Gravitation

[Hannes]

Hallo Uli !

Um es mit Georg Danzer zu sagen (Gott hab' ihn selig):
"i bin a Durchschnittst..rottel aus Österreich"

Der war wenigstens ehrlich. Keiner ist ein Übermensch. Auch nicht Trigemina.
Wenn sie es auch nicht zugeben will.
Es würde ihr nicht schaden, vom hohen Roß herabzusteigen.

Hannes

[Uli]

Hannes, der Georg war sicher keiner. Schade, dass ich eines seiner letzten Konzerte verpasst habe.
Und die gute Trigemina weiß einfach zu viel; freut euch lieber, dass so kompetente Teilnehmer hier mitwirken.

Gruß,
Uli

[Hannes]

Hallo Uli !

Hannes, der Georg war sicher keiner. Schade, dass ich eines seiner letzten Konzerte verpasst habe.
Und die gute Trigemina weiß einfach zu viel; freut euch lieber, dass so kompetente Teilnehmer hier mitwirken.

Ich habe auch nicht ihr Wissen kritisiert, sondern ihre schlechte Kommunikation.
Dass sie die RT verteidigt, ist ihr gutes Recht, aber sie soll sich so ausdrücken, dass
ein halbwegs gebildeter und interessierter Mensch ihr folgen kann und sich nicht
überfahren fühlt.

Man kann mit dir ja auch vernünftig reden, es muss auch mit anderen möglich sein.

Hannes

[Trigemina]

So weit sollte es nicht kommen, dass man den Relativisten die Mechaniklehrbücher der Unterstufe vorhalten muss.

Solche Sätze und Vokabeln bedürfen allerdings der Erläuterung, denn ich glaube nicht, dass es viele Leser gibt - wenn überhaupt einen - der den Sinn deiner Worte versteht. Die Frage wäre dann allerdings auch, ob ein physikalischer Nährwert in ihnen steckt, wobei ich deine Fachkenntnis ansonsten zu schätzen weiß.

Reine Lichtlaufzeitmessungen einer Strecke im Gravitationsgradient unterscheiden sich von Messungen lokal mitgeführter Meterstäbe.

Tatsächlich? Mit welchem Experiment wurde das eindeutig nachgewiesen? Bitte um Quelle oder Link.

Lokal wird immer die Lichtgeschwindigkeit c gemessen mit den mitgeführten Massstäben und Uhren. Betrachten wir zunächst ein Photon als energetische Anregung des elektromagnetischen Feldes weit ausserhalb einer Gravitationsquelle, messen wir im quasi-inertialen Bezugssystems eine von c kleinere Geschwindigkeit eines Photons, das sich der Gravitationsquelle nähert. Dieses quasi-inertiale Bezugssystem wird auch Buchhaltersystem genannt, weil man in einer absoluten Landkarte jedes Ereignis einordnen kann. Der Nachteil darin ist, dass die Experimente in der gekrümmten Raumzeit nicht in Buchhalter-Koordinaten gemessen werden und entsprechend umzurechnen sind.


Damit lassen sich mit der Schwarzschild-Metrik Zeiten und Strecken im Gravitationspotential berechnen, die für einen weit entfernten Beobachter langsamer gehen, wenn sie sich dem Gravitationszentrum nähern. Den Polarwinkel Θ und den Azimutwinkel Φ kann man vereinfachend mit Null gleichsetzen:


g_ik:=matrix(4,4,[int(sqrt(1-2*a/r),r=r1..r2),0,0,0,0,-int(sqrt(1/(1-2*a/r)),r= r1..r2),0,0,0,0,-int(r,r= r1..r2),0,0,0,0,-int(r*(sin(theta)^2),r= r1..r2)]);

# r1:= innerer Radius; r2:= äusserer Radius
# a:=G*m/c^2; theta:=0;phi:=0; r_s:=2*a;

x_mu:=matrix(4,1,[sqrt(1-r_s/r),sqrt(1/(1-r_s/r)),sqrt(theta),sqrt(phi)]);

x_mu_S:=multiply(g_ik,x_mu);




Gegeben seien 2 statische Punkte im Gravitationspotential der Sonne. Wir senden vom höher gelegenen Punkt P2 einen Laserpuls radial zum tiefer gelegenen Punkt P1, der von einem Spiegel wieder zurück zum Punkt P2 reflektiert wird.

