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THEMA: Wird alles durch die Raumzeitkrümmung beeinflusst ?

Wird alles durch die Raumzeitkrümmung beeinflusst ? 21 Mär 2016 02:20 #4145

Guten Abend, ich habe mich gefragt ob es irgendein Teilchen gibt, was die Raumzeitkrümmung komplett ignoriert. Ein Photon, wird ja beispielsweise nicht von der Gravitation angezogen, allerdings wird der Raum gekrümmt, weshalb auch das Licht gebogen verläuft, obwohl es halt trotzdem geradeaus wandert. Nur der Raum in dem es wandert ist halt gebogen. Meine Frage ist nun : Gibt es irgendetwas, was sozusagen von der Raumzeit losgelöst ist ? Etwas was also selbst wenn der Raum gekrümmt ist weiter wandert wie gewohnt. Ein Beispiel : Das mit dem Licht wurde ja bei einer Sonnenfinsternis nachgewiesen, da man Sterne sehen konnte, die sich eigentlich leicht hinter der Sonne hätten befinden müssen. Gibt es also nun ein Teilchen, was nicht eine kleine Kurve um die Sonne machen würde, sondern einfach gerade aus zur Sonne, und hindurch fliegen würde, ohne Abweichung ?

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Wird alles durch die Raumzeitkrümmung beeinflusst ? 21 Mär 2016 08:54 #4147

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Mir fällt da nur das Graviton ein. Das ist jedenfalls das einzige mir bekannte Teilchen, welches nicht mit seinen "Faden-Enden" (M-Theorie) an unserer "Raumzeit" (Brane) haftet.

Pinfinite schrieb: Ein Photon, wird ja beispielsweise nicht von der Gravitation angezogen


Ist das so? Bist Du sicher? Alle Arten von Energie wirken doch gleichermaßen als Quelle von Gravitation und ein Photon hat auch eine Energie:
"Planckschens Wirkungsquantum mal (Licht-)Frequenz"

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Wird alles durch die Raumzeitkrümmung beeinflusst ? 21 Mär 2016 10:42 #4152

Es gibt nichts, was sich der Raumzeitkrümmung entzieht. Das würde unserer Vorstellung vom Raum widersprechen (siehe auch Video von Josef M. Gaßner zur Entdeckung von Gravitationswellen ) Dieser Gedanke steckte auch hinter meiner Frage
Kann man überhaupt Gravitationswellen mit Licht detektieren?
(Diese Frage wurde allerdings in diesem Tutorial mit Ja beantwortet)

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Wird alles durch die Raumzeitkrümmung beeinflusst ? 21 Mär 2016 13:20 #4169

Ich probiere jetzt noch mal einen Beitrag zu verfassen, und hoffe das es diesmal funktioniert. Ich werde ganze Zeit ausgeloggt.
Also, ja das Graviton war auch der Auslöser dieser Frage !
Bei den Photon bin ich mir nicht so sicher, es wird schon durch die Gravitation angezogen, da es ja zur gravitativen Rotverschiebung kommt. Aber das Licht wird dadurch nicht langsamer, oder wird von seiner geraden Bahn abgebracht. Es gibt einfach nur einen Teil seiner Energie ab.

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Wird alles durch die Raumzeitkrümmung beeinflusst ? 21 Mär 2016 13:47 #4173

Kommt die gravitative Anziehung "von der Seite" bewirkt die sehr wohl eine Ablenkung eines Lichtstrahls. Dies wird beispielsweise beim Gravitationslinsen-Effekt gemessen. Ein Prüfpunkt für die Allgemeine Relativitätstheorie war, dass Sterne bei einer Sonnenfinsternis sichtbar wurden, die eigentlich knapp "hinter" der Sonne waren.

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Wird alles durch die Raumzeitkrümmung beeinflusst ? 21 Mär 2016 15:22 #4184

Pinfinite schrieb: Bei den Photon bin ich mir nicht so sicher, es wird schon durch die Gravitation angezogen, da es ja zur gravitativen Rotverschiebung kommt. Aber das Licht wird dadurch nicht langsamer, oder wird von seiner geraden Bahn abgebracht. Es gibt einfach nur einen Teil seiner Energie ab.


