Hallo Physikhoerstel,
erst mal vielen Dank, dass du auf diese Frage eingehst.
Es ist eine sehr provokante Idee, bei der es wirklich darum geht, dass Gravitationsanziehung mit zunehmender Annäherungsgeschwindigkeit aufhört zu wirken, da die relativistischen Geschwindigkeits-Faktoren (SRT) jene der Gravitation (ART) kompensiert, so meine (naive) Vorstellung.
Beispiel:
Von der Erde wird ein Lichtstrahl zu einem Raumschiff (stationär zur Erde) im All gesendet. Dieses sieht das Licht rotverschoben, gemäß Gammafaktor aus der Differenz beider Gravitationspotentiale. Fliegt das Raumschiff nun senkrecht auf die Erde zu, sieht es in Flugrichtung eine Blauverschiebung, die mit zunehmender Geschwindigkeit zuerst die ursprüngliche Rotverschiebung kompensiert und dann sogar noch blauer wird. Hier weiß ich nicht, ab welcher Geschwindigkeit eine Kompensation der ursprünglichen Rotverschiebung stattfindet. Es schien mir nur naheliegend (bzw. meine mich zu erinnern), dass es mit der Fluchtgeschwindigkeit einher geht. Warum soll die Gravitationsbeschleunigung nicht ebenso aufgehoben werden?
In der zweiten Hypothese tritt sogar eine gegenteilige Wirkung ein, wobei ein sich herannahender Körper, der z.B. schneller als die Fluchtgeschwindigkeit unterwegs ist, sogar abgebremst wird.
Gravitation wird also nicht nur als Raumzeitkrümmung verstanden, die für alle Beobachter gleich gilt, sondern verhält sich unterschiedlich, je nach Inertialsystem.
Wichtig dabei ist die ausschließlich senkrechte Wirkung. Jeder Anteil, der tangential wirkt, ist davon ausgenommen (Orbit = 100% tangential).
Ich bin mir nicht sicher, ob man das logisch und/oder durch präzise Berechnung vs. Beobachtung (z.B. fly-by) ausschließen kann. Formeln, welche nicht direkt oder indirekt durch "handfeste" Beobachtungen gestützt sind, würde ich erst mal mit einem Fragezeichen versehen.
Auch wenn es leider müßig ist, Gravitation mit Gravitation zu erklären, bediene ich mich doch mal eines Trichters, in den eine Murmel rollt.
Mit den bekannten Formeln wäre die Murmel stets an die Trichter-Wand gebunden, egal wie schnell sie rollt (das ist natürlich schon doof, da sie mit Überschuss in Wirklichkeit abheben würde).
Hypothese 1
Der Trichter würde sich mit zunehmender Murmelgeschwindigkeit zum Zentrum hin vertikal stauchen.
Genauer: Bei einer Entfernung x vom horizontalen Trichter-Mittelpunkt gilt ein dort vorherrschendes Potential und somit eine bestimmte Fluchtgeschwindigkeit. Nähert sich die Murmel mit genau dieser Geschwindigkeit, sieht sie den Trichter bis zu dieser Entfernung flach, und bis zum Zentrum sieht sie noch einen "Rest-Trichter". ab dem Punkt x wird die Murmel weiter beschleunigt, wobei der Trichter weiter abflacht.
Fliegt die Murmel so schnell, wie das Zentrum des Trichters an Fluchtgeschwindigkeit einfordert, wird der Trichter von vornherein komplett flach gesehen. Dies passiert auch beim freien Fall von weit außerhalb (wobei die Murmel auf der Erdoberfläche schon gestoppt würde, bevor der Trichter ganz abflacht).
Hypothese 2
Fliegt die Murmel noch schneller, fängt der Trichter an sich vertikal in die andere Richtung (nach oben) hin auszuformen, so dass die Murmel nicht mehr in den Trichter hinein rollt, sondern sich von der abwärts gerichteten Kraft hinweg sogar ausgebremst wird, in dem sie aufwärts rollen muss.
