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NiceMan
Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165
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 NiceMan Verfasst am: 12. Jan 2013 11:54 Titel: Gravitationslinsen |
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Hallo,
ich bin zurzeit mit einer Aufgabe beschäftigt, die sich um das Thema Gravitationslinsen dreht.
Hier die Aufgabe:
" Welche der folgenden Aussagen sind richtig?
Der Gravitationslinseneffekt tritt auf, weil ...
a) die Gravitation das Licht abbremst,
b) die Gravitation den Raum krümmt und das Licht immer dem kürzestmöglichen Weg durch den Raum folgt,
c) die Effekte der Gravitation von den Auswirkungen einer Glaslinse nicht zu unterscheiden sind."
Da ich den Gravitationslinseneffekt gar nicht verstanden habe, habe ich auch Schwierigkeiten mit der Lösung dieser Aufgabe. Wäre toll, wenn mir jemand den Gravitationslinseneffekt erklären könnte.
Mit bestem Dank
NiceMan |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18104
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NiceMan
Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165
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| NiceMan Verfasst am: 12. Jan 2013 12:23 Titel: |
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Okay, ich habe nun soweit verstanden, was man unter Gravitationslinsen versteht.
Aber ich komme trotzdem nicht weiter bei der Lösung der Aufgabe. |
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NiceMan
Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165
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| NiceMan Verfasst am: 12. Jan 2013 12:42 Titel: |
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Meine Ideen:
a) ist nicht richtig, weil Licht immer dieselbe Geschwindigkeit hat und folglich nicht abgebremst werden kann.
b) ist richtig.
Bei c) bin ich mir nicht so sicher. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18104
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| TomS Verfasst am: 12. Jan 2013 13:04 Titel: |
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Es gibt eine Darstellung des Effektes, der mit a) verträglich wäre (Shapiro-Verzögerung) aber das ist wohl nicht gemeint und hier verwirrend. Trotzdem kannst du das mal nachlesen.
http://de.wikipedia.org/wiki/Shapiro-Verz%C3%B6gerung
b) ist richtig.
Bei c) bin ich mir auch nicht sicher, denn "nicht zu unterscheiden" klingt wie "identisch" und das ist eine starke Forderung. Unter Berücksichtigung von a) würde ich c) interpretieren als "analog" oder "praktisch nicht zu unterscheiden" und damit wäre c) auch richtig.
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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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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044
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| DrStupid Verfasst am: 12. Jan 2013 18:31 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Bei c) bin ich mir auch nicht sicher, denn "nicht zu unterscheiden" klingt wie "identisch" und das ist eine starke Forderung. Unter Berücksichtigung von a) würde ich c) interpretieren als "analog" oder "praktisch nicht zu unterscheiden" und damit wäre c) auch richtig.
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Gewöhnliche Glaslinsen unterscheiden sich schon erheblich von Gravitationslinsen. In einer Glaslinse ist die Lichtgeschwindigkeit normalerweise konstant und an der Oberfläche ändert sie sich sprunghaft. Gravitationslinsen haben dagegen keine Oberfläche und die Lichtgeschwindigkeit ändet sich in ihnen nach dem Shapiro-Effekt kontinuierlich. So eine Gradientenoptik lässt sich in gewissen Grenzen auch mit optisch dichten Medien realisieren, aber mit Glas dürfte das extrem schwierig werden. Deshalb kann man c) auch dann mit Nein beantworten, wenn man a) zustimmt.
Grundsätzlich hast Du aber Recht. Die Aufgabe hat keine eindeutige Lösung. Je nach Sichtweise können die Aussagen richtig oder falsch sein (selbst Aussage b hängt von der Definition des "kürzesten Weges" ab). |
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NiceMan
Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165
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| NiceMan Verfasst am: 12. Jan 2013 19:28 Titel: |
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Jetzt versteht ihr glaube ich, warum ich so Schwierigkeiten mit dieser Aufgabe hatte ^^ Danke für eure Erklärungen. |
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NiceMan
Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165
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| NiceMan Verfasst am: 12. Jan 2013 19:42 Titel: |
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Da ich von der Shapiro-Verzögerung in der Vorlesung noch nie etwas von gehört habe, werde ich Punkt a) als nicht richtig ansehen. |
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Günther
Anmeldungsdatum: 23.11.2010
Beiträge: 305
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| Günther Verfasst am: 13. Jan 2013 11:21 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | So eine Gradientenoptik lässt sich in gewissen Grenzen auch mit optisch dichten Medien realisieren, aber mit Glas dürfte das extrem schwierig werden. Deshalb kann man c) auch dann mit Nein beantworten, wenn man a) zustimmt.
