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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Warum krümmt Masse den Raum



ConqPL
30.01.2008, 10:01
Hallo,

ich bin neu hier, und mich interessiert brennend warum eigentlich Massen den Raum krümmen...bei recherchen im Internet stosse sich zwar ständig auf diese Eigenschaft der Massen aber ich konnte noch es noch nicht herauslesen warum das so ist... vielleicht verstehe ich es auch nicht ;)

Danke für die Antworten

mac
30.01.2008, 10:46
Hallo ConqPl,

willkommen hier im Forum.

Deine Frage ist viel schwieriger zu beantworten, als es auf den ersten Blick scheinen mag.

Die Auffassung ‚Masse krümmt den Raum’, stammt aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein und ist ein, seit fast 100 Jahren, sehr erfolgreiches theoretisches Konzept . Was Gravitation und Masse aber wirklich ist, ist bisher nicht befriedigend geklärt.

Ich nehme an, daß Du diesen Artikel
http://de.wikipedia.org/wiki/Gravitation kennst.

Den hier vielleicht noch nicht.
http://www.wissenschaft-online.de/astrowissen/lexdt_g03.html#grav

Herzliche Grüße

MAC

mongfevned
30.01.2008, 11:01
Den hier vielleicht noch nicht.
http://www.wissenschaft-online.de/astrowissen/lexdt_g03.html#grav



vielen Dank für diesen Link Mac - sehr aufschlussreich ;)

lg, mong

Orbit
30.01.2008, 11:25
Deine Antwort, mac, enthält wertvolle Informationen über die Gravitation. Dem Begriff der Jeans-Masse bin ich gerade zum ersten Mal begegnet. Aber eine Antwort auf ConqPls Frage

warum eigentlich Massen den Raum krümmen
gibst Du eigentlich nicht. Darauf kann man aber m.E. eine eideutigere Antwort geben, als Du sie formuliert hast:

Deine Frage ist viel schwieriger zu beantworten, als es auf den ersten Blick scheinen mag.
- nämlich: Man weiss es nicht. Die ART setzt es einfach voraus, liefert aber keine Begründung.
Gruss Orbit

mac
30.01.2008, 11:52
Hallo Orbit,

war Dir das
Was Gravitation und Masse aber wirklich ist, ist bisher nicht befriedigend geklärt.zu vorsichtig formuliert?

Herzliche Grüße

MAC

ConqPL
30.01.2008, 13:30
Nochmals vielen Dank für eure Antworten...

komet007
30.01.2008, 17:30
Einstein hat sich ja auch nicht die Mühe gemacht, die Gravitation zu erklären. Er hat sie lediglich berechenbar gemacht.
Erklären könnte sie möglicherweise einmal die Quantengravitation anhand eines Teilchenmodells.
Mac hat also gar keine Möglichkeit die Gravitation anhand der ART zu erklären.:cool:
Raumkrümmung lässt sich allerdings anhand einer Drucktheorie erklären, das Inflationsmodell ist ja auch nichts anderes. Eine Masse verdichtet den Raum um sich, wodurch er gekrümmt bzw. verdichtet wird. Tritt nun ein Lichtstrahl in diesen verdichteten Raum ein, so wird er rot-verschoben, da er dabei Energie verliert, zudem muss der Lichtstrahl dieser Raumverdichtung folgen, wodurch er umgelenkt wird.

Gruß

Orbit
30.01.2008, 18:27
Tritt nun ein Lichtstrahl in diesen verdichteten Raum ein, so wird er rot-verschoben, da er dabei Energie verliert
Es ist doch genau umgekehrt. Wenn sich der Lichtstrahl vom Gravitationszentrum entfernt, verringert sich dessen Frequenz.

komet007
30.01.2008, 20:38
Es ist doch genau umgekehrt. Wenn sich der Lichtstrahl vom Gravitationszentrum entfernt, verringert sich dessen Frequenz.

Ist Frequenzverringerung und Rot-Verschiebung nicht ein und dasselbe?
Beides resultiert aus Energieverlust.
Wenn du nun "vom Gravitationszentrum entfernen" schreibst, finde ich es etwas verwirrend. Mir gefällt der Audruck "Gravitationsfeld durchdringen" in diesem Zusammenhang etwas besser.

Gruß

Orbit
30.01.2008, 20:50
Ist Frequenzverringerung und Rot-Verschiebung nicht ein und dasselbe?
Beides resultiert aus Energieverlust.
Natürlich ist dies dasselbe; aber darum geht es ja nicht. So wie Du den Sachverhalt beschreibst, muss man annehmen, dass Du bei Annäherung des Lichts ans GZ aus der Sicht vom GZ eine Rotverschiebung 'siehst'. Das wäre aber falsch. Es müsste eine Blauverschiebung sein.

jonas
30.01.2008, 21:00
Hi komet007

Vielleicht hilft der Unterabschnitt gravitative Rotverschiebung (http://de.wikipedia.org/wiki/Rotverschiebung#Gravitative_Rotverschiebung) aus Wiki weiter. Unter anderm heisst es dort:
Aufgrund der gravitativen Zeitdilatation ist das Zeitintervall zwischen Anfang und Ende der Lichtwelle umso länger, je weiter nach oben man sich im Gravitationsfeld bewegt, weil die Zeit zunehmend schneller verstreicht. Das gilt dann entsprechend umgekehrt wenn sich das Licht in den Gravitationstopf hineinbewegt.

Orbit
30.01.2008, 21:06
Jonas
So ist es.
Danke für den Beitrag.
Orbit

Ionit
31.01.2008, 00:34
Hallo,

die Frage "warum Masse den Raum krümmt" habe ich hier auch schon einmal gestellt!

Wenn wir mal das simple Beispiel einer horizontal frei hängenden Gummimatte nehmen ....

Wenn wir von oben eine Kugel in die Matte legen - dann bekommt die Matte eine Beule (nach unten ausgebeult)!

Die Beule in der Matte kann aber nur entstehen weil unter der Matte noch "Frei-Raum" ist ....... Die Matte bekommt die Beule zwar durch die Kugel/Masse aber wenn unter/hinter der Gumminmatte kein "Frei-Raum" wäre, würde keine Beule entstehen können - weil einfach nicht genug Platz für eine Beule wäre!

Wenn wir das jetzt auf den "Weltraum" übertragen, müsste dies doch eigentlich auch heißen, dass die Krümmung durch Massen auch nur stattfinden kann wenn "hinter dem Raum noch etwas anderes ist" - sonst könnte sich der Raum ja nicht krümmen!

Meiner bescheidenen Meinung nach muss es noch irgend etwas "hinter dem Raum" geben bzw. der Raum muss noch in irgendetwas anderes eingebettet sein .... der Raum würde sonst keine Krümmung aufweisen können!

Oder aber der "Raum" erstreckt sich noch "tiefer in sich Selbst" als wir beobachten können und die Krümmung ist nur die Oberfläche des Raums ...

Ist das von mir falsch gedacht? Gibt es dazu Theorien?

Gruß Matthias

komet007
31.01.2008, 00:35
aus Wiki weiter. Unter anderm heisst es dort: Das gilt dann entsprechend umgekehrt wenn sich das Licht in den Gravitationstopf hineinbewegt.

Achso, ihr orientiert euch am Wiki Artikel, den habe ich gar nicht gelesen. :rolleyes:
Ich gehe natürlich von einem Beobachter auf der Erde aus, der das Licht entfernter Objekte beobachtet, welches eine Gravitationslinse passiert. Dachte das wäre klar in meinem Beitrag.
Aus der Sicht einer Lichwelle ist die Wiki Darstellung natürlich richtig, nur was hilft die einem Beobachter, etwas unrealistisch oder?

