Warum ist die Gravitation die einzige fundamentale Kraft der Physik, die nicht entgegengesetzt wirken kann?
Die schwache, starke und elektromagnetische Wechselwirkung können alle entgegengesetzt wirken, jedoch die Gravitation aber nicht. Gibt es hierfür schon eine Erklärung warum dies so ist?
4 Antworten
Ich vermute...
Die Gravitation ist ja eigentlich keine Kraft im eigentlichen Sinne. Sie ist ja ein Symptom der Raumzeit Verzerrung. Es existiert ja keine Anziehungskraft zwischen Massen bzw. zwei Körpern. Es ist ja so, dass jede Masse den Raum verzerrt und die Körper dadurch in Bewegung geraten. Wenn ein Kind z. B. von der Rutsche rutscht und die Mutter das Kind unten auffängt, dann gab es ja keine Anziehungskraft der beiden Personen zueinander. Die Verzerrung (Rutsche) brachte das Kind ja in Bewegung.
Ich glaube übrigens auch, dass die Gravitation in beide Richtungen wirken kann. Die Expansion des Universums scheint mir da ein gutes Argument denn die Dehnung der Raumzeit bewirkt, dass sich z. B. Galaxien voneinander entfernen. Wenn ich einen Raum vergrößere bräuchte sich der Abstand zwischen zwei Objekten in diesem Raum aber nicht vergrößern. Der Abstand wird aber größer weil die Raumzeit sich dehnt, was sozusagen negative Gravitation wäre. Die Galaxien verhalten sich wie auf einem Gummiband das auseinandergezogen wird. Obwohl sie eine riesige Masse haben werden sie immer weiter voneinander getrennt, statt sich aufeinander zu zubewegen.
Warum sich die Raumzeit krümmt, weiß ich natürlich auch nicht. Ich gehe halt nur davon aus, dass die Gravitation in beide Richtungen funktioniert.
Gravitation ist eine Krümmung der Raumzeit, und zwar eine positive. Mit Massen bekommt man nur positive Krümmungen, allerdings sind theoretisch auf sehr großen Skalen negative Krümmungen durch die kosmologische Konstante möglich, wie in einem Anti-De-Sitter-Universum.
Um es am Anfang mal klarzustellen: In der Physik beschreiben wir die Natur mit Modellen. Und es kann verschiedene Modelle für den selben Sachverhalt geben. So gibt es z.B. die allgemeine Relativitätstheorie aber auch die Newtonische Gravitationstheorie. In einem gewissen Rahmen (leichte Massen) sind diese Modelle equivalent.
Ähnlich ist es auch mit der Aussage „Gravitation ist keine Kraft“. Natürlich kann ich sagen: Gravitation ist keine Kraft, sie ist nur eine Raumzeitkrümmung. Es hält mich aber keiner davon ab zu sagen: Gravitation ist eine Kraft. Gravitation hat schlussendlich die selbe Wirkung wie eine Kraft. Und nun liegt es eben in meinem Ermessen zu sagen: Gravitation wirkt wie eine Kraft, also ist sie eine Kraft. Daran ist nichts falsch.
Nun aber zur eigentlichen Antwort auf deine Frage: Warum ist Gravitation nur anziehend? Die Antwort auf diese Frage kann in der Physik nicht grundlegend gegeben werden. Die Physik ist eine empirische (auf Experimenten beruhende) Wissenschaft. Sie erklärt uns nicht warum Dinge geschehen sonder wie sie geschehen. Somit ist auch die Frage „Warum ist Gravitation nur anziehend“ keine Frage die die Physik grundlegend beantworten kann. Unsere Theorien beschreiben wie Gravitation sich verhält, aber nicht warum sie das tut. Um eine Frage auf das Warum zu erhalten, muss man die Physik verlassen und in die Philosophie gehen. Dort findet man vielleicht eine Antwort wie: „Weil nur so Leben möglich ist.“.
Weil sie gar keine Kraft ist, sondern eine Krümmung der Raumzeit.
Jede kürzeste Linie durch die Raumzeit ist z.B. in Richtung Erde gekrümmt, wir werden ständig von der Erdoberfläche von dieser Linie abgedrängt. Diese Kraft der Erdoberfläche ist der Gegenspieler zur Trägheitskraft unserer Masse.
Danke das ist eine sehr interessante Ansicht. Ich habe mich generell schon gefragt warum Objekte die Raumzeit krümmen,. Je Massereicher ein Objekt, desto stärker krümmt es die Raumzeit. Aber warum ist das so? Ich weiß die frage Klingt Banal weil man quasi Grundbausteine unserer Physik hinterfragt aber ich bin trotzdem Neugierig.