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Bei c) geht es um die Unterscheidbarkeit der Effekte, nicht um Details des technischen Hintergrunds. Die Effekte, die Bündelung des Lichts, sind nicht unterscheidbar, insofern ist m.E. auch die Aussage c) für sich allein richtig.
Wenn man allerdings ganz genau sein will, könnte nman einwenden, daß der Gravitationslinseneffekt nicht deshalb auftritt, weil die Effekte nicht unterscheidbar sind.
Ich sehe b) als richtig an, weil ursächlich. a) ist nicht falsch, aber bereits eine Folgerung von b). Außerdem trifft a) lokal nicht zu. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18104
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| TomS Verfasst am: 13. Jan 2013 11:32 Titel: |
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Zustimmung!
Bis auf eine Kleinigkeit zu c) Es gibt extreme Effekte bis hin zu Mehrfachorbits von Lichtstrahlen um Schwarze Löcher; das ist mit normalen Linsen sicher nicht realisierbar. Insofern ist die Ununterscheidbarkeit sicher nur in bestimmten Grenzfällen gegeben.
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NiceMan
Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165
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| NiceMan Verfasst am: 15. Jan 2013 09:35 Titel: |
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So, nochmals vielen Dank für die Hilfen. Es hat sich bei der Besprechung der Aufgabe herausgestellt, dass nur Aussage b) richtig ist. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18104
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| TomS Verfasst am: 15. Jan 2013 17:25 Titel: |
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so, und warum waren a) und b) falsch? wäre nett, wenn du dazu noch eure Besprechungsergebnisse kurz zusammenfasst
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NiceMan
Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165
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| NiceMan Verfasst am: 15. Jan 2013 23:11 Titel: |
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Unsere Gruppenleiterin hat nur gesagt, dass Aussage b) richtig ist. Warum die anderen beiden nicht richtig sind, wurde nicht genauer erörtert. Ich muss aber auch gestehen, dass ich zu faul war, um die Frage zu stellen, warum diese Aussagen denn nicht richtig sind ^^ |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18104
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| TomS Verfasst am: 15. Jan 2013 23:13 Titel: |
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schade
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NiceMan
Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165
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| NiceMan Verfasst am: 15. Jan 2013 23:29 Titel: |
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Ich denke a) ist nicht richtig, weil eben Licht nicht abgebremst werden kann. Lichtgeschwindigkeit bleibt konstant. Das Licht wird durch eine Gravitationslinse ja nur abgelenkt. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18104
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| TomS Verfasst am: 15. Jan 2013 23:33 Titel: |
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Ja, das hatten wir schon. Es ging nur um den Hinweis
| Zitat: | | Es gibt eine Darstellung des Effektes, der mit a) verträglich wäre (Shapiro-Verzögerung) ... |
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NiceMan
Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165
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| NiceMan Verfasst am: 15. Jan 2013 23:36 Titel: |
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Ja, da ich Physik nicht studiere und noch nie etwas von der Shapiro-Verzögerung gehört habe, sind wir bei der Besprechung dieser Aufgabe nicht zu sehr in die Tiefe gegangen ^^ |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044
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| DrStupid Verfasst am: 16. Jan 2013 18:57 Titel: |
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| Günther hat Folgendes geschrieben: | | Bei c) geht es um die Unterscheidbarkeit der Effekte, nicht um Details des technischen Hintergrunds. Die Effekte, die Bündelung des Lichts, sind nicht unterscheidbar, insofern ist m.E. auch die Aussage c) für sich allein richtig. |
Davon abgesehen, dass die Phasengrenze einer Glaslinse nicht nur ein technisches Detail ist, gibt es noch andere experimentell beobachtbare Unterschiede. Beispielsweise zeigen Gravitationslinsen im Gegensatz zu Glaslinsen keine chromatische Abberation.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Es gibt extreme Effekte bis hin zu Mehrfachorbits von Lichtstrahlen um Schwarze Löcher; das ist mit normalen Linsen sicher nicht realisierbar. |
Das sehe ich nun wieder nicht als Problem an. Wenn es gelingt, einen Lichtstrahl in hinreichend flachem Winkel in eine Glaskugel zu schleusen (z.B. durch eine kleine Bohrung), dann kann er sich darin durch wiederholte Totlreflexion auch mehrfach im Kreis bewegen. In einer Gradientenoptik ginge das sogar mit kontinuierlich gekrümmten Orbits. In Glasfasekabeln passiert übrigens etwas ähnliches. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18104
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| TomS Verfasst am: 17. Jan 2013 00:27 Titel: |
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ja, stimmt, wahrscheinlich kriegt man das hin;
ich denke aber - wie die Diskussion zeigt - ist die Fragestellung " Welche der folgenden Aussagen sind richtig? " Blödsinn; eine Aussage "b) ist richtig" ist nichts Wert im Vergleich zu der Diskussion der Hintergründe
Monsieur, es ist a + b^n / n = x, also existiert Gott
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##
Gast
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| ## Verfasst am: 18. Jan 2013 18:51 Titel: |
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In der ART gibt es keine Gravitation, nur Raumkrümmungen. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18104
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| TomS Verfasst am: 18. Jan 2013 20:25 Titel: |
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Natürlich gibt es Gravitation in der ART; Gravitation entspricht gerade der Raumkrümmung. Es gibt keine Gravitationskraft.