Nathan5111
31.01.2008, 01:50
Hallo Forum,

wenn man die Expansion des Universums mit einem aufgeblasenen Luftballon beschreibt, sagen alle: "Tolles Beispiel, na klar doch!"

Beschreibt man die Raumkrümmung der ART mit einem Gummituch, mit dicken und kleinen Kugeln, bricht Panik, ja geradezu Paranoia aus.

ES IST EIN BILD!!

Gruß Nathan

Orbit
31.01.2008, 09:19
@ komet007
Ach sooo!? Und schon sind Jonas und ich die Dummen, die halt nur Wiki-Artikel nachbeten können. :-(
Und wie ist aus dieser Optik Dein Nachsatz

...da er dabei Energie verliert, zudem muss der Lichtstrahl dieser Raumverdichtung folgen, wodurch er umgelenkt wird.
zu verstehen? Hast Du da nicht ein wenig aus beiden Richtungen geguckt? ;-)
Hör mal: Solche Diskussionstaktik erinnert an die jener User, von welchen im Moment hier im Forum gerade ziemlich viel die Rede ist.

@ Nathan

ES IST EIN BILD!!
Beide Vorstellungen sind Bilder, gell. Meinst Du doch, oder?

Orbit

mac
31.01.2008, 09:35
Hallo Matthias,

Du bist bei der Ursache Deiner Frage

Wenn wir von oben eine Kugel in die Matte legen - dann bekommt die Matte eine Beule (nach unten ausgebeult)!

Die Beule in der Matte kann aber nur entstehen weil unter der Matte noch "Frei-Raum" ist ....... Die Matte bekommt die Beule zwar durch die Kugel/Masse aber wenn unter/hinter der Gumminmatte kein "Frei-Raum" wäre, würde keine Beule entstehen können - weil einfach nicht genug Platz für eine Beule wäre!'Opfer' ;) einer zu groben Vereinfachung geworden.

Andreas Müller schreibt in der Einleitung seines Lexikons:
Aus Erfahrung weiß ich, dass die meisten Leser es schon gerne genau wissen wollen. Zu grobe Vereinfachungen eines Sachverhalts oder Weglassen damit zusammenhängender Aspekte werden oft einem Thema nicht gerecht und 'gaukeln Banalität vor, wo keine ist'.

Das Gummituch (wie auch der Luftballon, Nathan5111) brechen das jeweilige 'Problem' auf eine, auch ohne Mathematik vorstellbare Gleichnisebene herunter.

Die Trichter im Gummituch, die man bei der Demonstration dessen, was abläuft, oft und völlig falsch, durch eine starre Schüssel ersetzt, weil rein reibungstechnisch diese Demonstration mit einem Gummituch scheitern würde, funktionieren ja nur deshalb, weil wir die reale Gravitation der Erde ausnutzen um in unserem Gleichnis den Effekt der Krümmung überhaupt demonstrieren zu können. Dieses Gleichnis ist eine Mischung aus realen und in die 'Sprache' des Gleichnisses übersetzten Komponenten, die Du nicht einfach, ohne rückängig machen der Austauschkomponenten und wieder einfügen des Weggelassenen, 2D zu 3D zu 4D wieder zurücktransformieren kannst.

Die Panik, von der Nathan5111 spricht, kommt ja nur deshalb auf, weil die meisten, die mit diesem Gleichnis aufgeklärt werden, und auch nur einen Schritt darüber hinaus denken, genau zu Deiner Frage, Matthias, kommen. Und beim Luftballon eben auf die Frage, was ist innen und was ist außen?

Eine andere Art der Visualisierung, bei der die Gefahr 'unsinniger Rücktransformationen' nicht so groß ist, die aber viel mehr Phantasie erfordert, um zu 'begreifen' was man da sieht, findest Du z.B. hier: http://www.tempolimit-lichtgeschwindigkeit.de/expeditionsl/expeditionsl.html
(das Stöbern in diesem Link lohnt sich.)

Herzliche Grüße

MAC

Orbit
31.01.2008, 10:09
Hallo mac
Schöner Link!
Noch zu den beiden Sinnbildern:
Der Ballon versinnbildlicht nur gerade die Expansion. Da kann man eben so gut ein Gummiband nehmen, wie das Jonas mal gemacht hat.
Das Gummituch ist ein Sinnbild für die Gravitationspotentiale. Würde man sich auch hier vorstellen, dass sich das Tuch permanent dehnt, würden sich die Potentialdellen auch voneinander entfernen. Natürlich müsste auch hier von zwei auf drei Raumdimensionen umgedacht werden, und die lokale Elastizität des Gummituchs müsste trotz Dehnung konstant gedacht werden. Das geht nur, wenn sich überall laufend neuer Gummi, also auf zwei Dimensionen reduzierter Raum bildet, und das würde ja der Expansion, so wie man sie sich vorstellt, entsprechen.

Herzliche Grüsse
Orbit

mac
31.01.2008, 11:15
Hallo,

@Orbit. Das Du bei diesem Post einen Konflikt mit Kosmopoly hinein interpretieren könntest, sehe ich. Es wäre aber falsch und Du würdest den Sinn dieses Posts in eine Richtung lenken, in die ich nicht will und die ich nicht meine, dessen Wirken ich auch ohne Grundlage und Rechtfertigung in Kosmopoly hinein interpretieren müßte.


@All. Orbits Beispiel (Gleichnis)
Natürlich müsste auch hier von zwei auf drei Raumdimensionen umgedacht werden, und die lokale Elastizität des Gummituchs müsste trotz Dehnung konstant gedacht werden. Das geht nur, wenn sich überall laufend neuer Gummi, also auf zwei Dimensionen reduzierter Raum bildet, und das würde ja der Expansion, so wie man sie sich vorstellt, entsprechen.ist dagegen ein hervorragendes ‚Demonstrationsobjekt’ für die in meinem letzten Post gemeinten ‚Gefahren’ solcher Gleichnisse.

Man verwendet ein Gummituch oder Gummiband, um bestimmte Effekte mit einfachen Mitteln und wenigen Worten visualisieren zu können. Wir, die wir das entweder direkt oder vor unserem geistigen Auge sehen, wissen aber natürlich um die Materialeigenschaften von Gummi. Je weiter man ihn dehnt, um so mehr Widerstand setzt er dieser Dehnung entgegen.

Das Subtile bei diesem Beispiel: Ohne sich dessen bewusst zu werden, kann es zu einer ‚Selbstverständlichkeit’ werden, daß der Raum sich ebenso verhält. Wir haben eine, uns bekannte Eigenschaft unseres Gleichnisses rücktransformiert auf den Raum. Tatsächlich gibt es aber in diesem Stadium der Überlegung keinerlei Rechtfertigung für die Zulässigkeit dieses Schrittes.

Ich weis gar nicht, ob es irgend eine Rechtfertigung gibt, die dem Raum die Eigenschaft Elastizität zugesteht. Oder anders herum, ob der Raum seiner Expansion Widerstand entgegensetzen muß, ob er sich bei Ausdehnung, wie Luft in einem Ballon vermehren muß, oder wie auch immer das genau stattfindet. (Orbit hat sich darüber in seinem 'Kosmopoly' (http://www.astronomie.info/forum/viewtopic.php?t=2707) sehr aufwändig Gedanken gemacht, daher die Einleitung dieses Posts)

Einzig die Schlussfolgerung, daß Gummi elastisch ist, also muß Raum elastisch sein, ist nicht zulässig. Was nicht gleichzeitig bedeutet, daß ihr Ergebnis falsch sein muß. Wollen wir das aber genau wissen, dann müssen wir andere Wege gehen, als den einer solchen, wahrscheinlich sogar unbewußten Rücktransformation.

