Hat Energie Gravitation?

[FirstBorg]

Darf ich fragen, wie alt du bist und woher du dein naturwissenschaftliches Wissen beziehtst? Dann kann ich meine Antwort entsprechend anpassen. Das, was du da schreibst, ist nämlich fast schon absurd falsch.

25, Physikstudent... und du?

[McWire]

25, Physikstudent... und du?

Ich glaube er meint damit, dass du ein paar Dinge durcheinandergewürfelt hast.

Irrtum 1: E=mc² folgt zunächst einmal aus der SRT und nicht aus der ART. Kann sein dass man in der ART an irgendeiner Stelle zu der gleichen Schlussfolgerung kommt, dass Energie und Masse äquivalent sind, aber darum geht es bei der ART überhaupt nicht, dass sie die Struktur der Raum-Zeit beschreibt.

Irrtum 2: Das c die maximale Ausbreitungsgeschwindigkeit für EM-Wellen ist, folgt sowohl aus der SRT als auch aus den schon viel älteren "Maxwellschen Gleichungen". Ich glaube Einstein ist erst durch diese Gleichung auf die Idee einer endlichen Ausbreitungsgeschwindigkeit gekommen. Die ART macht über Elektromagnetismus andere Aussagen, z.B. Lichtablenkung im Schwerefeld oder Doppler-Effekt durch Gravitation,....

Irrtum 3: "E=mc²" kann man zwar auch benutzen um Bindungsenergie und Massedefekte bei Kernfusion oder Kernspaltung auszurechnen, aber das ist nicht zwangsläufig der tiefere Sinn dieser Gleichung. "E=mc²" ist eine spezielle Lösung von Bewegungsgleichungen aus der SRT! Sie gibt die Energie eines Teilchen bei abolutem Stillstand an, also die sogenannte Ruheenergie.
Diese Gleichung gilt nur ein einem Universum wo c die maximale (aber nicht erreichbare) Materiegeschwindigkeit ist, ansonsten würde sie in Form "E=mv²" mit v<>c vorliegen.

[BongoMercury]

Mal ne Frage zu Punkt 3: Das c² heisst doch Beschleunigung. Warum soll dann die Energie der Masse in Ruhe sein?

[Bynaus]

Das c² heisst doch Beschleunigung.

c^2 ist keine Beschleunigung, sondern eine Geschwindigkeit im Quadrat.

Sind wir uns jetzt eigentlich bezüglich der Ausgangsfrage einig, dass Gravitation bzw. Raumverzerrung die Folge des totalen Energieinhalts des Raums im Bereich der Verzerrung ist, und nicht zwingend auf Energie in Form von Masse beschränkt ist?

@Mondkalb: Danke für den Hinweis auf die Wellenlänge der Gravitationswellen. Dieser Aspekt war mir bisher noch gar nicht bekannt.

[BongoMercury]

c^2 ist keine Beschleunigung, sondern eine Geschwindigkeit im Quadrat.

Weil ich immer wieder gehört habe "Energie gleich: Masse mal Beschleunigung". Was dann wohl falsch ist. Beschleunigung wären dann G oder was? Und warum wurde die Lichtgeschwindigkeit quadriert?

Sind wir uns jetzt eigentlich bezüglich der Ausgangsfrage einig, dass Gravitation bzw. Raumverzerrung die Folge des totalen Energieinhalts des Raums im Bereich der Verzerrung ist, und nicht zwingend auf Energie in Form von Masse beschränkt ist?

Das war für mich von Anfang ok so.

[Mondkalb]

Weil ich immer wieder gehört habe "Energie gleich: Masse mal Beschleunigung". Was dann wohl falsch ist.

Das ist nicht die Energie sondern die Kraft (F=m*a).

[Bynaus]

Und warum wurde die Lichtgeschwindigkeit quadriert?

Das geht letztlich aus der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit hervor. Das ist ja auch gerade das schöne an der ART: Du musst einzig postulieren, dass die Lichtgeschwindigkeit in allen Bezugrahmen konstant ist, und schon fällt alles andere heraus. (ganz leicht, sozusagen )

[BongoMercury]

Das ist nicht die Energie sondern die Kraft (F=m*a).

Achso. Und hier steht das a für Beschleunigung? Dachte das wäre ein g.

Das geht letztlich aus der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit hervor. Das ist ja auch gerade das schöne an der ART: Du musst einzig postulieren, dass die Lichtgeschwindigkeit in allen Bezugrahmen konstant ist, und schon fällt alles andere heraus. (ganz leicht, sozusagen )

Wenn alles so einfach wäre...

[Mondkalb]

a ist das allgemeine Symbol für Beschleunigung. Wenn man von der Gravitationsbeschleunigung spricht, wird das g verwendet.

[BongoMercury]

Aber ist nach Einstein nicht Gravitation und Beschleunigung äquivalent?

Oder ist damit die Gravitationsbeschleunigung gemeint? Ich meine mal gelesen zu haben, das wenn ein Raumschiff beschleunigt, es genauso ist, wie wenn ein Körper im Schwerefeld fällt oder angezogen wird.

Ich komme jetzt ein wenig durcheinander. Worin unterscheidet sich eine Beschleunigung von einer Gravitationsbeschleunigung?

Eine "normale" Beschleunigung ist eine Beschleunigung auf die die Gravitation keinen Einfluss hat? Z.B. wenn ein Zug senkrecht zur Gravitation beschleunigt wird? Oder ein Auto beschleunigt?

Bei einer Achterbahn z.B. spricht man auch von G. Oder bei Düsenjets...weil sich sie auch mal gegen die Schwerkraftrichtung bewegen?

Das interessiert mich jetzt wirklich mal.

[Mondkalb]

Es gibt keinen Unterschied, man verwendet nur das Symbol g, weil es einen festen Wert hat (g = 9,81 m/s²), ansonsten kann das a einen beliebigen Wert annehmen.

[BongoMercury]

Die Konstante ist doch die Beschleunigung im freien Fall oder? Die Erdbeschleunigung.
Eine Achterbahn mit 6 g beschleunigt also 6 mal so stark wie das Gravitationsfeld der Erde.

Die Konstante 9.81m/s zählt doch nur auf der Erde, nicht?

Müßte eigentlich...

[Mondkalb]

So ist es. Es ist auch nicht wirklich eine Konstante, sondern z. B. abhängig vom Standpunkt auf der Erde:
Erdschwerebeschleunigung - Wikipedia

[Bynaus]

Die Konstante 9.81m/s zählt doch nur auf der Erde, nicht?

Und nur auf der Oberfläche... je weiter weg du dich davon bewegst, desto stärker fällt sie ab.

[BongoMercury]

Jo. Was sogar zu Uhrenunterschieden führen kann. In großen Höhen verglichen mit der Erde. Alles klar.