Raumcon
Astronomie => Technik & Wissenschaft: Astronomie => Thema gestartet von: rolli am 21. September 2006, 17:56:05
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He, he, jö, des täte mich auch interessieren.
Noch ne Frage an Ralf oder andere:
Die Anziehungskraft der Sonne nimmt ja mit der Entfernung ab.
Wie weit draussen kann denn unseres geliebtes Zentralgestirn eigentlich "Planeten"/Kleinplaneten oder andere Brocken in die Umlaufbahn zwingen?
Einfache Frage?
:o
Titel geändert, Jerry
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Hallo zusammen,
ein erdgrosser Kuipergürtel-Planetoid würde im Abstand von 500 AE (d.h. 5x weiter weg als zur Zeit Eris steht) so "hell" leuchten wie diese; im Abstand von 700 AE so hell wie die Sedna. Die bisher bekannten Kuipergürtel-Planetoiden haben Umlaufbahnen, auf denen sie bis auf Abstände von rund 1000 AE hinausgetragen werden (Aphel Sedna ca. 900 AE). Und bei einem Abstand von 5000 AE (immernoch weit innerhalb der vermuteten Oort'schen Wolke) würde selbst ein Jupiter grosser Planetoid nicht heller als die Eris leuchten.
Allerdings ist es eine andere Frage, wie so riesige (genauer: massenreiche) Planetoiden in solche Abstände von unserer Sonne gelangen können, also da müsste man die gängigen Modelle allesamt umschreiben. Nicht zum ersten Mal übrigens.
Jedenfalls: Wenn da draussen ein erdgrosser Planetoid oder gar ein jupitergrosser Planetoid gefunden wird, so glaube ich nicht, dass man ihm den Planetenstatus vorenthalten würde.
Allerdings ist das nicht sehr wahrscheinlich, aber ein vielleicht 3000 km grosser Planetoid könnte sich da draussen durchaus noch unbemerkt aufhalten. Dieser würde dank der IAU-Definition allerdings als Zwergplanet eingestuft und gemäss des Kannenberg'schen Vorschlages als Kuipergürtel-Planet.
Warten wir ab, ob hier noch weitere Entdeckungen getätigt werden.
Zur Frage: Die Schwerkraft wirkt etwas salopp formuliert proportional zur Masse der Sonne und umgekehrt quadratisch zum Abstand von dieser Sonne. Falls also in unserem Universum ausser der Sonne keine weiteren Sterne wären, so könnten theoretisch Planeten beliebig weit (aber endlich !) von der Sonne diese umkreisen.
Freundliche Grüsse, Ralf
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Ralf Kannenberg schreibt:
Zur Frage: Die Schwerkraft wirkt etwas salopp formuliert proportional zur Masse der Sonne und umgekehrt quadratisch zum Abstand von dieser Sonne. Falls also in unserem Universum ausser der Sonne keine weiteren Sterne wären, so könnten theoretisch Planeten beliebig weit (aber endlich !) von der Sonne diese umkreisen.
Zu diesem Thema habe ich folgende Frage: Ein Körper, hier die Sonne, erzeugt durch seine schwere Masse ein Gravitationsfeld. Dieses wird doch sicher <rund> um die Sonne angeordnet sein. Gesetzt den Fall, die Sonne befindet sich im <Dreieck> mit Proxima Centauri und Sirius A. Alle drei Sterne besitzen ein <rundes> Gravitationsfeld um sich herum, dann verbleibt doch ein <freies> Feld, wo keine Gravitation wirken kann, wo sich die jeweiligen Gravitationsfelder treffen. Was passiert eigentlich in diesem <gravitationslosen< Raum? Robby
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Hallo Robinson,
also Proxima Centauri kannst Du vernachlässigen, aber natürlich Alpha Centauri A+B nicht. Also sprechen wir vielleicht vom "Alpha Centauri-System".
Sirius B kann man indes nicht vernachlässigen, also sagen wir lieber "Sirius-System".
Du sprichst also das Dreieck Sonne / Alpha Centauri-System und Sirius-System.
Und natürlich gibt es in diesem Bereich weitere Sterne, die ebenfalls eine Schwerkraft haben.
Nehmen wir also an, Du findest wirklich einen solchen Gravitationsfreien Raum, in dem sich alle Einflüsse von allen Sternen des Universums zu 0 ausgleichen.
Was soll dort passieren ? Ein Körper, der sich mit konstanter Geschwindigkeit da durchfliegt, würde keine Kraft erfahren und einfach weiterfliegen und wenn seine Geschwindigkeit = 0 wäre, so würde er dort in Ruhe verharren.
Allerdings haben ja alle Sterne eine Eigenbewegung, d.h. so ein gravitationsfreier Punkt würde nicht ortsfest bleiben, d.h. ich vermute, dass so ein Körper in so einem gravitationsfreien Punkt nur kurze Zeit darin verweilen könnte, ehe wieder eine andere Schwerkraft die Überhand gewinnt und diesen Körper ein bisschen mehr anzieht. Das heisst nicht, dass sich dieser Körper im ehemals gravitationsfreien Punkt auf eine Umlaufbahn um diesen Stern gezwungen würde - dazu wird im Allgemeinen diese Schwerkraft zu schwach sein; er würde einfach nicht länger mit konstanter Geschwindigkeit weiterfliegen bzw. im Falle v=0 dort in Ruhe verharren.
Macht das Sinn ?
Freundliche Grüsse, Ralf
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Hoi Ralf
Macht das Sinn ?
Allerdings.
Momol, da habe ich aber mächtig dazugelernt.
Danke vielmal.
[smiley=dankk2.gif]
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Moin,
diese Frage ist interessant, paßt aber nicht in 10. Planet. Deshalb habe ich ein Splitting vorgenommen.
Jerry
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Ich hatte diese Grafik gesehen und kam dann zu der Überlegung wie oben beschrieben.
(https://images.raumfahrer.net/up036846.jpg)
Illustration: Linda Huff (American Scientist), Priscilla Frisch (U. Chicago)
Wenn dem so ist, wie Ralf Kannerberg geschrieben hat, dann komme ich zu einer neuen Überlegung. Ein Raumkörper muß mindestens 16,6 km/s fliegen ( 3. kosmische Geschwindigkeit ), um aus unserem Sonnensysten entfliehen zu können. Ich denke mir, daß die Sonde, solange sie sich noch im Gravitationsfeld der Sonne befindet, diese Geschwindigkeit konstant beibehält. Sowie sie jetzt in diesen gravitationsfreien Raum kommt, dann müßte sie doch eigentlich schneller werden, da die Gravitationskraft der Sonne nicht mehr wirkt. Robby
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Hallo,
eigentlich ist es genau anders herum. Die Sonde wird immer langsamer (solang sie keinen eigenen Antrieb besitzt) solange sie sich im Gravitationfeld der Sonne befindet. In einem garvitationfreien Raum würde sie einfach geradeaus mit konstanter Geschw. weiterfliegen. Die 16,6 km/s gelten für ein Objekt, das mit dieser geschw. von der Erdoberfläche abgeschossen wird. Dieses Objekt würde theoretisch in unendlichem Abstand zur Sonne die Geschw. 0 erreichen, also nicht wieder "zurückfallen". Ein Raumfahrzeug mit Antrieb kann auch mit konstant 1 m/s das Sonnensystem verlassen, solange der Antrieb die Anziehung der Sonne ausgleicht.