Herzliche Grüße

MAC

Ionit
31.01.2008, 11:23
Hallo MAC,

Dank Dir für die Aufklärung!

Habs mir schon fast so gedacht, dass das Gummituch zu vereinfacht ist!

Trotzdem ....... interessantes Thema!

Viele Grüße

Matthias

komet007
31.01.2008, 11:24
@ komet007
Ach sooo!? Und schon sind Jonas und ich die Dummen, die halt nur Wiki-Artikel nachbeten können. :-(
Und wie ist aus dieser Optik Dein Nachsatz

zu verstehen? Hast Du da nicht ein wenig aus beiden Richtungen geguckt? ;-)
Hör mal: Solche Diskussionstaktik erinnert an die jener User, von welchen im Moment hier im Forum gerade ziemlich viel die Rede ist.


Hallo Orbit

Ehrlich gesagt langweilt es mich langsam, dass hier jedes Wort auf die Goldwaage gelegt wird. Ich hatte geschrieben:


Tritt nun ein Lichtstrahl in diesen verdichteten Raum ein, so wird er rot-verschoben, da er dabei Energie verliert, zudem muss der Lichtstrahl dieser Raumverdichtung folgen, wodurch er umgelenkt wird.

Gravitation verursacht Rot-verschiebung - Punkt. Was gibt es da falsch zu verstehen?
Ich hatte nichts von "Gravitatonszentrum entfernen" geschrieben, wie ihr nun den Wiki Artikel hinein interpretiert. Ich wollte anhand dieses Beispiels lediglich eine Alternative aufzeigen, wie man eine Raumkrümmung anhand eines Druckmodells alternativ erklären könnte und du machst hier gleich wieder einen Wind um meinen Satz dass mir die Lust an einer weiteren Diskussion (wieder mal) völlig vergangen ist. :mad:

Orbit
31.01.2008, 13:12
@Orbit. Dass Du bei diesem Post einen Konflikt mit Kosmopoly hinein interpretieren könntest, sehe ich.
Das habe ich hier nicht getan.
Du hast mich schon richtig verstanden, auch dort, wo ich nicht Recht habe.
Ich denke auch, man sollte bei solchen Modellen auf elastisches Material verzichten, weil es eine falsche Raumeigenschaft suggeriert. Wie wäre es mit Schaumstoff, der - im Sinne der Raumzeit - permanent am Schäumen ist?
In den Potential-Dellen könnte die Schäumung verlangsamt oder gar gestoppt gedacht werden, wodurch dieses Wechselspiel zwischen Expansion und Gravitation zum Ausdruck käme.

Gruss Orbit

Orbit
31.01.2008, 13:39
Wolfgang
Ich mag nicht mit Dir streiten.
Eigentlich ist alles klar. Klar ist insbesondere, warum Jonas und ich so und nicht anders auf Deine Beiträge hier reagiert haben.
Orbit

mac
31.01.2008, 13:57
Hallo Orbit,

ich finde Dein ‚Gleichnis’ mit dem Schaumstoff sehr schön. Prinzipiell halte ich es für gut, wenn man für die selbe Sache mehrere verschiedenartige ‚Gleichnisse’ parallel verwendet, weil dann die Gefahr von Missdeutungen kleiner wird. Sie 'funktionieren' ja oft nur mit einem der vorhandenen Beispiele.

Herzliche Grüße

MAC

komet007
31.01.2008, 14:01
Klar ist insbesondere, warum Jonas und ich so und nicht anders auf Deine Beiträge hier reagiert haben.

Dir vielleicht, Jonas weiss ich nicht! Du versuchst mir aus dem Wiki Artikel einen Strick zu drehen, nur weil ich ihn nicht gelesen habe und für meine Theorie auch völlig unerheblich ist, da ich nichts von einem Gravitationszentrum erwähnt habe. Deshalb steht es Euch auch überhaupt nicht zu meinen Satz zu kritisieren, der meiner Ansicht nach völlig richtig formuliert ist.
Anstatt meinen Vorschlag eines Druckmodells anzunehmen und möglicherweise für diskussionswürdig zu erachten, hältst du mir dieses blöde Gravitationszentrum vor, wovon kein Wort gefallen ist, was soll das?
Diskutiert doch Euren Standardquatsch weiter, servus!

mac
31.01.2008, 15:17
Hallo Wolfgang,

ich persönlich empfinde Orbit’s Post 16, als der Sache nicht angemessen.

Aus meiner Sicht erfordert Orbits Schlussfolgerung in diesem Post ein Charakterbild von Dir, daß ich jedenfalls nicht sehen kann. Kann mich an keinen Post von Dir erinnern, der bei mir eine solche Assoziation ausgelöst hätte.

Daher kann ich Deine Verärgerung nachvollziehen. Allerdings finde ich, daß mindestens Jonas bei Dir immer noch den Status ‚Missverständnis’ haben sollte. Er hat sich zu dieser Sache ja noch gar nicht weiter geäußert. An einigen Stellen zeigst Du das zwar an, aber an anderen Stellen scheinen Beide im gleiche Topf zu schwimmen. Vielleicht liegt's ja auch am Rauch? ;)

Herzliche Grüße

MAC

jonas
31.01.2008, 16:51
Nun, ich bin alles andere als sattelfest, was die ART betrifft. Deswegen vielleicht nochmal zur Klarstellung, wie ich Komet's Aussage interpretiere und warum ich (und wahrscheinlich auch Orbit) die Umkehrung der Aussage für richtig halten:

Entsteht in einem Stern durch Fusion Licht, so hat es ein bestimmtes bekanntes Spektrum. Erreicht es uns aus einem Gebiet, dessen Gravitationspotenzial grösser ist als dasjenige, das bei uns herrscht, so ist das Licht rotverschoben. Grund: Die Uhr in dem entfernten Stern tickt langsamer als bei uns, seine Elektronen schwingen langsamer, also ist auch das Licht niederfrequenter.

Würden wir (oder der angenommene Beobachter) sich nun aber in einem Gebiet befinden dessen Gravitationspotenzial höher ist, als dasjenige, welches um den Stern herum herrscht, dann ticken die Uhren im beobachteten Stern schneller, seine physikalischen Vorgänge sind schneller und damit erscheint uns auch sein Licht höherfrequenter. Es ist also blauverschoben. Er ist blauverschoben deswegen, weil der Lichtstrahl auf seinem Weg zu uns (dem Beobachter) in einen verdichteten Raum eingetreten ist.

Und dies ist die Erklärung resp. meine Interpretation der zugrundeliegenden Physik, die jetzt aber weiss Gott nicht richtig sein muss. Ich verweise auf Zeile Eins dieses posts :D

Was jetzt aber passiert, wenn ein Lichstrahl eine Zone hoher Gravitation passiert, also z.B. durch eine Gravitationslinse läuft, bin ich mir noch unsicherer. Befinden sich die Quelle (also der Stern) und der Beobachter in vergleichbaren Gravitationspotenzialen, so dürfte überhaupt keine Frequenzverschiebung zu beobachten sein. Denn das Licht verliert keine Energie bei der Passage der Linse, es schwingt nur für eine Weile (aus unserer Sicht) langsamer. Nach der Passage schwingt das Licht wieder im gewohnten Rhythmus.

