Unterschied Gravitation und Raumzeitkrümmung

[Justice]

Hallo Internet!

Gemäss Allgemeiner Relativitätstheorie verändert Masse das Raumzeitgefügte geometrisch.

Und Gravitation ensteht dadruch, das zwei Massen so den Raumkrümmen das sie auf Geodäten (Geraden) durch den durch ihre eigenen Massen gekrümmte Raumzeit Bewegung, und wir das als z.B. ellipsische Bahn sehen.

Aber das gilt ja nur, wenn beide Objekte Massen haben. Das heisst ein (masseloses) Photon wird von diesem Effekt nicht betroffen.

Hingegen gibt es ja noch eine weitere Raumkrümmung, welche auch Photonen betroffen sind? (z.b Gravitational Lensing, Einsteinringe)

1) Woher kommt das? Wieso gibt es zwei unterschiedliche Arten von Raumzeitverformung?

2) Wieso können wir das Eine sehen und das andere nicht?


Danke und Gruss
Nureis

[Ich]

Zitat von Justice

Und Gravitation ensteht dadruch, das zwei Massen so den Raumkrümmen das sie auf Geodäten (Geraden) durch den durch ihre eigenen Massen gekrümmte Raumzeit Bewegung, und wir das als z.B. ellipsische Bahn sehen.

Auch eine Masse krümmt die Raumzeit und gibt damit die Bahnen vor, denen Partikel mit vernachlässigbarer Masse - oder auch solche ohne Masse - folgen. Wenn zwei nicht vernachlässigbare Massen im Spiel sind, macht das die Berechnungen nur komplizierter, ändert aber nichts am Prinzip.

[Justice]

Also Photonen habe ja eine dynamische Masse, aber keine Ruhemasse.

und die dynamische Masse wird auch von anderen Massen gravitativ beeinflusst.

D.h. wenn ich jetzt als Beispiel ein ansonstes leeres Universum hätte mit nur einem Objekt drin, eine riesige Masse 10^100kg und einem Durchmesser von 2,1 x Schwarzschildradius. Dann würde ein Photon diese Objekt in einer Ellipse umkreisen?

[Herr Senf]

F= m*a funktioniert dabei aber nicht mehr in einem solchen Kreisverkehr

[Ich]

Zitat von Justice

Also Photonen habe ja eine dynamische Masse, aber keine Ruhemasse.

und die dynamische Masse wird auch von anderen Massen gravitativ beeinflusst.

"dynamische Masse" ist kein hilfreicher Begriff. Und Massen beeinflussen sich nicht direkt. (hier Zitat von Wheeler einfügen).

D.h. wenn ich jetzt als Beispiel ein ansonstes leeres Universum hätte mit nur einem Objekt drin, eine riesige Masse 10^100kg und einem Durchmesser von 2,1 x Schwarzschildradius. Dann würde ein Photon diese Objekt in einer Ellipse umkreisen?

Für Photonen gibt es in so einer Raumzeit nur einen einzigen, kreisförmigen und instabilen Orbit. Ansonsten ja.

[Justice]

Zitat von Herr Senf

F= m*a funktioniert dabei aber nicht mehr in einem solchen Kreisverkehr

Benötige ich die für eine Umlaufbahn?

Zitat von Ich

"dynamische Masse" ist kein hilfreicher Begriff.

Ich meine damit das "m" aus E=mc^2. Die ist ja abhängig vom Energiegehalt des Photons, oder? Desshalb "dynamische" Masse. Das Pendant zu Ruhemasse halt.

Zitat von Ich

Und Massen beeinflussen sich nicht direkt.

Das hab ich ja auch nicht geschrieben. "gravitativ beeinflussen" hab ich geschrieben. Und im ersten Beitrag beschreibe ich ja die Gravitation.

Zitat von Ich

Für Photonen gibt es in so einer Raumzeit nur einen einzigen, kreisförmigen und instabilen Orbit. Ansonsten ja.

wieso muss er kreisförmung und instabil klingt wiedersprüchlich. Du meinst einen einzigen stabilen?

Oder meinst du instabil, weil die Masse des Photonsabnimmt, weil die Energie ders Photons abnimmt durch irgend einen Effekt?


Und danke euch beiden für die Inputs

[Bernhard]

Zitat von Justice

Ich meine damit das "m" aus E=mc^2. Die ist ja abhängig vom Energiegehalt des Photons, oder? Desshalb "dynamische" Masse. Das Pendant zu Ruhemasse halt.

Die Anwendbarkeit der berühmten Masseformel ist begrenzt.

Für Photonen gilt

E = pc

wobei p den Impuls des Photons bezeichnet.

Photonen sind masselos, ganz unabhängig von deren Energie.

[Justice]

Zitat von Bernhard

Photonen sind masselos, ganz unabhängig von deren Energie.

Ich dachte die "dynamische" Masse resultiert zwangsläufig immer für jedes Energie-"Packet/Bündel", mit der allgemein gültigen Formel E=mc^2.

Oder andere Frage, wieso wird das Photon von der Raumzeitkrümmunng beinflusst, wenn es absolut in gar keiner Weise eine Masse hat?

[Bernhard]

Zitat von Justice

Oder andere Frage, wieso wird das Photon von der Raumzeitkrümmunng beinflusst, wenn es absolut in gar keiner Weise eine Masse hat?

Weil es (wie jeder andere Testkörper auch) auf die umgebende Struktur der Raumzeit reagiert.

[Herr Senf]

Das Photon gehorcht wie die Bewegung aller Testteilchen dem Prinzip der kleinsten Wirkung (Hamilton u.a.).
Oder anders, alles passiert mit geringsten Aufwand / Widerstand oder auf kürzestem Wege, die "Masse" ist egal.
Alle bekannten Physik-Gleichungen Newton, Maxwell, Einstein (Relativitätstheorie) lassen sich darauf zurückführen.

In der Optik heißt es Fermatsches Prinzip:
ein Lichtstrahl durchläuft von allen möglichen Wegen den Weg vom Anfangspunkt zum Endpunkt mit der geringsten Laufzeit.
In der Raumzeit (Relativitätstheorie) muß alles der Raumzeitkrümmung folgen, oder man schubst mit extra Kraft F=m*a weg.
Geht mit Testteilchen, das Photon hat aber m=0, reagiert auf solche Kräfte nicht, Gravitation ist Geometrie(!) nicht Kraft.