Beschleunigte Ladung strahl immer EM Wellen ab?

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

Man kennt dass eine beschleunigte Ladung Energie abstrahlt.
Heißt dass die in einem Schwerefeld fallende Ladung elektromagnetische Energie abstrahlt und sinkt langsamer, was sogar zu niedriger Beschleunigung führt?

Also wird diese Ladung langsamen sinken in einem Schwerefeld, da diese eigene Masse nicht verlieren kann und Energie- und Impulserhaltungsgesetz verlangt, dass die ursprüngliche potenzielle Energie durch die Abstrahlung nicht vollständig in die kinetische Energie übergehen kann.

Aber dann sollen auch die neutralen Massen, die aus unterschiedlichen Ladungen bestehen auch EM Wellen in einem Schwerefeld beim Fallen abstrahlen und langsamer sinken?
Damit nicht die Diskussion nicht an der Nichtigkeit der entstandenen EM Strahlung scheitert,
spreche ich vom Schwerefeld einer extrem großen und kompakten Masse.

Chillosaurus · Anmeldungsdatum: 07.08.2010 Beiträge: 2440

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18167

Ich habe früher schon öfters darüber nachgedacht und bin zu keiner eindeutigen Lösung gekommen.

Ein paar Gedanken:
- was bedeutet "strahlen"? natürlich werden die Feldlinien verzerrt
- aufgrund des eigenen el.-mag. Feldes fällt das Teilchen evtl. nicht frei
- das Teilchen bewegt sich sozusagen aus seinem eigenen Coulombfeld hinaus

Wikipedia schreibt:

Da das elektrische Feld geladener Körper ebenfalls eine große Ausdehnung hat, gibt es eine Kontroverse darüber, ob das Äquivalenzprinzip für solche Teilchen gelte. Die Mehrheit der Physiker vertritt dabei die Ansicht, dass elektrisch geladene Teilchen im Gravitationsfeld elektromagnetische Strahlung abgeben und sich demzufolge nicht auf Geodäten der Raumzeit bewegen. Das bedeutet, dass das Äquivalenzprinzip nicht für geladene Teilchen gilt.

Hier ein paar Preprints zu dem Thema

http://xxx.lanl.gov/abs/gr-qc/0006037
http://arxiv.org/abs/gr-qc/0103108
http://arxiv.org/abs/gr-qc/9303025

Du kannst auch mal googeln, z.B.:
electric charge gravitational field free fall radiation

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

Werden geladene Teilchen aber ruhende in einem Gravitationfeld auch strahlen? Die Beschleunigung ist doch vorhanden?
Wenn aber nur im freien Fall die Austrahlung bei geladenen Körpern geschehen soll, kann man diese registrieren wenn man sich mit diesem geladenen Körper bewegt?
Wird der Austrounaut in einem geladenen Raumschift, auf der Orbit um eine große Masse, selbst erzeugte EM Strahlung registrieren können?

Oder ist die Erklärung, ganz simpel und [b]nur ungleichmäßig beschleunigte Ladungen strahlen.[/b] Da sind die Beschleunigungen durch die Gravitationsfelder einfach zu konstant, um eine Strahlung zu erzeugen.
Dafür bei einem Aufprall eines geladenes Teilchen kann ich mir so eine EM Strahlung vorstellen, da nicht nur seine Geschwindigkeit [b]V[/b] sich verändern wird [b]dV/dt =a[/b], sondern auch
die Beschleinigung [b]a[/b]selbst [b]da/dt[/b].

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18167

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

Ausgehend vom Bohrschen Atommodell, und der Annahme das eine konstante Beschleunigung, die auf das Elektron auf der Orbit um den Atomkern wirkt, nicht zu EM Strahlung führt( trotz, dass die Elektrongeschwindigkeit bei 1/137 der Lichtgeschwindigkeit liegt, das Wasserstofatom aber stabil bleibt), kann man meiner Meinung nach behaupten , dass nur eine Änderung der Beschleunigung(ein Übergang von einer stabilen Bahn zu der nächsten) zu einer Abstrahlung bzw. Absorbation von EM Strahlung führen kann.

