Hat Energie Gravitation?

[FirstBorg]

Hi!
Nach längerer Abwesenheit will ich hier mal meinen neuesten, wie ich finde Interessanten Gedanken posten.

Energie lässt sich ja laut Einstein in Masse umwandeln und umgekehrt.
Hat das zur Folge das Energie ein Gravitationsfeld haben kann?
Wenn man z.b einen Ultrakurzen Laserpuls nimmt, der ja ziemlich viel Energie in sich haben kann, würde dieser Puls ein Gravitationsfeld haben das der umgerechneten Masse aus der Energie entspricht?
Klar, wenn es den Effekt gibt, so wäre der sicherlich klein, da schon 1kg eine enorme Menge Energie ist, aber ich denke mal diese ultrasensiblen Gravitationssensoren, vielleicht in Verbindung mit einem Interferometer, dürften das detektieren können.

[HMS Fearless]

Gravitation gibt es afaik als solches nicht.
So wie ich das verstanden habe, ist Gravitation als Kraft nur ein Denkmodel für die für uns spürbaren Auswirkungen einer Masse auf das Raum-Zeit Gefüge.

Energie als solche hat keine Masse, damit kann sie auch keine "Delle" ins Raum-Zeit Gefüge machen. Nur der Träger der Energie, sei es ein Photon, ein schwingendes Luftmolekül oder ein mit 120 Sachen daherbrausender D-Zug, hat eine Masse und damit auch eine "Gravitation".

[Pyromancer]

Hi!
Energie lässt sich ja laut Einstein in Masse umwandeln und umgekehrt.
Hat das zur Folge das Energie ein Gravitationsfeld haben kann?

Energie als solche existiert ja nicht "einfach so", sondern es gibt immer irgend etwas, was diese Energie hat (salopp ausgedrückt).

Wenn man z.b einen Ultrakurzen Laserpuls nimmt, der ja ziemlich viel Energie in sich haben kann, würde dieser Puls ein Gravitationsfeld haben das der umgerechneten Masse aus der Energie entspricht?

Da die Photonen in deinem Laserimpuls einen nicht verschwindenden Energie-Impuls-Tensor haben, und laut ART der Energie-Impuls-Tensor die Quelle des Gravitationsfeldes ist...

[Bynaus]

Hat das zur Folge das Energie ein Gravitationsfeld haben kann?

Soviel ich weiss: ja. Die Krümmung des Raumes (mit dem Phänomen "Gravitation", welches diese hervorruft) hängt vom Energieinhalt dieses Raumes ab, nicht von der Masse. Masse ist einfach eine Energieform mit enorm hoher Energiedichte, deshalb fällt es bei dieser Energieform stärker auf, dass sie den Raum verdellt, als bei anderen. Ich erinnere mich, mal von einem Neutronenstern gelesen zu haben, dessen enormes Magnetfeld mit seiner Energie den Raum zusätzlich dellt.

Das lässt sich auch ganz einfach zeigen:

Die Gravitationsbeschleunigung:

g = G * M / r^2

lässt sich gemäss:

E = M * c^2

auch so schreiben:

g = G * E / (r^2 * c^2)

Das ist völlig äquivalent zur ersten Gleichung. Da c^2 eine sehr grosse Zahl ist, braucht es eben sehr viel Energie (E), um ein nennenswertes g zu bekommen - aber es "geht" auf jeden Fall.

[Physicus91]

Soviel ich weiss: ja. Die Krümmung des Raumes (mit dem Phänomen "Gravitation", welches diese hervorruft) hängt vom Energieinhalt dieses Raumes ab, nicht von der Masse.

Wenn die Krümmung mit der Energie zusammenhängt, hängt sie auch mit der Masse zusammen.

Denn di Energie ist ja nach Einstein die MAsse multipliziert mit dem Quadrat der Lichtgeschwindigkeit.

E = mc^2

also ist die Masse

m = E : c^2

Also sind Energie und Masse voneinander abhängig.
Und wenn die Krümmung des Raumes von der Energie abhängt,
heißt das, dass sie auch von der Masse abhängen muss

[Bynaus]

Wenn die Krümmung mit der Energie zusammenhängt, hängt sie auch mit der Masse zusammen.

Ja-a. Natürlich. Es ging mir bloss darum, dass die Krümmung des Raumes nicht davon abhängt, ob die Energie in Form von Masse oder in einer anderen Energieform vorliegt.

[Pyromancer]

Die Gravitationsbeschleunigung:

g = G * M / r^2

Newton.

lässt sich gemäss:

E = M * c^2

Einstein.

auch so schreiben:

g = G * E / (r^2 * c^2)

Mischen=BÖSE!

Die Schlußfolgerung ist zwar im Prinzip richtig, dein Weg dahin wird aber einem Physiker wahrscheinlich körperliche Schmerzen bereiten.

[FirstBorg]

Ich glaube nicht das das jemanden stört. Die zwei größen sind ja äquivalent vertauschbar. Du könntest genau so gut r^2 durch irgendwas äquivalentes tauschen und keinen würde es stören, solange da eben "das gleiche" steht.

