Unterschied Gravitation und Raumzeitkrümmung - Seite 2

Bernhard · #1 29.06.22, 14:40

Zitat:

Zitat von Herr Senf

Das Photon gehorcht wie die Bewegung aller Testteilchen dem Prinzip der kleinsten Wirkung (Hamilton u.a.).

Sehr guter Hinweis.

Zitat:

ein Lichtstrahl durchläuft von allen möglichen Wegen den Weg vom Anfangspunkt zum Endpunkt mit der geringsten Laufzeit.

Das ist schon problematischer.

Bei Testkörpern mit Masse kann man die benötigte Eigenzeit von A nach B variieren. Bei Licht wird die Wirkung variiert, mit der Nebenbedingung ds = 0.

Justice · #2 29.06.22, 16:56

Zitat:

Zitat von Herr Senf

ein Lichtstrahl durchläuft von allen möglichen Wegen den Weg vom Anfangspunkt zum Endpunkt mit der geringsten Laufzeit.

Also z.B. Einsteinringe enstehen nicht, wegen der Raumzeitkrümmung, sondern weil das Photon "aussen rum" eine kürzere Laufzeit hat, als wenn es durch das Masse reiche Gravitationsgebielde (Galaxie oder Galaxienhaufen) hindurch muss? Weil ja die Zeit in der nähe von starken Gravitationsfeldern (Masse reiche Objekte, welchen das Raumzeitgefügte stark verändern) langsamer verläuft?

Thema: "Zeitdilation" durch Gravitation?

Danke nochmals an alle für die Erklärungsversuche

Justice · #3 30.06.22, 15:33

Ok, ich verstehe es noch nicht so ganz.

Ich stell man eine weitere Frage:
Mit dem gleichen Beispiel wie vorhin: ein ansonstes leeres Universum hätte mit nur einem Objekt drin, eine riesige Masse 10^100kg und einem Durchmesser von 2,1 x Schwarzschildradius. Von der oberfläche aus, schiesse ich ein Photon exakt senkrecht nach "oben".
Jedes Ruhemassereiche Objekt würde die startgeschwindigkeit stetig mit der Flugbahn kleiner werden, und ist war die Startgeschwindigkeit kleiner als die "Gravitation-Fluchtgeschwindigkeit" würde es auch irgandwann wieder zurück zur Grossen Masse zurück kehren. Die Geodätebahn leitet das Objekt durch die Raumzeit zurück zum Massenriese.

Wie ist das beim Photon? Es fliegt ja immer Lichtgeschwindigkeit? oder wird es langsamer?

die klassische Gravitionsfeld (Einfluss Raumzeitkrümmen) ist ja unendlich weit... aber Das Photon reisst auch für immer und ewig unendlich weit?

Ich · #4 30.06.22, 16:02

Zitat:

Zitat von Justice

Mit dem gleichen Beispiel wie vorhin: ein ansonstes leeres Universum hätte mit nur einem Objekt drin, eine riesige Masse 10^100kg und einem Durchmesser von 2,1 x Schwarzschildradius. Von der oberfläche aus, schiesse ich ein Photon exakt senkrecht nach "oben".
Jedes Ruhemassereiche Objekt würde die startgeschwindigkeit stetig mit der Flugbahn kleiner werden, und ist war die Startgeschwindigkeit kleiner als die "Gravitation-Fluchtgeschwindigkeit" würde es auch irgandwann wieder zurück zur Grossen Masse zurück kehren. Die Geodätebahn leitet das Objekt durch die Raumzeit zurück zum Massenriese.

Wie ist das beim Photon? Es fliegt ja immer Lichtgeschwindigkeit? oder wird es langsamer?

die klassische Gravitionsfeld (Einfluss Raumzeitkrümmen) ist ja unendlich weit... aber Das Photon reisst auch für immer und ewig unendlich weit?

