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lschuh
Anmeldungsdatum: 11.04.2021
Beiträge: 32
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 lschuh Verfasst am: 29. Apr 2023 15:15 Titel: Ablenkung von Licht durch Gravitation |
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Hallo,
Wenn Photonen eine Energie (=mc^2) haben, dann haben sie auch Masse.
Wieso wird dann die Ablenkung eines Lichtstrahls durch Gravitation nicht durch Newton erklärt, sondern warum braucht man Einsteins Krümmung des Raumes?
Gruß
Lo |
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Nils Hoppenstedt
Anmeldungsdatum: 08.01.2020
Beiträge: 2019
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| Nils Hoppenstedt Verfasst am: 29. Apr 2023 15:30 Titel: Re: Ablenkung von Licht durch Gravitation |
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| lschuh hat Folgendes geschrieben: |
Wenn Photonen eine Energie (=mc^2) haben, dann haben sie auch Masse.
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Das E in E = mc² steht nich für die Gesmt-, sondern für die Ruheenergie und die ist im Falle des Photons gleich Null.
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Ihr da Ohm macht doch Watt ihr Volt! |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
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| DrStupid Verfasst am: 29. Apr 2023 16:22 Titel: Re: Ablenkung von Licht durch Gravitation |
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| lschuh hat Folgendes geschrieben: | | Wieso wird dann die Ablenkung eines Lichtstrahls durch Gravitation nicht durch Newton erklärt, sondern warum braucht man Einsteins Krümmung des Raumes? |
Nach Newton wäre die Lichtablenkung nur halb so groß wie bei Einstein. Das kann man experimentell eindeutig unterscheiden und die Messungen geben Einstein Recht. |
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lschuh
Anmeldungsdatum: 11.04.2021
Beiträge: 32
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| lschuh Verfasst am: 29. Apr 2023 16:41 Titel: Re: Ablenkung von Licht durch Gravitation |
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| Nils Hoppenstedt hat Folgendes geschrieben: | | lschuh hat Folgendes geschrieben: |
Wenn Photonen eine Energie (=mc^2) haben, dann haben sie auch Masse.
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Das E in E = mc² steht nich für die Gesmt-, sondern für die Ruheenergie und die ist im Falle des Photons gleich Null. |
Was die ist Ruheenergie, wenn da doch c^2 steht? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18062
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| TomS Verfasst am: 29. Apr 2023 16:44 Titel: Re: Ablenkung von Licht durch Gravitation |
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| lschuh hat Folgendes geschrieben: | | Wenn Photonen eine Energie (=mc^2) haben, dann haben sie auch Masse. |
Die Gesamtenergie E eines Teilchens der Ruhemasse m mit Impuls p lautet (ich setze c = 1)
Für die Ruheenergie (p=0) gilt
 = m)
Für ein Photon mit Impuls p jedoch m=0 gilt
| lschuh hat Folgendes geschrieben: | | Wieso wird dann die Ablenkung eines Lichtstrahls durch Gravitation nicht durch Newton erklärt, sondern warum braucht man Einsteins Krümmung des Raumes? |
Setzt man versuchsweise Newton an - wobei aufgrund des eben gesagten schon klar ist, dass das irgendwie immer eine Mischung aus Newton und Einstein ist - dann kommt, wie DrStupid richtig sagt, der falsche Wert heraus.
Nach der ART Einsteins folgt die Lichtablenkung aus der Geodätengleichung in einer gekrümmten Raumzeit. Diese Geodätengleichung lautet immer
Dabei ist u die Vierergeschwindigkeit und zugleich der Tangential-Einheitsvektor an die zu findende Geodäte. Die Ableitung ist hier die kovariante Richtungsableitung.
Der wesentliche Unterschied zwischen Photonen und massebehafteten Teilchen ist, dass erstere licht- und letztere zeitartigen Geodäten folgen:
Für letztere ist die Geodäte universell, d.h. unabhängig von konkreten Wert der Masse m > 0
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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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lschuh
Anmeldungsdatum: 11.04.2021
Beiträge: 32
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| lschuh Verfasst am: 29. Apr 2023 16:48 Titel: Re: Ablenkung von Licht durch Gravitation |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | lschuh hat Folgendes geschrieben: | | Wieso wird dann die Ablenkung eines Lichtstrahls durch Gravitation nicht durch Newton erklärt, sondern warum braucht man Einsteins Krümmung des Raumes? |
Nach Newton wäre die Lichtablenkung nur halb so groß wie bei Einstein. Das kann man experimentell eindeutig unterscheiden und die Messungen geben Einstein Recht. |
Warum ergibt Newtons Gravitationsgesetz überhaupt eine Ablenkung, wenn Licht letztendlich keine Masse hat ?? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18062
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 795
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| Aruna Verfasst am: 29. Apr 2023 20:52 Titel: Re: Ablenkung von Licht durch Gravitation |
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| Nils Hoppenstedt hat Folgendes geschrieben: | | lschuh hat Folgendes geschrieben: |
Wenn Photonen eine Energie (=mc^2) haben, dann haben sie auch Masse.
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Das E in E = mc² steht nich für die Gesmt-, sondern für die Ruheenergie und die ist im Falle des Photons gleich Null. |
Unterliegt die kinetische Energie keiner gravitativen Wechsel-Wirkung? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18062
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| TomS Verfasst am: 29. Apr 2023 22:10 Titel: Re: Ablenkung von Licht durch Gravitation |
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| Aruna hat Folgendes geschrieben: | | Nils Hoppenstedt hat Folgendes geschrieben: | | lschuh hat Folgendes geschrieben: |
Wenn Photonen eine Energie (=mc^2) haben, dann haben sie auch Masse.
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Das E in E = mc² steht nich für die Gesmt-, sondern für die Ruheenergie und die ist im Falle des Photons gleich Null. |
Unterliegt die kinetische Energie keiner gravitativen Wechsel-Wirkung? |
Doch.
Man kann natürlich das elektromagnetische Feld auf einer gekrümmten Raumzeit betrachten und die resultierenden Einstein-Maxwell-Gleichungen lösen. Die “Lichtstrahlen” erhält man dann als Normalenvektoren der Wellenfronten. In einer gewissen Näherung stimmen diese Normalenvektoren mit den Geodäten überein.
So kompliziert macht das niemand, aber es wäre letztlich der Weg, um zu zeigen, wie aus der Kopplung des Energie-Impuls-Tensors des elektromagnetischen Feldes an das Gravitationsfeld die geometrische Optik folgt, und warum die Geodätengleichung für masselose Photonen anwendbar ist.
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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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