RegistrierenRegistrieren   LoginLogin   FAQFAQ    SuchenSuchen   
Lichtuhr im Schwerefeld
 
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Mechanik
Autor Nachricht
Alderamin



Anmeldungsdatum: 23.05.2011
Beiträge: 3

BeitragVerfasst am: 23. Mai 2011 12:08    Titel: Lichtuhr im Schwerefeld Antworten mit Zitat

Hallo,

es gibt ja zur Erklärung der Zeitdilatation in der speziellen Relativitätstheorie das anschauliche Beispiel der Lichtuhr, bei der Pulse zwischen zwei Spiegeln hin- und herreflektiert werden. Bewegen sich die Spiegel, dann legt der Strahl eine längere, geneigte Strecke zwischen den Spiegeln zurück. Da die Lichtgeschwindigkeit konstant ist, tickt die Uhr also langsamer. So weit, so anschaulich.

Nach der ART läuft eine Uhr auch im Schwerefeld langsamer. Angenommen, ich setze die Lichtuhr in ein tiefes Schwerefeld und beobachte sie aus großer Entfernung. Was sehe ich dann? Das Licht wird röter, so viel ist klar. Die Uhr muss auch langsamer ticken, das verlangt die ART. Dazu müsste ich entweder langsameres Licht beobachten (was wegen der Konstanz nicht möglich sein sollte) oder einen vergrößerten Spiegelabstand, egal wie ich die Uhr ausrichte. Wirkt das Schwerefeld also wie Vergrößerungsglas? Ist der Effekt dann identisch mit dem einer Gravitationslinse? grübelnd

Wer weiß was?
A.T.



Anmeldungsdatum: 06.02.2010
Beiträge: 59

BeitragVerfasst am: 23. Mai 2011 13:30    Titel: Antworten mit Zitat

Alderamin hat Folgendes geschrieben:
Dazu müsste ich entweder langsameres Licht beobachten

Ja

Alderamin hat Folgendes geschrieben:
(was wegen der Konstanz nicht möglich sein sollte)

Die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit gilt in der ART nur lokal. Für einen entfernten Beobachter kann das Licht durchaus eine andere Geschwindigkeit als c haben.

Alderamin hat Folgendes geschrieben:
oder einen vergrößerten Spiegelabstand, egal wie ich die Uhr ausrichte.

Wegen der Raumzeitkrümmung sind die räumlichen Abstände verzehrt. Aber wenn deine Lichtuhr rigide ist und nicht zu groß ist, dann spielt das keine Rolle.

Alderamin hat Folgendes geschrieben:
Wirkt das Schwerefeld also wie Vergrößerungsglas? Ist der Effekt dann identisch mit dem einer Gravitationslinse?

Im Gravitationsfeld ist mehr Raum drin als nach was es von außen aussieht. Das beeinflusst auch die Lichtgeschwindigkeit die ein entfernter Beobachter unter Annahme flacher Raumzeit beobachten würde, wenn er einen Lichtstrahl das Feld durchqueren sieht.

Der lokale Beobachter im Gravitationsfeld wo das Licht gerade ist misst aber immer c.


Zuletzt bearbeitet von A.T. am 23. Mai 2011 13:47, insgesamt einmal bearbeitet
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 9252

BeitragVerfasst am: 23. Mai 2011 13:38    Titel: Antworten mit Zitat

Sie dazu die sogenannte Shapiro-Verzögerung
_________________
Er muss sozusagen die Leiter wegwerfen, nachdem er auf ihr hinaufgestiegen ist.
Ludwig Wittgenstein
Alderamin



Anmeldungsdatum: 23.05.2011
Beiträge: 3

BeitragVerfasst am: 23. Mai 2011 13:51    Titel: Antworten mit Zitat

Vielen Dank für den Link!

Dann hat der Herr hier

http://forum.spiegel.de/showpost.php?p=7896656&postcount=184

also im Grunde genommen sogar Recht (im Shapiro-Artikel steht ebenfalls, dass die Lichtablenkung im Schwerefeld als Brechnung angesehen werden kann).