Hoffe das stimmt so halbwegs :D
Gruss, Johannes
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Was passiert eigentlich in diesem <gravitationslosen< Raum? Robby
Fuer Orte ohne effektives Gravitationspotential musst Du nicht erst das Sonnensystem verlassen. Jedes zwei Koerpersystem (z.B. Erde/Sonne oder Erde/Mond) erzeugt Orte im Raum an denen die Gravitationskraefte sich aufheben. Man nennt diese Punkte auch "Lagrangepunkte". Wir parken in diesen Lagrangepunkten gerne Satelliten. WMAP z.B. befindet sich in einem Lagrangepunkt, und das naechste Weltraumteleskop James-Webb wird auch in einem Lagrangepunkt geparkt werden. Der Vorteil liegt auf der Hand - keine Umlaufbahn um die Erde, mit staendig wechselnden Einschraenkungen auf die Ausrichtung des Teleskops, sondern ein "stabiler" Ort im Raum. Natuerlich muss man im Prinzip alle Massen im Sonnensystem einbeziehen, aber in Erdnaehe reicht es dann doch meisst aus, Sonne, Mond und Erde zu beruecksichtigen.
Gruss
Volker
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Das hatte ich auch schon einmal gelesen, aber auch zusätzlich noch dies in Wiki:
Das Teleskop (JWST) soll in einen Orbit um den Lagrange-Punkt L2 des Erde-Sonne-Systems, ca. 1,5 Millionen km von der Sonne aus gesehen hinter der Erde, gebracht werden. Dieser Orbit hat den Vorteil, dass sich das Teleskop ständig im Halbschatten der Erde befindet.
Ein Nachteil ist, dass dieser Orbit nicht stabil ist und durch Raketentriebwerke in regelmäßigen Abständen Kurskorrekturen vorgenommen werden müssen. Der mitgeführte Treibstoff wird für ca. 10 Jahre reichen, die angesetzte Lebensdauer beträgt mindestens fünf Jahre.
Wieso ist dieser Ort eigentlich nicht stabil? Robinson
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Hi Robi
http://de.wikipedia.org/wiki/Lagrange-Punkt#Stabilit.C3.A4t_der_Lagrange-Punkte
Ein bisschen viel Lesestoff aber durchaus klar und exakt ::)
Ja?
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Mahlzeit!
Es gibt wieder etwas neues von den Gravitonen zu berichten: http://www.wissenschaft.de/wissen/news/271755.html.
Das rückt die Zukunft wieder ein kleines Stückchen näher an die Gegenwart...
8-)
Vielleicht haben die von uns gewohnten Raketenantriebe dann doch irgendwann einmal ausgedient. Also Daumen drücken, daß dieser Effekt bald von anderen reproduziert und weiter erforscht wird.
Gruß
Peter
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HALLOOOO!
Heisst das etwa?:
Wir haben endlich eine Bestätigung für die Existenz von Gravitationswellen?
Gruss Irobot
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sorry ..ging von dem astronomiebereicht der beiden sich eng umkreisenden Weissen zwerge aus...
dachte das wir angehängt wenn man von dem artikel ins forum springt...
danke.
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Indirekte Bestätigung für die Existenz von Gravitationswellen gibt es schon seit den 1970er Jahren (dafür wurde vor ein paar Jahren ein Nobelpreis vergeben). Damals wurde ein Paar von Pulsaren entdeckt, das sich eng umkreist; Die Rotationsperiode nimmt dabei langsam ab, weil die Sterne sich näher kommen, wenn sie Energie als Gravitationswellen verlieren. Das selbe hat man jetzt bei einem weißen Zwerpaar beobachtet - also nicht sooo was bahnbrechendes.
Der direkte Nachweis von Gravitationswellen steht noch aus, es gibt mehrere Versuche, die meisten mit Laser-Interferometern. Das LISA (Laser Interferometer Space Antenna) soll aus 3 Satelliten im Sonnenorbit bestehen, zwischen denen Laserstrahlen hin- und hergeschickt werden, im All fallen da z. B. seismische Störungen weg. Vor LISA soll es noch einen LISA Pathfinder geben, d. h. es wird noch eine Weile dauern, bis die Mission startet.
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Moin,
passd vielleicht ganz hier rein, aber es betrifft die Frage nach der Gravitatio, also versuche ich es mal hier.
Wir kennen ja alle die *Erdanziehung*(Sie setzt sich aus der durch die Gravitation bewirkten Anziehungskraft und der durch die Rotation bewirkten Zentrifugalkraft zusammen).
Nehmen wir mal an: ein grösserer Asteroid nähert sich der Erde auf einer Bahn zwischen Mond und Erde.
Hebt dieser Asteroid die Erdanziehung partiell auf? Oder würde die Erdanziehung erst dann aufgehoben, wenn der Asteroid direkt auf die Erde zufliegt (was wir natürlich nie erleben sollten). Dann müsste doch die Erdanziehung bei einer gewissen Annäherung des Asteroiden aufgehoben sein?
Jerry
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Hallo Jerry,
das Gravitationsfeld von Koerpern haengt nicht von der Geschwindigkeit, sondern nur von deren Masse ab. Ist also gleich, ob der Asteroid sich bewegt oder nicht. Da die Gravitationskraft aber mit dem Abstand abnimmt, muesste der Asteroid schon sehr gross sein oder/und sich sehr nah an der Erde befinden, damit Du dich am Erdboden leichter fuehlst :)
Wenn Du eine zweite Erde nahe an unsere Erde bringen wuerdest, dann waere in der Mitte zwischen diesen beiden Koerpern die Anziehungskraft aufgehoben. So einen Punkt gibt es auch zwischen Erde und Mond, aber da der Mond eine geringere Masse hat, liegt dieser Punkt, wo sich die Anziehungskraefte aufheben, sehr viel naeher am Mond als an der Erde.
Gruss
Volker
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Hallo Jerry,
hast du in den letzten beiden Tagen den schlechten Film auf Sat 1 gesehen? ;) ... da haben die Leute mit einem mal ungelenkt zu schweben begonnen, als der Mond durch einen Einschlag schwerer wurde ... Gott, was habe ich geschmunzelt ;).
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Moin,
@ Daniel: Hast du in den letzten beiden Tagen den schlechten Film auf Sat 1 gesehen? nö, den Film habe ich nicht gesehen; einige Teilnehmer bei dem Vortrag hatten dies Thema angefangen. Eigentlich sahen die ganz seriös aus und waren der Sache sehr angetan.
@ Volher: Das Gravitationsfeld von Koerpern haengt nicht von der Geschwindigkeit, sondern nur von deren Masse ab. Dann wäre die Erdanziehung auch bei *stehender* Erde gleich stark?
Jerry
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Die Gravitation ist lediglich von der (trägen) Masse eines Körpers abhängig.
GG
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Hi Zusammen
Also dass das Gravitationsfeld nicht von der Geschwindigkeit abhängt ist nicht ganz korrekt.
