Was ist eigentlich Gravitation?

[Yukterez]

Planeten entstehen, weil sich Materie gegenseitig anzieht, genauso wie es Atome tun, Materie besteht aus Atomen. Warum ist das so schwer zu verstehen? Es ist nur ein Schritt notwendig um von "Atome ziehen sich gegenseitig an" zu "Materie zieht sich gegenseitig an" zu gelangen, weil Materie ja auch aus Atomen besteht.

Na dann gehen wir doch einmal alle möglichen 3er-Kombinationen durch.

+ : + : +
+ : + : -
+ : - : -
- : - : -

In welcher Konstellationen ziehen sich da alle 3 Ladungen an, so wie wir das bei der Gravitation beobachten?

Ich versteh' des net!

Es scheint fast so!

Dein Gleichnis für untauglich befindend,

[contravariant]

0,6 MC entspricht etwa

... dass auf ein Coulomb 6.241.509.629.152.650.000 Elementarladungen entfallen ...

, also etwa 3,74*10^24 Elementarladungen. Das ist nur ein Bruchteil von 10^50 Elementarladungen, aber dieser kleine Teil wirkt eben etwa 10^40-mal stärker als die Gravitation, was einem Gewicht der Erde von 10.000 Sonnenmassen äquivalent wäre. Die Erde wiegt aber weniger wie die Sonne und zwar fast 1.000.000-mal weniger.

Du hast recht bezüglich der Ladungen. Da habe ich Murks verzapft, das Argument ziehe ich zurück.

Der Rest stimmt allerdings nicht mal mit deinen eigenen Zahlen. Wenn man generisch annimmt dass auf 1E50 Atome 1E24 Nettoladungen kommen und Gravitation 1E40 mal schwächer ist als die elektrostatische Wechselwirkung, dann ist die Gravitation zwischen Körpern trotzdem stärker. In den Formeln zur Gravitation und zur Coulomb-WW treten ja jeweils das Produkt der Massen und Ladungen auf. Dann ist aber das Produkt der Massen 1E100 natürlich 1E52 mal größer als das Produkt der Ladungen 1E48 und mithin auch größer als das Produkt der Ladungen mal dem Faktor 1E40. (Ohne dass ich jetzt grade überblicke wo die 1E40 mal stärker herkommen sollen).

F_coulomb_erdladung_zu_mars = 9*10^9 * (3,7*10^24)²/(5,6*10^10)² = 4*10^37 N

Schreib das doch nochmal mit den Einheiten hin, damit alle sehen können, wie die sich deiner Meinung nach raus kürzen.

Und das ist ja noch das Allerbeste! Wie kann ein makroskopisches Objekt entstehen, wie ein Eisenklotz, wenn die Atome doch bloß aus Elektronen und Protonen bestehen? Merkst du, wie sinnfrei deine Frage ist?
Atome ziehen sich gegenseitig an, das machen die von naturaus. Atome bilden Moleküle und größere Objekte, diese ziehen sich auch gegenseitig an. Z.B bildet Wasser von sich aus auf der Erde unter Normaldruck Flüsse, Seen und Meere.

Bestimmte Atome gehen (kovalente) chemische Bindungen ein. Diese halten dann die Materie zusammen. So eine typische chemische Bindung zwischen Atomen hat eine Länge von 0,1-0,2nm. Wasser ist bei Normbedingungen flüssig, da sich Wasserstoffbrückenbindungen bilden. Die Länge einer Wasserstoffbrückenbindung ist auch so ca 0,2nm, wenn gleich auch deutlich schwächer als eine kovalente Bindung. Du darfst gerne eine konsistente Erweiterung dieser beiden Phänomene auf das Sonnensystem vorschlagen.

[Jan]

Auf jeden Fall erklärt die Wechselwirkung zwischen Molekülen und die intermolekulare Wechselwirkung, warum Materie zusammenhält.
Und dies ist wieder eine Folge der EM-WW.

www.alteso.de/bindungen/wechselwirkunge ... molekuelen

[McDaniel-77]

Guten Tag Yukterez,

Na dann gehen wir doch einmal alle möglichen 3er-Kombinationen durch.

+ : + : +
+ : + : -
+ : - : -
- : - : -

In welcher Konstellationen ziehen sich da alle 3 Ladungen an, so wie wir das bei der Gravitation

Ganz einfach, sobald Elektronen in Kombination mit Protonen auftreten, gibt es Anziehungskräfte. Also das erste und letzte Beispiel (+ : + : + und - : - : -) beinhaltet nur Abstoßungskräfte nach unserem aktuellen Standard-Modell. Das stimmt aber auch nicht so ganz, da Elektron auch anziehend auf Elektronen wirken können. Zum Beispiel ist ein Strom von Elektronen automatisch ein Erzeuger für ein Magnetfeld:

Ein Strom I, der durch einen geradlinigen Leiter fließt, erzeugt ein Magnetfeld B, dessen Feldlinien kreisförmig um den Leiter herum verlaufen.

