Allgemeine Relativitätstheorie

Jaob · Gast

Hallo an alle,
und zwar habe ich ein kleines Verständnis Problem. Ich soll einen Vortrag über Schwarze Löcher halten und kann dies nicht ohne Gravitation/Krümmung der Raumzeit und der Allgemeinen Relativitätstheorie erklären. Die Gravitation ist eine der vier Grundkräfte der Physik (findet man fast überall im Internet), aber laut Einstein ist Gravitation doch keine Kraft, sondern nur eine geometrische Eigenschaft von Raum und Zeit. Was ist denn jetzt richtig, oder kann ich trotzdem die Gravitation als Kraft bezeichnen?

Danke schonmal für alle Antworten,
Jaob

Uriezzo · Anmeldungsdatum: 15.09.2011 Beiträge: 281 Wohnort: Großostheim

Schau mal hier:
http://www.physikerboard.de/ptopic,167330,.html#167330

Jaob · Gast

Danke erstmal.

Also, wenn ich das richtig verstanden habe, könnte man beides als richtig ansehen, um jedoch Schwarze Löcher näher erklären zu können, muss man die Allgemeine Relativitätstheorie nehmen.

In einem schwarzen Loch ist die Fluchtgeschwindigkeit höher als die Lichtgeschwindigkeit, heißt das, dass die Geschwindigkeit, um aus der Raumzeitkrümmung (Gravitationsfeld?) zu gelangen, höher ist als die Lichtgeschwindigkeit (bzw. das Licht ins unendliche "fällt")?

Mfg Jaob

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18108

Das könnte man versuchen so zu erklären, aber im Kontext der ART ist der Begriff Fluchtgeschwindigkeit streng genommen falsch.

Welches Niveau wird denn von dir erwartet, was ist dein Vorwissen, wieviel kannst du dir aneignen? (es hilft nichts, wenn wir dich jetzt in Richtung ART bringen wollen, du aber die Grundlagen dafür nicht hast; dann wäre eine derartige "Erklärung", verbunden mit der Bemerkung dass es eigtl. nur ein recht unzureichendes Modell ist, besser)

Jaob · Gast

Grundsätzlich geht es nur um Schwarze Löcher und das Niveau soll nicht so hoch sein (10. Klasse), damit meine Mitschüler das erzählte auch verstehen können (also ART, Gravitation, Raumzeit nur soweit erklären, damit man versteht, warum aus einem Schwarzen Loch nichts mehr entweichen kann).

Es fängt bei mir leider schon bei der Entstehung von Schwarzen Löchern an:
Zitat: "... und der Stern bricht unter seiner eigenen Masse zusammen." Wie kann ein Stern unter seiner eigenen Masse zusammenbrechen, bzw. wie sähe das dann aus?

"Jetzt kollabiert der Kern ungehindert weiter, bis er so dicht wie ein Atomkern selbst ist." Wie kann ein Eisenkern von einer bestimmten Masse auf einmal sich immer weiter verdichten und kleiner werden, bis eine Implosion mit folgender Explosion kommt?

Mfg Jaob

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18108

schau mal hier http://abenteuer-universum.de/allgemeines/inhalt.html
und hier http://www.wissenschaft-online.de/astrowissen/astrodt.html

Jaob · Gast

Danke für die Links, die haben mir sehr weitergeholfen!

Eine Frage stellt sich mir jedoch noch. Bei dem ersten Link (wenn man auf Weisse Zwerge) geht, wird davon gesprochen, dass die Gravitation immer nach innen gerichtet ist. Warum ist die Gravitation immer nach innen gerichtet (laut der ART ist die Gravitation ja nur eine geometrische Eigenschaft von Raum und Zeit)?

Mfg Jaob

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18108

Schlaue Frage.

Man betrachtet dazu eine Lösung der relativistischen Bewegungsgleichung (Geodätengleichung) für den freien Fall von Objekten die in der Umgebung einer Massenverteilung mit Anfangsbedingung v=0 starten. Man stellt dabei fest, dass die Bahnkurven der Objekte genauso wie in der Newtonschen Mechanik auf die Massenverteilung zustreben; für eine kugelsymmetrische Massenverteilugn werden die Objekte aus einer kugelschalenförmigen Verteilung von Startpositionen auf das Zentrum der Massenverteilung zustreben.

Das ist nun nicht gleich die vollständige Lösung für den Kollaps eines weißen Zwerges, dann dabei ist ja die Massenverteilung = der Stern nicht statisch, sondern er ist es selbst, der kollabiert! Aber die oben genannte Rechnung ist zum einen ein gutes Indiz, zum anderen ist sie analog zur Newtonschen Mechanik durchführbar, während der Kollaps der Massenverteilung selbst wesentlich komplizierter zu berechnen ist.

Jaob · Gast

Nochmal Danke!

Mit Berechnungen will ich gar nicht erst anfangen, wie gesagt 10. Klasse und meine Mitschüler sollen auch alles verstehen können.

Einen schönen Abend noch,
Jaob

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18108

die Erklärung sollte erst mal ausreichen; viel Spaß ;-)