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Beispiel Mond
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Tueffel



Anmeldungsdatum: 26.12.2014
Beiträge: 143

Beitrag Tueffel Verfasst am: 15. Jan 2015 11:22    Titel: Beispiel Mond Antworten mit Zitat

Die Umlaufbahn des Mondes um die Erde ist genau so, als "wüßte er", wieviel Masse die Erde besitzt. Weiß jemand, wie diese "Information" zum Mond gelangt?
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8233

Beitrag jh8979 Verfasst am: 15. Jan 2015 11:37    Titel: Antworten mit Zitat

http://de.wikipedia.org/wiki/Gravitation
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 14139

Beitrag TomS Verfasst am: 15. Jan 2015 11:50    Titel: Antworten mit Zitat

Durch die Existenz des Gravitationsfeldes.

In diesem Feld ist die Masse (in der ART die Energie-Impuls-Druckdichte) als Quelle des Feldes "eingeprägt". In der Newtonschen Mechanik und der Elektrostatik folgt das Potential des Feldes direkt aus der Massendichte mittels der Poissongleichung. Bei einer Punktmasse M oder einer homogenen, kugelsymmetrischen Massenverteilung mit Gesamtmasse M folgt daraus unmittelbar GM/r.

Im Falle der als ruhend angenommenen Erde ist das wenig erhellend, weil Erde und Feld sozusagen schon immer da waren. Schauen wir uns ein anderes Beispiel an, einen Kometen, der sozusagen sein Gravitationsfeld mit sich trägt; für einen mitbewegten Beobachter B erscheint dieses Feld absolut statisch. Stellen wir uns nun einen Beobachter B' vor, der bzgl. der Sonne ruht; für diesen Beobachter B' ergibt sich eine (natürlich unmessbar kleine) zeitabhängige Änderung des Gravitationsfeldes, wenn der Komet an der Sonne vorbeifliegt.

In der Newtonschen Mechanik ist die Beschreibung unpassend und in der ART leider zu kompliziert, deswegen wieder ein einfaches Beispiel aus der Elektrodynamik für Ladungen statt Massen. Der Beobachter B' misst bei sich ein Feld (genauer: Potential) das sich mit exakt Lichtgeschwindigkeit vom Kometen aus zu ihm bewegt hat. D.h. er misst bei sich zur Zeit t genau das Feld, das von einem Punkt mit Abstand r = ct "ausgegangen" ist, an dem sich der Komet zur Zeit 0 aufgehalten hat. Oder anders herum: das Feld, das der Komet "verursacht" hat, als er sich im Abstand r befand, erreicht nach einer Zeit t = r/c die Sonne.

Man kann diese Beschreibung in der Elektrodynamik mittels sogenannter retardierter Potentiale mathematisch exakt beschreiben. In der ART funktioniert dies leider aufgrund der mathematisch komplizierteren Struktur nicht so einfach.

http://de.wikipedia.org/wiki/Poisson-Gleichung
http://de.wikipedia.org/wiki/Retardiertes_Potential

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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.
Tueffel



Anmeldungsdatum: 26.12.2014
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Beitrag Tueffel Verfasst am: 15. Jan 2015 13:29    Titel: Antworten mit Zitat

Gut, Feld und Erde waren schon immer da. Davon dürfen wir wohl ausgehen. Dann "weiß" der Mond an jedem Punkt seiner Bahn, wie stark das Feld ist. Eine "Information" über die Masse der Erde benötigt er nicht, um seine Bahn so zu ziehen, dass er nicht wegfliegt, aber auch nicht irgendwann auf die Erde fällt. Formal bedeutet das, dass an jedem Punkt der Bahn gilt: g = -rw². Für die Stärke des Feldes steht g, r ist der der Abstand zur Erde (Mittelpunktsabstand) und w ist die Umlauffrequenz. Das gilt für jedes Objekt, das sich auf der Bahn des Mondes bewegen will. Alles sehr vereinfacht, aber es geht ja erst einmal ums Prinzip.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
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Beitrag TomS Verfasst am: 15. Jan 2015 16:24    Titel: Antworten mit Zitat

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Dann "weiß" der Mond an jedem Punkt seiner Bahn, wie stark das Feld ist.

Nichts gegen den armen Mond, aber der weiß das nicht ;-) das Feld bewirkt eine Kraft (ART: die RZ-Krümmung bewirkt die Ablenkung der Bahn).

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Eine "Information" über die Masse der Erde benötigt er nicht, um seine Bahn so zu ziehen, dass er nicht wegfliegt, aber auch nicht irgendwann auf die Erde fällt.

Doch, er benötigt diese "Information". Und diese "Information" ist in der Feldstärke g (ART: der RZ-Krümmung) kodiert.

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Anmeldungsdatum: 26.12.2014
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Beitrag Tueffel Verfasst am: 15. Jan 2015 16:54    Titel: Antworten mit Zitat

Natürlich ist M in g kodiert. Wir wissen das. Der Mond muss es nicht wissen. Ihm reicht g.
Wie macht das Feld das, dass es eine Kraft oder die RZ bewirkt? Bitte nicht die Gleichungen, die sind bekannt und klar; aber sie beantworten nicht die Frage.
TomS
Moderator


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Beitrag TomS Verfasst am: 15. Jan 2015 17:18    Titel: Antworten mit Zitat

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Natürlich ist M in g kodiert. Wir wissen das. Der Mond muss es nicht wissen. Ihm reicht g.

Ja, sozusagen.

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Wie macht das Feld das, dass es eine Kraft oder die RZ bewirkt?

Keine Ahnung.

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Bitte nicht die Gleichungen, die sind bekannt und klar; aber sie beantworten nicht die Frage.

Sind sie dir wirklich klar?

Nochmal: keine Ahnung! Die Physik liefert mathematische Modelle zur Beschreibung bzw. Vorhersage eines Phänomens; und sie verwendet Experimente, um die Vorhersage bzw. das Modell zu prüfen. Wenn ein mathematisch konsistentes Modell nicht zum Experiment passt, dann wird es verworfen (es gab einige Alternativen zur ART, denen genau das widerfahren ist). Wenn es passt, dann steigt unser Vertrauen in das Modell.

Mehr existiert in der Physik nicht!

Das Feld als mathematisches Objekt macht natürlich gar nichts. Und das, was in der Realität existiert und was wir mittels eines Feldes beschreiben, das kennen wir nicht. Es gibt keinen Menschen (zumindest keinen Physiker) auf der Welt, der dir ehrlich sagen kann, was da wirklich "ist" und was "es macht".

Kannst du die Frage anders stellen?