In der Relativitätstheorie wird ja die Bewegung eines Körpers als grade durch eine gekrümmte Raum Zeit beschrieben. Wobei Masse die Raum Zeit krümmt.
Mit der Lorenz-Transformation kann man nun grob gesagt Berechnen wie die Raum Zeit für ein sich Relativ zu mir Bewegtes Objekt aussieht. Wobei mir auch eine Massenzunahme des Objektes haben.
Da es sich aber hier um einen Relativistischen Effekt handelt kann der aber für kleinen Geschwindigkeiten vernachlässigt werden.
Mit freundlichen Grüßen
Palin
@Jerry
Na da hast du mich doch noch zum schreiben verleitet ;)
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Hallo Leute,
mich interessiert eure Meinung: Einstein hat in seiner Relativitätstheorie Gravitation als Eigenschaft des Raumes dargestellt. Dieser reagiert offenbar durch Fluktuation auf Masse(-teilchen). Warum sucht man dann nach kräfte-übertragenden Teilchen, nach Gravitonen. Anders gefragt, warum versucht man die Gravitation als eine der vier Grundkräfte darzustellen. Warum schafft man nicht eine GUT, in der die starke, schwache und elektromagnetische Kraft in Verbindung mit Eigenschaften des Raumes selbst ausreicht.
Und warum, sucht mann nach Higgs- Teilchen, wenn ein Higgs- Feld, in Verbindung mit dem fermionischen Charakter und des Eigenschaft, eine Fluktiation des Raumes auszulösen, ausreichen sollte, um Masse befriedigend darzustellen.
Da ich mathematisch ungebildet bin, bitte nicht in Formeln antworten, abgesehen davon, dass Gravitationskonstante und Planckzeit auch keine befriedigende Antwort für mich ergeben. Ich hoffe, der eine oder andere Leser kann mit meinen Gedanken was anfangen
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Moin,
das *newtonsche Gravitationsgesetz* sollte nach Meinung von einigen Astrophysikern geändert werden, denn sie entdeckten, dass die Satellitengalaxien (Zwerggalaxien) unserer Milchstrasse, die Gesetze der Physik brechen.
(https://images.raumfahrer.net/up009650.JPG)
Das *newtonsche Gravitationsgesetz* sagt: Jede Masse, genauer jeder Massenpunkt, zieht jeden anderen Massenpunkt mittels einer Kraft an, die entlang der Verbindungslinie gerichtet ist. Der Betrag dieser Gravitationskraft ist proportional zum Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstandes der beiden Massen. (WIKIPEDIA)
Wissenschafter untersuchten die ~ 30 Satellitengalaxien der Milchstraße, das sind Zwerggalaxien mit teilweise nur ein paar tausend Sternen. Dabei sind sie auf eigenartige Ergebnisse gestoßen. Zum einen stimmt ihre Verteilung nicht, denn eigentlich sollten die Zwerggalaxien gleichmäßig um unsere Milchstrasse angeordnet sein; zum anderen rotieren die meisten von ihnen in derselben Richtung um die Milchstraße – ähnlich wie die Planeten um die Sonne und ausserdem liegen sie mehr oder weniger in derselben Ebene.
Dieser Befund lässt sich nach Ansicht der Physiker nur mit der Annahme erklären, dass die Satelliten vor langer Zeit bei der Kollision junger Galaxien entstanden sind. Aus dem "Schrott", der bei einem solchen Crash entsteht, können sich rotierende Zwerggalaxien bilden, so die Annahme. Doch auch die Crash-Theorie hat einen Haken: Die Satelliten, die dabei entstehen, könnten nach theoretischen Berechnungen keine dunkle Materie enthalten. Das steht jedoch im Widerspruch zu einer weiteren Beobachtung: "Die Sterne in den jetzt untersuchten Satelliten bewegen sich viel schneller, als sie es nach den Berechnungen dürften. Als Ursache dafür käme aus klassischer Sicht eigentlich nur die Anwesenheit dunkler Materie in Frage", erklärt Manuel Metz.
Oder man geht davon aus, dass wesentliche Grundlagen der Physik bislang falsch verstanden wurden. "Eine Lösung gibt es nur, wenn wir uns von der klassischen Gravitationstheorie Newtons lösen", sagt Pavel Kroupa. "Wahrscheinlich leben wir in einem nicht-newtonschen Universum. Wenn diese Annahme stimmt, lassen sich unsere Beobachtungen auch ohne *dunkle Materie* erklären." (Zitat Uni Wien)
Es wurden auch schon konkurrierende Gravitationstheorien entwickelt, die ohne die *dunkle Materie* auskommen.
(Zur *dunkeln Materie* kommt noch ein Beitrag von mir.)
Über dies Thema wurde vom 24.-29. Mai 2009 auf dem Meeting: Tidal Dwarf Galaxies - Ghosts from Structure Formation, Bad Honnef, Germany sehr kontrovers diskutiert.
Jerry
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Hallo Pegasus,
nächst erstmal herzlich Willkommen hier in der RaumCon.
Schön, dass du bei uns bist. Wünsch dir viel Freude beim Diskutieren und beim Ideenaustausch.
Also, zu deiner Frage.
Die Theorie, die der Elementarteilchenphysik als Grundlage dient, ist quantenmechanischer, also mikroskopischer Natur. Mit dieser lassen sich die Nukleonen, die unterschiedlichen Zerfallsprozesse und die einzelnen Elementarteilchen prima beschreiben. Auch der experimentellen Überprüfung hat sie bisher standgehalten. Die Theorie ist in sich auch konsistent, solange die Teilchen massenlos sind.
Einsteins Beschreibung der Gravitations als Eigenschaft des Raumes innerhalb der Allgemeine Relativitätstheorie ist in sich auch konsistent und vielfach belegt, genauer als jede andere Theorie bisher, für makroskopische Phänomene. Hier ist keinerlei Quantenphysik enthalten, die jedoch zur Beschreibung kleinster Teilchen, aus denen alles besteht, notwendig ist.
Zusammen sind beide Theorien also inkonsistent. Das ist das große Problem, vor dem die Physik an sich zur Zeit steht. Beide Theorien für sich funktionieren wunderbar, die Zusammenführung jedoch nicht.
Die Reaktionen, die ein Teilchen in einem Feld ausführt (dazu gehört der Raum in der ART auch), sind immer auf Störungen zurückzuführen - welcher Art sie auch sein mögen.
Bei einer Massenverteilung, z.B. eine massiven Kugel, innerhalb eines Feldes (des Raumes) krümmt sich das Feld / der Raum, worauf eine andere, zweite Massenverteilung entsprechend der Krümmung reagiert.
Analog ist dies bei der elektromagnetische Wechselwirkung, mit der Ausnahme, das hier sowohl Anziehung, als auch Abstoßung möglich sind.
Ebenso gibt es Felder für die starke (hadronische) und schwache Wechselwirkung, die innerhalb von Atomkerne ihre Bedeutung haben.
Diese Kräfte sind jedoch nicht gleich groß und besitzen unterschiedliche Reichweiten. Die Gravitationskraft ist z.B. sehr schwach, dafür sehr langreichweitig, die starke Kraft hingegen um ein vielfaches Größe, dafür extrem kurzreichweitg. Dementsprechend sehen die Felder anders aus.