Desgleichen in umgekehrter Richtung: Vom Punkt P1 senden wir einen Laserpuls zum höher gelegenen Punkt P2, der über einen Spiegel wieder zurück zum Punkt P1 reflektiert wird.
Es werden zwei baugleiche kalibrierte Uhren verwendet (Eichung auf ein Zeitnormal ist nicht notwendig, da nur die Zeitdifferenzen massgebend sind) und an den Orten P1 und P2 aufgestellt.


Angaben:

P1 = 2*rs (rs=Schwarzschildradius)
P2 = 6*rs
m=1.989e30kg; G=6.67428e-11m³/(kg*s²) ; c=299'792’458m/s; rs= 2954.118m

Der Abstand zwischen P1 und P2 beträgt somit 4*rs in feldfreien (Buchhalter)-Koordinaten.

Für gleichzeitige Ereignisse (dt=0) an unterschiedlichen Orten ergibt sich der Schalen-Abstand, der sich durch Vermessen hintereinandergelegter Meterstäbe mit ihren lokal gültigen Definitionseigenschaften ergäbe:

ds_Shell = int(sqrt(1/(1-rs/r)), r=2rs..6rs) = 13’961.5m = 4.73*rs


Die Zeit am Punkt P2 eines entlang des Gravitationsgradienten frei laufenden Lichtstrahls von P2 nach P1 und wieder zurück geteilt durch 2 mit der lokal konstanten Lichtgeschwindigkeit c beträgt:

int(sqrt((1-r_s/r)),r=2*rs..6*rs) = 10’043.7m / c = 3.353e-5s


Über den metrischen Tensor der Schwarzschildgleichungen können wir nun auf den statischen Punkt P1 transformieren.

Der Abstand beträgt von P1 aus gesehen (transformationstechnisch zeitunabhängig):

5.994*rs

mit der Laufzeit des ebenfalls aus der Transformation ermittelten Laserpulses von

7918.56m / c = 2.641e-5s


- tiefer gelegene Uhren laufen im Vergleich zu höher gelegenen langsamer, weshalb aus der unterschiedlich gemessenen Zeitdauer eines reflektierten elektromagnetischen Signals nicht auf eine Streckenänderung geschlossen werden kann. Desgleichen werden aufgrund der grösseren Raumkrümmung aufsummierte Streckenintervalle (mit der Lichtlaufzeit dt≠0) von unten (P1) grösser gemessen als von oben (P2).

- im Wesentlichen werden die an den beiden Punkten P1 und P2 “gemessenen“ (hier in Wirklichkeit berechneten) Strecken und Zeiten über ihre jeweils nur lokal gültigen Massstäbe und Uhren ermittelt, was über den vom Licht zu durcheilenden Gradienten innerhalb des zu untersuchenden Gravitationspotentials zu den erwähnten Abweichungen führt.

- eine identische Streckenmessung (von oben nach unten und umgekehrt) wird durch das Hintereinanderlegen von Massstäben erreicht (dt=0), die entlang des Gravitationsgradienten an jeder Stelle ihre Definitionseigenschaften bewahren. Über die Lichtlaufzeitmessung (dt≠0) unterscheiden sich deren Ergebnisse aus genannten Gründen.

- die Änderungen der Strecken und Zeiten beim Übergang eines Schalen-Koordinatensystems ins andere erfolgen aus den jeweiligen Transformationseigenschaften der Schwarzschildmetrik.


Experimentelle Nachweise finden sich in der Shapiro-Verzögerung, wo Radarsignale auf der Venus und Merkur reflektiert wurden, und an der Änderungsrate auf der Erde empfangener Frequenzbänder von Pulsaren.


Gruss

[Gerhard Kemme]

Solche Sätze und Vokabeln bedürfen allerdings der Erläuterung, denn ich glaube nicht, dass es viele Leser gibt - wenn überhaupt einen - der den Sinn deiner Worte versteht. Die Frage wäre dann allerdings auch, ob ein physikalischer Nährwert in ihnen steckt, wobei ich deine Fachkenntnis ansonsten zu schätzen weiß.

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Lokal wird immer die Lichtgeschwindigkeit c gemessen mit den mitgeführten Massstäben und Uhren. Betrachten wir zunächst ein Photon als energetische Anregung des elektromagnetischen Feldes weit ausserhalb einer Gravitationsquelle, messen wir im quasi-inertialen Bezugssystems eine von c kleinere Geschwindigkeit eines Photons, das sich der Gravitationsquelle nähert. Dieses quasi-inertiale Bezugssystem wird auch Buchhaltersystem genannt, weil man in einer absoluten Landkarte jedes Ereignis einordnen kann. Der Nachteil darin ist, dass die Experimente in der gekrümmten Raumzeit nicht in Buchhalter-Koordinaten gemessen werden und entsprechend umzurechnen sind.