Einzig einen Effekt der Gravitationslins könnte ich mir vorstellen: Das Licht des Sterns wird innerhalb des Bereichs der Gravitationslinse von Gas und Staub absorbiert und dort neu emittiert (z.B. von Wasserstoff), so müssten dann die ensprechend rotverschobenen (neuen) Emissionslinien bei uns eintreffen. Dann wäre es aber wiederum so, dass dieses "neue" Licht von dichtem Raum zu weniger dichten Raum gelaufen ist und daher rotverschoben.

So, ich hoffe alle Klarheiten nun beseitigt zu haben ;)

Ich
31.01.2008, 17:15
Einzig einen Effekt der Gravitationslins könnte ich mir vorstellen: Das Licht des Sterns wird innerhalb des Bereichs der Gravitationslinse von Gas und Staub absorbiert und dort neu emittiert (z.B. von Wasserstoff), so müssten dann die ensprechend rotverschobenen (neuen) Emissionslinien bei uns eintreffen.
Die neuen Emissionslinien verlieren sich aber in der Weite des Universums, wohingegen das Signal um eben diesen Betrag geschwächt bei uns ankommt. Wir sehen also Absorptionslinien.
Die gravitative Rotverschiebung ist allerdings i. A. vernachlässigbar, die Verschiebung rührt fast ausschließlich von der Ausdehnung des Universums her. Auf die Art kann man ganz gut die Verteilung von Gaswolken kartieren.

mac
31.01.2008, 17:45
Hallo Jonas,

jedes Spektrum, daß mit dem Licht aus der ‚Oberfläche’ eines Sterns gewonnen wurde, und das nicht auch genau dort gemessen wird, ist zunächst mal rot verschoben, wenn es den Stern verlässt.

Damit die Situation eintritt, daß dieses Licht bei uns (auf der Erdoberfläche) blau verschoben ankommt (ohne daß sich der erzeugende Stern auf uns zu bewegt), müsste die Fluchtgeschwindigkeit von uns aus zu ihm hin, höher sein, als die Fluchtgeschwindigkeit von seiner Oberfläche zu uns hin. (erste Näherung und nur für Enfernungen, etwa in unserem Cluster)

Fluchtgeschwindigkeit aus unserem Sonnensystem von der Erdbahnentfernung beträgt Wurzel(2) * Umlaufgeschwindigkeit, also gut 42 km/s.
Fluchtgeschwindigkeit von der Sonnenoberfläche: Über 600 km/s
Fluchtgeschwindigkeit aus der Umlaufbahn der Sonne um die Galaxis ganz grob 250*1,4 km/s (das stimmt fast gar nicht, weil die Galaxis keine homogene Kugel, mit der gesamten Masse innerhalb unserer Sonnenbahn ist).

Das Licht müsste also vielleicht von einem roten Riesen kommen, der, je nach seiner Größe, auch noch entsprechend günstig zum Schwerkraftgradienten unserer Galaxis liegt, um blau verschoben bei uns anzukommen.

Auf jeden Fall ist aber erkennbar, ob es rot oder blau verschoben ist, durch z.B. die Lage der Frauenhofer-Linien im Spektrum des Sternenlichts.


Bei der Situation mit der Gravitationslinse nehme ich an, daß das Licht, das eine solche Struktur passiert, rot verschoben wird. Begründung: Egal an welcher Seite der linsenden Struktur die Photonen diese Struktur passieren, sie werden zu ihr hin abgelenkt. Dadurch sind die Photonen auf der Strecke, weg von dieser Struktur, im Durchschnitt näher an dieser Struktur dran, als bei ihrem Weg hin zur Struktur. Wobei gerade die ersten Lichtjahre die größte Rolle dabei spielen. Natürlich wird dieser Effekt, meistens wahrscheinlich, durch die entfernungsbedingte Rotverschiebung kräftig in die gleiche Richtung verändert. Meistens wahrscheinlich schreibe ich deshalb, weil es ja auch bei der Macho-Suche z.B. zum Gravitationslinseneffekt kommt, und da spielt die Rotverschiebung durch Ausdehnung noch keine Rolle.

Herzliche Grüße

MAC

PS ich sehe gerade, Ich hat Dir dazu schon geantwortet. Wir überlappen uns etwas, aber nicht überall, deshalb poste ich trotzdem.

PPS Das Ausmaß der Rotverschiebung bei den Macho's kann ich nicht genauer abschätzen. Aber wenn man es überhaupt messen kann, dann kann sich das allenfalls in einer ganz geringfügigen Verbreiterung der Absorptionslinien abspielen.

ins#1
31.01.2008, 18:10
Wie wäre es mit Schaumstoff, der - im Sinne der Raumzeit - permanent am Schäumen ist?

Und was soll das darstellen? Die Wirkung der Dunken Energie auf den expandierenden Raum? Lässt man die nämlich außen vor (und das sollte man bei vereinfachten Modellen stets tun und je nachdem was erklärt werden soll, auf unterschiedliche Vereinfachungen zurückgreifen), dann nimmt defintiv der Raum zwischen den Massen nicht quantitativ zu, er dünnt/dehnt sich nämlich aus. Außerdem kann ich mich nicht dagegen wehren mir den blubbernden Schaum gequantelt und nicht als Kontinuum vorzustellen und das entspricht meines Wissens nicht der Realität.

*edit*: ups, 'tschuldige Orbit, da hab ich beim "Zitieren" tatsächlich den Satz der nach dem quote kam komplett übersehen. Um das Wechselspiel zwischen Expansion und Gravitation darzustellen ist dein Modell in Ordnung.

Bezüglich des durch Masse gekrümmten Raums stellt man sich am besten eine sehr große gelblich gefärbte Schaumstoffmatte vor, die man von oben betrachtet, so als würde man an einem Seil in der Turnhalle voller Panik oben an der Decke hängen. Man traut sich nicht mehr runterklettern weil man Angst hat, sich die Hände am Seil zu verbrennen oder abstürzen könnte. Also was machen die Kameraden? Packen das Seil am unteren Ende und schleudern es bis man runter fällt :-D. Nein, sie holen die dickste Matte und schieben sie unters Seil. Da du aber panische Angst vor Synthetikstoffen hast, bittest du deine Kameraden die Matte von ihrer Hülle zu befreien. Außerdem hast du dir beim raufklettern aus Versehen einen Finger ins Auge gesteckt und kannst nicht mehr räumlich sehen (wenn schon, denn schon). Wenn sich nun jemand auf die Matte setzt sieht man von oben wie sich der Schaumstoff um die Person herum verdichtet und dabei dunkler wird. Setzt sich nun noch eine zweite Person einige Meter entfernt auf die Matte und rollt der anderen Person einen Ball zu und ist dabei grandios schlecht beim Zielen, sieht man wie der Ball um die andere Person herumspiraliert [...]. So verhält sich die Wirkung der Masse auf den Raum. Einwände?

Gruß
ins#1

jonas
31.01.2008, 19:04
@mac
Es ging mir bei meiner Betrachtung nicht um einen irdischen Beobachter. Dies habe ich vielleicht etwas unglücklich ausgedrückt. Ich wollte gegenüberstellen, was Beobachter in stärkeren bzw schwächeren Gravitationspotenzialen als den beobachteten Sternen feststellen.