Er behauptet allerdings, die Raumkrümmung existiere gar nicht, sondern nur der Effekt der Lichtverlangsamung, und dass dieser alle Effekte der ART erklären würde, nur viel einfacher. Da die Physiker seit Einstein kaum so dumm gewesen sein werden, nicht selbst auf diese Idee gekommen zu sein, muss sie wohl falsch sein. Die Argumentation im Spiegel-Thread hängt mich dann allerdings ab. Meine letzte Physik-Vorlesung war Ende der 1980er...
Keplerfan



Anmeldungsdatum: 19.05.2011
Beiträge: 252

BeitragVerfasst am: 23. Mai 2011 14:01    Titel: Antworten mit Zitat

Persönliche Anmerkung: Ich kann zu der Argumentation nichts sagen, im Internet wird allerdings so viel behauptet, dass ich mich persönlich nur mit dem beschäftige, was aus einigermaßen glaubhaften Quellen stammt. Und dazu gehört ein mir unbekannter Nutzer im Forum von spiegel.de erst einmal nicht. Vielleicht kann er ja konsistente Literatur zu seiner Behauptung angeben, was die Glaubhaftigkeit wieder herstellen würde.
Mich würde z.B. brennend interessieren, wie die Periheldrehung des Merkur im Rahmen der Lichtbrechung erklärt wird. Wenn Einsteins ART in der ursprünglichen Formulierung unnützer Formalismus ist, müsste das ja gehen.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 9252

BeitragVerfasst am: 23. Mai 2011 14:21    Titel: Antworten mit Zitat

Die Interpretation dieser Effekte als Lichtbrechung ist ein Spezialfall, der natürlich insbs. im Falle von Lichtstrahlen angewandt werden kann. Das diesem Bild unterlagerte, fundamentale Modell ist jedoch das einer Riemannschen Mannigfaltigkeit mit Krümmung. Letztere ist auch Gegenstand der Dynamik der Einsteinschen Feldgleichungen. Diese beschreiben was mit der Raumzeit selbst geschieht, während das Modell der Lichtbrechung von einer fixen Raumzeit ausgeht und beschreibt, was auf dieser Raumzeit geschieht.

Ich denke, dadurch wird klar, dass das Modell der Lichtbrechung nur in Spezialfällen zur Anwendung kommen kann. Nicht zugänglich sind dabei Fragestellungen wie kosmologische Modelle, Ausdehnung des Universums, Kollaps schwarzer Löcher etc.

Die Aussage in dem Kommentar zum Spiegelartikel "Heutige Kosmologen rechnen generell mit Brechung statt mit Einsteins Krümmung der Raumzeit, ... " ist so nicht richtig, das gilt allenfalls für Spezialfälle. Die Aussage "Einsteins Erklärung ist also keineswegs eine gesicherte wissenschaftliche Erklärung sondern nur eine Möglichkeit, und dazu leider nicht einmal ein gute, wie die Praxis der Kosmologen bestätigt." ist sicher falsch. Einsteins Theorie ist wie jede physikalische Theorie ein Modell - allerdings sicher das am besten bestätigte und somit allgemein akzeptiert; ein alternatives und dabei gleich leistungsfähiges Modell ist nicht bekannt.

Man vergleiche das mal mit der geometrischen Optik und der Fortpflanzung von Licht in Medien, die man ebenfalls mittels Brechung etc. erklärt und auch berechnet. Niemand würde deswegen auf die Idee kommen, zu behaupten, die Quantenmechanik, mit der man genau diese Eigenschaften der Festkörper berechnet, wäre unnütz oder sogar falsch.

_________________
Er muss sozusagen die Leiter wegwerfen, nachdem er auf ihr hinaufgestiegen ist.
Ludwig Wittgenstein
Alderamin



Anmeldungsdatum: 23.05.2011
Beiträge: 3

BeitragVerfasst am: 23. Mai 2011 14:39    Titel: Antworten mit Zitat

Keplerfan hat Folgendes geschrieben:
Persönliche Anmerkung: Ich kann zu der Argumentation nichts sagen, im Internet wird allerdings so viel behauptet, dass ich mich persönlich nur mit dem beschäftige, was aus einigermaßen glaubhaften Quellen stammt. Und dazu gehört ein mir unbekannter Nutzer im Forum von spiegel.de erst einmal nicht.