Damit lassen sich mit der Schwarzschild-Metrik Zeiten und Strecken im Gravitationspotential berechnen, die für einen weit entfernten Beobachter langsamer gehen, wenn sie sich dem Gravitationszentrum nähern. Den Polarwinkel Θ und den Azimutwinkel Φ kann man vereinfachend mit Null gleichsetzen:


g_ik:=matrix(4,4,[int(sqrt(1-2*a/r),r=r1..r2),0,0,0,0,-int(sqrt(1/(1-2*a/r)),r= r1..r2),0,0,0,0,-int(r,r= r1..r2),0,0,0,0,-int(r*(sin(theta)^2),r= r1..r2)]);

...

Dies ist keine Basis der Kommunikation. Du machst eine nicht nachvollziehbare Behauptung, die ziemlich nach einer puren Sequenz von Schwallworten aussieht und beantwortest Nachfragen mit mehreren neuen Behauptungen, die sich in extremen Rechnungen verlieren, deren physikalisches Fundament zweifelhaft wirkt. Im interphysikalischen Dialog wird man sich schon mal um Details kümmern müssen und es bringt nichts, wenn mit leichter Hand das gesamte unhinterfragte quasi Fachvokabular über den Beitrag verstreut wird. Was willst du uns also damit sagen? Dass mathematisch alles mögliche gerechnet werden kann, ist klar, dass dieses dann physikalisch völlig absurd sein kann, ist auch klar. Gravitation hat eine Auswirkung auf das Licht, diese ist aber in unserem Sonnensystem ziemlich gering. Der Gravitationsgradient bewirkt also kaum eine Geschwindigkeitsänderung des Lichtes, weil sich eine solche Änderung unterhalb jeder Wahrnehmbarkeit befindet, wenn wir von Entfernungen in der menschlichen Umgebung ausgehen. Allerdings ist die Relativgeschwindigkeit von zwei Objekten mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, die von einem Lichtstrahl überholt werden, gegenüber diesem Lichtstrahl unterschiedlich und das hat dann nichts mit der Gravitation zu tun. So wird mühsam nach der Substanz deiner Worte gesucht - aber das liegt sicherlich hier am Plenum, in welchem wir Platz genommen haben, und nicht am vortragenden Rat.

mfg

[Faber]

Zum Glück, die Industrie spürt davon nichts, weil sie eigene Forschung betreibt.

Wie kommen Sie auf diese dumme Aussage?

Zwar betreibt die Industrie auch eigene Forschung. Sie arbeitet aber auch eng mit den staatlichen Forschungsinstiuten zusammen.

Sie arbeitet vor allem mit den Ingenieurswissenschaftlern zusammen. Da kommt es vor allem auf tatsächliche Kausalzusammenhänge an und darauf, dass die Technik funktioniert.

Gruß
Faber

[Faber]

Wenn man einem Meter als die Strecke definiert,
die das Licht in 1/299792458 Sekunden zurücklegt,
dann muß die Lichtgeschwindigkeit stets 299792458 m/s betragen und ein Meter verschieden lang sein.
[...]
Ist das nun Physik oder Metaphysik?

Sie tun immer wieder so, als sei Metaphysik so etwas wie Esoterik oder wie Alchemie. Die Metaphysik ist eine ernstzunehmende philosophische Disziplin. Ohne vernünftige Antworten auf einige Fragen der Metaphysik ist das Betreiben von Physik inhaltsleer und sinnlos.

Ist das nun ein Naturgesetz oder etwa nur naive Tautologie?

Z.B. für diese Frage ist die Metaphysik zuständig.

Gruß
Faber

[Gerhard Kemme]

Lokal wird immer die Lichtgeschwindigkeit c gemessen mit den mitgeführten Massstäben und Uhren. Betrachten wir zunächst ein Photon als energetische Anregung des elektromagnetischen Feldes weit ausserhalb einer Gravitationsquelle, messen wir im quasi-inertialen Bezugssystems eine von c kleinere Geschwindigkeit eines Photons, das sich der Gravitationsquelle nähert.