Ein atomares Teilchen interessiert eine Fluktuation im Raum gemäß der ART nicht. Umgekehrt juckts die Erde nicht, wenn Farbladungen zwischen Quarks ausgetauscht werden.
Ist mein Gedankengang in etwa nachvollziehbar?
An der von dir angesprochenen GUT wird gearbeitet. Die Stringtheorie hat da wohl ganz gute Aussichten. Wenn sie in sich konsistent ist, muss sie die aktuellen Theorie jedoch als Spezialfälle vorweisen können, sonst nutzt sie nichts.
Denn die bisherigen Modelle funktionieren, zwar alle in bestimmten Parametern, aber sie tun's.
Grüße,
Olli
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Hallo olli,
ich hoffe, dass ich Deinen Gedankengang nachvollziehen kann, erkenne aber nicht unbedingt eine Antwort. Ich weiß, dass die drei Kräfte durch Bosonen vermittelt werden, aber warum die Gravitation auch so beschrieben werden muss, ist mir nicht klar. Wie ist es überhaupt möglich, den Raum als solchen in seinen Eigenschaften zu beschreiben. Würde bei einer solchen Beschreibung die Gravitation nicht automatisch erscheinen, eben als eine Eigenschaft des Raumes bzw. der Reaktionen des Raumes auf Masse?
Gruss von Pegasus
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Hallo Pegasus,
fuer eine einheitliche Theorie ist das Graviton ein wichtiger Eckpfeiler. Der Effekt der Gravitation breitet sich ebenso wie andere Kraefte mit Lichtgeschwindigkeit im Raum aus. Ebenso wie bei elektromagnetischen Wellen, geht man bei Gravitation von einem Welle-Teilchen Dualismus aus. Wenn also irgendwo im Weltall grosse Massen beschleunigt werden (z.B. wenn sich zwei Neutronensterne sehr eng umkreisen), dann strahlt dieses System Gravitationswellen aus. Gleichzeitig hat diese Emission aber auch Teilchencharakter, es wird also ein Impuls uebertragen.
Gravitationswellen konnte man schon indirekt nachweisen. Ein direkter Nachweis (z.B. in bodengebundenen Experimenten wie GEO600 oder LIGO) ist eher schwierig, und ein Weltraumexperiment (LISA) noch in ferner Zukunft (nicht vor 2020).
Gruss,
Volker
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Hallo
Ich habe nur mal ne frage zur stärke der Gravitation.
Wie wurde diese eigendlich bestimmt.
Kann man die anziehungskraft von Kleinen Massen auch messen.
Mit Gravitationswagen kann man doch die Gravitation der Erde bestimmen oder hat man mit der geschätzten Masse der Erde die Gravitationskonstante bestimmt.
Ich frage das nur weil dann wenn man sich bei der Masse der Erde verschätzt, man sich auch bei der Gravitationskonstanten verhauen kann.
Oder gibt es experimente beid der man sozusagen die Graviation eines vorher gewogenen und vermessenen Körpers bestimmt hat.
LG René
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Guten Morgen,
das gibt es sogar als Schulexperiment, haben wir damals im LK gemacht:
Mit Gravitationswaagen bestimmt man nicht die Gravitation der Erde, sondern von zwei handlichen, bekannten Massen und bestimmt so die Gravitationskonstante.
s. hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Gravitationswaage (http://de.wikipedia.org/wiki/Gravitationswaage)
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Hallo, dazu habe ich auch eine Frage.
Wie schnell ist eigentlich die Gravitation?
Beispiel: wenn plötzlich ein kleiner Stern die Bahn eines grösseren Sterns kreuzt und dadurch in die gravitative Abhängigkeit kommt, wann merken die beiden dann eigentlich das sie sich in einer Wechselwirkung stehen. Geht das zack und fertig oder dauert das und wenn ja wie lange? A.D.
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Meines Wissens nach breitet sich Gravitation mit Lichtgeschwindigkeit aus, sofern man das so sagen kann. Merken sollten beide Objekte das sobald sie halt in den Gravitationsbereich voneinanderfallen, dabei sollte man dran denken, dass die Gravitation ja schon "ausgesandt" wird, bevor sich die beiden Objekte entsprechend nahe kommen, d.h. die Objekte nicht erst darauf warten müssen, bis die Gravitation auch wirklich bei ihr angekommen ist, sondern sich einfach der vorher bereits ausgesandten bedienen. (Gibt es passendere Formulierungen hierfür?)
Auf unser Sonnensystem bezogen würde das wohl heißen, dass wir uns die ganze Zeit im Gravitationsfeld der Sonne befinden, sollte sich aber rein hypothetisch die Sonnenmasse mit einem Schlag drastisch verringern, würde das erst ca. 8min später Auswirkungen auf uns/die Erde haben.
Soviel zu meinem laienhaften Verständnis von Gravitation, hoffe nichts falsches gesagt zu haben.
Nachtrag: Vll sollte man sagen, dass Gravitationsfeld wurde ja vorher schon aufgebaut (die Sterne entstehen ja nicht auf einen Schlag), d.h. die Wechselwirkungen beginnen, sobald Gravitationsfeld(er) stark genug ist um Wechselwirkungen hervorzurufen - eine Änderung des Feldes breitet sich dann mit Lichtgeschwindigkeit aus.
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Hallo, danke für die Aufklärung.
Das würde bedeuten, wenn die beiden 1 Lichtjahr auseinander sind greift die Gravitation nach genau einem Jahr? Nur was ist eigentlich in der Zwischenzeit? Nennt man das dann gravitationsloser Zustand? A.D.
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Siehe meinen Nachtrag:
Wie gesagt, man kann ja davon ausgehen, dass das Gravitationsfeld schon vorher aufgebaut wurde, also die Gravitation sicherlich auch schon 1 Jahr bevor sich die beiden Sterne nahe genug kommen "ausgesandt" wurde. Damit würde genau diese Gravitation (Gravitons?) zu dem Zeitpunkt ankommen, an dem sich die beiden Sterne erstmals nahe genug kommen. Es wird also keinen gravitationslosen Zustand geben (Das Gravitationsfeld ist ja nicht erst da, wenn ein zweiter Körper sich in diesen Bereich begibt, sondern wird permanent aufgebaut/erneuert/erhalten) - sollte nur eben wie gesagt der eine Stern ganz plötzlich verschwinden, samt seiner Masse (was nicht geht) und damit kein Gravitationsfeld mehr aufbauen, und der andere Stern befindet sich in einem Lichtjahr entfernung, dann würde dieser tatsächlich erst nach einem Jahr merken, dass keine Kraft mehr auf ihn wirkt.
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Moin Adolf, moin Liftboy,
in 2004 hatte ich dies gelesen und ausgedruckt (damals leider keine Quelle festgehalten)
Geschwindigkeit der Gravitation doch nicht gemessen.
Anfang des Jahres schien es ja amtlich zu sein, daß die Geschwindigkeit der Gravitation gleich der Lichtgeschwindigkeit ist. Nach ersten Zweifeln, kristallisiert sich jetzt heraus, daß die Messungen zwar sehr gut waren, die Gravitationsgeschwindigkeit jedoch damit nicht bestimmbar ist.
Wie passt dass denn nun zusammen?
