Warum vergeht die Zeit nahe eines massereichen Objekts relativ langsamer?
Heil Physik
4 Antworten
Schon mal darüber nachgedacht, dass vielleicht nicht Masse Masse anzieht, sondern Raum Masse antreibt und auf andere Masse zubewegt. Und dies deswegen, weil dort, wo bereits Masse ist, durch diese weniger Raum auf andere Masse einwirken kann, weil es durch die dazwischen "stehende" Masse verhindert wird?
Vielleicht ist "Raum" Bewusstsein, der alles in Bewegung setzt, was nicht Raum ist...
Warum vergeht die Zeit nahe eines massereichen Objekts relativ langsamer?
Das hängt damit zusammen, dass ein Gravitationsfeld eigentlich ein Beschleunigungsfeld ist, dass alle Körper im Prinzip gleichermaßen beschleunigt, die Kraft also proportional zur (trägen) Masse ist. Diese Erkenntnis geht noch auf Galilei zurück.
Eine einstweilige heuristische Erklärung beruht auf der Energieerhaltung und der Quantentheorie.
Diese besagt nämlich, dass jeder Teilchenenergie ε eine Frequenz
f=ε/h
entspricht; h ist dabei das Planck'sche Wirkungsquantum, eine universelle Konstante. Insbesondere elektromagnetische Strahlung besteht aus Portionen zu
ε=hf,
den Photonen. Diesen kann man gemäß Einsteins Formel E=mc² die »Effektivmasse«
ε/c²=hf/c²
zuschreiben, sodass die Energieerhaltung näherungsweise zu der Bedingung
(1) hf(1 + V_g/c²) = const.
führt, wobei V_g das Gravitationspotential ist. Die Frequenz ist ein Maß der Zeit, und somit kann man, wenn ein Potential tatsächlich sämtliche Frequenzen (und sonstige Dauern von Vorgängen) um denselben Faktor verändert, ohne das dies ein Betroffener merken würde, von einer Veränderung der Zeit selbst sprechen. Einsteins ART sagt nun gerade, dass genau dies der Fall ist.
Die o. g. Eigenschaft (zur Masse proportional zu sein) nämlich haben sonst nur Trägheitskräfte, etwa Zentrifugalkraft, die nur in gewissen (nämlich entsprechend beschleunigten) Koordiatensystemen überhaupt als eigene Kräfte in Erscheinung treten, in anderen aber einfach nur durch die Massenträgheit verursachte Gegenkräfte zu äußeren Kräften darstellen, die den Bewegungszustand von Körpern verändern, oder gar nur Scheinkräfte wie bei der Corioliskraft, weil eine gerade Bahn in einem rotierenden Bezugssystem gekrümmt erscheint.
Einstein brachte dies auf die Idee, dass selbst die Gravitation eine Art Trägheitskraft ist, die man wegtransformieren kann, und zwar bis auf ihre Inhomogenitäten, die sich dann als innere Krümmung der Raumzeit geometrisieren lassen. Es ist einem Experimentator in einem geschlossenen Laboratorium nicht möglich, zu entscheiden, ob das Labor stationär in einem Gravitationsfeld ist oder ob es gleichförmig beschleunigt.
Die Begründung liefert die Allgemeine Relativitätstheorie.
Und deren "Richtigkeit" wurde x-fach und sehr genau bestätigt.
Mit einer eigenen Theorie wirst du also keinen Blumentopf gewinnen können.
Die ART ist aber nicht so einfach zu verstehen wie die SRT.
Weder oberflächlich qualitativ noch mathematisch.
Warum vergingen wohl 10 Jahre zwischen der SRT und der ART?
Aber eine andere Wahl hast du nicht, als die ART zu verstehen oder es bleiben zu lassen.
Wobei beim "Verstehen" noch der Kompromiss besteht, nur den Ansatz und die Folgen zu verstehen, im Bewusstsein, dass man eben ein sehr sehr geringes Verständnis hat.
Etwa so, wie du ein Auto fahren und betanken kannst, ohne ein echter Autofachmann zu sein.
Das ist aber immer noch besser, also noch nie ein Auto gesehen zu haben, außer in Filmen, und darüber zu spekulieren, welche Tierchen unter der Motorhaube für den Antrieb sorgen, und wie/womit die gefüttert werden.
Die Gravitationskraft, die von der großen Masse ausgeht, beschleunigt dich in Richtung der Masse.
Nun hat Einstein aber entdeckt, dass beschleunigte Objekte langsamer altern bzw. beschleunigte Uhren langsamer gehen - für sie die Zeit also langsamer verstreicht als für weniger oder gar nicht beschleunigte Objekte. Man kann nicht wissen, warum das so ist - die Natur ist einfach so.
Nebenbei: Auch für Kinder in einem Karussel vergeht die Zeit etwas langsamer als für am Boden stehende - einfach deswegen, weil auch jede Kreisbewegung eine beschleunigte Bewegung ist.
Solange man dem Schwarzen Loch nicht nahe genug kommt (sich also außerhalb seines Ereignishorizonts befindet), wirkt das Schwarze Loch auf uns ebenso wie ein Stern gleicher Masse. Da seine Masse aber groß ist - und die Beschleunigung, der man beim Umkreisen des Lochs ausgesetzt ist, dann also auch groß ist, wird man nahe beim Loch deutlich langsamer altern als in sehr großer Entfernung davon.
meine Frage kamm wegen dem Film Interstellar. Ich meine wenn man vor einem schwarzen loch jetzt ist und sich nicht einsaugen lässt sondern um her kreist