Wie ist das denn nun eigentlich? Ein Lichtstrahl wird zu einer Masse hin gekrümmt. Die Gravitationskraft eines SL hindert das Licht daran sich vom SL zu entfernen, d.h. die Photonen werden gebremst. Wenn ein Sonnenstrahl auf die Erde fällt, dann müsste es eigentlich so sein, dass die Photonen dieses Lichtstrahls beschleungt werden, wenn sie sich dem Gravitationszentrum Erde nähern, d.h. die Geschwindigkeit von Photonen steigt bei Annäherung an ein Gravitationszentrum und ihre Geschwindigkeit sinkt, wenn sich die Photonen eines Lichtstrahls entfernen.

Dies wäre auch wiederum eine Frage, ob sich Äthertheorien bei praktischen Fragestellungen bewähren. Es wird von einem Kreislauf der Materieentstehung ausgegangen, wobei die Materie eine Sogwirkung auf den Äther ausübt, so dass dieser in Richtung der Atomkerne strömt. Da das Licht als elektromagnetische Welle sich im Medium Äther bewegt, wird es also schneller, wenn es sich in Richtung auf ein Gravitationszentrum bewegt, da das Medium auch in diese Richtung strömt.

mfg

[Heinrich Katscher]

Die Gravitationskraft eines SL hindert das Licht daran sich vom SL zu entfernen, d.h. die Photonen werden gebremst.

http://newsgroups.derkeiler.com/pdf/Arc ... g00669.pdf
Bruno

http://newsgroups.derkeiler.com/pdf/Arc ... g00669.pdf
laut Frank Spieweck (ehemaliger Laborleiter der PTB in Braunschweig)
ergibt sich für eine elektromagnetische Welle im Gravitationsfeld mit
dem Gravitationspotential Phi, eine Verkürzung der Wellenlänge
Ds' = Ds (1 + 2 Phi / c² ) exp ½
und eine Dehnung der Schwingungsdauer
Dt' = Dt (1 + 2 Phi / c² ) exp −½ .
Für einen Beobachter auf der Erde ergibt sich somit eine doppelt
verringerte Lichtgeschwindigkeit im Gravitationsfeld,
c' = Ds' / Dt' = c (1 + 2 Phi / c² ),
aus der sich die doppelte Lichtablenkung im Gravitationsfeld berechnen
lässt.

Meine Ansicht: ENTWEDER - ODER
Verkürzt erscheint die Wellenlänge bei konstantem Zeitmass
Die Verlängerung der Schwingungsdauer bezieht sich auf vordefinierte Längenmasse.

Die Formeln
Ds' = Ds (1 + 2 Phi / c² ) exp ½
Dt' = Dt (1 + 2 Phi / c² ) exp −½ .
sind aus der Luft gegriffen.

Warum 2 Phi ?
Was ist Phi ?

Es muss nämlich gelten:

Ds' c = Ds ( c² + 2 Phi ) exp ½ = Ds ( c² + v²) exp ½

wobei aus ( c² + v²) exp ½ hervorgeht, dass das sog. "Gravitationspotential" dem Quadrat einer Geschwindigkeit entsprechen muss und dass die Geschwindigkeiten c und v vektoriell addiert werden.

Ds' c hat die Dimension m2s-1 und entspricht einem Impulsmoment

mfG
Heinrich Katscher, Prag

[Gerhard Kemme]

Mathematisch kann alles fabuliert werden. Und es gilt die hundertprozentige Garantie, dass solche Ausführungen dann gegen jegliche Überprüfung immunisiert sind. Das hier erwähnte Gravitationspotential wird aus der Formel der Massenanziehung F=G*M*m/r² hergeleitet, wobei diese Gravitationskraft, dann auf die Masse des Probekörpers bezogen, d.h. durch sie geteilt wird: f=F/m. Dies ist sicherlich ein charakteristischer Wert des Gravitationsfeldes im Abstand r vom Gravitationszentrum mit der Masse M. Allerdings stellt dieser Wert die Ableitung des Gravitationspotentials dar und ergibt erst nach Integration das Gravitationspotential als Stammfunktion. Worum es sich dann hierbei einerseits mathematisch und andrerseits physikalisch handelt, darüber schweigen sich die werten Autoren wieder aus.

Frage also nocheinmal an die Allgemeinheit:

Wenn sich ein Lichtstrahl in Richtung auf ein Gravitationszentrum bewegt, werden die Photonen dann schneller?

mfg