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044
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| DrStupid Verfasst am: 19. Jan 2013 01:42 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Natürlich gibt es Gravitation in der ART; Gravitation entspricht gerade der Raumkrümmung. Es gibt keine Gravitationskraft. |
Zumindest nicht in lokal frei fallenden Bezugssystemen. |
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##
Gast
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| ## Verfasst am: 19. Jan 2013 15:34 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Natürlich gibt es Gravitation in der ART; Gravitation entspricht gerade der Raumkrümmung. Es gibt keine Gravitationskraft. |
Gravitation = gravitative Kraft = Schwerkraft |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044
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| DrStupid Verfasst am: 19. Jan 2013 17:02 Titel: |
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| ## hat Folgendes geschrieben: | | Gravitation = gravitative Kraft = Schwerkraft |
Nicht ganz:
Gravitation = Schwere
Gravitationskraft = Schwerkraft
Bei Newton gab es da noch keinen Unterschied, aber bei Einstein hängt es vom Bezugssystem ab, ob die Gravitation auch zur Gravitationskraft führt. |
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##
Gast
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| ## Verfasst am: 19. Jan 2013 18:23 Titel: |
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Die ART ist nach aktueller (2012) DPG Aussage ein mathematisches Modell.
Beweisen lässt sich die ART nicht, nur widerlegen.
Zum Anderen, hilft es mitunter ein Wörterbuch zu benutzen. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044
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| DrStupid Verfasst am: 20. Jan 2013 02:56 Titel: |
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| ## hat Folgendes geschrieben: | | Die ART ist nach aktueller (2012) DPG Aussage ein mathematisches Modell. |
Das "T" in ART steht für Theorie. Ein Modell ist ein vereinfachtes Abbild der Wirklichkeit. Eine Theorie beschreibt die Wirklichkeit und weil sie das in diesem Fall quantitativ tun soll, muss sie mathematisch formuliert sein.
| ## hat Folgendes geschrieben: | | Beweisen lässt sich die ART nicht, nur widerlegen. |
Das gilt für alle Aussagen der Naturwissenschaft.
| ## hat Folgendes geschrieben: | | Zum Anderen, hilft es mitunter ein Wörterbuch zu benutzen. |
Meistens genügt das nicht. |
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##
Gast
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| ## Verfasst am: 20. Jan 2013 16:10 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | ## hat Folgendes geschrieben: | | Die ART ist nach aktueller (2012) DPG Aussage ein mathematisches Modell. |
Das "T" in ART steht für Theorie. Ein Modell ist ein vereinfachtes Abbild der Wirklichkeit. Eine Theorie beschreibt die Wirklichkeit und weil sie das in diesem Fall quantitativ tun soll, muss sie mathematisch formuliert sein.
... |
An den Begriff ART hat man sich allerdings gewöhnt, auch wenn sie nur ein vereinfachtes Abbild der Wirklichkeit beschreiben soll. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044
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| DrStupid Verfasst am: 20. Jan 2013 18:01 Titel: |
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| ## hat Folgendes geschrieben: | | An den Begriff ART hat man sich allerdings gewöhnt, auch wenn sie nur ein vereinfachtes Abbild der Wirklichkeit beschreiben soll. |
Ich habe nicht den Eindruck, dass die Voraussetzungen für eine sachliche Diskussion mit Dir gegeben sind. |
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