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Tueffel



Anmeldungsdatum: 26.12.2014
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Beitrag Tueffel Verfasst am: 15. Jan 2015 18:09    Titel: Antworten mit Zitat

Nehmen wir einmal an, g und die aus der Rotationsbewegung resultierende Z-Beschleunigung heben sich gegenseitig auf und es ensteht gar keine Kraft. Wir wissen nicht wie sie das machen, aber unsere so berechneten Werte (ohne Kraft) stimmen mit der Beobachtung überein.
Warum sollten wir denn erst die Existenz eines Feldes annehmen, wenn wir dann im nicht rel.-Bereich doch wieder mit Newtons Kraft rechnen wollen? Die Annahme der Existenz des Feldes reicht, auch wenn wir nicht wissen, wie das Feld das macht. So ist das in der Physik, wie du ganz richtig feststellst.
Wir wissen doch auch nicht, wie das Feld es anstellt, dass es die RZ krümmt.
TomS
Moderator


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Beitrag TomS Verfasst am: 15. Jan 2015 18:23    Titel: Antworten mit Zitat

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Nehmen wir einmal an, g und die aus der Rotationsbewegung resultierende Z-Beschleunigung heben sich gegenseitig auf und es ensteht gar keine Kraft. Wir wissen nicht wie sie das machen, aber unsere so berechneten Werte (ohne Kraft) stimmen mit der Beobachtung überein.

Na ja, ohne Kraft bzw. Beschleunigung funktioniert die Rechnung nicht: kennen g; wir setzen an, dass sich zwei Kräfte gegenseitig kompensieren; daraus folgen dann kreisförmige Bahnen

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Warum sollten wir denn erst die Existenz eines Feldes annehmen, wenn wir dann im nicht rel.-Bereich doch wieder mit Newtons Kraft rechnen wollen?

Spätestens in der Elektrodynamik ist das mathematisch zwingend (bei Newton könnte man darauf verzichten, weil Gravitationskraft und Feld direkt proportional sind; das ist aber ein Spezialfall). In der Elektrodynamik kann man dem Feld auch Impuls und Energie zuschreiben, d.h. der Feldbegriff ist umfassender als der Kraftbegriff, er ist mathematisch sinnvoll da einfacher, und es steckt eine messbare Eigenschaft dahinter, das Feld beschreibt ein Etwas, das z.B. selbst Energie trägt.

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Wir wissen doch auch nicht, wie das Feld es anstellt, dass es die RZ krümmt.

Korrektur: in der ART gibt es kein Feld, das die RZ krümmt; es gibt nur die gekrümmte RZ; oder anders formuliert: mathematisch sind "Gravitationsfeld" und "Raumzeit" identisch.

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Anmeldungsdatum: 26.12.2014
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Beitrag Tueffel Verfasst am: 15. Jan 2015 18:57    Titel: Antworten mit Zitat

Sind wir uns einig darin, dass wir nicht wissen, wie die Gravitation das macht, was sie macht? Wir können aber einige der Wirkungen der Gravitation messen und berechnen.
Dann würde ich gerne beim Mond bleiben und bei der Kreisbahn. Warum sollten wir dann über Kräfte reden, wenn nach dem Kürzen ohnehin nur noch g und die Z-Beschleunigung übrig bleiben. Wir können die von Newton definierte Kraft doch nicht messen. Wir bestimmen sie doch allein als Gegenkraft zu derjenigen Kraft, die von einer Messanordnung aufgebracht werden muss, dass ein Körper mit einer Masse m in einem Gravitationsfeld frei fällt. Wenn er fällt, können wir keine Kraft messen.
Tueffel



Anmeldungsdatum: 26.12.2014
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Beitrag Tueffel Verfasst am: 15. Jan 2015 19:00    Titel: Antworten mit Zitat

Sorry, darf nicht heißen ...frei fällt ..., sondern ...am Fallen gehindert wird...
TomS
Moderator


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Beitrag TomS Verfasst am: 15. Jan 2015 19:15    Titel: Antworten mit Zitat

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Sind wir uns einig darin, dass wir nicht wissen, wie die Gravitation das macht, was sie macht? Wir können aber einige der Wirkungen der Gravitation messen und berechnen.

So ziemlich.

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Warum sollten wir dann über Kräfte reden, wenn nach dem Kürzen ohnehin nur noch g und die Z-Beschleunigung übrig bleiben. Wir können die von Newton definierte Kraft doch nicht messen. Wir bestimmen sie doch allein als Gegenkraft zu derjenigen Kraft, die von einer Messanordnung aufgebracht werden muss, dass ein Körper mit einer Masse m in einem Gravitationsfeld frei fällt. Wenn er fällt, können wir keine Kraft messen.

Wenn du ausschließlich die Gravitation betrachtest, dann könntest du theoretisch auf den Kraftbegriff verzichten.

Aber es gibt ja auch andere Kräfte: elektrische Kraft, Lorentz-Kraft, Reibungskraft, ... Un allen diesen Fällen gilt das Äquivalenzprinzip nicht, es gibt keine strikte Proportionalität bzw. Identität zwischen Kraft, Feld und Beschleunigung. Ohne den Begriff der Gravitationskraft könntest du z.B. andere Kräfte nicht zur Gravitationskraft addieren.

In einer umfassenderen Fassung der nicht-rel. Mechanik wie der Lagrangeschen oder Hamiltonschen Formulierung ist der Kraftbegriff (in verallgemeinerter Form) sehr sinnvoll.

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Tueffel



Anmeldungsdatum: 26.12.2014
Beiträge: 143

Beitrag Tueffel Verfasst am: 15. Jan 2015 19:43    Titel: Antworten mit Zitat

Ingenieure, Baustatiker usw. würden dir aber was erzählen, wenn du bei der Gravitation auf die Kräfte verzichten willst. Es ist nur so, dass die von Newton definiert Kraft im Rahmen der Gravitation nur dann vorkommt, und zwar nur als Gegenkraft, wenn ein Körper im Gravitationsfeld durch eine Kraft daran gehindert wird frei zu fallen. Niemand kann eine Kraft messen, mit der sich zwei Massen gegenseitig anziehen. Wir messen immer nur die Kraft, die diese Anziehung verhindert. Und wenn diese Kraft nicht da ist, dann ist auch Newtons Kraft nicht da. Ebenso, als würden wir unsere Hände vor der Brust gegeneinander drücken und spüren eine Kraft in beiden Armen. Nehmen wir nur eine Hand weg, dann spüren wir auch in dem anderen Arm keine Kraft mehr. Newtons Gesetz ist ein rein statisches Gesetz und gilt nur für den statischen Fall. Dass die Gleichung auch bei Geschwindigkeiten v<<c noch hinreichend genaue Werte liefert, ändert daran nichts. Aber jeder Bewegung eines Körpers im Gravitationsfeld ist Newtons Kraft zur Beschreibung und Berechnung nicht vonnöten. Oder bist du der Auffassung, dass sich beim Fallen eines Steines auf die Erdoberfläche zwei Kräfte (Reibung und Auftrieb lassen wir mal weg) gegenseitig aufheben?
Natürlich will ich in der Physik nicht auf Kräfte verzichten - im Gegenteil. Aber bei der Gravitation nur so, wie ich es hier beschrieben habe.
DrStupid



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Beitrag DrStupid Verfasst am: 15. Jan 2015 20:18    Titel: Antworten mit Zitat

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Ingenieure, Baustatiker usw. würden dir aber was erzählen, wenn du bei der Gravitation auf die Kräfte verzichten willst.


