Krümmt Energie den Raum ?

Herijuana · Anmeldungsdatum: 02.11.2013 Beiträge: 22

Hallo alle zusammen,

mich beschäftigt heute schon den ganzen Tag eine Frage und ich finde nirgends eine befriedigende Antwort.

Und zwar frage ich mich ob die Krümmung des Raumes in der allgemeinen Relativitätstheorie eine Eigenschaft der Masse oder der Energie ist. Die ja nach dem Äquivalenzprinzip von Masse und Energie das gleiche sein müssten. Kann man also sagen große Energien krümmen den Raum ?

Und ist diese Eigenschaft auf Ruheenergie in Form von Masse beschränkt oder wirkt sich jede Form von Energie auf den Raum aus wenn auch nur minimal ?

Nach der speziellen Relativitätstheorie bewirken Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit eine Zeitdilatation bzw. Längenkontraktion. Teilchen wie Photonen die keine Ruhemasse haben können in ihrem Bezugssystem so auch eine eindimensionale Veränderung des Raumes in Bewegungsrichtung hervorrufen.

Könnte man das als eine Folge ihrer Kinetischen Energie interpretieren ? (die ja vergleichsweise verschwindend gering ist und niemals solch große Effekte nach sich ziehen könnte?)

Der kern meiner Frage ist also ob jede Energie die in der ART beschriebene Raumkrümmung hervorrufen könnte, wenn sie nur groß genug ist ?

Vielleicht kann jemand in meinen wirren Gedanken etwas aufräumen ^^

lg und frohe Weinachten

Herijuana

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18015

In der ART krümmt jede Energieform den Raum. In gewisser Weise kann man aus dieser Energie auch soetwas wie Masse ableiten, allerdings ist der Energiebegriff der ART umfassender und allgemeiner als der Massebegriff; letzterer ist nur in Spezialfällen anwendbar.

Die mathematische Beschreibung der Tatsache, dass Energie (genauer: Energie-Impuls-Druck-Dichte) den Raum krümmt, wird in den Einsteinschen Feldgleichungen zusammengefasst

http://de.wikipedia.org/wiki/Einsteinsche_Feldgleichungen#Die_Feldgleichungen

Herijuana · Anmeldungsdatum: 02.11.2013 Beiträge: 22

danke für deine Antwort,

mich würde hierbei speziell interessieren ob die Effekte der speziellen und allgemeinen Relativitätstheorie auf die gleiche Ursache zurückgeführt werden kann ?

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18015

Die SRT ist ein Spezialfall der ART. Alle aus der SRT bekannten Effekte können im Rahmen der ART erklärt werden.

Welche Effekte meinst du?

Herijuana · Anmeldungsdatum: 02.11.2013 Beiträge: 22

Zum beispiel den Effekt der Längenkontraktion.
Wenn ein Photon sich mit einer gewissen Kinetischen-Energie mit Lichtgeschwindigkeit bewegt. Verkürzen sich die Maßstäbe entlang seines Geschwindigkeits-Vektors.
Wenn ich das nun auf seine Energie zurückführen könnte. Frage ich mich warum das nicht für langsamere Objekte (nicht in der nähe der Lichtgeschwindigkeit) mit der gleichen Kinetischen-Energie gilt. Ich weiß natürlich, dass Längenkontraktion nur bei Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit auftritt. Und weiß das die Änderung der Länge in der Formel nur von der Geschwindigkeit abhängt. Aber ich frage mich warum dies so ist..

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18015

Längenkontraktion ist ein "geometrischer" Effekt; er resultiert aus der Minkowskischen Raumzeit-Geometrie der SRT. Diese gilt in gekrümmten Raumzeiten der ART lediglich lokal. Global-flache Raumzeit-Geometrien sind jedoch ein Spezialfall der ART.