Schon klar, ich versuche in den Spiegelthreads die allerwirrsten Ideen zu widerlegen, was meistens nicht so schwer ist. Hier schon.

Keplerfan hat Folgendes geschrieben:
Vielleicht kann er ja konsistente Literatur zu seiner Behauptung angeben, was die Glaubhaftigkeit wieder herstellen würde.


Er verweist auf diese Seite und ist möglicherweise Mitautor:

http://www.ag-physics.org/gravity/

Dann steht z.T. heftiger Blödsinn, was z.B. die Struktur des Elektrons betrifft, aber immerhin leitet er den Schwarzschildradius her.

Keplerfan hat Folgendes geschrieben:
Mich würde z.B. brennend interessieren, wie die Periheldrehung des Merkur im Rahmen der Lichtbrechung erklärt wird. Wenn Einsteins ART in der ursprünglichen Formulierung unnützer Formalismus ist, müsste das ja gehen.


Das haben ihn andere im Forum auch gefragt. Antwort steht noch aus.
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Mechanik

Verwandte Themen - die Neuesten
 Themen   Antworten   Autor   Aufrufe   Letzter Beitrag 
Keine neuen Beiträge Regentropfen im Schwerefeld 12 filzstift 332 03. Jun 2016 01:03
franz Letzten Beitrag anzeigen
Keine neuen Beiträge El. Strom im Schwerefeld 44 Tueffel 1823 14. Jan 2015 17:23
Tueffel Letzten Beitrag anzeigen
Keine neuen Beiträge Kräfte/magnet. Fluss von Stromschleife im Schwerefeld 5 Rafael91 759 23. Sep 2014 23:07
Rafael91 Letzten Beitrag anzeigen
Keine neuen Beiträge Gleichung aufstellen für Fz und Fr im Schwerefeld der Erde 7 Petri 670 09. Sep 2014 17:06
Petri Letzten Beitrag anzeigen
Keine neuen Beiträge Körper mit konstanter Winkelgeschw. im Schwerefeld 16 Hoatzin 745 12. Sep 2014 18:48
jumi Letzten Beitrag anzeigen
 

Verwandte Themen - die Größten
 Themen   Antworten   Autor   Aufrufe   Letzter Beitrag 
Keine neuen Beiträge El. Strom im Schwerefeld 44 Tueffel 1823 14. Jan 2015 17:23
Tueffel Letzten Beitrag anzeigen
Keine neuen Beiträge Lichtuhr und Zeitdiliatation 31 Catweasel 1938 09. Aug 2012 00:24
Catweasel Letzten Beitrag anzeigen
Keine neuen Beiträge Körper mit konstanter Winkelgeschw. im Schwerefeld 16 Hoatzin 745 12. Sep 2014 18:48
jumi Letzten Beitrag anzeigen
Keine neuen Beiträge Regentropfen im Schwerefeld 12 filzstift 332 03. Jun 2016 01:03
franz Letzten Beitrag anzeigen
Keine neuen Beiträge Licht, Lichtuhr, Zeitdilatation 8 Final-Hope 1986 31. Okt 2007 19:19
Final-Hope Letzten Beitrag anzeigen
 

Verwandte Themen - die Beliebtesten
 Themen   Antworten   Autor   Aufrufe   Letzter Beitrag 
Keine neuen Beiträge Lichtuhr 7 zecke 2099 05. März 2006 22:41
schnudl Letzten Beitrag anzeigen
Keine neuen Beiträge Licht, Lichtuhr, Zeitdilatation 8 Final-Hope 1986 31. Okt 2007 19:19
Final-Hope Letzten Beitrag anzeigen
Keine neuen Beiträge Lichtuhr und Zeitdiliatation 31 Catweasel 1938 09. Aug 2012 00:24
Catweasel Letzten Beitrag anzeigen
Keine neuen Beiträge El. Strom im Schwerefeld 44 Tueffel 1823 14. Jan 2015 17:23
Tueffel Letzten Beitrag anzeigen
Keine neuen Beiträge Schwerefeld, max. pot. Energie 4 Gast 1726 07. Jan 2006 21:03
schnudl Letzten Beitrag anzeigen