Warum wirkt Gravitation nur mit Lichtgeschwindigkeit, das Gravitationsfeld eine Masse erstreckt sich ja ins unendliche nur nimmt dann kleinere Werte an?
müsste es dann nicht Instantan wirken, sprich sobald sich eine Masse bewegt bewegt sich ihr unendlich großes Gravitationsfeld welches auf jede Masse sofort eine Anziehung bzw. Bewegung bewirken müsste?
6 Antworten
Die Weite der Ausdehnung besagt nichts über die Geschwindigkeit der Ausdehnung. Nehmen wir einen Lichtstrahl OBdA aus den Zeiten des Urknalls (als das Universum transparent wurde): Dieser wird, so er nicht auf ein wechselwirkendes Teilchen trifft, ewig in einer Richtung und mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten. Deswegen ist er aber noch lange nicht überall auf seiner Bahn ad-hoc präsent.
Im Labormaßstab stellen wir uns Felder als permanent präsent vor, tatsächlich zeigen aber einige Eigenschaften von Feldern, dass sie sich "auch nur" mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten. Bei den elektrischen (E-) und dem magnetischen (M-)Feld ist das ganz wichtig: Erst durch das sie verbindende Eichfeld entstehen überhaupt EM-Wellen. Wären diese Felder ad-hoc überall präsent, so würde es viel, sehr viel nicht geben, denn es gäbe keine EM-Wellen, wie bspw. auch Licht, damit sich überhaupt irgendwas ausbreiten kann.
Nun haben die Grundkräfte der Physik jede ihre eigenen Charakteristik, ihr zugehöriges Feld bleibt aber immer ein Feld, dass sich "auch nur" mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten kann. Dass dies auch für die Gravitation so ist, kann u. a. an dem Auftreten von Gravitationswellen beobachtet werden.
wenn man die Gravitation auch so mit Gravitationswellen erklären will müsste die Erde durch Gravitationswellen den Mond in seiner Umlaufbahn halten und jedes sich in der Raumzeit bewegende Objekt eine Gravitationswelle zu jedem anderen Objekt mit einer Masse aussenden damit mit diese sich gravitativ anziehen
nein.
genauso wie es keine elektromagnetische wellen braucht um eine elektrostatische anziehung zu vermitteln.
Ich verstehe nicht, was du meinst. Die Gravitationskraft ist eben nicht instantan. Sie ist doch eine Krümmung der Raumzeit. Stell dir doch das schön vereinfachte Modell vor, mit der Plane und den Kugeln darauf, wenn sich dort eine bewegt, dauert das ja auch, bis das die anderen trifft.
Weil die Krümmung einer Masse der Raumzeit erstreckt sich ja ins unendliche bzw. wirkt überall
wenn ich zwei Kugeln auf der Plane habe, zwei gleichschwere Schwarze Löcher zum Beispiel beide bleiben am Anfang in Ruhe jetzt bewegt sich plötzlich eins aufgrund einer anderen Kraft in eine Richtung dann müsste sich doch das andere wenn man nur die Krümmung der Raumzeit betrachtet Instantan also sofort mitbewegen egal wie gering die Beschleunigung ist
Warum sollte die Abhängigkeit vom Abstand etwas mit der Geschwindigkeit zu tun haben mit der sich das Feld ausbreitet?
Licht bzw die Elektromagnetische Wechselwirkung unterliegt der selben Abhängigkeit und breitet sich offenbar mit Lichtgeschwindigkeit aus.
Das Austauschteilchen der Gravitation ist in der QM das Graviton welches auch ein Boson ist.
Richtig. Aber das ist am Ende egal ob du jetzt Photonen oder Gravitonen betrachtest.
Beides wird im Standardmodell als Anregungszustand eines Feldes verstanden wobei das Photon eben ein Wellenpaket im Elektromagnetischen Feld ist und das Graviton eben ein Anregungszustand im Gravitationsfeld und das Higgs Boson eben ein Anregungszustand des Higgs Feldes.
Sofern man alles eben als so ein Anregungszustand betrachtet ist es klar, dass die eben alle in ihrer Geschwindigkeit durch die Fortpflanzung der Schwingung im Feld begrenzt sind.
Zuvor hat man die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Kausalität als eben die Lichtgeschwindigkeit betrachtet, das lässt sich aus der Einsteinschen Feldtheorie und der Maxwelltheorie ableiten und sagt im wesentlichen das selbe aus. Informationen können sich nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten.
und wenn's nicht durch Teilchen verursacht wird was wäre dann der Anregungszustand?
Einen Anregungszustand des Feldes interpretiert man im Standardmodell eben als Teilchen, daher wurde überhaupt das Graviton eingeführt.
Stimme dir voll und ganz zu, dass die LG instantan ist. Alles andere wäre gottgegeben.
Na gut, du schreibst von Gravitationswellen. Nur da verhält es sich genauso m.E. Wer soll bitte für irgendwas ein "Spead limit" vorgeben?
