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Bernhard 22.12.17 17:25

AW: Eigenzeit, Weltline, Schwarzschild Raumzeit
 
Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 86283)
dr=0 wegen dr/dt = 0 ist klar. Aber wie folgt dt=0?

dt=0 folgt aus der ersten Formel mit E=0.

Zitat:

Die Integration sollte mit Wolfram Alpha zu machen sein, oder?
Genau. Man nennt der Übersichtlichkeit halber rS = a und erhält nach einer kleinen Umformung: http://www.wolframalpha.com/input/?i...+sqrt(x%2F(a-x)) . Man kann in dem Ergebnis noch das sqrt(x) kürzen und die verbleibende Wurzel im Nenner in den geklammerten Term multiplizieren. Der erste Summand trägt nichts bei wegen x=0 und x=a. Der zweite Term liefert im Grenzfall das Ergbnis rS * Pi/2.

Bernhard 22.12.17 17:40

AW: Eigenzeit, Weltline, Schwarzschild Raumzeit
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 86282)
dt = dtau * E / (mc²) * (1 - (2*rS / (3 *c * tau))^(2/3))^(-1)

Diese Formel zeigt übrigens eine Kuriosität, die auch schon mal im Astronews-Forum erwähnt wurde:

Ein Freifaller mit r0 > rS reist in der Nähe der Singularität rechnerisch in die Vergangenheit des Außenraumes des Schwarzen Loches, weil der Nenner im Verlauf des freien Falles sein Vorzeichen wechselt.

Timm 22.12.17 18:47

AW: Eigenzeit, Weltline, Schwarzschild Raumzeit
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 86284)


Genau. Man nennt der Übersichtlichkeit halber rS = a und erhält nach einer kleinen Umformung: http://www.wolframalpha.com/input/?i...+sqrt(x%2F(a-x)) . Man kann in dem Ergebnis noch das sqrt(x) kürzen und die verbleibende Wurzel im Nenner in den geklammerten Term multiplizieren. Der erste Summand trägt nichts bei wegen x=0 und x=a. Der zweite Term liefert im Grenzfall das Ergbnis rS * Pi/2.

Ok, danke.

Bernhard 22.12.17 22:36

AW: Eigenzeit, Weltline, Schwarzschild Raumzeit
 
Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 86286)
Ok, danke.

Nichts zu danken. Die Überlegung in #30 war für mich so auch neu.

Marco Polo 22.12.17 23:48

AW: Eigenzeit, Weltline, Schwarzschild Raumzeit
 
Zitat:

Zitat von Ich (Beitrag 86269)
Man möchte also für jedes dr , das man sowieso gehen muss, möglichst viel Eigenzeit herausschinden.
Dann folgt eigentlich direkt aus der Metrik, dass jedes dtheta, dphi oder dt, das man dazugibt, die Eigenzeit verringert. Also hält man die alle zu Null, und ist auf einer Linie konstanten ts unterwegs.

Genau das ist der springende Punkt. Das Prinzip der maximalen Eigenzeit.

Hier ein YouTube-Video zu dieser Thematik:

https://www.youtube.com/watch?v=PjxB4LmFDI8

TomS 23.12.17 06:34

AW: Eigenzeit, Weltline, Schwarzschild Raumzeit
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 86285)
Diese Formel zeigt übrigens eine Kuriosität, die auch schon mal im Astronews-Forum erwähnt wurde:

Ein Freifaller mit r0 > rS reist in der Nähe der Singularität rechnerisch in die Vergangenheit des Außenraumes des Schwarzen Loches, weil der Nenner im Verlauf des freien Falles sein Vorzeichen wechselt.

Dem würde ich keine Bedeutung beimessen.

Die Koordinaten im Außen- sowie im Innenraum haben nichts miteinander zu tun, denn sie sind bei rS singulär. Es handelt sich um zwei verschiedene Karten, für die in Schwarzschildkoordinaten kein Überlapp existiert.

Dass wir dieselben Buchstaben r und t verwenden spielt dabei keine Rolle.

Bernhard 23.12.17 08:56

AW: Eigenzeit, Weltline, Schwarzschild Raumzeit
 
Zitat:

Zitat von Marco Polo (Beitrag 86291)
Genau das ist der springende Punkt. Das Prinzip der maximalen Eigenzeit.

Die allgemeine Gleichung für eine Geodäte kann man damit nicht herleiten. Dafür wird die Schwarzschild-Metrik in diesem Sinne angewendet. Gerade für dieses Thema ist es damit ein recht hilfreicher Punkt.

Bernhard 23.12.17 09:01

AW: Eigenzeit, Weltline, Schwarzschild Raumzeit
 
Zitat:

Zitat von TomS (Beitrag 86292)
Dem würde ich keine Bedeutung beimessen.

Innenraum und Außenraum eines Schwarzen Loches sind natürlich kausal getrennt. In diesem Sinne ist die Aussage bedeutungslos.

Trotzdem kann man über die Schwarzschild-Metrik, wie oben gezeigt, auch Aussagen über den Innenraum ableiten.

TomS 23.12.17 09:20

AW: Eigenzeit, Weltline, Schwarzschild Raumzeit
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 86294)
Innenraum und Außenraum eines Schwarzen Loches sind natürlich kausal getrennt. In diesem Sinne ist die Aussage bedeutungslos.

Das meine ich nicht.

Es ist ganz einfach so, dass man in der Schwarzschildmetrik für Innen- und Außenraum jeweils die Koordinaten (r,t) verwendet. Aber da sie bei rS singulär werden, hat die Namensgleichheit der Koordinaten keinerlei Bedeutung.

Die Aussage "Ein Freifaller mit r0 > rS reist in der Nähe der Singularität rechnerisch in die Vergangenheit des Außenraumes des Schwarzen Loches, weil der Nenner im Verlauf des freien Falles sein Vorzeichen wechselt" ist irreführend, weil die Koordinate t im Innenraum nichts mit der Koordinate t im Außenraum zu tun hat; man darf sie nicht vergleichen.

Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 86294)
Trotzdem kann man über die Schwarzschild-Metrik, wie oben gezeigt, auch Aussagen über den Innenraum ableiten.

Klar.

Timm 23.12.17 11:35

AW: Eigenzeit, Weltline, Schwarzschild Raumzeit
 
Zitat:

Zitat von Ich (Beitrag 86259)
Wenn man die Beschleunigung nie beendet, wie in Fig. 2, erwischt man die Geodäte natürlich nie. Man schießt man entweder darüber hinaus oder erreicht es noch nicht. Beides suboptimal, aber wenigstens mit einem lokalen Maximum in der Eigenzeit, wo man am wenigsten weit daneben liegt.
Das ist also nicht das echte Optimum, sondern nur das Optimum unter der Randbedingung konstanter Beschleunigung

Mir ist nicht klar, warum es mit konstanter Beschleunigung ein lokales Maximum der Eigenzeit gibt. Hast Du eine Idee dazu?
Falls man das rechnen wollte, müßte man wohl von der Metrik ausgehen. Aber wie würde man vorgehen? Die Metrik ändert sich im Inneren insofern als (1-2M/r) negativ wird und dann abnehmendes r quasi den Verlauf der Zeit repräsentiert. Es wäre interessant zu sehen, wie man die Eigenzeit mit konstanter Beschleunigung erhält.


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