Was ist Gravitation (Newtonsches Gravitationsgesetz und die Allgemeine Relativitätstheorie)?
Es bedeutet, dass sich 2 Körper anziehen. Aber was ist diese Kraft genau, die dafür sorgt, dass Sachen fallen, wenn man sie fallen lässt und Sterne Planeten in ihre Umlaufbahn ziehen bzw. Planeten Monde? Mit Einsteins Theorie kann man ja verstehen wie es funktioniert, aber wie konnte man mit dem Gravitationsgesetz von Newton die Anziehung der Planeten oder des Mondes erklären? Ist es teilweise falsch oder hat sie die Relativitätstheorie nur vollendet? Warum beschleunigt ein Körper bei freiem Fall eigentlich konstant mit einer Geschwindigkeit?
5 Antworten
Ich denke du bist darum bemüht eine Erklärung für die Gravitation in den Formeln von Einstein und Co. zu finden.
Kein Physiker und auch kein Philosoph kann die Warum-Fragen fundamental beantworten.
Das, was wir als Gravitation bezeichnen, ist eben etwas, dass wir als Grundkraft bezeichnen, und ist der Grund und damit unsere Erklärung, warum sich Massen anziehen.
Aber einen oder den Grund für die Gravitation findet man offensichtlich nicht auf dieser Weltkugel.
Es bedeutet, dass sich 2 Körper anziehen.
Richtig. Wobei das auch zwei ungleichnamige Ladungen tun. Wichtig ist hier, dass die Kraft proportional zu den Massen der Körper ist, dann ist es die Gravitationskraft.
Aber was ist diese Kraft genau, die dafür sorgt, dass Sachen fallen,
wenn man sie fallen lässt und Sterne Planeten in ihre Umlaufbahn ziehen
bzw. Planeten Monde?
Die Gravitationskraft. ;)
Mit Einsteins Theorie kann man ja verstehen wie es funktioniert, aber
wie konnte man mit dem Gravitationsgesetz von Newton die Anziehung der
Planeten oder des Mondes erklären?
Nicht viel anders als mit Einsteins Theorie, man hat Formeln, die die Bewegung eines Körpers in einem Gravitationsfeld (in ART: in einer gekrümmten Raumzeit) voraussagen.
Ist es teilweise falsch oder hat sie die Relativitätstheorie nur vollendet?
Sie ist eine Näherung, die für schwache Felder (entspricht kleinen Krümmungen der Raumzeit) gut ist und für starke Felder (bzw. große Krümmungen) immer schlechter wird. Die Newtonsche Gravitation ist also ein Grenzfall der ART für kleine Krümmungen.
Warum beschleunigt ein Körper bei freiem Fall eigentlich konstant mit einer Geschwindigkeit?
Tut er nicht, nur in der Nähe der Erdoberfläche ist die Gravitationsbeschleunigung näherungsweise konstant, eigentlich nimmt sie schon im Rahmen der Newtonschen Gravitation quadratisch mit dem Abstand zur anziehenden Masse ab.
Laut Einstein ist die Gravitation die krümmung der raumzeit durch Masse. Man kann sich das ganze wie die Mulde in einem Tuch vorstellen. Also sprich eine Kugel in dem Tuch und die Mulde ist die Gravitation. Wenn man jetzt eine andere Kugel auf das Tuch wirft fällt diese Kugel auf die größere. Das wäre dann die Gravitation, und wenn die kleine Kugel schnell um die große kreist hält die Zentrifugalkraft sie von der großen fern.
So diese Beschreibung hat nur einen hacken das Tuch ist 2D abe die Kugel 3D. Also sprich verbindet man mit der Beschreibung 2D mit 3D und das ist Pfui.
Also wir haben jetzt geklärt warum Planeten um Sterne kreisen und was Dinge anzieht. Aber was hält uns dann auf der Erde ? Nun die Erde krümmt die raumzeit durch ihre Masse. Man kann sich das ganze nur ziemlich schwer vorstellen aber ich kann es versuchen zu erklären.
Stell die einen Würfel vor und in diesem Würfel ist eine Kugel, unsere Erde, so durch ihre Masse zieht die Erde alle Seiten des Würfels an so das es Mulden werden. Diese Mulden sind dann unsere Schwerkraft.
Du darfst dir das aber nicht genau so vorstellen, die erkläreung ist erstens nur ein Versuch es zu erklären und zweitens soll sie nur das Prinzip veranschaulichen.
Ja ich weiß schon das dass eigentlich nicht perfekt ist aber mir ist in dem Moment keine bessere Methode zur Veranschaulichung eingefallen. Aber ja da hast du recht.
Massenanziehung ist eine der Grundkräfte in der Welt. Sie ist nicht auf andere Kräfte zurückzuführen.
Mit ihr lassen sich die Planetenbahnen mit hoher Genauigkeit korrekt berechnen.
Die spezielle Relativitätstheorie kann darüberhinaus ein paar Feinheiten erklären. Newtons Mechanik ist als ein Spezialfall davon anzusehen. Abweichungen ergeben sich erst, wenn Geschwindigkeiten sich der Lichtgeschwindigkeit nähern.
Du fragst:
Warum beschleunigt ein Körper bei freiem Fall eigentlich konstant mit einer Geschwindigkeit?
Das tut er bekanntlich nicht, sondern er beschleunigt im freien Fall mit konstanter Beschleunigung.
Wenn mann nach der stringtheorie geht (superasymetrie) ist es das graviton ein elementarteilchen . Die gravitation ist die schwächste kraft im universum und ist (wahrscheinlich) nicht im kraftpakete aufgeteilt . Das blöde ist mann kann nicht beweisen das es den graviton gibt . Ein stift fällt da er im trichter der planet erde reinfällt (die gravitionsquelle in diesen Bsp. Die erde bildet ein trichter im raum-zeit deshalb vergeht die zeit neben ein schwarzen loch langsamer . Der stifft fällt also eigentlich nur in den raum zeit trichter . Hoffe konnte dir helfen
Das Mulde-in-Tuch-Modell ist mit Vorsicht zu genießen. Dass in einer solchen Mulde eine Murmel abwärts rollt, hat mit der 'Raumkrümmung' (eigentlich Raumzeitkrümmung) nicht das Geringste zu tun. Das Modell ist eher dafür geeignet, das Konzept des Potentialtrichters zu veranschaulichen, und zwar schon Newton'sch.