Es ging also um den Satz von Komet:
Tritt nun ein Lichtstrahl in diesen verdichteten Raum ein, so wird er rot-verschoben an dem sich eine Diskussion entzündete.

Natürlich müsste ein Beobachter, der eine blauverschiebung feststellt recht nahe an einem sehr grossen Stern, einen Neutronenstern oder einem schwarzen Loch sein, also einem für Menschen höchst ungemütlichen Ort.

Vielleicht liegt in dieser Referenz das Missverständnis von Komet. Nämlich: wer ist der Beobachter, wo sitzt er und was sieht er sich an. Denn auf der homepage von Komet ist der gesamte Komplex der Rotverschiebung (besser: Spektralverschiebung) eigentlich recht glasklar und (soweit ich es beurteilen kann) auch richtig dargestellt. Von daher habe ich den Disput, der sich während meiner Abwesenheit von meinem heimischen PC heute nachmittag entzündet hat, nicht nachvollziehen können. Es war einfach eine Verwechslung.

@ins#1: Schönes Bild mit dem schlotternden einäugigen Schüler an der Turnhallendecke. Schwingen da persönliche traumatische Kindheitserinnerungen mit? :D
Nix für ungut, I couldn't resist ;)

Orbit
31.01.2008, 19:20
@ins#1

dann nimmt defintiv der Raum zwischen den Massen nicht quantitativ zu, er dünnt/dehnt sich nämlich aus.
Genau diese Vorstellung meinte ich, als ich schrieb

...auf elastisches Material verzichten, weil es eine falsche Raumeigenschaft suggeriert.


Außerdem kann ich mich nicht dagegen wehren mir den blubbernden Schaum gequantelt und nicht als Kontinuum vorzustellen
Dann stell ihn Dir doch einfach gequantelt vor. ;-)
Woher nimmst Du die Gewissheit, dass er es nicht ist?
Wohl aus der ART, oder? Aber die ist eine klassische Theorie, und vielleicht weisst Du ja, dass man versucht, sie zu quantisieren. Eine der Theorien, die das tut, die LQG, strukturiert den Raum mit ihren Spin-Netzen, und das entspricht einer Quantisierung der Raumzeit.
Insofern wird Deine Aussage

...nicht als Kontinuum vorzustellen und das entspricht meines Wissens nicht der Realität.
heute auch von Wissenschaftlern zumindest hinterfragt.
Dein Schaubild unterscheidet sich darin von meinem, dass Du mit Deinen Matten lediglich einen statischen Raum abbildest, ich mit meinem permanent schäumenden Schaumstoff - der ja an Stelle Deiner Matten sich auf dem Turnhalleboden tummeln könnte, sofern es der Hauswart erlaubt ;-) - aber die Raumzeit.

Mit schäumenden Grüssen
Orbit

ins#1
31.01.2008, 21:20
@Orbit: ich hatte einfach ein ziemliches Problem mit den Aussagen:



Das geht nur, wenn sich überall laufend neuer Gummi, also auf zwei Dimensionen reduzierter Raum bildet, und das würde ja der Expansion, so wie man sie sich vorstellt, entsprechen.


und



[...] Schaumstoff, der - im Sinne der Raumzeit - permanent am Schäumen ist


denn die Beschreiben imho nicht (wie du sagst) die Expansion des Raums, sie lösen lediglich das Problem des vereinfachten Gummituch-Modells, wenn man dazu neigt die Elastizität des Tuchs mit einzubeziehen, wobei man dann konsequenterweise gleich ein neues Problem hat: Was ist es, was da aufschäumt? Also wenn man schon so penibel auf das Gummituch schaut um mit seiner Elastizität ein Problem zu haben, wird's mit dem Schaum nicht besser. Das ist natürlich genauso unangebracht wie das Gummituch in 3D zu betrachten. Aber das mag Ansichtssache sein, ich bekomme es jedenfalls nicht "gebacken".

Deshalb gefällt mir das Schaumstoffmodel mit der Matte in 2D auch viel besser. Ist aber eigentlich nichts anderes als das Gummituch-Modell. Zwar lässt sie die Expansion außer Acht und nimmt es mit der Bewegung der Körper nicht ganz genau (Einstein lässt Grüßen), aber für "neugierige Kinder" langts, und vorstellen kann sich die von mir beschriebene Situation auch jeder. Auf die ART wollte ich somit nicht anspielen und bis auf den Wiki-Artikel zur LQG weiß ich nichts darüber. Klingt sehr interessant.

Gruß
ins#1

aveneer
31.01.2008, 21:54
Von mir eine Frage an Orbit :o,

Wieso ist es denn so falsch sich zu fragen ob dieses Spin-Netz selbst etwas - wie soll ich sagen? Etwas Reales ist – etwas wie die Strings? Die sich im Raum befinden und die Physik die wir wahrnehmen begründen. Wieso muss es der Raum selbst sein. Was befindet sich zwischen den Fäden des Netzes?

Oder wie ins#1 es ausdrückt.

Was ist es, was da aufschäumt?
Was ist dazwischen? Ungekrümmter Raum?

Gruß
Aveneer

Orbit
31.01.2008, 22:06
Hallo ins#1

wobei man dann konsequenterweise gleich ein neues Problem hat: Was ist es, was da aufschäumt?
Raum natürlich, was denn sonst? :-)))

Also wenn man schon so penibel auf das Gummituch schaut um mit seiner Elastizität ein Problem zu haben, wird's mit dem Schaum nicht besser.
Warum nicht? Man hat immerhin eine Lage Raum, der expandiert.
Dass es nur eine Lage ist, bleibt allerdings das Problem dieser Visualisierung.
Aber gell, irgend ein Restproblem haben all diese Visualisierungen. ;-)

Herzliche Grüsse
Orbit

ins#1
31.01.2008, 22:19
@Orbit: da stimme ich Dir defintiv zu. Gerade hab ich ein Bild von diesem Schaum im Kopf in dem ich mich bewege. Wie in einer Disko mit defekten Schaumgeräten, in der eine Schaumparty statt findet - und der Schaum bis unter die Decke steht...

Gruß
ins#1

Orbit
31.01.2008, 22:26
Hallo aveneer

Wieso ist es denn so falsch sich zu fragen ob dieses Spin-Netz selbst etwas ... Reales ist?
Aus der Sicht der LQG ist das Spin-Netzwerk real: Es ist die Raumzeit. Die Frage

Was befindet sich zwischen den Fäden des Netzes?
ist von derselben Qualität, wie die Frage bezüglich des Ballonmodells, was denn der Hohlraum im Innern des Ballons zu bedeuten habe, also sinnlos; denn diese Linien zeichnen lediglich Graphen, die etwa die symbolische Bedeutung der Feynman-Diagramme haben.
Orbit
P.S. Deine Diskussion mit Mahananda beeindruckt mich sehr.

komet007
31.01.2008, 22:33
Vielleicht liegt in dieser Referenz das Missverständnis von Komet. Nämlich: wer ist der Beobachter, wo sitzt er und was sieht er sich an. Denn auf der homepage von Komet ist der gesamte Komplex der Rotverschiebung (besser: Spektralverschiebung) eigentlich recht glasklar und (soweit ich es beurteilen kann) auch richtig dargestellt. Von daher habe ich den Disput, der sich während meiner Abwesenheit von meinem heimischen PC heute nachmittag entzündet hat, nicht nachvollziehen können. Es war einfach eine Verwechslung.


