Anfängerfrag

[rene]

Hi Eyk

Wenn du im Gravitations-Feld mit dem Potential Φ=-MG/(r*c²) von r2 nach r1 wechselst, also dich zur Zentralmasse zubewegst, verändert (verringert) sich die relativistische potentielle Energie mit E_pot = m*Φ. Nimmst du eine Probemasse von m=1kg, entspricht der Energiebetrag der Zeitdilatation im Verhältnis zu einer Sekunde. Die Zeit läuft also langsamer wenn du dem Zentralkörper näher kommst als am ursprünglichen Ort.

Grüsse, rene


P.S. Sorry für meine Korrekturen bis zur schlussendlichen Fassung

[Eyk van Bommel]

Hallo rene,

…relativistische potentielle Energie mit E_pot.

Wieder so ein Begriff: relativistische potentielle Energie, die so einfach klingt und so schön in das Energiebild passt, dass man versucht ist, dies zu akzeptieren.
potentielle Energie, Energiegefälle, Energieminimum. Alles geht Richtung Energieminimum….. Der Ort der geringsten Energie, ist der stabilste…
Kann es sich wirklich so „einfach“ sein, wenn es um das grundlegendste in der Physik geht!
Ändert sich nicht z.B. auch der Gesamtimpuls? Sind die beiden Massen danach nicht schneller! Und wenn nicht, dann müssen sie Energie abgegeben haben!
Was ändert sich im Quantenbereich, wenn zu einer Masse noch Masse hinzu kommt? Erhalten die ET nicht auch einen gewissen größeren Bewegungsspielraum? Erhöht sich die Unordnung der ET während makroskopisch eine höhere Ordnung entstanden ist?
Könnte die Quantenphysik nicht erklären was „potentielle Energie“ wirklich darstellt? Warum sich Massen anziehen?
Ich versuche hier verzweifelt, ein paar Gedankenbeispiele zu bringen, die die Beobachtungen die durch die A/SRT (nur) beschreiben sind, anders darstellen aber nicht ändern würden.
Macht es dir wirklich keinen Spaß, dir bei einem guten Glas Rotwein, dich ein bisschen aus dem Schatten der A/SRT zu bewegen und dir die Welt mal aus einem anderen Blickwinkel anzusehen?
Jeder, mit ein bisschen physikalischem Hintergrund, kann die S/ART eigentlich ganz gut verstehen. Da steckt doch nicht das Problem.
Geodäte, potentielle Energie, Zeitdilatation bewegter Objekte sind relativ einfach. Aber sie setzen voraus, dass es sie gibt! Und mir langt es einfach nicht sie hinzunehmen. Wenn ich was berechnen möchte – Gerne! Wenn ich mir Gedanken über Raum, Zeit, Gravitation, Kraftfelder mache – dann nicht mehr!
Erst folgt ein Photon nur der Geodäte. Muss daher keine Kraft erfahren!
Dann beschreibt die Gravitation keine Kraft mehr.
Dann nur für Massen? Aber warum nur für Massen?
Ich frage mich z.B., was passiert mit all den ET im Atomkern die die WW verursachen und keine Masse besitzen? Also eigentlich nur die Gluonen? Wenn die sich durch ein Gravitationsfeld bewegen, dann folgen sie nur der Geodäte? Wie verhalten sich Neutrinos im Gravitationsfeld?
Und wie gesagt, wenn Photonen eine Größe besitzen, würde dann die Krümmung des Raumes nicht unnötig sein?

Gruß
EVB
PS: Wollte eigentlich nicht, dass der Text wieder so lang wird!

[rene]

Hi Eyk

Das Photon unterliegt dieser Raumkrümmung nicht nur dass es sich entlang seiner durch das Gravitationspotential bedingten Geodäte fortbewegt, sondern auch dem Einfluss der gravitativen Rotverschiebung (wenn es sich der Zentralmasse nähert). Während es lokal immer c hat, scheint sich seine Geschwindigkeit von einem entfernten stationären Beobachter zu verringern. Da nun die ruhemasselosen Photonen ebenfalls eine ihnen zuschreibbare Energie E=h*f haben, tragen sie ihrerseits zur Gravitationswirkung bei, wenn auch unerheblich.

Selbstverständlich unterliegen sowohl Photonen als auch Massekörper gravitativen Effekten, die Newton in eine berechenbare (wenn auch quantitativ nicht ganz befriedigende) Form gebracht hat, die Einstein als Raumkrümmung interpretiert und mittels des Energie-Impuls-Tensors mit der geometrischen Krümmung der Raum-Zeit gleichsetzt.

Grüsse, rene

[pauli]

Zitat von Eyk van Bommel

Also das Photon folgt nur der Geodäte und bewegte Massen der Geodäte + eine Kraft.
Und diese Kraft ist dann die Gravitationskraft?

Ich verstehe es so:
Die Gravitation wirkt im Prinzip auf alles gleich, egal ob Licht oder Satellit, dieser "stürzt/beschleunigt" zum Mitelpunkt der Erde, da er aber zu schnell ist, krümmt sich die Erdkugel unter ihm weg so dass sein Weg bei passender Geschwindigkeit im 3D-Raum eine Kreisbahn ergibt.
Der Satellit spürt davon nichts, in der Raumzeit folgt er dieser (durch die Masse der Erde erzeugte) Geodäte, die für ihn eine Gerade ist, es wirken deshalb keine Kräfte, auch keine Fliehkraft wie bei einem Karussel.