Jerry
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Hm, das ist mir neu. Wobei "nicht bestimmbar" jedoch ja nicht heißt, dass sie nicht trotzdem der Lichtgeschwindigkeit entspricht. Leider kann man nur damit nicht beweisen, dass es so ist (oder nicht so ist).
Nur, sollte die Gravitation sich tatsächlich schneller als Lichtgeschwindigkeit ausbreiten können, wäre doch die Relativitätstheorie untergraben, oder? Gravitation ist auch eine Art der Information die übertragen wird, und nach der RT geht soetwas nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit.
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@René
Noch ein Nachtrag:
Der Wert der Gravitationskonstante ist eh nicht bedeutend an sich, sondern willkürlich. Er hängt vom zu Grunde liegenden Maßsystem und den angewandten Definition ab. Die Gravitationskonstante ist damit eine abgeleitete Größe von den "echten Naturkonstanten".
Wichtiger ist die Gültigkeit des Gesetzes, aus dem sie stammt.
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Hm, das ist mir neu. Wobei "nicht bestimmbar" jedoch ja nicht heißt, dass sie nicht trotzdem der Lichtgeschwindigkeit entspricht. Leider kann man nur damit nicht beweisen, dass es so ist (oder nicht so ist).
Nur, sollte die Gravitation sich tatsächlich schneller als Lichtgeschwindigkeit ausbreiten können, wäre doch die Relativitätstheorie untergraben, oder? Gravitation ist auch eine Art der Information die übertragen wird, und nach der RT geht soetwas nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit.
Andererseits erklärt gerade die Allgemeine Relativitätstheorie die Gravitation als geometrische Eigenschaft des Raumes. Warum sollte sich eine Eigenschaft "nur" mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten? Ja, die Physiker sind heute der Meinung, dass es ein unentdecktes Teilchen (Graviton) gibt, dass für die Verbreitung der Gravitation verantwortlich ist, und die Gravitationswellen, die sich beim großen Masseverlagerungen (etwa bei einer Supernova) ergeben sollten, hat Albert Einstein auch bereits vorher gesagt. Weder Teilchen noch Wellen konnten indes bislang nachwiesen werden - was immer das auch bedeuten mag.
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Hallo,
da wäre einmal das Prinzip, dass sich Informationen nicht schneller als das Licht ausbreiten können/dürfen. Man könnte aber auch die Analogie zu anderen Kräften bemühen. Magnetfelder und elektrische Felder breiten sich auch nur mit Lichtgeschwindigkeit aus.
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Naja, per Tunneleffekt wollen einige Physiker schon einmal Mozart mit Überlichtgeschwindigkeit übertragen haben. Natürlich behaupten daraufhin andere Physiker, dass falsch gemessen oder zumindest interpretiert wurde. Der Streit tobt also auch innerhalb der Physik.
Ich verstehe natürlich das Bedürfnis der Physiker, die Gravitation wie den Elektromagnetismus mit Hilfe von Teilchen und Wellen zu erklären. Das hat meines Erachtens etwas mit dem Sinn für Symmetrie zu tun. (Wie sieht das eigentlich mit starker und schwacher Wechselwirkung aus?) Vielleicht ist aber schon der Ansatz falsch!? Erklären kann man die Gravitation damit bislang eben nicht.
In seinem Buch "Timeline" postulierte übrigens Michael Crichton, dass die Physiker ihr Fachgebiet inzwischen für abgeschlossen hielten, es nur nach der letzten Pleite (vor Lorentz und Einstein) sich nicht trauen würden, es öffentlich zuzugeben. Nichts könnte indes weiter entfernt sein von der Realität. Solange sie so offene Flanken haben wie die noch immer unerklärbare Gravitation oder zwei grundlegende Modelle (Quantenmechanik und Relativitätstheorie), die sich in einigen Punkten offen widersprechen, dürfte jedem Physiker schmerzlich bewusst sein, was alles noch fehlen muss.
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Gibt es wirklich Gravitonen ?
Bisher konnten sie nicht nachgewiesen werden. Gestehe ich jeden Teilchen eine Masse zu (wenn auch nur sehr gering), so müßte jeder Körper, der eine Gravitation besitzt, also jeder, ständig an Masse verlieren, weil er Gravitonen abgibt. Da sie sich angeblich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen und alles letztlich durchdringen wäre das dann so etwas wie ionisierende Strahlung und sie müßten alles was sie treffen Erwärmen.
Das hört sich für mich nach großen Unsinn an, wäre aber die logische Konsequenz. Gravitonen ergeben für mich keinen Sinn. Und nur weil elektrischer Strom und Magnetfelder sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, heißt das nicht, daß die Gravitation daran auch gebunden ist.
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sie müßten alles was sie treffen Erwärmen.
Große Körper, die durch die Gravitation zusammengedrückt werden, erwärmen sich schließlich auch - könnte man das nicht schon als entsprechenden Effekt interpretieren?
Da Gravitation wie Magnetismus oder elektrische Ladungen ein Feld aufbaut, gilt für die Gravitation prinzipiell das gleiche Verhalten - nicht umsonst sind Coulomb-Gleichung und Gravitationsgleichung formal identisch. Darum ist davon auszugehen, dass auch die Gravitation sich nur mit Lichtgeschwindigkeit ändert.
mfg websquid
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Hallo Sylvester,
ich denke deine Analogien sind etwas zu "freizügig" ;).
Bisher konnten sie nicht nachgewiesen werden. Gestehe ich jeden Teilchen eine Masse zu (wenn auch nur sehr gering), so müßte jeder Körper, der eine Gravitation besitzt, also jeder, ständig an Masse verlieren, weil er Gravitonen abgibt.
In der Quantenmechanik gibt es sog. Austauschteilchen, die die Grundkräfte zwischen den Elementarteilchen austauschen, z.B. das Photon und Gluonen. Nach meinem Wissen bewegen sie sich mit Lichtgeschwindigkeit. Durch sie verliert das emittierende Teilchen aber auch nicht seine Eigenschaft (z.B. Ladung bei Proton und Elektron oder "Geschmack" bei Quarks). Das Graviton würde mit dazu zählen.
In der Relativitätstheorie ist die Gravitation eine Eigenschaft der Raumzeit. In der Raumzeit (innerhalb dieser Theorie) kann sich alles höchstens mit Lichtgeschwindigkeit bewegen bzw. ausbreiten. Daher sollte sich auch die Massenwirkung (Krümmung der Raumzeit) nur mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten können. (Sonst wüssten wir von der Bewegung eines Sterns bevor wir sie sehen können.)
Und nur weil elektrischer Strom und Magnetfelder sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, heißt das nicht, daß die Gravitation daran auch gebunden ist.
Damit ist es aber auch nicht widerlegt.
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Elektrischer Strom fließt übrigens nicht mit Lichtgeschwindigkeit. In Metallen haben die Elektronen eine Geschwindigkeit um 1 mm/s.
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Elektrischer Strom fließt übrigens nicht mit Lichtgeschwindigkeit. In Metallen haben die Elektronen eine Geschwindigkeit um 1 mm/s.