Ich hab gar nicht gewusst das man die Fragen die man noch bearbeitet schon einsehen kann bevor sie gestellt wurden, aber egal. Gravitationswellen bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit
Nein ich schreibe nicht von Gravitation ich schreibe bzw. meine hier Gravitation als Ursache der Krümmung der Raumzeit
Schon verstanden. Aber da liegt Einstein falsch!! Ich bin zu blöd, das mathematisch nachzuvollziehen. Aber es kann einfach von der Logik nicht stimmen, was die spezielle, sowie allgemeine RT aussagen. Einstein hat m.E. den Fehler gemacht, in der Mitte des Problems einzugreifen, womit er ja auch (mathematisch) recht hat. Nur, er hätte einen Schritt tiefer nach den Ursachen suchen müssen.
meinst du jetzt Quantengravitation?
Haha, ich brauche keinen Ruhm. Schon gar nicht, wenn ich anderer Meinung bin als Einstein ;-) Ich habe mich jahrelang mit seinen Theorien beschäftigt und bin zu dem Ergebnis gekommen, dass er falsch angesetzt hat. Seine Theorien sind zwar richtig, aber eben genau so falsch angesetzt wie Newton es getan hat. Er hat die eigentliche Fragestellung nicht richtig angepackt, sondern eine einfache Beobachtung nur analysiert.
Dann kläre uns doch mal etwas auf. Ich bin interessiert.
Der Apfel fällt vom Baum. Newton. Warum? Weiß bis jetzt niemand. Ist nur eine Beobachtung. Genauso der Ansatz von Einstein. Lichtgeschwindigkeit ist begrenzt. Also seine Schlussfolgerungen daraus gezogen. Die LG muss instantan sein. Alles andere wäre Blödsinn. Oder ich bin halt blöd, was auch sein kann ;-)
Einstein beantwortet doch das Warum. Krümmung der Raumzeit.
Eben das hat er nicht getan. Er hat genau wie Newton geschaut, was passiert, in seinem Fall halt das Licht, aber nicht richtig analysiert. Das ist schwer auszudrücken und geht in den Bereich der Philosophie. Er hätte fragen müssen, WARUM messen wir nur 1 Milliarde km/h bei der LG. Er hat diesen "Fakt" genommen und daraus seine Schlussfolgerungen gezogen.
Erklärt die Relativitätstheorie alles, nein, ist sie unvollständig, ja, ist sie desshalb falsch, nein. Eine limitierte Geschwindigkeit macht absolut Sinn denn es kann keine Physik für beliebige Lichtgeschwindigkeiten oder allgemein beliebig sich veränderte Naturgesetze geben und eine Physik mit unendlich schnell möglichem Geschwindigkeiten wird es auch niemals geben.
Da kannst du gleich danach fragen warum es die und die Teilchen gibt warum diese die und die Masse haben, warum die Gravitationskonstante so ist wie sie ist, warum die Feinstrukturkonstante so ist wie sie ist, ein Tipp an anderen Universen mit anderen Gesetzen liegt es nicht
das Gravitationsfeld eine Masse erstreckt sich ja ins unendliche
und änderungen darin breiten sich maximal mit lichtgeschwindigkeit aus. wo siehst du hier einen widerspruch?
ist beim elektromagnetischen feld auch nicht anders.
ja aber das hat Bosonen speziell Photonen was breitet sich bei der Gravitation aus, erzeugt eine sich geradlinig in der Raumzeit bewegende Masse schon eine Gravitationswelle damit sie andere Massen anzieht?
ja aber das hat Bosonen speziell Photonen
das hat damit nichts zu tun.
endliche ausbreitungsgeschwindigkeit von änderungen im elektromagnetischen feld hast du selbstverständlich auch in der klassischen (d.h. nicht-quantenmechanischen) elektrodynamik. und da gibt es keine photonen.
erzeugt eine sich geradlinig in der Raumzeit bewegende Masse schon eine Gravitationswelle
da bewegung relativ ist kannst du das objekt in geeigneten koordinaten auch als ruhend betrachten. also nein, da gibt es sicher keine gravitationswellen.
schon eine Gravitationswelle damit sie andere Massen anzieht?
gravitationswellen braucht es nicht zur anziehung. genauso wie es für eine elektrostatische anziehung/abstoßung keine elektromagnetische wellen braucht.
was meinst du mit "damn bleiben nur noch gravitonen"? gravitonen wären die hypothetischen quantisierten anregungen, so wie photonen die quantisierten anregungen des elektromagnetischen feldes sind.
endliche ausbreitungsgeschwindigkeit hast du aber wie gesagt schon in der nicht-quantisierten theorie.
Die drei anderen Kräfte wirken durch Bosonen da lässt sich das leicht erklären, wenn man die Gravitation auch so mit Gravitationswellen erklären will müsste die Erde durch Gravitationswellen den Mond in seiner Umlaufbahn halten und jedes sich in der Raumzeit bewegende Objekt eine Gravitationswelle zu jedem anderen Objekt mit einer Masse aussenden damit mit diese sich gravitativ anziehen, komische Vorstellung