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Nachricht |
Nu
Gast
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 Nu Verfasst am: 25. Sep 2023 00:30 Titel: Gravitationskraft messbar? |
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Meine Frage:
Hallo zusammen,
Ich habe ein kleines Gedanken Experiment.
Nehmen wir an ich bin schwerelos in einer fensterlosen Rakete
mit konstanter Geschwindigkeit nach vorne unterwegs.
Irgendwann komme ich plötzlich nah an einem großen Planeten
ohne Atmosphäre vorbei.
Meine gerade Bewegung würde sich plötzlich aufgrund der gekrümmte
Raumzeit Richtung des Planeten ändern.
Würde man diese Richtungsänderung auf irgendeine Weise spüren,
bzw. gäbe es irgendeine Möglichkeit die Änderung zu messen
oder experimentell zu herzuleiten?
Oder würde man irgendwann weiter ?freischwebend? und ohne Ankündigung
auf der Seite aufschlagen?
Danke euch!
Gruß Nu
Meine Ideen:
Ich glaube nicht dass man das messen könnte,
da sonst das Äquivalenzprinzip verletzt würde. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18086
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| TomS Verfasst am: 25. Sep 2023 06:11 Titel: |
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Wie du richtig sagst, bewegst du dich auch im Gravitationsfeld kräftefrei entlang von sogenannten Geodäten, d.h. verallgemeinerten Geraden in einer gekrümmten Raumzeit.
Der elliptische Orbit einer Raumstation um die Erde (und der Bahn des frei schwebenden Astronauten im Inneren) entspricht der Projektion der Geodäten aus der 4-dim. Raumzeit in den 3-dim. Raum.
Diese kräftefreie Bewegung entlang derartiger Geodäten ist die mathematische Formulierung des Äquivalenzprinzips. Dies entspricht letztlich einer mathematischen Verallgemeinerung der Newtonschen Bewegungsgleichung F = ma für gekrümmte Raumzeiten.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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Kurt
Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 750
Wohnort: Bayern
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| Kurt Verfasst am: 25. Sep 2023 08:43 Titel: Re: Gravitationskraft messbar? |
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| Nu hat Folgendes geschrieben: |
Würde man diese Richtungsänderung auf irgendeine Weise spüren,
bzw. gäbe es irgendeine Möglichkeit die Änderung zu messen
oder experimentell zu herzuleiten?
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Diese Möglichkeit gibt es.
Da Licht wesentlich geringer durch die Anwesenheit von Materie beeinflusst wird als die Eigenbeschleunigung (Gravitation) würde ein "Lichtstrahl" in der Rakete auf einem anderen Punkt auftreffen als ohne Masseanwesenheit.
Kurt |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18086
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| TomS Verfasst am: 25. Sep 2023 10:55 Titel: |
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Du meinst, wenn ein Laser in einer im gravitationsfreien Raum befindlichen Raumstation einen Lichtpunkt bei P erzeugt, dann würde der selbe Laser in der bei Anwesenheit von Gravitation frei fallenden Raumstation den Lichtpunkt etwas versetzt bei Q erzeugen?
Das wäre ist keine Verletzung des Äquivalenzprinzips.
Interessant wäre es aber, wenn du das vorrechnen könntest.
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Kurt
Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 750
Wohnort: Bayern
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| Kurt Verfasst am: 25. Sep 2023 12:13 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | Du meinst, wenn ein Laser in einer im gravitationsfreien Raum befindlichen Raumstation einen Lichtpunkt bei P erzeugt, dann würde der selbe Laser in der bei Anwesenheit von Gravitation frei fallenden Raumstation den Lichtpunkt etwas versetzt bei Q erzeugen?
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Genau.
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Das wäre ist keine Verletzung des Äquivalenzprinzips.
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Es geht um keine Verletzung irgendeines Prinzips, sondern um die Möglichkeit der Feststellung der Anwesenheit von/Annäherung an Materie.
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Interessant wäre es aber, wenn du das vorrechnen könntest. |
Das wäre sicherlich interessant, vor allem das Ergebnis.
Kurt |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044
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| DrStupid Verfasst am: 25. Sep 2023 14:47 Titel: |
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| Kurt hat Folgendes geschrieben: | | Es geht um keine Verletzung irgendeines Prinzips, sondern um die Möglichkeit der Feststellung der Anwesenheit von/Annäherung an Materie. |
Wenn Du darauf anspielts, dass natürliche Materieansammlungen wie z.B. Planeten ein inhomogenes Gravitationsfeld haben, dann hast Du Recht. Diese Inhomogenitäten kann man messen. Aber wenn Du meinst, dass man auch die Anwesenheit eines homogenen Gravitationsfeldes lokal messen kann, dann hätte ich auch gern eine entsprechende Rechnung. Ich würde eher dagegen wetten. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18086
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| TomS Verfasst am: 25. Sep 2023 15:21 Titel: |
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Man kann das ja abschätzen.
Einfach an einen gemäß Newton elliptischen Orbit eine Tangente für einen Lichtstrahl anlegen; letzteres entspricht der nullten Newtonschen Näherung.
Daraus folgt für kleine Entfernungen wie in einer Raumstation eine vernünftige Abschätzung. Erst für deutlich größere Distanzen benötigt man die Post-Newtonsche Näherung der ART sowie die Berechnung für die Lichtablenkung.
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Nu
Gast
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| Nu Verfasst am: 30. Sep 2023 10:48 Titel: |
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Hallo nochmal,
Könnte mir das bitte noch mal jemand erklären?
Ist es nun messbar und letztlich somit auf irgendeine Art und Weise
also spürbar oder nicht? |
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