Ganz schoen langsam, wenn man mal drueber nachdenkt. Das heisst fuer einen Meter Kabel braeuchten die Elektronen dann knapp 17 Minuten. :o
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Da wir gewöhnlich mit Wechselstrom arbeiten, schwingen die Elektronen eigentlich nur hin und her und verbringen ihre gesamte Existenz in unserer Wohnung. :( ;D
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Und da unser Wechselstrom 50 Hz hat, legt ein Elektron nur 20 Mikrometer zurück, bis es wieder umdreht - das ist echt wenig, hätte ich jetzt nicht gedacht. (Muss ich um meine 15 Punkte fürchten, wenn ich das nicht weiß? ;))
mfg websquid
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Zu den Elektronen :
ja, sie fließen langsam. Aber die Stoßwirkung der Wellen, entweder wenn ich das Licht am Schalter anknipse, oder der Strom (Wechselstrom ) die Polarität ändert, pflanzt sich mit Lichtgeschwindigkeit fort. Das ist mit einer Welle auf dem Ozean vergleichbar. Das Wasser bleibt immer am gleichen Platz aber die Wellen laufen über die gesamten Ozean.
Noch extremer sieht man das Phänomen bei Tsunamis. Diese Wellen reichen bis zum Grund des Ozeans und bewegen das Wasser auf offener See gerade mal im Bereich von einigen Meter hin und her. Damit bewegen sie sich mit ca. 800-1000km/h über das Meer. In der Nähe einer Küste wird das Wasser abgebremst, weil es hier flacher ist. Das nachdrängende Wasser erzeugt dann eine Woge, die leicht 40m hoch werden kann.
Die Gravitation ist also eine Eigenschaft des Raum-Zeitkontinuums. Wenn ich etwas messen kann, dann sind das bloß Wellen.
Dazu könnte ich mir vorstellen im Weltraum ein Array von Satelliten aufzustellen, die über eine Positionsmesstechnik miteinander verbunden sind. Wenn es wirklich Gravitationswellen gibt, so sollte damit eine Relativbewegung der Satelliten nachgewiesen werden können.
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Nur das Wasserwellen sich nicht mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten, sonst hätten wir ein ernsthaftes Problem. Da wäre dann auch gleich meine Frage, wieso funktioniert das bei Elektronen und bei Wasser nicht? Das es bei Elektronen deutlich schneller von statten gehen muss, als bei Wasser, ist mir klar, sonst würde man ne ganze Weile im Dunkeln sitzen, eh das Licht an geht. Aber warum genau breitet sich im Stromkreis die Stoßwirkung mit Lichtgeschwindigkeit fort?
Hier ein Artikel über die indirekte Bestätigung der Gravitationswellen und (mögliche) Versuche, sie auch direkt zu bestätigen:
http://www.weltderphysik.de/de/5837.php (http://www.weltderphysik.de/de/5837.php)
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Dazu könnte ich mir vorstellen im Weltraum ein Array von Satelliten aufzustellen, die über eine Positionsmesstechnik miteinander verbunden sind. Wenn es wirklich Gravitationswellen gibt, so sollte damit eine Relativbewegung der Satelliten nachgewiesen werden können.
Das wird schon geplant:
http://de.wikipedia.org/wiki/Laser_Interferometer_Space_Antenna
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Moin,
zu *LISA* >>> (http://www.smilies.4-user.de/include/Lesen/smilie_les_070.gif) (https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=1132.msg125415#new)
Jerry
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Hallo zusammen,
Ich hätte da auch eine Nuss zu knacken, die ich bisher nicht recherchieren konnte.
Bei der Vakuumfluktuation entstehen (wenn ich es recht verstanden habe) zum Beispiel ein Elektron-Positron Pärchen. Das Positron darüber hinaus mit negativer Energie.
Wie verhält es sich nun mit der Gravitation für dieses Teilchen negativer Energie? Ich habe "verstanden", dass es wegen der negativen Energie eher in ein schwarzes Loch fallen würde und so eine Strahlung des SL erklärt werden kann. Aber könnte man diesem Teilchen auch ein umgekehrtes Verhalten auf Gravitationskräfte zusprechen? Seine Masse als negative Masse beschreiben?
Darüber hinaus, ist es absoluter Blödsinn(?), oder könnte man nach dem heutigem Wissensstand behaupten, dass auch die Kraft die das Universum scheinbar schneller als erlaubt expandieren lässt, in seiner Natur ein Feld ist wie Magnetismus und Gravitation, nur eben auf noch größere Entfernungen und noch mal schwächer wirksam?
Ich erdenke mir gerade einen Raumschiff Antrieb für eine kleine Fiktion...das heißt für ein Bild, und möchte die erdachte Technik ins Design einfließen lassen.
Vielen Dank, Solaris Lem
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Hallo!
Bei der Vakuumfluktuation entstehen (wenn ich es recht verstanden habe) zum Beispiel ein Elektron-Positron Pärchen. Das Positron darüber hinaus mit negativer Energie. Wie verhält es sich nun mit der Gravitation für dieses Teilchen negativer Energie?
Nein, das Positiron hat nicht negative Energie, sondern negative Ladung. Bis auf Ladung und magnetisches Moment ist das Positron dem Elektron gleich. Das trifft auch auf das Verhalten eines Positrons in einem Gravitationsfeld zu.
Ich habe "verstanden", dass es wegen der negativen Energie eher in ein schwarzes Loch fallen würde und so eine Strahlung des SL erklärt werden kann.
Nein, das trifft nicht zu. Die Wirkung eines Gravitationsfeldes auf ein Positron und ein Elektron ist gleich. Hawkingstrahlung ist (ganz kurz und damit also auch schon falsch erklaert) Paarbildung am Ereignishorizont eines Schwarzen Loches, wobei ein Teilchen in das Schwarze Loch faellt, das andere entkommt.
Aber könnte man diesem Teilchen auch ein umgekehrtes Verhalten auf Gravitationskräfte zusprechen? Seine Masse als negative Masse beschreiben?
Nein.
Gruss,
Volker
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Positron hat eine positive Ladung im Vergleich zum Elektron mit einer einfachen negativen Ladung.
Insofern hat das Positron die negative Ladung eines Elektrons. zweimal minus gleich einmal Plus! ;)
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Ich Danke euch!
Ich habe da Feynman missverstanden. Er schreibt über "negative Energie" aber das ist wohl nur eine Betrachtungsweise in seiner Mathematik und keine Beschreibung der "Wirklichkeit". (Feynmans Buch: Die seltsame Theorie des Lichtes und der Materie)
Also noch mal vielen Dank
(Ich hatte gedacht so ein Antigravitations-Triebwerk für mein Raumschiff zu beschreiben. Da jedoch schon die "Negative Energie" eine Mathematische Betrachtungsweise ist, nun, äh, vergessen wir das gaaaanz schnell.)
Solaris Lem
Edit: Er schreibt auch das man eines der Teilchen als in der Zeit rückwärts wandernd beschreiben könnte... mittlerweile konnte ich auch kritische Texte über seine QED im Netz finden.
Dennoch schätze ich sein Buch sehr. Es ist sicher weniger Missverständlich geschrieben als es hier bei mir geschah.
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Hallo zusammen,
Sicher kennt diese Gedankenspielerei der ein oder andere von euch ;)
Also angenommen wir bohren ein Loch senkrecht durch die Erde.