Die sind auch selten gezwungen zur ART zu greifen.

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Es ist nur so, dass die von Newton definiert Kraft im Rahmen der Gravitation nur dann vorkommt, und zwar nur als Gegenkraft, wenn ein Körper im Gravitationsfeld durch eine Kraft daran gehindert wird frei zu fallen.


In der klassischen Mechanik wirkt die Gravitationskraft immer und unabhängig von anderen Kräften.

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Niemand kann eine Kraft messen, mit der sich zwei Massen gegenseitig anziehen.


Man nehme eine Gravitationswaage und messe die Beschleunigung der beiden Massen. Dann hängt man dieselben Massen so weit auseinander, dass die zwischen ihnen wirkende Gravitationskraft vernachlässigbar klein wird und setzt stattessen ein geeignetes Kraftnormal dazwischen das so gewählt wird, dass sie Beschleunigungen gleich denen aus dem ersten Durchgang sind. Nach dem zweiten Axiom sind dann auch die Kräfte gleich. Das ist zwar mühselig, aber möglich.

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Wir messen immer nur die Kraft, die diese Anziehung verhindert. Und wenn diese Kraft nicht da ist, dann ist auch Newtons Kraft nicht da.


Das ist ganz einfach falsch.

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Natürlich will ich in der Physik nicht auf Kräfte verzichten - im Gegenteil. Aber bei der Gravitation nur so, wie ich es hier beschrieben habe.


In der klassischen Mechanik spielt die Gravitationskraft keine Sonderrolle. Sie ist dort eine Wechselwirkungskraft wie jede andere auch.
Tueffel



Anmeldungsdatum: 26.12.2014
Beiträge: 143

Beitrag Tueffel Verfasst am: 15. Jan 2015 20:26    Titel: Antworten mit Zitat

Warum ART? Beispiel Mond.
Und heben sich beim Fallen eines Steines auf die Erdoberfläche zwei Kräfte gegenseitig auf?
DrStupid



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Beitrag DrStupid Verfasst am: 15. Jan 2015 20:45    Titel: Antworten mit Zitat

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Warum ART?


Weil die Gravitationskraft da nur eine Scheinkraft ist. In lokal frei fallenden Bezugssystemen tritt sie nicht auf.

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Und heben sich beim Fallen eines Steines auf die Erdoberfläche zwei Kräfte gegenseitig auf?


Nein. Bei Vernachlässigung der Reibung wirkt da nach Newton nur die Gravitationskraft und nach Einstein gar keine Kraft.
Tueffel



Anmeldungsdatum: 26.12.2014
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Beitrag Tueffel Verfasst am: 15. Jan 2015 20:59    Titel: Antworten mit Zitat

Ohne Reibung und ohne Auftrieb; aber ohne Trägheit?
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 3479

Beitrag DrStupid Verfasst am: 15. Jan 2015 21:44    Titel: Antworten mit Zitat

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Ohne Reibung und ohne Auftrieb; aber ohne Trägheit?


Was heißt ohne Trägheit? Die ist immer im Spiel.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 14139

Beitrag TomS Verfasst am: 15. Jan 2015 21:46    Titel: Antworten mit Zitat

Ich stimme DrStupid zu!
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TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 14139

Beitrag TomS Verfasst am: 15. Jan 2015 21:49    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:
Wenn du ausschließlich die Gravitation betrachtest, dann könntest du theoretisch auf den Kraftbegriff verzichten.

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Ingenieure, Baustatiker usw. würden dir aber was erzählen, wenn du bei der Gravitation auf die Kräfte verzichten willst.

Ich habe geschrieben Wenn du ausschließlich die Gravitation betrachtest. Das trifft natürlich i.A. nicht zu.

DrStupid hat Folgendes geschrieben:
In der klassischen Mechanik spielt die Gravitationskraft keine Sonderrolle. Sie ist dort eine Wechselwirkungskraft wie jede andere auch.

Mit Ausnahme der Tatsache, dass wegen "träger = schwerer Masse" sich diese herauskürzt, was bei allen anderen Kräften nicht gilt.

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Tueffel



Anmeldungsdatum: 26.12.2014
Beiträge: 143

Beitrag Tueffel Verfasst am: 15. Jan 2015 22:48    Titel: Antworten mit Zitat

Wenn wir sagen: Jeder Körper erfährt an dem Ort, an dem er sich in einem vorhandenen Gravitationsfeld befindet, eine Beschleunigung a = g, wenn er nicht durch eine Kraft F = -mg an der beschleunigten Bewegung gehindert wird. Ich halte das (zunächst einmal für den nicht-rel. Bereich) für eine gut gesicherte Erfahrungstatsache - unabhängig davon, wie die Gravitation das anstellt.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 14139

Beitrag TomS Verfasst am: 15. Jan 2015 22:52    Titel: Antworten mit Zitat

Ja.

Aber das wissen wir seit Newton.

Auf was möchtest du eigtl. hinaus?

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Tueffel



Anmeldungsdatum: 26.12.2014
Beiträge: 143

Beitrag Tueffel Verfasst am: 16. Jan 2015 17:32    Titel: Antworten mit Zitat

Nichts gegen Newton. Es gibt überhaupt keine Zweifel daran, dass wir ihm sehr viel verdanken; aber daran, dass die Masse M und das Gravitationsfeld schon immer da waren, hat er nicht gedacht. Das kam später. Newton hat als Ursache für die Erscheinungen der Gravitation eindeutig die von ihm klass.-mech. definierte Gravitationskraft gesehen und in die Physik eingeführt und nicht das Gravitationsfeld.

Worauf möchte ich hinaus? Ich würde mich darüber freuen, wenn es uns (am besten gemeinsam) gelingen könnte, eine vereinfachte, möglichst jedermann verständliche und in sich und nach außen hin widerspruchsfreie Darstellung der theoretischen Grundlagen der Gravitation (zunächst nicht-rel. Grundlagen) zu formulieren. Und sie sollte sich vor allem zur Aufnahme in Schul- und Lehrbüchern eignen.
Zu einem Teil ungefähr so: Ein Körper bewegt sich in einem (schon immer) vorhandenen Gravitationsfeld so lange frei und beschleunigt, bis ihn eine Kraft an dieser Bewegung hindert. Der Betrag dieser Kraft kann nach Newtons Gleichung F = mg berechnet werden. In der Gleichung ist m die Masse des Körpers und g die Gravitationsfeldstärke an dem Ort im Feld, an dem die Kraft F auf den Körper wirkt.
Das scheint mir bis dahin nicht mit unserer Erfahrung zu kollidieren und auch in sich widerspruchsfrei zu sein. Darüber hinaus hat diese Darstellung schon jetzt den Vorteil, dass hier kein überflüssiger, dimensionsloser Proportionalitätsfaktor mit dem Zahlenwert "1" zwangläufig auftritt, wie es in der klass.-mech. Gravitationstheorie der Fall ist.
Ebenso wie bei der ART hätten wir auch bei dieser Darstellung genau besehen keine Veranlassung mehr, die gut gesicherte Erfahrungstatsache "schwere Masse = träge Masse" noch immer weiter experimentell zu überprüfen. Die ART allein hat hier offensichtlich auch nach so vielen Jahren immer noch nicht so richtig überzeugt. Vielleicht auch deshalb nicht, weil sie vielen immer noch nicht so richtig verständlich ist.
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 3479

Beitrag DrStupid Verfasst am: 16. Jan 2015 18:34    Titel: Antworten mit Zitat

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Es gibt überhaupt keine Zweifel daran, dass wir ihm sehr viel verdanken; aber daran, dass die Masse M und das Gravitationsfeld schon immer da waren, hat er nicht gedacht.


