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borromeus
Anmeldungsdatum: 29.12.2014
Beiträge: 509
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 borromeus Verfasst am: 12. Okt 2015 12:26 Titel: |
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Ich hätte in diesem Zusammenhang auch eine Frage:
Ein Photon, das an der Erde vorbeifliegt wir durch die Gravitation (oder eben durch die Raumzeit- Krümmung) abgelenkt.
Hat dieses Photon ebenfalls eine Änderung der Lage der Erde zur Folge oder folgt es wechselwirkunslos seiner Geodäte in der Raumzeit?
Anders gefragt: erzeugt eine Photon auf der Reise, um sich ein Gravitationsfeld?
Edit:
ich glaube da ist die Antwort:
https://de.wikipedia.org/wiki/Photon#Schwerefeld |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 12. Okt 2015 13:01 Titel: |
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In dem Link steht, wie sich ein Photon im Schwerefeld z.B. eines Planeten bewegt, nicht wie das Gravitationsfeld eines Photons aussieht.
Das Gravitationsfeld eines Photons ist Null, bis auf eine Ebene senkrecht zur Bewegungsrichtung (die das Photon enthält). Leider finde ich auf die schnelle gerade keinen frei verfügbaren Link zu der Arbeit:
"The gravitational field of a massless point particle is first calculated using the linearized field equations. The result is identical with the exact solution, obtained from the Schwarzschild metric by means of a singular Lorentz transformation. The gravitational field of the particle is nonvanishing only on a plane containing the particle and orthogonal to the direction of motion. On this plane the Riemann tensor has a δ-like singularity and is exactly of Petrov type N."
(Aichelburg, P.C., Sexl, R.U.: Gen. Relativ. Gravit. 2, 303 (1971))
http://adsabs.harvard.edu/abs/1971GReGr...2..303A
Intuitiv ist dies verständlich durch eine Analogie mit dem elektromagnetischen Feld einer Punktladung, das immer mehr "gestaucht" wird, je schneller sich das Teilchen bewegt. |
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borromeus
Anmeldungsdatum: 29.12.2014
Beiträge: 509
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| borromeus Verfasst am: 12. Okt 2015 13:16 Titel: |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: |
In dem Link steht, wie sich ein Photon im Schwerefeld z.B. eines Planeten bewegt, nicht wie das Gravitationsfeld eines Photons aussieht.
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Danke!
OK, ich nehme das natürlich zur Kenntnis, aber da steht doch:
"Photonen gehören selbst zu den Quellen der Gravitation, indem sie mit ihrer Energie die Krümmung der Raumzeit beeinflussen (siehe Energie-Impuls-Tensor in der allgemeinen Relativitätstheorie)." |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 12. Okt 2015 13:23 Titel: |
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[jh8979: Ich hab das mal vom ursprünglichen Thread abgespalten solange das noch einfach geht.] |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 12. Okt 2015 13:28 Titel: |
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| borromeus hat Folgendes geschrieben: |
OK, ich nehme das natürlich zur Kenntnis, aber da steht doch:
"Photonen gehören selbst zu den Quellen der Gravitation, indem sie mit ihrer Energie die Krümmung der Raumzeit beeinflussen (siehe Energie-Impuls-Tensor in der allgemeinen Relativitätstheorie)." |
Ja, es hat ja auch ein Gravitationsfeld, nur halt ein sehr spezielles. |
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borromeus
Anmeldungsdatum: 29.12.2014
Beiträge: 509
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 12. Okt 2015 16:11 Titel: |
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| borromeus hat Folgendes geschrieben: |
Hat jetzt ein Photon im Rahmen seines speziellen Gravitationsfeldes die Möglichkeit einen Planeten in der Lage zu verändern? |
Ja, das erholest Du ja schon daraus, dass ein Planet dein Photon ablenkt. Um Impulserhaltung zu gewährleisten, wird also auch der Plant einen kleinen Impuls erhalten.
Einfache Abschätzung (alle Faktoren ignorieren) liefert dann als maximal mögliche Geschwindigkeitsänderung der Erde (durch sichtbares Licht) sowas wie ~ Energie des Photons/(Masse der Erde * c) ~ 10^(-53) m/s ... |
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borromeus
Anmeldungsdatum: 29.12.2014
Beiträge: 509
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| borromeus Verfasst am: 12. Okt 2015 16:20 Titel: |
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Vielen Dank, lieber jh8979!
Es war für mich nicht augenscheinlich, dass das so sein muss.
PS: viele Photonen mit hoher Energie bringen dann mehr Geschwindigkeitsänderungen zusammen.
;-) |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 12. Okt 2015 16:24 Titel: |
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| borromeus hat Folgendes geschrieben: |
PS: viele Photonen mit hoher Energie bringen dann mehr Geschwindigkeitsänderungen zusammen.
;-) |
Na ja, was ich da komplett vernachlässigt habe, ist dass das Photon ja nicht komplett reflektiert wird, sondern nur um ein paar Grad abgelenkt, und höherenergetische Photonen werden auch weniger abgelenkt. Insofern ist das nicht ganz offensichtlich welcher Effekt überwiegen wird. Aber aus der Größenordnung des Ergebnisses kannst Du entnehmen, wieso ich auch keine Lust hab, das im Detail auszurechnen  |
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borromeus
Anmeldungsdatum: 29.12.2014
Beiträge: 509
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| borromeus Verfasst am: 12. Okt 2015 16:29 Titel: |
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Danke, es ging mir nur um die qualitative Betrachtung.
Ich habe nicht vor ein Tele- Swing- by zu bauen! |
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