Wir gehen mal davon aus:
-das Loch verläuft vom Südpol zum Nordpol (Erdrotation ist dadurch sogut wie weg)
-es verläuft geradlinig durch den Erdkern
-die Temperaturen in der Erde lassen wir mal ausser acht
-und zur besseren veranschaulichung hat das Loch einen Durchmesser von 1 km
So und jetzt kommts :)
Genau in der Mitte dieses Lochs (ca. 10 m über NN) platziere ich eine Eisenkugel von ca. 5 kg.
Was passiert mit der Kugel wenn man sie loslässt?
Auch wenn das vielleicht jetzt nicht ganz so das übliche Thema für dieses Forum ist, finde ich trotzdem es passt ganz gut hier rein.
Und ihr habt bestimmt bessere Denkansätze als die Leute mit dennen ich das sonst versucht hab zu bereden ;)
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Diese Kugel würde in das Loch hineinfallen und bis zum Erdmittelpunkt durch die Gravitation beschleunigt werden. Durch den Schwung fällt die Kugel auf der anderen Seite wieder aus dem Loch heraus, wird aber immer weiter abgebremst. Insgesamt pendelt die Kugel daher zwischen den beiden Öffnungen hin und her.
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Die Kugel fällt mit abnehmender Beschleunigung Richtugn Erdmittelpunkt. Am Erdmittelpunkt (Schwerelosigkeit) ist die Beschleunigung 0 m/s². Die Beschleunigung nimmt dabei linear mit der "Höhe" über dem Erdmittelpunkt ab. Allerdings ist die Geschwindigkeit dann nicht unerheblich, so dass die Kugel mit zunehmend negativer Beschleunigung (Abbremsung) wieder bergauf "fällt", bis sie (ohne Berücksichtigung einer Atmosphäre) auf Erdhöhe NN die Geschwindigkeit 0m/s hat, allerdings mit der beschleunigung 9.81 m/s² in Richtung Erdmittelpunkt.
Solange keine bremsenden/dämpfenden Effekte auftreten, schwingt die Kugel durch die Erde, ähnlich wie man die Bahn eines Satelliten sehen würde, würde man diese von der Kante der Bahnebene her betrachten (und tatsächlich sind die Effekte auch genau die gleichen). Anderer Vergleich wie die Schwingung an einer Feder, ohne Dämpfung.
Wenn die Dämpfung durch eine Atmosphäre berücksichtigt wird, wird sich die Kugel schließlich am Erdmittelpunkt schwebend einfinden.
Edit meint: zu langsam getippt. Also nur zweiter "Sieger". Danke websquid. ;)
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Hallo,
es hat zwar keinen Einfluß auf dieses Experiment, aber interessant ist die Tatsache, daß die Länge dieses Loches länger ist, als man vom Umfang der Erdkugel erwarten würde - weiß jemand warum ? ;)
Gruß Uwe
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Bin nun gespannt, ob Du mit der Krümmung der Raumzeit kommst! ;D
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na das ging ja fix! :)
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Edit meint: zu langsam getippt. Also nur zweiter "Sieger". Danke websquid. ;)
Ich war zwar schneller, aber dafür hab ich die Zahlen vergessen. Ich sag mal: Unentschieden ;) ;D
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Na das ging ja fix hier :)
Danke für den tip mit der Atmosphäre .... diese lassen wir mal auch überhalb des Lochs weg ;)
Interessante Antworten hab ihr da .... hab ich auch gedacht.
Doch ich hab mal ne Physiklaborantin gefragt .... die meinte die Kugel würde einfach über dem Loch schweben :o
Weil unter ihr ja nichts ist was sie anziehen kann.
Die Idee find ich auch nicht schlecht.
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Die Idee find ich auch nicht schlecht.
Ist aber völliger Blödsinn. Das Gravitationsfeld ist ein Zentralfeld. Es gibt ja rund um das Loch herum Masse, die die Kugel in einem gewissen Winkel zum Loch anzieht. Da diese Kraft aber von allen Seiten gleich stark ist, gleicht sich der "horizontale" Anteil der Anziehung aus und effektiv wirkt nur der vertikale, der zur Pendelbewegung führt
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Doch ich hab mal ne Physiklaborantin gefragt .... die meinte die Kugel würde einfach über dem Loch schweben :o
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Naja, vielleicht ist sie ja hübsch. ???
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Habt ihr nicht etwas vergessen? Die Erde ist keine perfekte Kugel und hat auch keine gleichmäßige Dichte. Die Abweichungen würden sicherlich dazu führen, dass die Kugel bei ihrem Sturz mit den Schachtwänden kollidieren würde.
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Habt ihr nicht etwas vergessen? Die Erde ist keine perfekte Kugel und hat auch keine gleichmäßige Dichte. Die Abweichungen würden sicherlich dazu führen, dass die Kugel bei ihrem Sturz mit den Schachtwänden kollidieren würde.
Dazu hat das Loch ja 1km Durchmesser. Da hat die 5kg-Kugel durchaus Platz für einige Auslenkungen. ;)
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Naja, vielleicht ist sie ja hübsch. ???
Der war böse ;D ;)
Habt ihr nicht etwas vergessen? Die Erde ist keine perfekte Kugel und hat auch keine gleichmäßige Dichte. Die Abweichungen würden sicherlich dazu führen, dass die Kugel bei ihrem Sturz mit den Schachtwänden kollidieren würde.
Du hast sicher recht... Aber dieses Gedankenexperiment ist schon so hochspekulativ, da können wir auch mal von einer gleichmäßigen Erdkugel ausgehen ;)
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Dazu hat das Loch ja 1km Durchmesser. Da hat die 5kg-Kugel durchaus Platz für einige Auslenkungen. ;)
Jetzt hatte ich glatt doch gedanklich das kleine "k" eliminiert. :D
Allerdings würde es vermutlich doch ganz interessante Orbits geben. Ob der Erdmittelpunkt wohl schon bei der ersten Passage verfehlt würde?
Du hast sicher recht... Aber dieses Gedankenexperiment ist schon so hochspekulativ, da können wir auch mal von einer gleichmäßigen Erdkugel ausgehen ;)
Also gut, tragen wir die Rocky Mountains, die Anden, das Himalaya, die Alpen, Pamir, Tianshan und alle anderen Gebirge ab und schütten Pazifik, Atlantik und Indik zu. ;D
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Ja sie war sogar sehr hübsch ;)
Na gut wir nehmen halt noch die Bedingung mit rein das die Erde schön glatt poliert ist. Und wie gesagt, der Tunnel verläuft exakt entlang der gedachten Erdachse :P
Die frage die ich mir jetzt noch stelle ist .... Wie wirkt die Gravitation auf den Punkt wo die kugel ist bzw auf die Kugel?
Gravitation ist doch ne Art Welle, oder?
Würde die sich gradlinig von der Masse verteilen?
Da gibt es doch "Newtonsches Schalentheorem"
Würde das hier nicht eigentlich zutreffen?
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Gravitation ist keine Welle, sondern erstmal eine Kraft, die ein Feld bildet. Wie die Gravitation auf die Kugel wirkt, haben websquid und Pham doch bereits schön beschrieben. Und ja, das Schalentheorem passt hier.