Wozu auch?

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Ich würde mich darüber freuen, wenn es uns (am besten gemeinsam) gelingen könnte, eine vereinfachte, möglichst jedermann verständliche und in sich und nach außen hin widerspruchsfreie Darstellung der theoretischen Grundlagen der Gravitation (zunächst nicht-rel. Grundlagen) zu formulieren.


Das hat Newton bereits getan. Wenn Du es besser machen willst, musst Du Dich schon etwas mehr ins Zeug als bei diesem Versuch:

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Zu einem Teil ungefähr so: Ein Körper bewegt sich in einem (schon immer) vorhandenen Gravitationsfeld so lange frei und beschleunigt, bis ihn eine Kraft an dieser Bewegung hindert. Der Betrag dieser Kraft kann nach Newtons Gleichung F = mg berechnet werden. In der Gleichung ist m die Masse des Körpers und g die Gravitationsfeldstärke an dem Ort im Feld, an dem die Kraft F auf den Körper wirkt.


Damit kann man so noch nicht viel anfangen. Du sagst hier nur, dass auf den Körper im Gravitationsfeld eine Kraft wirkt. Newton wusste zwar noch nichts von Feldern, aber im Endeffekt sagt er dasselbe und er sagt sogar wie groß diese Kraft ist.

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Darüber hinaus hat diese Darstellung schon jetzt den Vorteil, dass hier kein überflüssiger, dimensionsloser Proportionalitätsfaktor mit dem Zahlenwert "1" zwangläufig auftritt, wie es in der klass.-mech. Gravitationstheorie der Fall ist.


Darüber können wir nochmal reden, wenn Du erklärt hast, wie g berechnet wird.
Tueffel



Anmeldungsdatum: 26.12.2014
Beiträge: 143

Beitrag Tueffel Verfasst am: 16. Jan 2015 19:53    Titel: Antworten mit Zitat

Nun, ich sage, dass im Gravitationsfeld die beschleunigte Bewegung eines Körpers durch ein Kraft verhindert werden kann und nur diese Kraft können wir messen.
Nach Newtons klass.-mech. Theorie wirkt eine Kraft auf den Körper, die eine beschleunigte Bewegung verursacht. Diese Kraft können wir nicht messen.
Wie g berechnet wird, habe ich bereits in einem anderen Beitrag gesagt - es ist aber auch allgemein bekannt und bei mir nicht neu. Meinst du wie g gemessen wird?
Um das noch klarzustellen, ich sage nicht, dass ich nichts von Newton übernehme - im Gegenteil. Ich habe nur einen anderen Ansatz - s.o..
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 3479

Beitrag DrStupid Verfasst am: 16. Jan 2015 23:10    Titel: Antworten mit Zitat

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Nun, ich sage, dass im Gravitationsfeld die beschleunigte Bewegung eines Körpers durch ein Kraft verhindert werden kann und nur diese Kraft können wir messen.


Ja, das sagst Du und damit sagst Du auch (anscheineinend ohne Dir dessen bewusst zu sein), dass da noch eine andere Kraft wirkt, denn:

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Nach Newtons klass.-mech. Theorie wirkt eine Kraft auf den Körper, die eine beschleunigte Bewegung verursacht.


Wenn es keine solche Kraft gäbe, dann gäbe es auch keine Bewegungsänderung, die mit der von Dir erwähnten Kraft verhindert wrden müsste.

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Diese Kraft können wir nicht messen.


Ich habe oben beschrieben, wie wir sie direkt messen können und wenn man sie indirekt misst, dann geht das noch viel einfacher (z.B. durch Bestimmung von Masse und Beschleunigung).

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Wie g berechnet wird, habe ich bereits in einem anderen Beitrag gesagt


Welcher Beitrag war das? Ich habe keine Lust das ganze Forum zu durchsuchen.

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
es ist aber auch allgemein bekannt und bei mir nicht neu.


Als allgemein bekannt kann man höchstens die Gleichung



bezeichnen und da steckt nicht dieselbe Masse drin wie beispielsweise in



In der Newtonschen Mechanik verbindet diese beiden Massen ein dimensionsloser Proportionalitätsfaktor mit dem Zahlenwert "1". Da Du den aber für überflüssig hältst, musst Du g wohl irgendwie anders berechnen.

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Um das noch klarzustellen, ich sage nicht, dass ich nichts von Newton übernehme - im Gegenteil. Ich habe nur einen anderen Ansatz - s.o..


Ich sehe da keinen anderen Ansatz.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
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Beitrag TomS Verfasst am: 17. Jan 2015 10:50    Titel: Antworten mit Zitat

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
... aber daran, dass die Masse M und das Gravitationsfeld schon immer da waren, hat er nicht gedacht. Das kam später. Newton hat als Ursache für die Erscheinungen der Gravitation eindeutig die von ihm klass.-mech. definierte Gravitationskraft gesehen und in die Physik eingeführt und nicht das Gravitationsfeld.

Da hast du recht. Rein mathematisch muss man dazu die Poissongleichung nutzen. Sein Werk "Philosophiae Naturalis Principia Mathematica" wurde m.W.n. 1687 veröffentlicht. Poisson lebte von 1781 bis 1840.

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Worauf möchte ich hinaus? Ich würde mich darüber freuen, wenn es uns (am besten gemeinsam) gelingen könnte, eine vereinfachte, möglichst jedermann verständliche und in sich und nach außen hin widerspruchsfreie Darstellung der theoretischen Grundlagen der Gravitation (zunächst nicht-rel. Grundlagen) zu formulieren. Und sie sollte sich vor allem zur Aufnahme in Schul- und Lehrbüchern eignen.

D.h. dass du an den heutigen Darstellungen Zweifel hast, dass diese für dich unvollständig, unlogisch, zu kompliziert oder sonst irgendwie ungeeignet sind.

Ich bin kein Lehrer und kenne keine Schulbücher. Aber wir müssten das schon anhand eines konkreten Beispiels diskutieren, oder?

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Zu einem Teil ungefähr so: Ein Körper bewegt sich in einem (schon immer) vorhandenen Gravitationsfeld so lange frei und beschleunigt, bis ihn eine Kraft an dieser Bewegung hindert.

Willst du jetzt von Gravitationsfeld oder Gravitationskraft sprechen? Warum willst du gleich eine zweite Kraft einführen? Wir haben die Gravitationskraft, die auf den Körper wirkt, und wir beobachten seine Beschleunigung a = F/m bzw. a = g.