Während dadurch die Murmel langsamer wird, sackt der Trichter wieder in sich zusammen, aber maximal nur bis ins Flache, da die Anziehungskraft dafür sorgt, dass zumindest die Fluchtgeschwindigkeit aufrechterhalten bleibt.
mit den 22,4 km/s meinte ich, dass die Erde bei doppelter Fluchtgeschwindigkeit mit umgekehrter Stärke (an der Oberfläche) invers beschleunigt (bremst) und darüber hinaus die Bremskraft sogar stärker wiegt, als die Gravitationsbeschleunigung (an der Oberfläche).
Also, ob der Trichter bei 22.4 km/s Annäherungsgeschwindigkeit bereits voll invertiert ist und dann noch weiter in die Höhe wächst.
Im Folgenden möchte ich noch etwas weiter ausholen, damit meine Gedankengänge vielleicht verständlicher sind:
So wie am Ereignishorizonts eines schwarzen Lochs bis ins Unendliche rote Wellen emittiert werden, so sieht man bei annähernd c in Flugrichtung unendlich blauverschobene Wellen. Daher denke ich, dass ein Massekörper wie die Erde immer irgendwo dazwischen liegt.
Folglich müsste bei überhöhter Annäherung ein Massekörper in Richtung weißes Loch erscheinen?
Angefangen mit dem Horizont eines schwarzen Lochs, der sich nach innen verlagern, da man ja mit zunehmender Blauverschiebung als Beobachter wieder Licht "freisetzt" (ich wehre mich gegen den Gedanken, dass einerseits das Licht am Ereignishorizont blauer erscheint, das Licht aber am selben Radius weiter eingefangen wird, ausser der Ereignishorizont wird schneller/schärfer abgegrenzt), genau so gibt es bei der Erde einen theoretischen "invertierten" Ereignishorizont, der dann eben weiter nach außen wandert.
Spannend wäre dann noch die Frage, wie würden wir einen Himmelskörper A von der Erde beobachten, welcher sich schneller als seine eigene fordernde Fluchtgeschwindigkeit auf uns zu bewegt, während ein anderer Himmelskörper B seitlich (senkrecht) auf A zufliegt und ein weiterer C stationär zu A mitfliegt. Sehen wir dann das Potential (und damit einhergehende Anziehungskraft) von A, so wie B oder C es sieht?
Im Bild eines Gummituchs würde der Schwerpunkt in der Mitte leichter werden und ab Fluchtgeschwindigkeit sogar negatives Gewicht erreichen und das Gummituch nach oben ziehen.
ACHTUNG: Orbiter sehen parallel dazu das ganze unverändert im alten Bild - genauso wie jeder Beobachter stationär zum Mittelpunkt.
Oder anders ausgedrückt: die Realität für die Orbiter ist eine andere, als jene für den Herranrasenden (propper reality?).
Also die Formel für die Fallbeschleunigung Gm/r^2 müsste entsprechend erweitert werden, so dass die Beschleunigung für den Reisenden/die Murmel mit zunehmender Geschwindigkeit abnimmt (natürlich auf dieselben Zeitabschnitte bezogen, nicht auf Streckenabschnitte)
Mögliche Hinweise:
Fly-by-Anomalie
https://de.wikipedia.org/wiki/Fly-by-Anomalie
https://en.wikipedia.org/wiki/Flyby_anomaly
ʻOumuamua
https://de.wikipedia.org/wiki/1I/%CA%BBOumuamua
https://en.wikipedia.org/wiki/%CA%BBOumuamua
Ich bin mir aktuell nicht mehr sicher, ob ich diese Hypothesen so stehen lassen kann.
Auch weiß ich nicht, wie sich das ganze beim Wegflug verhalten soll, da einerseits die Zeitdilatation Richtungs-ungebunden überall hin gleich gilt, aber die relativistische Dopplerverschiebung sowie Längenkontraktion zumindest scheinbar etwas anderes aussagen. Das an sich ist ein großes Thema für mich, da ich mir vorstelle, dass wir Zeit noch zu einfach sehen und in Wirklichkeit die Zeit in jede Richtung eine andere Realität ausbildet, aber das würde hier den Rahmen sprengen ;-)