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Die allgemeine Relativitätstheorie
 
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IsabellaCullen



Anmeldungsdatum: 13.11.2012
Beiträge: 71

Beitrag IsabellaCullen Verfasst am: 05. Apr 2013 01:01    Titel: Die allgemeine Relativitätstheorie Antworten mit Zitat

Hallo!

Mein Wissen:

Die allgemeine Relativitätstheorie basiert unter anderem auf dem Äquivalenzprinzip. Selbiges besagt, dass man zwischen Beschleunigung und Gravitation nicht differenzieren könne. So kann ein in einem abgeschlossenen Kasten befindlicher Mensch, der eine Beschleunigung erfährt, nicht aussagen, ob er von "Geisterhand" beschleunigt wird oder ob er sich in einem Schwerefeld aufhält.

Das Äquivalenzprinzip hat folglich die Gleichsetzung von Gravitationsfeldern und Beschleunigungsfeldern zur Konsequenz. Gleichzeitig wurde die Gravitation im Rahmen der allgemeinen Relativitätstheorie geometrisiert, sodass es sich bei den geometrischen Modifikationen des vierdimensionalen Raumzeit-Kontinuums um Areale handelt, die imstande sind, Objekte in beschleunigte Zustände zu versetzen.

Meine Fragen:

Laut der allgemeinen Relativitätstheorie ist sowohl die Materie als auch die Energie in der Lage, derartige Krümmungsfelder innerhalb der Raumzeit zu induzieren. Hierfür bedürfen sie offenbar keiner physikalischen Kräfte. Gerät nun ein materielles Objekt in eine Raumzeitkrümmung, erlebt es eine Beschleunigung (z. B. Himmelskörper wie Planeten, Monde, aber auch Gegenstände, die zu Boden fallen etc.). Doch sind nicht physikalische Kräfte vonnöten, um Beschleunigungsprozesse zu realisieren? Gewinnt ein Gegenstand mit zunehmender Beschleunigung nicht an kinetischer Energie? Woher kommt diese Energiezunahme, wenn die Materie selber keine Kraft benötigt, um die Geometrie der Raumzeit zu modifizieren, um Beschleunigungsfelder zu generieren? Entspringt die Kraft/Energie denn der Raumzeit selbst? Wie kann man sich das vorstellen?

Viele Grüße

Isabella
IsabellaCullen



Anmeldungsdatum: 13.11.2012
Beiträge: 71

Beitrag IsabellaCullen Verfasst am: 05. Apr 2013 01:21    Titel: Re: Die allgemeine Relativitätstheorie Antworten mit Zitat

Zur substanziellen Struktur der Raumzeit:

Ich bin der Meinung, dass es sich bei der Raumzeit nicht um etwas Materielles oder Energetisches handeln kann, sodass sie demnach etwas Immaterielles darstellen muss.

Beweis:

1. Weder Materie noch Energie sind imstande, jemals eine superluminare Geschwindigkeit zu erreichen.

2. Es gibt weit entfernte Regionen des Universums, die mit Hyperlichtgeschwindigkeit von uns fortstreben, sodass uns die Signale aus jenen Zonen niemals erreichen können. Zurückgeführt wird dies auf eine überlichtschnelle Expansion der Raumzeit.

Inferenz:

Die Raumzeit muss etwas mit der Materie und der Energie Differierendes sein. Wie könnte eine Kraft und/oder Energie etwas Immateriellem entspringen? Die Raumzeit schreitet nach meiner Kenntnis nicht mit den physikalischen Messinstrumenten in Interaktion. Auch ist sie nicht direkt beobachtbar. Dies spricht ebenfalls dafür, dass die Raumzeit nicht materiell-energetischer Natur ist.
Yildirim



Anmeldungsdatum: 03.04.2013
Beiträge: 28

Beitrag Yildirim Verfasst am: 05. Apr 2013 12:35    Titel: Re: Die allgemeine Relativitätstheorie Antworten mit Zitat

IsabellaCullen hat Folgendes geschrieben:
Hallo!