Wenn die Ablenkung nur von der Masse herrührte die der Energie des Photon entspricht dann müsste die Ablenkung von der Wellenlänge abhängig sein. Es müsste sich also ein Effekt ähnlich wie bei einem Prisma zeigen. Wurde das beobachtet? Ich würde einen minimalen Effekt erwarten, eine Kombination aus Krümmung und Massenablenkung.

Vielleicht passt hier her wie Einstein eigentlich zur ART und der Raumzeitkrümmung gekommen ist:
Ausgangspunkt war das Äquivalentzprinzip: träge Masse = schwere Masse.
Das war komisch denn dafür lieferte die klassische Mechanik keinen triftigen Grund. Aber es wurde beobachtet!
Einstein sagte sich also: Ok, nehmen wir das mal als gegeben, was folgt daraus?
Es lässt sich nicht unterscheiden ob man sich in einem gleichmäßig beschleunigten oder in einem im Gravitationsfeld ruhenden BS befindet.
Insbesondere müssen Lichtsignale in beiden BS das gleiche Verhalten aufweisen.
Ein Lichtstrahl der in einem beschleunigten BS krumm erscheint (weil er ja geradeaus fliegt während sich der Beobachter immer schneller wegbewegt) muss in einem im Gravitationsfeld ruhenden BS ebenfalls krumm erscheinen.
Aber das ist komisch... wie kann das sein wenn Licht geradeaus fliegt?

Und damit war die Idee von der RaumZeitkrümmung geboren. Der Rest ist (komplizierte) Mathematik ;)

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Wird alles durch die Raumzeitkrümmung beeinflusst ? 21 Mär 2016 18:53 #4197

Genau, von dieser Beobachtung mit der Sonnenfinsternis rede ich auch in der Fragestellung, wird der Lichtstrahl denn abgelenkt, oder findet diese Ablenkung zur Seite, nur wegen den Trichter in der Raumzeit statt ? Also das Photon wandert aus seiner Sicht gerade, aber dadurch das der Raum gebogen ist, muss es zwangsweise auch einen Bogen machen. Wie ein Zug, der eine gerade Schiene entlang fährt, nun verläuft die Schiene aber in einen Bogen. Der Zug verläuft trotzdem gerade, aber zeitgleich auch gebogen. So habe ich das zumindest verstanden. Photon werden also auch von der Gravitation beeinflusst, weil sie nun mal mit der Raumzeit verbunden sind. Ich weiß nur nicht wie ich das formulieren soll : Wird Licht nun von der Gravitation beeinflusst, oder von einer Raumzeitkrümmung ? Oder ist es egal, da eine Krümmung in der Raumzeit nun mal das ist, was wir unter Gravitation verstehen. Da bin ich einfach noch etwas verwirrt.

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Wird alles durch die Raumzeitkrümmung beeinflusst ? 21 Mär 2016 19:01 #4202

Pinfinite schrieb: Ich weiß nur nicht wie ich das formulieren soll : Wird Licht nun von der Gravitation beeinflusst, oder von einer Raumzeitkrümmung ? Oder ist es egal, da eine Krümmung in der Raumzeit nun mal das ist, was wir unter Gravitation verstehen. Da bin ich einfach noch etwas verwirrt.


Nach meinem Verständnis verursacht die Gravitation die Krümmung der Raumzeit. Daher macht es für mich hier keinen Sinn, beide voneinander zu unterscheiden.

Oder wie Du sagst, da eine Krümmung in der Raumzeit nun mal das ist, was wir unter Gravitation verstehen.

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Wird alles durch die Raumzeitkrümmung beeinflusst ? 21 Mär 2016 20:49 #4220

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Frage:

Wird Licht nun von der Gravitation beeinflusst, oder von einer Raumzeitkrümmung?

Antwort:

eine Kombination aus Krümmung und Massenablenkung


Haben auch Gravitationslinsen ein (winzige) "Chromatische Aberration"?

Ich denke schon, habe aber mit Gugel gerade kein Dokument dazu gefunden.

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Wird alles durch die Raumzeitkrümmung beeinflusst ? 21 Mär 2016 21:18 #4222

Ich wette dagegen ;)
Wenn sich nichts, auch das Licht nicht, der Krümmung der Raumzeit entziehen kann, dann gibt es auch keine wellenlängenabhängige, differenzierte "Immunität" dagegen. Das wäre aber die Voraussetzung für chromatische Aberration.