Obwohl sich Elektronen eigentlich abstoßen, können sie bei Relativbewegungen zueinander trotzdem für Bündelungseffekte sorgen, es kommt zur Anziehung zwischen elektrischen Strömen untereinander. Plasma ist ein elektrischer Strom, vor allem der Sonnenwind, welcher ja eine bevorzugte Richtung besitzt, nämlich von der Sonne weg beschleunigt.

Grüße

McDaniel-77

[McDaniel-77]

Ach contravariant,

dich kriegen wir auch noch so weit, dass du es verstehst, wie ich und Jan es meinen und paar andere auch.

Also es ist so, dass die Coulombkraft etwa 10^40-mal so stark ist, wie die Gravitation. D.h. man braucht mindestens 10^40-mal so viel Materie die auf keinen Fall EM-WW bewirkt, um durch scheinbare Gravitation dieselbe Wirkung wie der winzige Bruchteil von auf die Erde bezogenen 10^24 "positiven" Elementarladungen zu haben. Das wiederum bedeutet, man bräuchte mindestens 10^64 Elementarladungen, die Erde besteht aber nur aus 10^50 Elementarladungen, da fehlen dann einfach mal 10^14 Erdmassen in der Erde, um die Anziehungskraft der 0,6 MC zu entsprechen. Im ganzen Sonnensystem gibt es nicht so viel Masse. Die Sonne besitzt 99% der Masse ist aber nur 10^6-mal so schwer wie die Erde, dann fehlen noch 10^8 Sonnenmassen, wenn man so will.

Natürlich ist es nicht reine Elektrostatik, das kann es nicht sein, da die Sonne einen Sonnenwind erzeugt/emittiert und so das ganze System ein dynamisches ist.
Wenn die Erde mit 0,6 MC geladen ist, stellt sich die Frage zu was? Wenn der Ladungsunterschied zwischen Sonne und Erde 0,6 MC betragen würde, dann müsste die Erde in die Sonne stürzen. Tut sie aber nicht. Also wird der Ladungsunterschied zwischen Sonne und Erde erheblich geringer ausfallen. Um jetzt nur die Gravitationskraft per Coulomb-Kraft zwischen Sonne und Erde zu erklären, genügte bereits ein geradezu winziger Ladungsunterschied, der etwa einem 1/10^40-stel der Erdmasse entspräche. Das wären dann etwa 10^-16 Kilogramm, abgezählt in Elementarladungen nur rund 600.000.000.000 Stück.

10^40 ergibt sich, wenn man im Gravitationsgesetz die Massen von einem Proton und einem Elektron einsetzt und beim Coulomb-Gesetz einfach die beiden Elementarladungen einsetzt, also q². Dann stellt sich heraus, dass die Anziehungskraft zwischen den Elementarladungen 10^40-mal größer ist, als die Gravitationskraft.

Um das Rätsel mit den Einheiten zu klären:



1/4*Pi*E0 = 1/ As/Vm = Vm/As

q1*q2/r² = As*As/m²

Alles zusammen ergibt dann: Vm/As * As*As/m²
Durch kürzen von einmal As und einmal m erhält man: V*As/m
Voltampere VA ist auch ein Watt W und ein Watt W ist kg*m²/s³, daraus folgt eingesetzt für VA:

VAs/m = kg*m²/s³ *s/m

Durch kürzen von einmal s und einmal m erhält man:

kg*m²/s³ *s/m = kg*m/s² = N

Die Einheit für kg*m/s² wird auch als Newton N bezeichnet, es ist die Einheit für die Kraft F.

Logisch oder?

McDaniel-77

P.S.: Siehst du, Wasser bildet Bindungen mit 0,2 nm Abstand, die Sonne ist 150.000.000 km entfernt, bisschen extrapolieren und dann passt es wieder. Schließlich ist die Kraft zwischen den Atomen doch ziemlich stark. Die Bindungsenergie von Atomkernen liegt im Bereich von 8 MeV, etwa 1,28*10^-12 Joule pro Elementarladung. Die Bindungsenergie der Erde soll laut Wiki bei etwa 2,24*10^32 J liegen, im Anbetracht von 10^50 Elementarladungen sollte man 10^38 J erwarten. Wie hoch die Bindungsenergie zwischen Sonne und Erde ist, habe ich jetzt nicht im Kopf, lässt sich aber sicher auch leicht ins Verhältnis setzen.

