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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Allgemeine Relativitätstheorie


nobody
13.05.2004, 21:37
Hallo Leute,

ich versuche gerade die allgemeine Relativitätstheorie zu verstehen und da ergibt sich eine Frage. (Nur die Theorie, ohne die Mathematik)
Es ist ja so, dass sich die Planeten auf Bahnen bewegen, die dem gekrümmten Raum entsprechen.
Der Raum wiederum wird von der Gravitation/ Masse gekrümmt und diese Krümmung breitet sich mit Lichtgeschwindigkeit aus.
Dass man die Planetenumlaufbahnen in einem statischen System so berechnen kann ist klar.
Jetzt ist es aber so, dass die Sonne einer nicht unerheblichen Eigengeschwindigkeit unterworfen ist und diese Veränderungen brauchen eine gewisse Zeit, bis sie den Bereich der äußeren Planeten erreichten.
Bezieht die Relativitätstheorie diesen Umstand in die Berechnung der Planetenumlaufbahnen exakt ein oder nicht.
Newton ging bei seinen Berechnungen schließlich davon aus, dass sich die Gravitation mit einer unendlichen Geschwindigkeit ausbreitet.
Dann gäbe es dieses Problem nicht. Wie hat Einstein das gelöst?

bm
13.05.2004, 22:05
Hilft das ?

http://www.marcus-haas.de/Wissenschaft/forschung/gravitationswellen.html

nobody
13.05.2004, 22:41
Der Artikel beantwortet die Frage eigentlich nicht wirklich.
Die Schlingerbewegung die die Sonne durch einen Gemeinsamen Schwerpunkt durch die Planeten macht sind, denke ich, so gering, dass sie in der Berechnung der Umlaufbahnen kaum nachzuweisen wäre. (Wie bei der Suche nach fremden Planeten)
Doch wie ist das mit der Bewegung der Sonne relativ zum Zentrum der Galaxie?

bm
13.05.2004, 23:26
Ich denke die Darstellung beantwortet doch einige Fragen :

Newton ging bei seinen Berechnungen schließlich davon aus, dass sich die Gravitation mit einer unendlichen Geschwindigkeit ausbreitet.
Dann gäbe es dieses Problem nicht. Wie hat Einstein das gelöst?

Re : Eine Gravitationswelle breitet sich mit Lichtgeschwindigkeit aus und zwingt der Raumzeit ein kompliziertes Muster auf, ähnlich wie Wasserwellen von Schiffen.

Die Schlingerbewegung, die die Sonne durch einen gemeinsamen Schwerpunkt durch die Planeten macht sind, denke ich, so gering, dass sie in der Berechnung der Umlaufbahnen kaum nachzuweisen wäre. Bezieht die Relativitätstheorie diesen Umstand in die Berechnung der Planetenumlaufbahnen exakt ein oder nicht.


Ja, bei der Merkurbahn tritt ein solcher relativistischer Effekt auf. Bei sonnenferneren Planeten ist der Effekt da, aber unter der Nachweisgrenze.

Re : Wissenschaftler versuchen die Existenz dieser Gravitationswellen nachzuweisen, das ist zur Zeit selbst bei Doppelsternsystemen noch jenseits der technischen Möglichkeiten aber vielleicht findet man ein paar schwarze Löcher die entweder einen großen Stern oder ein anderes Schwarzes Loch zum Begleiter haben, das könnte ausreichend sein. Aber auch die gewaltige Eruption einer Super Nova könnte ein interessanter Kandidat für die ersten direkten Nachweise von Gravitationswellen sein.

Zitate aus http://www.marcus-haas.de/Wissenschaft/forschung/gravitationswellen.html

Doch wie ist das mit der Bewegung der Sonne relativ zum Zentrum der Galaxie?

Die Massen, resp. die Entfernungen sind zu klein/gross, dass man solche Effekte messen kann. Die Mechanik von Newton und die Gesetze von Kopernikus gelten in diesen Bereichen immernoch.

Wie hat Einstein das gelöst?

siehe :

http://www.didaktik.physik.uni-erlangen.de/grundl_d_tph/sm_ww/sm_ww_gra1.html

Massen krümmen die Raumzeit (4 Dimensionen(!)). Viele haben Schwierigkeiten sich dreidimensionale Gebilde vorstellen zu können. Meines Erachtens ist die Gravitation kein primärer Effekt, sondern eine Eigenschaft der Raumzeit (was immer man sich darunter vorstellen mag).

nobody
14.05.2004, 13:11
Irgendwie funktioniert meine Logik da anders.
Dieser Effekt müsste gerade bei den äußeren Planeten stärker sein, als bei den Sonnennahen. Logischerweise brauchen die Veränderungen in der Raumzeit durch die begrenzte Lichtgeschwindigkeit ja länger die äußeren Planeten zu erreichen als die nahen.
Das mit Merkur müsste also andere Gründe haben. Es ist sicher nicht die Bewegung der Sonne.

Godwael
02.07.2004, 21:39
Die Periheldrehung hängt primär von der ersten Ableitung des Gravitationspotentials (d.h. der Krümmung der Raumzeit) und der Bahngeschwindigkeit des Planeten ab. Beides ist "weiter draussen" deutlich schwächer.

Du kannst auch argumentieren, dass der Effekt davon Abhängt, wie weit der Planet seit der "Verschiebung" des Gravitationszentrums noch wandert, bevor die Gravitationswellen ihn errreichen. :rolleyes:
Ich kann nur empfehlen, in solchen Fällen auf "Logik" zu verzichten. Die funktioniert vielleicht für die klassische Mechanik, aber wenn die Physik anspruchsvoller wird, führt sie nur in die Irre.