Hallo Jonas

Da ich mich emotional wieder abgeregt habe möchte ich nochmal zum Ausdruck bringen, dass der Artikel im Wiki, wie Mac es auch angedeutet hat, nur bedingt mit dem von mir beschriebenen Umstand einer Raumverdichtung zu tun hat.
Erst mal: Von Zeitdilation war in meinem Beitrag nie die Rede, ich hatte auch nichts von Graviation geschrieben, das habt ihr aufgrund des Wiki Artikels hinein interpretiert.

Nun nochmal: Mir ging es primär um ein "Druckmodell" als Erklärung für die Raumkrümmung. Entscheidend ist dabei letztendlich der Betrag an Wellenlängenveränderung, zwischen Emitter und Empfänger. Als Empfänger ging ich automatisch von einem Beobachter auf der Erde aus, der eine Rotverschiebung aufgrund von Raumkrümmung feststellt. Vielleicht mein Fehler bei dem Ganzen, das hatte ich einfach vorausgesetzt.
Die gravitative Rotverschiebung kannst du nun entweder darauf zurückführen, dass das Licht gegen die Gravitation oder in diesem Fall die Raumverdichtung Arbeit aufwenden muss, gleichzeitig erfährt es aufgrund des um den Körpers gebogenen Raumes eine Umlenkung und dabei eine längere Lichtlaufzeit, die sich ebenfalls als Rotverschiebung niederschlägt.

Da stellt jemand völlig ahnungslos eine völlig harmlose Frage und hier brennt gleich die Hütte. Das kanns irgendwie nicht sein.

Orbit
31.01.2008, 22:57
ins#1
In diesem Sinne ist das Raum-Schaum-Gerät Gottes definitiv defekt. Das schäumt nämlich seit 13,7 Milliarden Jahren und ist nicht abzustellen. Im Gegenteil: Seit etwa 7 Milliarden Jahren soll es noch mehr schäumen. Das allerdings glaube ich nicht. Da ist mir die zusätzliche Energie, die dazu benötigt würde, zu dunkel ;-)
Orbit

aveneer
31.01.2008, 22:58
Hallo komet007,

Da stellt jemand völlig ahnungslos eine völlig harmlose Frage und hier brennt gleich die Hütte.
Harmlos? Ob beabsichtigt oder nicht:rolleyes: – Es ist mit die letzt Frage die geklärt werden muss? Oder?

…dass das Licht gegen die Gravitation oder in diesem Fall die Raumverdichtung Arbeit aufwenden muss..
Ist denke ich eine eher ungewöhnliche Erklärung – da gibt es Gegenwind – das kenne ich:o

Hi Orbit,

Als erstes natürlich


P.S. Deine Diskussion mit Mahananda beeindruckt mich sehr.

Danke:o

zu

..ist von derselben Qualität, wie die Frage bezüglich des Ballonmodells, was denn der Hohlraum im Innern des Ballons zu bedeuten habe…

Das ist ein einfaches Modell – So einfach, dass es leider die falschen Fragen aufwirft. Die mit dem was erklären soll nicht zutun hat.

Die Raumzeit wird hier aber recht deutlich beschrieben – so denke ich. Gut man kann das Netz unendlich dicht machen, aber dann ist es nicht mehr quantisiert?
Die Frage mag dumm sein – aber ist sie deshalb falsch?

Ich habe wie nichts gegen eine Quantisierung der Raumzeit! (Wie großzügig von mir :)) Nur glaube ich dass diese Struktur - im Raum „liegt“. Und ich glaube dass diese Struktur die Bewegung in ihr bestimmt. Nicht als „Zeit“ sondern physikalisch bedingt, aufgrund der Physik dieser Struktur.

Aber ich möchte es dabei belassen und keine alten Wunden aufreisen. Aber das ist mein persönliches Problem mit dem bisherigen Umgang mit der Raumzeit.

Gruß
Aveneer

Orbit
31.01.2008, 23:11
aveneer

Die Raumzeit wird hier aber recht deutlich beschrieben – so denke ich. Gut man kann das Netz unendlich dicht machen, aber dann ist es nicht mehr quantisiert?
Macht man ja nicht. Die Abmessungen sind in Planck-Längen (1,61E-35m) gedacht.

Nur glaube ich dass diese Struktur - im Raum „liegt“
Sie 'liegt' nirgends rum. Aus der Sicht der LQG IST das Spin-Netzwerk die Raumzeit - wohlverstanden: die RaumZEIT und nicht der Raum; denn es ist eine dynamische Struktur.

Gruss Orbit

ins#1
31.01.2008, 23:20
LOL!
Ob ich jemals wieder Schaum sehen werde ohne ans Universum denken zu müssen?

In welcher Art von Steckdose diese Schaumgeräte stecken ist Frage. Dank des vielen Sch(R)aums mittlerweile und der vermeintlich winzigen Größe der Schaumgeräte dürfte es schwer werden jemals den Stecker zu finden. Da scheint mir der liebe Gott die Bedienungsanleitung vorher nicht gelesen zu haben...

ps. die Seifenlauge in der Maschine wäre dann vom Typ Quintessenz, oder?

Orbit
31.01.2008, 23:31
ps. die Seifenlauge in der Maschine wäre dann vom Typ Quintessenz, oder?
Na ja, wenn Du dem unbedingt so sagen willst...Sie besteht bei mir einfach aus Raumquanten, die sich vermehren. Was sollten sie auch anderes tun? Wenn es echte Raumquanten sind, können sie ihre Grösse nicht ändern, sich also nicht dehnen, wie Du weiter oben meintest, sonst wären sie keine Raumquanten. Übrigens ihre Grösse ist Plancklänge ^3.

In welcher Art von Steckdose diese Schaumgeräte stecken ist Frage.
Das ist sogar die entscheidende Frage. Ich vertrete die Ansicht, dass sie eine eigene Steckdose haben, also nicht an die drei andern Grundkräfte gekoppelt sind. Eigentlich sagt das auch Einsteins Raumzeitkonzept, meine ich. Warum man da krampfhaft eine Verbindung zur Energie konstruieren will, welche in der em, in der schwachen und in der starken WW wirkt, verstehe ich eigentlich nicht.
Gruss Orbit

komet007
01.02.2008, 09:34
Ist denke ich eine eher ungewöhnliche Erklärung – da gibt es Gegenwind – das kenne ich:o

Hallo Aveneer

Energie bleibt auf der Strecke, da die Photonen gegen Gravitation Arbeit aufwenden müssen.
Jeglicher Energieverlust steht mit Arbeitsaufwand in Verbindung, oder fühlst du dich nach einem harten Arbeitstag frisch und ausgeruht?

Gruß

Orbit
01.02.2008, 11:21
komet007
Mit dieser Formulierung siedelst Du doch den Effekt in der klassischen Mechanik an. Er muss aber relativistisch beschrieben werden. Es geht nicht um Energieumwandlung. Die Dilatationsfaktoren der RT sind dimensionslos.
Orbit

HEKTOR03
01.02.2008, 11:58
Hallo,

ich bin neu hier, und mich interessiert brennend warum eigentlich Massen den Raum krümmen...bei recherchen im Internet stosse sich zwar ständig auf diese Eigenschaft der Massen aber ich konnte noch es noch nicht herauslesen warum das so ist... vielleicht verstehe ich es auch nicht ;)

Danke für die Antworten

Diese Frage wird so lang offen bleiben, bis wir den Grund für die Masse selbst haben. Wir wissen bisher nur das es Massen gibt, können aber noch nicht genau sagen warum Massen entstehen. (Die wirkliche Ursache ist offen)

Es gibt einige theoretische Modelle die Masse erklären könnten. Vielleicht beschreibt das sogenannte Higgsteilchen die Masse. Bisher wurde aber noch kein Higgsteilchen nachgewiesen.