Mein Wissen:

Die allgemeine Relativitätstheorie basiert unter anderem auf dem Äquivalenzprinzip. Selbiges besagt, dass man zwischen Beschleunigung und Gravitation nicht differenzieren könne. So kann ein in einem abgeschlossenen Kasten befindlicher Mensch, der eine Beschleunigung erfährt, nicht aussagen, ob er von "Geisterhand" beschleunigt wird oder ob er sich in einem Schwerefeld aufhält.

Ja, wobei das Äquivalenzprinzip zwar notwendig, aber nicht hinreichend ist, um die ART zu formulieren.
Zitat:

Das Äquivalenzprinzip hat folglich die Gleichsetzung von Gravitationsfeldern und Beschleunigungsfeldern zur Konsequenz.


Was ist ein Beschleunigungsfeld? Nach dem Äquivalenzprinzip "entlarvt" man die Gravitation als eine Scheinkraft

Zitat:
Gleichzeitig wurde die Gravitation im Rahmen der allgemeinen Relativitätstheorie geometrisiert, sodass es sich bei den geometrischen Modifikationen des vierdimensionalen Raumzeit-Kontinuums um Areale handelt, die imstande sind, Objekte in beschleunigte Zustände zu versetzen.

Nicht die Objekte beschleunigen sich, sondern man beschreibt die Situation aus der Sicht eines beschleunigten Bezugssystems. Aus der Sicht eines mit a beschleunigten Bezugssystems, beschleunigt sich ein in einem Inertialsystem ruhendes Objekt mit -a. Im beschleunigten Bezugssystem wirkt nämlich eine Scheinkraft. Scheinkräfte verrichten keine Arbeit.
Zitat:

Meine Fragen:

Laut der allgemeinen Relativitätstheorie ist sowohl die Materie als auch die Energie in der Lage, derartige Krümmungsfelder innerhalb der Raumzeit zu induzieren. Hierfür bedürfen sie offenbar keiner physikalischen Kräfte. Gerät nun ein materielles Objekt in eine Raumzeitkrümmung, erlebt es eine Beschleunigung (z. B. Himmelskörper wie Planeten, Monde, aber auch Gegenstände, die zu Boden fallen etc.).

Aus der Sicht unseres Bezugssystems sieht es so aus als ob sich die Objekte beschleunigen. Ein Objekt im freien Fall befindet sich in einem lokalen Inertialsystem. Wir, die relativ zur Erdoberfläche aufgrund von Zwangskräften, ruhen, befinden uns in einem beschleunigten
Bezugssystem.


Zitat:
Doch sind nicht physikalische Kräfte vonnöten, um Beschleunigungsprozesse zu realisieren? Gewinnt ein Gegenstand mit zunehmender Beschleunigung nicht an kinetischer Energie? Woher kommt diese Energiezunahme, wenn die Materie selber keine Kraft benötigt, um die Geometrie der Raumzeit zu modifizieren, um Beschleunigungsfelder zu generieren? Entspringt die Kraft/Energie denn der Raumzeit selbst? Wie kann man sich das vorstellen?

Wie gesagt. Gravitation ist eine Scheinkraft. Ein in einem Inertialsystem ruhendes Objekt bekommt auch keine Energie, wenn es sich aus Sicht eines beschleunigten Bezugssystems beschleunigt.
Die Beschreibung der Gravitation durch Kräfte, Potentiale usw. geht auf Newton zurück. In der allgemeinen Relativitätstheorie lässt sich dies nur im newtonschen Grenzfall einführen. Zum Beispiel ist es in der Nähe eines schwarzen Loches nicht möglich ein Potential zu definieren. Der Potentialbegriff und damit auch der Kraftbegriff machen in dieser Situation keinen Sinn mehr.

Zitat:
Ich bin der Meinung, dass es sich bei der Raumzeit nicht um etwas Materielles oder Energetisches handeln kann, sodass sie demnach etwas Immaterielles darstellen muss.


Die Raumzeit ist über eine intrinsische Geometrie definiert. Mathematisch gesehen lässt sie sich mit einer riemannschen Pseudomannigfalitigkeit beschreiben. Energie koppelt an die Raumzeit.
"Matter tells space how to curve and space tells matter how to move"
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