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Der Betrag dieser Kraft kann nach Newtons Gleichung F = mg berechnet werden.

Welche Kraft? Die, die ihn beschleunigt, oder die, die ihn bremst?

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
In der Gleichung ist m die Masse des Körpers und g die Gravitationsfeldstärke an dem Ort im Feld, an dem die Kraft F auf den Körper wirkt.
Das scheint mir bis dahin nicht mit unserer Erfahrung zu kollidieren und auch in sich widerspruchsfrei zu sein. Darüber hinaus hat diese Darstellung schon jetzt den Vorteil, dass hier kein überflüssiger, dimensionsloser Proportionalitätsfaktor mit dem Zahlenwert "1" zwangläufig auftritt, wie es in der klass.-mech. Gravitationstheorie der Fall ist.

Welcher sollte das sein? Spielst du auf träge und schwere Masse an? Wenn du ausschließlich an der Erfahrung interessiert bist, dann hast du recht. Aber du musst dich grundsätzlich fragen, warum das so sein soll. Die Gravitationskraft ist eine sehr spezielle Kraft. Das Gesetz F = ma ist dagegen universell. Warum soll in beiden Gleichungen dieselbe Masse m auftreten? Es gibt keinen logischen Grund dafür.

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Ebenso wie bei der ART hätten wir auch bei dieser Darstellung genau besehen keine Veranlassung mehr, die gut gesicherte Erfahrungstatsache "schwere Masse = träge Masse" noch immer weiter experimentell zu überprüfen.

Doch, hätten wir. Es ist im Rahmen der Newtonschen Mechanik widerspruchsfrei möglich, zwei Massenbegriffe sowie zwei untechiedliche Werte einzuführen. Zwei logisch unverbundene Gleichungen erlauben zwei Größen.

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Die ART allein hat hier offensichtlich auch nach so vielen Jahren immer noch nicht so richtig überzeugt. Vielleicht auch deshalb nicht, weil sie vielen immer noch nicht so richtig verständlich ist.

Doch, sie hat überzeugt. Im Rahmen der ART ist das "offensichtlich klar". Du benötigst zur Beschreibung der Bahnkurve eines Teilchens im Gravitationsfeld nämlich überhaupt keinen Masselarameter (also nicht zwei, nicht einen, keinen!)

Ja, sie ist für dich "nicht so richtig verständlich", weil sie ein sehr aufwändiges mathematisches Rüstzeug benötigt. Das wird sich auch nicht ändern. Und desweiteren kann man sie nur dann wirklich verstehen, wenn man sich dieses Rüstzeug aneignet. Dann ist sie aber verständlich, wie dir viele Physiker bestätigen werden. Textuelle Beschreibungen helfen leider nur sehr beschränkt und führen oft in die Irre (siehe unsere Diskussionen).

Um es auf den Punkt zu bringen: Schwimmen lernt man durch Schwimmen, nicht durch Lesen von Büchern über Schwimmen.

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Beitrag Tueffel Verfasst am: 18. Jan 2015 17:32    Titel: Antworten mit Zitat

@DrStupid.
1. Ich möchte über eine klassische nicht-rel. Feldtheorie der Gravitation sprechen, in der bei der kräftefreien beschleunigten Bewegung (Freier Fall) allein das Feld die Bewegung der Objekte im Feld bestimmt. Wenn du aber eine klassisch-mechanisch definierte Kraft als Ursache für die Bewegung brauchst, dann bist du bei der klassisch-mechanischen Gravitationstheorie. Wozu aber dann das Feld?
2. Ja, das ist die Gleichung.
3. Der andere Ansatz besteht besteht darin, dass nicht eine klassisch-mechanisch definierte Kraft die Bewegung im Feld bewirkt, sondern das Gravitationsfeld selbst.
4. Das habe ich nicht verstanden. Wo steckt nicht "dieselbe Masse" drin? Gibt es eine "andere" Masse? Jede Masse ist träge und schwer (passiv und aktiv). Es gibt keine Masse, die nur schwer oder träge ist. Hat deine "andere Masse" noch eine andere Eigenschaft? Woran erkennst du sie?
5. Ein dimensionsloser Proportionalitätsfaktor mit dem Zahlenwert "1" ist in jeder Theorie und in jeder Gleichung überflüssig. Wenn er aber in einer Theorie zwangsläufig auftritt, dann ist das immer ein Hinweis darauf, dass an der Logik der Theorie (innere Widerspruchsfreiheit) etwas nicht in Ordnung ist.
DrStupid



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Beitrag DrStupid Verfasst am: 18. Jan 2015 20:04    Titel: Antworten mit Zitat

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Wenn du aber eine klassisch-mechanisch definierte Kraft als Ursache für die Bewegung brauchst, dann bist du bei der klassisch-mechanischen Gravitationstheorie.


Dann bin ich nicht nur in der klassisch-mechanischen Gravitationstheorie, sondern ganz allgemein in der klassischen Mechanik. Die Kraft ist dort definitionsgemäß die alleinige Ursache für Bewegungsänderungen (siehe erstes Axiom).

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Wozu aber dann das Feld?


Das Feld ist lediglich ein anderer Formalismus zur Beschreibung desselben Sachverhaltes. Mit dem Newtonschen Gravitationsgesetz kann man jedem Punkt des Raumes in und um eine Masseverteilung eine Fallbeschleunigung zuweisen. Eine solche Zuordnung bezeichnet man als Feld. Ob man nun mit diesem Feld arbeitet oder mit dem Gravitationsgesetz, das ihm zugrunde liegt, ist Geschmackssache.

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Der andere Ansatz besteht besteht darin, dass nicht eine klassisch-mechanisch definierte Kraft die Bewegung im Feld bewirkt, sondern das Gravitationsfeld selbst.


Das bedeutet, dass Du die Newtonschen Axiome ablehnst. Oben berufst Du Dich aber auf die Gleichung F=m·a, die aus eben diesen Axiomen folgt. Wie passt das zusammen?

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Wo steckt nicht "dieselbe Masse" drin?


Das steht in meinem letzten Beitrag.

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Jede Masse ist träge und schwer (passiv und aktiv).


Es ist zwar richtig, dass das innerhalb des Gültigkeitsbereiches der klassischen Mechanik den experimentellen Beobachtungen entspricht, aber dafür gibt es keine theoretische Begründung. Was spricht gegen Körper, die zwar träge, aber nicht schwer sind (außer, dass sowas noch niemand gesehen hat)?

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Ein dimensionsloser Proportionalitätsfaktor mit dem Zahlenwert "1" ist in jeder Theorie und in jeder Gleichung überflüssig. Wenn er aber in einer Theorie zwangsläufig auftritt, dann ist das immer ein Hinweis darauf, dass an der Logik der Theorie (innere Widerspruchsfreiheit) etwas nicht in Ordnung ist.