Für die Synchrotronstrahlung ist dann nicht primär die Ablenkung der geladener Teilchen zuständigt, sondern eine unvermeindliche Änderung der Beschleunigung da/dt. Sonst sollen um sich selbst rotierende Elektronen(Spin)
auch Energie abstrahlen, da aber dies nicht beobachtet wird, nehme ich an, dass diese Rotationsgeschwindigkeit
immer konstant ist.

Alle in einem Schwerefeld fallende geladene Teilchen strahlen dann nicht.

Gegenargumente, Einwände, Bedenken?

Chillosaurus · Anmeldungsdatum: 07.08.2010 Beiträge: 2440

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18167

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18167

Tja, da ist man sich durchaus uneinig:

"John Wheeler once asked a group of relativity theorists to vote on whether the falling charge radiates or not; their responses were split almost precisely down the middle."

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

Jeder Topf findet seinen Deckel. Jedes Problem seine Lösung.
Meiner Meinung nach, um die Eigenschaften vom Spin zu verstehen, sollte man die Sonne oder die Gasplaneten in ihrer Rotation genau betrachten. Die Rotationsgeschwindigkeit bei diesen Objekten ist nicht einfach zu messen.
Hat man das Problem näher untersucht und die Erkenntnisse an die Teilchen übertragen, kann man z. B. Spin ½, also die Eigenschaft eines Fermions nur nach 720° vollständige Umdrehung vollziehen zu können, als eine komplexe Drehung betrachten.
http://www.quanten.de/fermionen_bosonen.html

Betrachten wir ein Teilchen aus zwei zusammengesetzten Teilen und erlauben diesen unabhängig voneinander um eine gemeinsame Achse zu rotieren, dann kann man je nach Richtung der Drehungen alle beobachtete Spin Quantenzustände erklären.
Drehen sich die Teile gegeneinander, ist schon hach 180° die ursprüngliche Konstellation erreicht,
vorausgesetzt das Rotationsgeschwindigkeit Verhältnis beträgt 1.
Drehen sich die Teile in eine Richtung mit einem Rotationsgeschwindigkeit Verhältnis gleich 2,
hat man nach 720° die vollständige Umdrehung erzielt.

Was sprich dagegen, wenn die Teilchen mit einem Spin eine differentielle Rotation aufweisen?

Chillosaurus · Anmeldungsdatum: 07.08.2010 Beiträge: 2440

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

Achten Sie bitte was Herr Tamm über die

rotierende Ladung

geschrieben hat:
http://www.springerlink.com/content/t35802l343q4047k/

Die Ladung wird zwar starr angenommen, aber da Spin Quantenzahl bei einem Elektron 1/2 beträgt, soll eine Möglichkeit geben zu erklären warum nach einer Umdrehung von 360° das Elektron nur die Hälfte seiner Umdrehung vollendet hat.

"Mit diesem Doppelwendel-Modell (ähnlich wie ein Möbius-Band) können wir gut verstehen, wieso die Wellenfunktion eines Bosons unter einer Rotation von 360 Grad in sich selbst übergeht, bei einem Fermion bei einer Rotation um 360 Grad jedoch nicht die identische Wellenfunktion entsteht, sondern diese sich erst bei einer Rotation um 720 Grad ergibt"
http://www.mahag.com/allg/elektron.php

Meiner Meinung nach wenn man eine Drehung um 720° erklären kann, kann man den Spin "entzaubern". Drehung bleibt letztendlich nur eine Drehung, egal wie lange diese dauert.

Jetzt zu Ihrer Bemerkung zu der Überbewertung
Minimales magnetisches Moment beträgt bei einem Elektronen 9,3 E-24 Am²
ist gleich die Hälfte des Produkts von der Ladung, Radius und der Rotationsgeschwindigkeit = e*v*r /2. Mein Vorschlag ein Elektron als rotierende unkomprimierbare Flüssigkeit zu betrachten raubt diesem nicht seine beobachtete Fähigkeit.
Ich ersetze Starr mit Unkomprimierbarkeit, wo ist dann der Unterschied?
Was unkomprimierbar ist kann man auch nicht auseinander ziehen.

Chillosaurus · Anmeldungsdatum: 07.08.2010 Beiträge: 2440

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18167

Das ist doch völlig veraltet und hat mit dem Thema nichts zu tun

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

Jay Orear Conell University Physik Band II Kapitel 18 Das magnetische Feld s.378