Anmerkung: Wir sind hier kein Physikforum. ;)
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Alles klar habs kapiert ;)
Und naja denke hier geht es auch um wissentschaftliche Grundlagen ::)
Aber hast ja recht .... fällt mehr in die Physik :)
Ich finde bloß solche Gedankenexperimente echt genial ;D
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Ich finde bloß solche Gedankenexperimente echt genial ;D
Wobei es hier tatsächlich um Schulphysik geht. ;)
Ein wenig verzwickter (und mit mehr bezug zur Astrophysik) werden solche Fragen:
Nach der Relativitätstheorie, vergeht die "äußere" Zeit für einen Astronauten, der sich einem schwarzen Loch nähert, schneller (da ist sie wieder, die Raumzeitkrümmung! ;D). Wenn der Asrtonaut den Ereignishorizont berührt, krümmt sich die Raumzeit so stark, dass für ihn die Zeit im restlichen Universum praktisch unendlich schnell vergeht.
Rein unter dieser hypotetischen Betrachtungsweise "tunnelt" der Astonaut somit zeitlich aus unserem universum hinaus, in dem Moment, in dem er den Ereignishorizont überschreitet.
Soweit die relativistische betrachtungsweise.
Stephen Hawkings hat sich so ein schwarzes Loch mal quantenmechanisch vorgenommen und postuliert, dass sich ein schwarzes loch, durch die Hawkingstrahlung auflösen kann, wenn man ihm nur genug Zeit gibt und auch nicht ansonsten zufüttert. Das schwarze loch, egal wie groß, "verdampft" also in endlicher Zeit (was im Fall supermassiver schwarzer Löcher durchaus dauern kann). Als außenstehender Beobachter sehe ich also den Astronauten auf das schwarze Loch zufallen und immer "langsamer" werdend. In dem Moment, in dem er für mich den ereignishorizont berühren würde, "friert" er praktisch ein. (Also kann es sogesehen für uns Außenstehende noch gar keine wirklichen schwarzen Löcher geben - die tun alle nur so :P).
So .. Preisfrage:
Welcher Betrachter hat nun recht? Der der innerhalb des schwarzen Lochs unser Universum überlebt (und dann unmittelbar nach dieser beobachtung den Löffel abgibt), oder wir, die die schwarzen Löcher irgendwann innerhalb der lebensspanne unseres universum wieder schmelzen sehen, wie Eis an der Sonne (Big Crunch und Big Rip mal Außen vor gelassen)? :P
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Hinweis:
Die korrekte Antwort, wissenschafltich fundiert, hat das Potential für den Physiknobelpreis.
An der Vereinheitlichung von Quantenmechanik und Relativitätstheorie wird heute noch gekaut. ;)
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An der Vereinheitlichung von Quantenmechanik und Relativitätstheorie wird heute noch gekaut. ;)
Genau, ... und schießt auch etwas über die Frage des Threaderöffners hinaus, die, denke ich, inzwischen hinreichend beantwortet ist. :)
Weiteres zur vierten Grundkraft kann in unserem bereits etwas angestaubten "Gravitations-Thread" diskutiert werden: https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=1056.0 (https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=1056.0)
Edit: Ich habe beide Themen mal zusammengelegt.
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Herrlich :):
(https://images.raumfahrer.net/up013910.png)
Quelle: http://xkcd.com/ (http://xkcd.com/)
An dieses Problem mit dieser Analogie hatte ich noch gar nicht gedacht ... :D
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Hihihi ;D
Diese "Problematik" mit der Analogie ist mir schon länger aufgefallen und überlege seit dem, wie man das eventuell sogar als weiteres Bild verwenden kann (Warum werden Massen nach "unten" gezogen, also weshalb bleiben sie quasi im Zeitverlauf etwas "zurück"?). Gerade wenn ich in diesem Bild so weit zurück zoome, das das Gummituch dreidimensional wird und schließlich eine geschlossene Kugel wird (ich unterstelle einfach mal den in sich geschlossenen raum, damit es einfach bleibt). dann wäre das Ereignis des urknalls im zentrum eienr sich ausdehnenden Kugel. Der "vektor" des Radius(Sprich jeder Richtung vom Kugelmittelpunkt weg) entspricht der Zeitachse. In diesem Bild wären massen "dellen" auf dieser Kugel. Wie sehr solche Bilder aber natürlich haken, sieht man spätestens dann, wenn man auf dieser Gummikugel auf ein "schwarzes Loch" trifft. ;)
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Zur Diskussion zu den Messergebnissen der NASA-Sonde Gravity Probe B geht es hier: https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=1140.0 (https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=1140.0)
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Herrlich :):
(https://images.raumfahrer.net/up013910.png)
Quelle: http://xkcd.com/ (http://xkcd.com/)
An dieses Problem mit dieser Analogie hatte ich noch gar nicht gedacht ... :D
Zum Problem des Gummituchmodells habe ich diesen Beitrag gefunden:
http://www.wissenslogs.de/wblogs/blog/der-quantenmechaniker/allgemein/2011-05-13/gravitation-was-kruemmt-den-raum (http://www.wissenslogs.de/wblogs/blog/der-quantenmechaniker/allgemein/2011-05-13/gravitation-was-kruemmt-den-raum)
Das Gummituchmodell erklärt nämlich gar nicht, wie die Masse den Raum krümmt. Soll es auch nicht. Damit würden wir tatsächlich Gravitation durch Gravitation erklären. Das Gummituchmodell erklärt lediglich, wie die Krümmung einer Oberfläche zu einer Ablenkung umherfliegender Teilchen und Wellen führen kann.
Dort ist auch eine Übersetzung des Comics verlinkt.
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Mit den Laserinterferometern zum detektieren von Gravitationswellen habe ich so meine Probleme.
In der Theorie soll es beim Durchgang einer Gravitationswelle zu einer Längenänderung eines der Schenkel und damit zu eine Laufzeitdifferenz der beiden Laserteilstrahlen kommen.
Dieser Effekt (Laufzeitdifferenz) kann aber auf Grund der Relativitätstheorie nicht auftreten.
Wie wir wissen, krümmt/verzerrt Gravitation den Raum. Dies führt zu der erwähnten Längenänderung die ein externer Beobachter feststellen kann. Gleichzeitig kommt es bei erhöhter Gravitation zum sog. Gravitationslinseneffekt. Das heißt, das Licht folgt der Krümmung/Verzerrung des Raumes. Der Gravitationslinseneffekt erklärt auch, das wir überall im Universum, ob bei hoher oder bei niedriger Gravitation, die selbe Lichtgeschwindigkeit messen. Würde das Licht der Raumkrümmung nicht folgen, hätten wir bei jeder Änderung der Gravitation eine andere Lichtgeschwindigkeit.
Auch die Zeitdehnung, die ein externer Beobachter feststellt, lässt sich so erklären. Da das Licht der Krümmung des Raumes folgt, benötigt es für die scheinbar kürzere Strecke mehr Zeit.
Nun zu meiner Frage an die Physiker hier im Forum. Wie soll ein Laserinterferometer Gravitationswellen detektieren können wenn das Licht für die Gesamtstrecke in jedem Fall die gleiche Zeit benötigt?