Davon abgesehen, dass der Faktor nicht unbedingt 1, sondern lediglich konstant sein muss, würde die Theorie auch ohne diese Äquivalenz funktionieren. Das Coulombgesetz hat beispielsweise dieselbe Form wie das Newtonsche Gravitationsgesetz und es funktioniert hervorragend, obwohl träge Masse und elektrische Ladung offensichtlich nicht äquivalent sind. Damit ist Deine Kritik gegenstandslos.
Tueffel



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Beitrag Tueffel Verfasst am: 19. Jan 2015 10:29    Titel: Antworten mit Zitat

Gegen die klassische Mechanik und Newtons Axiome habe ich nichts einzuwenden - im Gegenteil. Ich meine nur, dass wir die Erscheinungen der Gravitation heute nicht mehr klassisch-mechanisch beschreiben sollten und auch nicht unbedingt alles allgemein-relativistisch - wie z.B. das Fallen eines Steines auf die Erde oder die Bewegung des Mondes.
Eine wesentliche Rolle scheint mir dabei die Frage zu spielen, wie eine Theorie die Tatsache erklärt, dass alle Körper unabhängig von ihrer Masse und deren stofflicher Beschaffenheit gleich schnell fallen. Vielleicht kommen wir weiter, wenn du sagst, wie die klass.-mech. Theorie diese Frage nach deiner Meinung beantwortet.

Das Coulombgesetz hat nicht dieselbe Form wie das Newtonsche Gravitationsgesetz. Beide Gesetze unterscheiden sich wesentlich durch den zweiten und physikalisch sinnvollen Proportionalitätsfaktor im Coulombgesetz.

Es ist richtig, dass es allein um die Konstanz des Verhältnisses geht, aber die Tatsache, dass man hierfür einen beliebigen Zahlenwert wählen kann und der Einfachheit halber "1" gewählt hat, zeigt doch, dass dieser Proportionalitätsfaktor überflüssig ist.
TomS
Moderator


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Beitrag TomS Verfasst am: 19. Jan 2015 11:59    Titel: Antworten mit Zitat

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Ich meine nur, dass wir die Erscheinungen der Gravitation heute nicht mehr klassisch-mechanisch beschreiben sollten ...

Doch! In vielen Fallen (kleine Geschwindoigkeiten, schwache Gravitationsfelder) funktioniert das hervorragend (Bsp.: Autos, Flugzeuge, Brücken, Häuser, Dampfmaschinen, Spinnräder, ...)

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
... und auch nicht unbedingt alles allgemein-relativistisch

Doch! Weil es die heute umfassendste Theorie zur Gravitation ist. Wir haben nichts anderes und auch nichts besseres.

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Eine wesentliche Rolle scheint mir dabei die Frage zu spielen, wie eine Theorie die Tatsache erklärt, dass alle Körper unabhängig von ihrer Masse und deren stofflicher Beschaffenheit gleich schnell fallen. Vielleicht kommen wir weiter, wenn du sagst, wie die klass.-mech. Theorie diese Frage nach deiner Meinung beantwortet.

Die Newtonsche Mechanik besagt, dass in





mathematisch betrachtet zwei verschieden Massen vorkommen können; und sie besagt (im Äquivalenzprinzip) dass wir feststellen, dass alle Körper in Gravitationsfeld gleich schnell fallen (das ist eine experimentelle Erkenntnis!) und daher träge und schwere Masse gleich sein müssen.

Gleichsetzen liefert





d.h. m_s / m_t muss eine für beliebige Körper universelle Konstante sein. Damit kann sie aber in der Gravitationskonstante G absorbiert werden, d.h. wir definieren einfach ein neues



Damit haben wir den Proportionalitätsfaktor einfach in G' versteckt und sind fertig. Wir können nun ausschließlich dieses G' benutzen, und wir können den Wert von m_s / m_t nicht unabhängig von G messen.

Wichtig: die Newtonsche Mechanik erklärt da nicht!! Sie führt Axiome sowie das Äquivalenzrinzip als Konsequenz aus experimentellen Erkenntnissen ein.

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Das Coulombgesetz hat nicht dieselbe Form wie das Newtonsche Gravitationsgesetz. Beide Gesetze unterscheiden sich wesentlich durch den zweiten und physikalisch sinnvollen Proportionalitätsfaktor im Coulombgesetz.

Das ist ein Irrtum. Und wenn du ihn nicht verstehst, dann wirst du den wesentlichen Punkt des Äquivalenzprinzips nie verstehen.

Frage: warum setzt du im Coulombgesetz nicht



Aber warum setzt du im Gravitationsgesetz



Es gibt darauf eine simple Antwort: weil die Experimente es dir verbieten. Rein mathematisch kannst du tun und lassen was du willst.

Die beiden Gesetze unterscheiden sich erst dann, wenn du die Identifizierung von träger und schwerer Masse bereits vorgenommen hast. Zuvor ist die schwere Masse einfach eine Art gravitative Ladung. Fertig.

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Es ist richtig, dass es allein um die Konstanz des Verhältnisses geht, aber die Tatsache, dass man hierfür einen beliebigen Zahlenwert wählen kann und der Einfachheit halber "1" gewählt hat, zeigt doch, dass dieser Proportionalitätsfaktor überflüssig ist.

Wie ich oben gezeigt habe ist es etwas anders:

A) Zunächst haben wir die experimentelle Erkenntnis, dass eine universelle Proportionalität vorliegt. Das ist im Rahmen der Newtonschen Mechanik ein Rätsel; wir wissen nicht, warum es so ist; keine Ahnung, kein Plan!

B) Sobald wir aber diese universelle Proportionalität akzeptiert haben, können wir den Faktor in der Gravitationskonstante verstecken. Wir haben keine Chance, aus irgendeiner Messung den Proportionalitätsfaktor sowie G separat zu bestimmen. Geht nicht! Sie treten immer als Einheit auf. Also behandeln wir sie als solche und verzichten auf den Proportionalitätfaktor, d.h. wir setzen ihn gleich Eins.

(A) ist im Rahmen der Newtonschen Mechanik ein unlösbares Mysterium, (B) ist dagegen trivial.

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Eine wesentliche Rolle scheint mir dabei die Frage zu spielen, wie eine Theorie die Tatsache erklärt, dass alle Körper unabhängig von ihrer Masse und deren stofflicher Beschaffenheit gleich schnell fallen. Vielleicht kommen wir weiter, wenn du sagst, wie die klass.-mech. Theorie diese Frage nach deiner Meinung beantwortet.

Die Newtonsche Theorie beantwortet das wie oben beschrieben: wir wissen nicht, warum das so ist, aber wir beobachten es; also formulieren wir die Theorie entsprechend.

Die ART beantwortet dies unmittelbar aus der Struktur ihrer definierenden Gleichungen. In diesen kommt einfach kein Masseparameter vor. Die Bewegungsgleichung (Geodätengleichung) für frei fallende Körper hängt ausschließlich von der Geometrie ab, es gibt einfach kein m. Wenn man dann Dynamik betreiben möchte, d.h. Energie, Impuls, Drehimpuls usw. definieren möchte, dann gibt es genau eine einzige Stelle, an der man einen Parameter m einführen kann (bei Newton sind es dagegen zwei Stellen - s.o.)