Es lohnt sich die Frage in ein paar Jahren (Relativ...) erneut zu stellen. Dann werden wir die Frage vielleicht auch konkret beantworten können. Alle derzeitigen Erklärungen beruhen auf Folgeerscheinungen - die Masse mit sich bringt. Woher Teilchen ihre Masse haben, die schließlich die Gravitation erzeugen, weis man "noch" nicht.

Grüße

aveneer
01.02.2008, 12:17
@Kommet

Energie bleibt auf der Strecke…
Und wo soll sie hin? Arbeit bleibt nicht auf der Strecke, sie wir max. „umgewandelt“ (wobei umgewandelt ein schlechter begriff ist)

.. oder fühlst du dich nach einem harten Arbeitstag frisch und ausgeruht.
Nein aber (-wenn ich nicht beim Staat bedienstet wäre :D) hätte ich aber dafür auch was geleistet!

Zudem werden Wellen nicht „schneller“, hier besser blauverschobden, wenn die Dichte des Mediums zunimmt? Dann würde es wieder passen ;-)

So sehe ich zumindest das Spinnenetz des Raumes, je höher die Masse (Energie) desto „engmaschiger“ wird das System – bis zum Plankabstand. Im leeren Raum wird der Abstand größer.

Auch ich denke wie Orbit, dass die relative Energie eines Photons also nicht durch Arbeit erklärt werden kann. D
ie Frage ist nur ändert sich relativ das Photon oder unsere „Eichgrößen“.

Nach A.E. die Photonen und nicht die „Eichgrößen“.

Wenn unsere Photonen auf der Erde durch das Gravitationsfeld blauer werden (man benötigt mehr Energie um sie zu erzeugen, dann werden die anderen im Vergleich Energieärmer.
Das was du als Rotverschiebung misst ist also „nur“ der relative Unterschied zwischen den physikalischen Gegebenheiten von der Quelle zu uns. Das Photon hatte von Anfang an eine niedrigere Energie (entsprechend dem Gravitationsfeld). Das Gravitationsfeld ist wie eine Beschleunigung zum Massenzentrum. Eine Lichtemission entgegen der Bewegungsrichtung ist aber immer Rotverschoben!?
Licht das also entgegen der Bescheunigung (im übertragenen Sinne entgegen der „Bewegungsrichtung“) aus einem Massenzentrum emittiert wird, ist wie ein Photon aus einem bewegten Objekt, von Anfang an Rotverschoben!

Das bedeutet das wenn ein Beobachter diese Photonen als Eichgröße nimmt, Photonen aus einem "kleinren" Gravitationsfeld blauverschoben sind – Für ihn, denn seine Photonen unterliegen bei der Entstehung dem größeren Gravitationsfeld.

Nach meinem Empfinden handelt es sich hier also um eine Veränderung der Eichgrößen! Hoffe man kann das hier in diesem speziellen fall – mal so sehen? :o

Gruß
Aveneer

Orbit
01.02.2008, 12:42
aveneer

Zudem werden Wellen nicht „schneller“, hier besser blauverschobden, wenn die Dichte des Mediums zunimmt? Dann würde es wieder passen ;-)
Das Gravitationsfeld ist kein Medium. Photonen werden nicht langsamer. Sie ändern aber ihre Frequenz: Bewegen sie sich im Potentialtopf abwärts, erhöht sie sich, ist ihre Bewegungsrichtung aufwärts, wird sie geringer.
Das beschreibst Du ja im zweiten Teil Deines Beitrags selbst so, und Deine Beschreibung deckt sich in etwa mit jener von mac.


So sehe ich zumindest das Spinnenetz des Raumes, je höher die Masse (Energie) desto „engmaschiger“ wird das System – bis zum Plankabstand. Im leeren Raum wird der Abstand größer.
Das Netzwerk der LQG heist Spin-Nework und nicht Spider-Network ;-)
Ich denke, Deine Auffassung von 'weit-' und 'engmaschig' ist nicht richtig, weil Du's nur räumlich siehst. Das Spin-Netzwerk ist ein Raumzeit-Konzept.

Herzliche Grüsse
Orbit

komet007
01.02.2008, 12:59
Und wo soll sie hin? Arbeit bleibt nicht auf der Strecke, sie wir max. „umgewandelt“ (wobei umgewandelt ein schlechter begriff ist)

Hallo Avenner

Das Licht muss Energie aufwenden, um dem Gravitationsfeld zu entkommen und wird dabei rotverschoben, so lautet mein allgemeines Verständnis dieses Phänomens.
Das Gravitationsfeld stellt dabei den ensprechenden Widerstand dar. Man könnte auch sagen, im Gravitationsfeld läuft die Zeit langsamer, wobei dann die Zeit der Widerstand wäre.
Per Definition kann man das aus meiner Sicht drehen wie man will, wichtig ist was hinten dabei rauskommt. ;)


Nein aber (-wenn ich nicht beim Staat bedienstet wäre :D) hätte ich aber dafür auch was geleistet!

Dann bist du nach der Arbeit sogar blauverschoben? :D


Zudem werden Wellen nicht „schneller“, hier besser blauverschobden, wenn die Dichte des Mediums zunimmt? Dann würde es wieder passen ;-)

So sehe ich zumindest das Spinnenetz des Raumes, je höher die Masse (Energie) desto „engmaschiger“ wird das System – bis zum Plankabstand. Im leeren Raum wird der Abstand größer.

Übertragen auf ein Druckmodell bedeutet dies nun, um eine Masse erhöht sich die Raumdichte, der Widerstand für Photonen erhöht sich dabei, was wieder zur Rotverschiebung führt. Ich komme beim besten Willen zu keiner Blauverschiebung, tut mir leid.
Im Grunde weiss ich was du meinst. Aufgrund eines engmaschigeren Raumgitters sollte sich deiner Meinung nach die Frequenz von Photonen erhöhen. Das enspricht meiner Meinung nach nicht der Realität, bei mir kommt da ein erhöhter Widerstand raus.

Gruß

Orbit
01.02.2008, 13:15
Ich komme beim besten Willen zu keiner Blauverschiebung, tut mir leid.

Also war's doch kein Missverständnis, wie Jonas freundlicherweise eingeräumt hatte.
Orbit

aveneer
01.02.2008, 13:47
Hi Orbit,

Das Gravitationsfeld ist kein Medium.
Das sehe ich auch so. Aber wenn schon jemand mit Dichte arbeiten möchte, dann sollte man das beachten. Ich habe irgendwie ein verschobenes Denken wenn es um Hilfe geht.:)

Das beschreibst Du ja im zweiten Teil Deines Beitrags selbst so, und Deine Beschreibung deckt sich in etwa mit jener von mac.
Echt . Aber das spricht gegen die RT? Denn das Photon wäre doch irgendwie so verändert, als ob die physikalischen Gesetzte abhängig vom Bezugssystem sind? O.K es handelt sich hierbei um ein beschleunigtes System und fällt somit aus A.E. Postulat „heraus“.

Aber ist es dann RT? Das Photonen die entgegen der Bewegungsrichtung emittiert werden, rotverschoben sind, hat mit der RT doch gar nichts zu tun? Nun Gravitation dann doch wieder?