[contravariant]

1/4*Pi*E0 = 1/ As/Vm = Vm/As

q1*q2/r² = As*As/m²

Alles zusammen ergibt dann: Vm/As * As*As/m²
Durch kürzen von einmal As und einmal m erhält man: V*As/m
Voltampere VA ist auch ein Watt W und ein Watt W ist kg*m²/s³, daraus folgt eingesetzt für VA:

VAs/m = kg*m²/s³ *s/m

Durch kürzen von einmal s und einmal m erhält man:

kg*m²/s³ *s/m = kg*m/s² = N

Ich hatte kurz gehofft, dass du mit den Zahlen und den Einheiten rechnest, egal.
Also, für den Wert E0 = 8,9E-12 muss man für die Ladung in As angeben. Ein Coulomb ist nun einfach eine Amperesekunde (http://de.wikipedia.org/wiki/Coulomb) also 1C = 1As, das hast du ja auch schon in der Form verwendet viewtopic.php?f=7&t=663&start=2560#p77254. In deiner Rechnung (viewtopic.php?f=7&t=663&start=2550#p77241)

Ein Coulomb sind etwa 6,2*10^18 Elementarladungen, dann sind 0,6 MC, etwa 3,7*10^24 Elementarladungen.

setzt du nun aber für 1As die Anzahl der Elementarladungen, die einer As entspricht ein. Das heißt, du setzt die Ladung nicht in As sondern in Vielfachen der Elementarladung ein. Damit stimmen dann die Einheiten nicht mehr zusammen und die Einheiten kürzen sich nicht mehr zu Newton zusammen.

Siehst du, Wasser bildet Bindungen mit 0,2 nm Abstand, die Sonne ist 150.000.000 km entfernt, bisschen extrapolieren und dann passt es wieder.

Und irgendwo zwischen Sonne und Erde sitzt dann ein einsames Proton, dass die Bindung bildet?

[Jan]

An den verschmolzenen Magnetfeldlinien erkennt man die EM-WW zwischen Sonne und Erde. Resonand magnetic coupling.
An dieser Position haben die Elektromagnetischen Kräfte von Sonne und Erde ihr Gleichgewicht gefunden.
Das ist nur mit Gravitation schon nicht mehr erklärbar.

[McDaniel-77]

Vielleicht verstehen wir die Coulomb-Gleichung unterschiedlich contravariant?

Das ist wie bei der Gravitationsgleichung, Massenansammlung m1 multipliziert mit Massenansammlung m2 ergibt die Kraft, der Rest ist nur Formsache.
Bei der EM-WW ist es Ladungsansammlung q1 multipliziert mit Ladungsansammlung q2, um die Kraft zu ermitteln, der Rest sind Konstanten bzw. das 1/r²-Prinzip.

Die Ladung der Erde mit -600.000 C wirkt relativ zu anderen Himmelskörpern, wenn deren Ladung von -600.000 C verschieden ist.
Wenn die Erde eine Überschussladung besitzt und die Sonne keine, dann ist die Ladungsdifferenz eben diese Überschussladung.

Das ganze Gerede um die Masse ist Quatsch, weil Masse nicht existiert. Trägheit gibt es, die ist der endlichen Ausbreitungsgeschwindigkeit der EM-WW geschuldet. Masse ist etwas Scheinbares. Ein Elektron verhält sich so, als hätte es eine Masse. Es hat aber keine!

Grüße

McDaniel-77

[Jan]

Die Sonne ist ein Dipol. Die Erde ist ein Dipol. Es findet zwischen Sonne und Erde eine EM-WW statt. Daraus folgt Dipol-Dipol-WW.

[contravariant]

Das ist wie bei der Gravitationsgleichung, Massenansammlung m1 multipliziert mit Massenansammlung m2 ergibt die Kraft, der Rest ist nur Formsache.

Die paar Größenordnungen durch falsche Einheiten sind natürlich reine Formsache.

Die Ladung der Erde mit -600.000 C wirkt relativ zu anderen Himmelskörpern, wenn deren Ladung von -600.000 C verschieden ist.
Wenn die Erde eine Überschussladung besitzt und die Sonne keine, dann ist die Ladungsdifferenz eben diese Überschussladung.

Die EM-WW zwischen zwei Protonen wirkt also nur, wenn ein Proton einen Ladungsüberschuss gegenüber dem anderen hat?