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Beitrag Tueffel Verfasst am: 19. Jan 2015 16:44    Titel: Antworten mit Zitat

Meine Frage war, wie eine Theorie die Tatsache erklärt, dass alle Körper im Schwerefeld gleich schnell fallen. Du sagst, dass im Gravitationsfeld alle Körper gleich schnell fallen, daher müssen träge und schwere Masse gleich sein. Ist das deine Antwort auf meine Frage? Oder meinst du, weil träge und schwere Masse gleich sind, fallen alle Körper gleich schnell?
index_razor



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Beitrag index_razor Verfasst am: 19. Jan 2015 20:27    Titel: Antworten mit Zitat

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Meine Frage war, wie eine Theorie die Tatsache erklärt, dass alle Körper im Schwerefeld gleich schnell fallen.


Dadurch, daß die Raumzeit gekrümmt ist, z.B. durch die Anwesenheit von Materie oder Energie. Die Newtonsche Mechanik wird üblicherweise nicht so formuliert, aber das grundlegende Prinzip ist dasselbe wie in der ART: Das Äquivalenzprinzip läßt sich so deuten, daß die möglichen Bahnen von frei fallenden, also keinen (weiteren) Kräften unterworfenen, Testteilchen zur Struktur der Raumzeit gehören, d.h. sie folgen aus der Geometrie der Raumzeit allein und hängen nicht von inneren Eigenschaften der fallenden Teilchen, wie Ladung oder Masse, ab. Auch in der Newtonschen Theorie kommt, genau wie in der ART, in dieser Formulierung in den Bewegungsgleichungen kein Massenparameter mehr vor, und die Frage warum träge und "passive schwere Masse" von Teilchen gleich sind, erübrigt sich. Es taucht die schwere Masse nur als Quelle der Raumzeitkrümmung auf, nicht in der Bewegungsgleichung von Testeilchen.
DrStupid



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Beitrag DrStupid Verfasst am: 19. Jan 2015 22:12    Titel: Antworten mit Zitat

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Meine Frage war, wie eine Theorie die Tatsache erklärt, dass alle Körper im Schwerefeld gleich schnell fallen.


Naturwissenschaftliche Theorien erklären nicht, sondern sie beschreiben. Dass alle Körper im Schwerefeld gleich schnell fallen, ist eine experimentelle Beobachtung, die in der klassischen Mechanik durch die Newtonschen Axiome, das Newtonsche Gravitationsgesetz und die Äquivalenz von träger und schwerer Masse beschrieben wird.
index_razor



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Beitrag index_razor Verfasst am: 19. Jan 2015 23:13    Titel: Antworten mit Zitat

DrStupid hat Folgendes geschrieben:
Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Meine Frage war, wie eine Theorie die Tatsache erklärt, dass alle Körper im Schwerefeld gleich schnell fallen.


Naturwissenschaftliche Theorien erklären nicht, sondern sie beschreiben.


Eine korrekte Beschreibung können auch die Keplerschen Gesetze und die Wurfgesetze liefern. Newton hat nicht lediglich altbekanntes neu beschrieben, sondern die universelle Ursache für eine Vielzahl oberflächlich betrachtet völlig verschiedenartiger Phänomene (Werfen eines Steins, Bewegung eines Pendels, Bahnen von Himmelskörpern,...) aufgeklärt und sie damit durch Zurückführung auf einfachere, grundlegendere Prinzipien erklärt.

Zitat:

Dass alle Körper im Schwerefeld gleich schnell fallen, ist eine experimentelle Beobachtung, die in der klassischen Mechanik durch die Newtonschen Axiome, das Newtonsche Gravitationsgesetz und die Äquivalenz von träger und schwerer Masse beschrieben wird.


Man kann und sollte auf die Unterscheidung von schwerer und träger Masse einfach verzichten. Dieser Unterschied ist in der Newtonschen Mechanik genauso schlecht motiviert wie in der ART.

Man könnte sich immer (auch in der ART) dahingehend verkünsteln zu behaupten, die Geodätengleichung müsse "eigentlich"

lauten, nur daß eben "zufällig" immer sein muß, um der experimentellen Tatsache Rechnung zu tragen, daß die Bahnen von Testteilchen unabhängig von allen ihren Eigenschaften, inklusive und sind. Man hat dann eine obskure Scheinerklärung für ein Phänomen erfunden, dessen Ursache in Wahrheit rein geometrisch ist. Da sowieso in keiner anderen Gleichung vorkäme, ist es eine reine Fiktion, die man auch gleich weglassen kann.
TomS
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Beitrag TomS Verfasst am: 19. Jan 2015 23:32    Titel: Antworten mit Zitat

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Meine Frage war, wie eine Theorie die Tatsache erklärt, dass alle Körper im Schwerefeld gleich schnell fallen.

Ja, soweit eine Theorie das "erklären" kann, habe ich das beschrieben. Aber nicht jede Theorie hat das selbe Erklärungspotential oder die selben Erklärungsmuster.

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Du sagst, dass im Gravitationsfeld alle Körper gleich schnell fallen, daher müssen träge und schwere Masse gleich sein.

Genau! Das ist die Argumentation im Rahmen der Newtonschen Mechanik. Ich würde das nicht als Erklärung bezeichnen, denn wir argumentieren nicht, dass träge und schwere Masse gleich sind und deshalb alle Körper gleich schnell fallen, sondern wir argumentieren, dass alle Körper gleich schnell fallen, und deswegen müssen träge und schwere Masse gleich sein.

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Ist das deine Antwort auf meine Frage?

Na ja, die bestmögliche. Was erwartest du?

Tueffel hat Folgendes geschrieben:
Oder meinst du, weil träge und schwere Masse gleich sind, fallen alle Körper gleich schnell?

Ja, weil träge und schwere Masse gleich sind, fallen alle Körper gleich schnell. Und warum setzen wir träge und schwere Masse im Rahmen der Newtonschen Mechanik gleich? Nur, weil wir beobachten, dass alle Körper gleich schnell fallen. Es gibt also keine echte Erklärung (im Rahmen der Newtonschen Mechanik); wir drehen uns im Kreis.

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TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
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Beitrag TomS Verfasst am: 19. Jan 2015 23:37    Titel: Antworten mit Zitat

index_razor hat Folgendes geschrieben:
Man kann und sollte auf die Unterscheidung von schwerer und träger Masse einfach verzichten. Dieser Unterschied ist in der Newtonschen Mechanik genauso schlecht motiviert wie in der ART.

Das musst du nochmal genauer erklären. Zumindest kann ich in der Newtonschen Mechanik zwei unterschiedliche Parameter einführen.

index_razor hat Folgendes geschrieben:
ManMan könnte sich immer (auch in der ART) dahingehend verkünsteln zu behaupten, die Geodätengleichung müsse "eigentlich"



lauten ...

Nee, komm, das ist schlimmer als obskur ;-)

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DrStupid



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Beitrag DrStupid Verfasst am: 20. Jan 2015 17:20    Titel: Antworten mit Zitat

index_razor hat Folgendes geschrieben:
Eine korrekte Beschreibung können auch die Keplerschen Gesetze und die Wurfgesetze liefern.