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Wird alles durch die Raumzeitkrümmung beeinflusst ? 21 Mär 2016 21:24 #4224

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Hallo Michael.
das ist eine coole Wette. B)

Ich dachte an eine Überlagerung beider Effekte (daher "winzig").
Anders herum: Gibt es eine differenzierte "Immunität" gegen die Gravitative Wirkung von Energie?
"Alle Arten von Energie wirken gleichermaßen als Quelle von Gravitation", siehe z.B.
www.einstein-online.info/vertiefung/MasseMehr/

Josef hat in einem Video gesagt, eine 'vorgespannte Feder' wiegt auf einer Waage mehr als eine 'entspannte Feder'.

VG Torsten

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Wird alles durch die Raumzeitkrümmung beeinflusst ? 22 Mär 2016 04:15 #4237

Hallo Torsten, Hallo Michael,

Die Wette ist unfair denn ich habe mich wohl geirrt :oops:
Ich denke nach wie vor das es eine Überlagerung gibt aber bei der Frequenzabhängigkeit habe ich Galilei vergessen.
Der hat schon vor langer Zeit erkannt das unterschiedliche Massen gleich schnell fallen und das wird dann wohl auch für unterschiedlich "schwere" Photonen gelten.
Wenn man eine chromatische Aberration fände dann aus anderen Gründen.
Sorry :blush:

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Wird alles durch die Raumzeitkrümmung beeinflusst ? 22 Mär 2016 07:55 #4242

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OMG! Torsten, wie kann man nur so … *kopfpatsch*

@Michael Herrmann: Du hast die Wette gewonnen. :(

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Wird alles durch die Raumzeitkrümmung beeinflusst ? 22 Mär 2016 13:24 #4256

@Torsten Glaub mir, ging mir genauso als ich beim recherchieren über die chromatische Aberration über den Namen Galilei gestolpert bin. Aber ich finde es auch spannend sich zu irren :)

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Wird alles durch die Raumzeitkrümmung beeinflusst ? 23 Mär 2016 15:24 #4326

ClausS schrieb:

Pinfinite schrieb: Ich weiß nur nicht wie ich das formulieren soll : Wird Licht nun von der Gravitation beeinflusst, oder von einer Raumzeitkrümmung ? Oder ist es egal, da eine Krümmung in der Raumzeit nun mal das ist, was wir unter Gravitation verstehen. Da bin ich einfach noch etwas verwirrt.


ClausS schrieb,
"Nach meinem Verständnis verursacht die Gravitation die Krümmung der Raumzeit. Daher macht es für mich hier keinen Sinn, beide voneinander zu unterscheiden.

Oder wie Du sagst, da eine Krümmung in der Raumzeit nun mal das ist, was wir unter Gravitation verstehen.


Es ist nicht die Gravitation, die die Raumzeitkrümmung verursacht, sondern die Masse oder mit anderen Worten die Energiedichte (Ruhemassenenergie)
Ich verstehe das leichte Begriffswirrwarr. Vielleicht hilft ja folgender Hinweis. Im Newtonschen Bild geht von massebehafteten Körpern eine Anziehungskraft aus, eine spukhafte Fernkraft, mit unendlicher Reichweite. Man gab ihr den Namen Gravitation. Man konnte aber bis heute nicht herausfinden, was an der Masse diese Kraft verursachen sollte. Man postulierte das Graviton als kraftvermittelndes Teilchen. Dieses ist aber bis heute nicht gefunden worden.
Im Einsteinschen Bild gibt es diese Kraft nicht. Was es gibt, ist Masse und die verursacht eine Krümmung der Geometrie der Raumzeit. Massebehaftete Körper erfahren darin eine Beschleunigung hin zum Zentrum der die Krümmung verursachenden Masse.
Grüße
Thomas
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Wird alles durch die Raumzeitkrümmung beeinflusst ? 24 Mär 2016 09:07 #4346

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Nur um Muissverständnissen Vorzubeugen, 

Was es gibt, ist Masse und die verursacht eine Krümmung der Geometrie der Raumzeit

Durch was alles wird Raumzeitkrümmung erzeugt?
  1. Masse
  2. Energie
Richtig? Oder fehlt noch was?

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Wird alles durch die Raumzeitkrümmung beeinflusst ? 24 Mär 2016 11:09 #4350

Richtig! Ob Masse oder Energie bleibt sich gleich wegen E = m x c2
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