Ich hatte das mit deinem 2,1 x Schwarzschildradius nicht verstanden. Die von mit genannten Photonenorbits sind bei 1,5 Schwarzschildradien, das ginge da also nicht.

Ansonsten: Auch in deinem Beispiel ist der Unterschied nur graduell. Teilchen mit genug Bewegungsenergie entkommen ins Unendliche. Bei sehr hoher Bewegungsenergie ("hyperrelativistich") tun sie das ohne merkbaren Geschwindigkeitsverlust, z.B. von 0,999999999 c auf 0,999999998 c oder so. Bei einem Photon ändert sich die Geschwindigkeit nicht nur fast nicht, sondern gar nicht.

Justice · #5 30.06.22, 17:45

Zitat:

Zitat von Ich

Ich hatte das mit deinem 2,1 x Schwarzschildradius nicht verstanden.

Die garantiert, dass es kein Schwarzes Loch ist.

Zitat:

Ansonsten: Auch in deinem Beispiel ist der Unterschied nur graduell. Teilchen mit genug Bewegungsenergie entkommen ins Unendliche. Bei sehr hoher Bewegungsenergie ("hyperrelativistich") tun sie das ohne merkbaren Geschwindigkeitsverlust, z.B. von 0,999999999 c auf 0,999999998 c oder so. Bei einem Photon ändert sich die Geschwindigkeit nicht nur fast nicht, sondern gar nicht.

Aber die Geodäte durch die Raumzeit senkrecht zu diesem Masseriesen ist geradlinig zurück zum Mittelpunkt (senkrecht). D.h. die geschwindigkeit müsste "abnehmen" wei bei allen anderen Ruhemassen-Objekten auch oder nicht? Ansonsten folgt ja das Photon nicht dieser Raumzeitgekrümmten Geraden (Geodäte)...

Bernhard · #6 30.06.22, 20:25

Zitat:

Zitat von Justice

D.h. die geschwindigkeit müsste "abnehmen" wei bei allen anderen Ruhemassen-Objekten auch oder nicht?

In deinem Beispiel von Beitrag #20 würde das Photon gemäß Geodätengleichung nicht zur Masse zurückkehren und sich auf immer von der Masse entfernen.

Justice · #7 01.07.22, 08:10

Zitat:

Zitat von Bernhard

In deinem Beispiel von Beitrag #20 würde das Photon gemäß Geodätengleichung nicht zur Masse zurückkehren und sich auf immer von der Masse entfernen.

Wieso werde ich immer falsch verstanden?

Ich hab nie was von zurückkehren gesagt, sondern verlangsamen.
so wie ein objekt das mit grösser Gravitations-Fluchgeschwindigkeit davon fliegt auch langsamer wird, aber nicht zurückkehrt (durch die Raumzeitkrümmung)

Ich · #8 01.07.22, 09:09

Zitat:

Zitat von Justice

Wieso werde ich immer falsch verstanden?

Weil du seltsam formulierst und vermutlich eine falsche Vorstellung davon hast, was eine Geodäte in der Raumzeit ist.

Zitat:

Zitat von Justice

Aber die Geodäte durch die Raumzeit senkrecht zu diesem Masseriesen ist geradlinig zurück zum Mittelpunkt (senkrecht).

Da steht was von "geradlinig zurück zum Mittelpunkt", deswegen meinte Bernhard wohl, dass du "geradlinig zurück zum Mittelpunkt" meinst. Es steht auch noch zweimal "senkrecht", das lässt mich vermuten, dass du tatsächlich nur den Raum anschaust, nicht die Raumzeit.
Räumlich senkrecht auslaufende Geodäten sind nicht senkrecht zur Geodäte des Masseriesen. Bei niedriger Geschwindigkeit sind sie fast parallel. Hier habe ich eine Illustration gefunden. Photonen haben im Diagramm genau 45°, sehr schnelle Teilchen nur fast. Das ist ein gradueller Unterschied.