Versuch' damit mal eine Hufeisenbahn zu beschreiben.

index_razor hat Folgendes geschrieben:
Newton hat nicht lediglich altbekanntes neu beschrieben, sondern die universelle Ursache für eine Vielzahl oberflächlich betrachtet völlig verschiedenartiger Phänomene (Werfen eines Steins, Bewegung eines Pendels, Bahnen von Himmelskörpern,...) aufgeklärt und sie damit durch Zurückführung auf einfachere, grundlegendere Prinzipien erklärt.


Er hat die verschiedenartigen Phänomene nicht erklärt, sondern durch gemeinsame gesetzmäßigkeiten beschrieben. Die Newtonsche Mechanik erklärt nicht, warum Körper sich gegenseitig anziehen, sondern sie beschreibt wie sie es tun. Mehr kann die Naturwissenschaft auch nicht leisten.

index_razor hat Folgendes geschrieben:
Man kann und sollte auf die Unterscheidung von schwerer und träger Masse einfach verzichten.


Was schlägst Du als Alternative vor?
index_razor



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Beitrag index_razor Verfasst am: 20. Jan 2015 20:07    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:
index_razor hat Folgendes geschrieben:
Man kann und sollte auf die Unterscheidung von schwerer und träger Masse einfach verzichten. Dieser Unterschied ist in der Newtonschen Mechanik genauso schlecht motiviert wie in der ART.

Das musst du nochmal genauer erklären. Zumindest kann ich in der Newtonschen Mechanik zwei unterschiedliche Parameter einführen.


Klar kannst du das. Aber es zu können, ist ja noch kein guter Grund es zu tun. Man kann sogar in jede Gleichung beliebig viele einheitenlose Parameter einführen, die alle "zufällig" gleich eins sind, so wie das Verhältnis aus schwerer und träger Masse in die Geodätengleichung:

TomS hat Folgendes geschrieben:

index_razor hat Folgendes geschrieben:
ManMan könnte sich immer (auch in der ART) dahingehend verkünsteln zu behaupten, die Geodätengleichung müsse "eigentlich"



lauten ...

Nee, komm, das ist schlimmer als obskur ;-)


Genau mein Punkt.;-) Die Frage ist, warum man das in der Newtonschen Physik weniger obskur finden soll. In beiden Theorien, Newton und ART, ist das Äquivalenzprinzip (in dem Sinne, wie wir es hier verwenden) gleichbedeutend mit der Geodätenhypothese. Es gibt keinen Grund eine "schwere" Masse einzuführen, die sowieso von vornherein nur in der Geodätengleichung vorkommt, nur um sie gleich danach wieder rauszukürzen. Warum sage ich nicht einfach die Gravitationskraft ist proportional zur Masse des Testteilchens?

Die eigentliche Frage ist hier nicht warum träge und schwere Masse gleich sind, sondern warum die Geodätenhypothese gilt. In der ART kann man die (analog zur Lorentzkraft in der Elektrodynamik) aus den Feldgleichungen und lokalen Energie-Impuls-Erhaltung, also letztendlich aus den Bianchi-Identitäten, herleiten. Funktioniert das in der Newtonschen Theorie auch so ähnlich? Keine Ahnung.
index_razor



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Beiträge: 2186

Beitrag index_razor Verfasst am: 20. Jan 2015 20:31    Titel: Antworten mit Zitat

DrStupid hat Folgendes geschrieben:
index_razor hat Folgendes geschrieben:
Eine korrekte Beschreibung können auch die Keplerschen Gesetze und die Wurfgesetze liefern.


Versuch' damit mal eine Hufeisenbahn zu beschreiben.


Also laut wikipedia geht das: "Im normalen ruhenden Bezugssystem sieht die Umlaufbahn des koorbitalen Begleiters wie eine normale keplersche ellipsenförmige Umlaufbahn aus." Aber ich verstehe natürlich dein Argument. Ich sage ja nicht, daß die Keplergesetze jeden möglichen Orbit beschreiben, sondern nur, daß sie einige Orbits korrekt beschreiben. Hufeisenorbits beschreibt man natürlich an sich nicht mit Aussagen über Ellipsen.

DrStupid hat Folgendes geschrieben:

index_razor hat Folgendes geschrieben:
Newton hat nicht lediglich altbekanntes neu beschrieben, sondern die universelle Ursache für eine Vielzahl oberflächlich betrachtet völlig verschiedenartiger Phänomene (Werfen eines Steins, Bewegung eines Pendels, Bahnen von Himmelskörpern,...) aufgeklärt und sie damit durch Zurückführung auf einfachere, grundlegendere Prinzipien erklärt.


Er hat die verschiedenartigen Phänomene nicht erklärt, sondern durch gemeinsame gesetzmäßigkeiten beschrieben.


Beschrieben waren sie aber schon vorher von Kepler und Galilei. Aber damit ist man eben noch längst nicht fertig. Die Zurückführung dieser Beschreibungen auf gemeinsame zugrunde liegende Gesetzmäßigkeiten ist ja gerade das, was sie erklärt. (Wenn es keine Erklärung ist, verschiedenartige Phänomene aus universellen Gesetzmäßigkeiten abzuleiten, was wäre dann eigentlich eine und was könnte sowas leisten, wenn nicht die Naturwissenschaft?) Wozu sollte man überhaupt universelle Gesetzmäßigkeiten suchen? Als Beschreibung reichte ja ein großer Kanon von Bahnkurven, wie Ellipsen, Hyperbeln, Parabeln, der bei Bedarf ergänzt wird, zum Beispiel durch Hufeisenorbits. Jeder Teil dieses Kanons beschreibt eine gewisse Auswahl an Phänomenen korrekt. Insgesamt kann er beliebig viel beschreiben.

DrStupid hat Folgendes geschrieben:

Die Newtonsche Mechanik erklärt nicht, warum Körper sich gegenseitig anziehen, sondern sie beschreibt wie sie es tun. Mehr kann die Naturwissenschaft auch nicht leisten.


Ich habe nicht behauptet, daß die Newtonsche Mechanik erklärt warum sich Körper anziehen. Ich behaupte, daß sie neben einer Vielzahl anderer Bewegungsphänomene u.a. erklärt, warum sich Planeten (näherungsweise) auf Ellipsen bewegen. Und das tut sie alles mit demselben universellen Gesetz. Keine Theorie, auch nicht die Newtonsche Mechanik, erklärt alles, insbesondere natürlich nicht die Gültigkeit der Gesetze, die sie selbst als Erklärung verwendet. Das heißt aber nicht, daß sie gar nichts erklärt oder, daß die Naturwissenschaft keine Erklärungen liefern könnte.

DrStupid hat Folgendes geschrieben:

index_razor hat Folgendes geschrieben:
Man kann und sollte auf die Unterscheidung von schwerer und träger Masse einfach verzichten.


Was schlägst Du als Alternative vor?


Man führt keine Phantasieprodukte wie "schwere Masse" ein. Dann hat man auch nichts zu unterscheiden.
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