[Pyromancer]

Ich glaube nicht das das jemanden stört. Die zwei größen sind ja äquivalent vertauschbar. Du könntest genau so gut r^2 durch irgendwas äquivalentes tauschen und keinen würde es stören, solange da eben "das gleiche" steht.

Der gute Newton ist aber eben nur in nullter Näherung mit der ART kompatibel und geht auch von so merkwürdigen Dingen wie einer instantanen Fernwirkung aus. Von daher bin ich mir ziemlich sicher, dass die Vermischung von Newton und ART zu "interessanten" Schlußfolgerungen führen kann.

[HiroP]

Mischen=BÖSE!

Ich denke, in diesem Fall nicht.

E=mc² ist zunächst einmal keine relativistische Gleichung, sondern allgemein gültig. Sie beschreibt die Ruheenergie eines Teilchens. Daher gilt sie auch für v<<c wie auch für v~c.

Daher ist Bynaus Rechnung durchaus korrekt.

[Pyromancer]

Ich denke, in diesem Fall nicht.

E=mc² ist zunächst einmal keine relativistische Gleichung, sondern allgemein gültig.

Es ist eine Gleichung, die mehr oder weniger direkt aus dem Postulat einer konstanten Lichtgeschwindigkeit als Obergrenze für Wellenausbreitungseffekte folgt.

Diese Gleichung nun in einer Formel zu verwenden, deren zugrundeliegende Theorie eine instantanen Fernwirkung voraussetzt (und damit implizit der ersten Formel widerspricht) mag im Einzelfall zu plausiblen Ergebnissen führen, ist aber vom Ansatz her... "gefährlich".

Kinder, bitte nicht zu Hause ausprobieren!

[BongoMercury]

Was passiert denn dann? Fackelt die Bude ab?

Wo ist denn in der Formel eine Angabe über die Fernwirkung? Ich sehe nur das r². Ist die Gravitation nicht vom Quadrat der Entfernung abhängig? Außer von den Massen/Energien?

Also nach Einstein ist die Gravitation nicht von der Entfernung abhängig?

Habe mal was darüber hier im Forum gelesen das die Gravitation eine unendliche Reichweite hat, aber schwächer wird. Das würde ja der Formel von Newton nicht widersprechen. Da die Wirkung mit der Entfernung abnimmt. Ok, bei Einstein würde es dann über die Raumgeometrie erklärt werden.

Aber ich denke, für die Erklärung das Energie auch Gravitation hat, ist die Formel von Bynaus zulässig.

[Pyromancer]

Was passiert denn dann? Fackelt die Bude ab?

Wahrscheinlicher ist, dass das gesamte Universum in einem großen Paradoxon kollabiert.

Wo ist denn in der Formel eine Angabe über die Fernwirkung? Ich sehe nur das r².

Ja, wo ist denn in Newtons Gravitationstheorie der Term, der die zeitliche Ausbreitung des Gravitationsfeldes beschreibt?

Ist die Gravitation nicht vom Quadrat der Entfernung abhängig? Außer von den Massen/Energien?

Also nach Einstein ist die Gravitation nicht von der Entfernung abhängig?

Tja, mangelndes Physik-Verständnis führt eben manchmal zu Verwirrung. Vorhandenes Physik-Verständnis übrigens auch.

[Hades]

Interessant ist jedoch der Aspekt, das sich Gravitation nur mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet wenn man sich überlegt was passiert, wenn sich eine sehr große Masse auf eine andere zubewegt, aber dieser zweite Körper sich entgegen der Bewegung des Ersten Körpers bewegt. Wenn der entsprechend schnell ist, müsste sich dann Körper eins auf ein "Gravitationsecho" des zweiten Körpers bewegen, oder?

Am Rande: Ein wüsste nicht was Einstein über die Auswirkung der Entfernung meinte, aber die Formel der Kraft, die beide Körper aufeinander aufeinander bewirken:

F = G * M1 * M2 / R² gib das vor, dass sie die Kraft um das Quadrat der Entfernung verringert.

[HiroP]

...F = G * M1 * M2 / R² gib das vor, dass sie die Kraft um das Quadrat der Entfernung verringert.

"Die Formel" ist übrigens das Newtonsche Gravitationsgesetz

Was Pyromancer meint, ist, dass sich die Gravitation nicht mit einer gewissen Geschwindigkeit <c ausbreitet, sondern quasi instantan da ist. Das würde bedeuten, dass sich Gravitation mit Überlichtgeschwindigkeit ausbreitet. Was Einstein widersprechen würde.

Jedoch gibt es meiner Meinung nach einen Unterschied.
Die Gravitation ist die einzige der vier Wechselwirkungen, die wir kennen, für die wir noch kein Teilchen gefunden haben, das sie übermittelt. Sie nimmt eine Sonderstellung ein, da sie eine Eigenschaft der Raumzeit ist. Man könnte also sagen, dass v immer kleiner c für die Gravitation nicht gilt.