten werden können, postuliert Sigrist einen zentralen Oszillator im Zentrum unseres Universums, welcher durch seine Pulsationen Energie in Form longitudinaler Wellen abstrahlt Die Gravitation wird ähnlich Raymann nicht als Anziehung, sondern als ein Anpreßdruck erklärt.

Unklar bleibt beim Modell des zentralen Oszillators nach Siegrist, wie sich eine solcherart postulierte stehende longitudinale und sägezahnförmige Welle im ganzen Kosmos ohne Störungen (Phasenverschiebungen, Dissipation etc.) derart räumlich ausbreiten kann, daß sich darin die elektrischen Ladungen an genau definierten Punkten stabil aufhalten können. Diese immense Ordnungsstruktur, welche einem solchen Modell zu Grunde liegt, offenbart möglicherweise auch seine grundsätzliche Schwäche.

(1994) Gerald Marsh

Erstaunliche Parallelen zu der früheren Theorie von William Thomson zeigt eine Arbeit von Marsh. Durch topologische Betrachtungen für sogenannte kräftefreien Magnetfelder (Die Lorentz-Kraft auf einen elektrischen Strom im Magnetfeld verschwindet) erscheint es möglich, die Elementarteilchen als dieselben Strömungsbilder zu katalogisieren, wie das schon Thomson gemacht hat. Die Parallele zur Strömungstheorie, insbesonders zu sogenannten Beltrami-Strömungen (Geschwindigkeitsvektor und Drehvektor jedes einzelnen Fluidelements ist parallel oder antiparallel) ist offensichtlich. [2]