Egal – MAC und Ich sehen das also ähnlich :confused:

Ich denke, Deine Auffassung von 'weit-' und 'engmaschig' ist nicht richtig, weil Du's nur räumlich siehst. Das Spin-Netzwerk ist ein Raumzeit-Konzept.
Das kann gut sein – Man wird ja nicht gerade eingeladen sich damit zu beschäftigen. Da geht es gleich in die Tiefe. Mal sehen wie es sich entwickelt. (Die Berechungen werden sicher nicht falsch sein – Darauf (Die Ergebnisse) kann man auch als Raumzeit-loser zurückgreifen ;-))

@Komet,


Das Licht muss Energie aufwenden, um dem Gravitationsfeld zu entkommen und wird dabei rotverschoben, so lautet mein allgemeines Verständnis dieses Phänomens.
Ich verstehe diese Überlegung eigentlich überhaupt nicht? :(
Wenn ich Energie aufwenden muss – dann nur wenn ich gleichzeitig eine abgeben kann! An was gibt das Photon denn Energie ab? Fallen kleine Energiequanten in Richtung Gravitationszentrum (Energetische Schweißtropfen :D). Wenn es Energie kostet durch den dichteren Raum zu kommen – dann müsste der Raum beim durchqueren wärmer werden?

Energieabgabe = Energieaufnahme !
Photon = Was?

Gruß
Aveneer

HEKTOR03
01.02.2008, 14:13
Auch ich würde mich über eine Antwort der eigentlichen Frage sehr freuen. :confused:

Orbit
01.02.2008, 14:28
aveneer

Aber das spricht gegen die RT? Denn das Photon wäre doch irgendwie so verändert, als ob die physikalischen Gesetzte abhängig vom Bezugssystem sind? O.K es handelt sich hierbei um ein beschleunigtes System und fällt somit aus A.E. Postulat „heraus“.
Bringst Du da nicht die SRT und die ART durcheinander? In der ART gibt es keine Inertialsysteme wie in der SRT. Das Phänomen hier hat nichts mit Geschwindigkeiten von Inertialsystemen zu tun, sondern mit Masse und Abstand. Der Dilatationsfaktor ergibt sich denn auch aus 1 - G*M/(c^2*r).

Aber ist es dann RT? Das Photonen die entgegen der Bewegungsrichtung emittiert werden, rotverschoben sind, hat mit der RT doch gar nichts zu tun?
Ich nehme an, Du meinst die Bewegungsrichtung des emittierenden Himmelskörpers. Da gilt die SRT und der geschwindigkeitsabhängige Dilatationsfaktor: sqrt(1 - (v/c)^2). Die beiden Effekte addieren sich, allerdings ist der Effekt der ART sehr gering und kann nur im kosmischen Nahbereich, wo die Relativgeschwindigkeiten der Himmelskörper >> c sind, u.U. überwiegen.

An was gibt das Photon denn Energie ab? Fallen kleine Energiequanten in Richtung Gravitationszentrum (Energetische Schweißtropfen ). Wenn es Energie kostet durch den dichteren Raum zu kommen – dann müsste der Raum beim durchqueren wärmer werden?
Betrachte die abgegebene Energie eines Photons, das sich vom Gravitationszentrum entfernt als im Gravitationsfeld gespeicherte Lageenergie, die das Photon wieder zurückerhält, wenn es sich wieder einem GZ nähert. Mit Thermodynamik hat das nichts zu tun.
Gruss Orbit

Orbit
01.02.2008, 14:36
HEKTOR03
Falls Du die Eingangsfrage dieses Threads meinst: die wurde bereits auf der ersten Seite in den Beiträgen 3 - 5 beantwortet und im Beitrag 6 vom Threaderöffner verdankt.
Orbit

HEKTOR03
01.02.2008, 14:52
Hallo Orbit,

hab es gelesen und abgehakt!

Gruß

komet007
01.02.2008, 14:52
Betrachte die abgegebene Energie eines Photons, das sich vom Gravitationszentrum entfernt als im Gravitationsfeld gespeicherte Lageenergie, die das Photon wieder zurückerhält, wenn es sich wieder einem GZ nähert. Mit Thermodynamik hat das nichts zu tun.

Ehrlich Leute, langsam blicke ich nicht mehr durch, worum geht es euch jetzt eigentlich? Geht es jetzt immer noch um den Wiki Artikel, wo Photonen von einer Sternoberfläche emittiert werden und dessen Gravitationsfeld überwinden müssen, oder geht es um Photonen, die eine Gravitationslinse passieren. Ich bin jedenfalls immer noch bei der Linse und da gibt es keine Blauverschiebung!
Mich interessiert nur, und das war auch Aveneers Frage, warum ein Lichtstrahl rotverschoben wird, wenn er eine Gravitationslinse, sprich Raumkrümmung passiert. Schluss, aus, fertig nochmal!

pauli
01.02.2008, 15:01
Mich interessiert nur, und das war auch Aveneers Frage, warum ein Lichtstrahl rotverschoben wird, wenn er eine Gravitationslinse, sprich Raumkrümmung passiert.
weil ihm offenbar Energie entzogen wird:

Betrachte die abgegebene Energie eines Photons, das sich vom Gravitationszentrum entfernt als im Gravitationsfeld gespeicherte Lageenergie, die das Photon wieder zurückerhält, wenn es sich wieder einem GZ nähert.

Orbit
01.02.2008, 15:17
komet007
Im Gegensatz zu mac, der im Beitrag 29 auf Seite 3 dieses Threads die Auffassung vertritt, Licht würde Gravitationslinsen rotverschoben verlassen, nehme ich an, dass es per Saldo keine Verschiebung gibt. Ist es nicht so, dass das Licht erst in den Potentialtopf der Linse fällt, dabei blauverschoben wird; aber dann aus diesem Topf wieder rauskrabbelt und um denselben Betrag wieder rotverschoben wird?
Orbit

mac
01.02.2008, 15:28
Hallo,


Auch ich würde mich über eine Antwort der eigentlichen Frage sehr freuen. :confused:

in A.Müller’s Lexikon gibt es einige Antworten dazu
http://www.wissenschaft-online.de/astrowissen/lexdt.html

Suchbegriff Gravitationsrotverschiebung (es gibt jede Menge Einträge dazu)

einige ausgewählte:
(Die Kapitelzahlen tauchen nur in der PDF-Form des Lexikons auf, die Überschriften der Unterkapitel sind aber gleich.)
http://www.wissenschaft-online.de/astrowissen/lexdt_a03.html#art
2.12.5 Konsequenzen der ART

http://www.wissenschaft-online.de/astrowissen/lexdt_d02.html#dop
5.9.5 Vorsicht: drei Arten der Rotverschiebung!

http://www.wissenschaft-online.de/astrowissen/lexdt_r06.html#z
19.30.8 Problem mit Energieerhaltung? Nein!

Herzliche Grüße

MAC

mac
01.02.2008, 15:50
Hallo Orbit,


Ist es nicht so, dass das Licht erst in den Potentialtopf der Linse fällt, dabei blauverschoben wird; aber dann aus diesem Topf wieder rauskrabbelt und um denselben Betrag wieder rotverschoben wird?im Prinzip schon.

Schade, daß die angekündigte Funktion Upload von Dateianhängen noch nicht implementiert ist, dann wäre es einfacher zu beschreiben was ich meine.

Zunächst mal: Es ist eine rein qualitative Überlegung, deren Quantität ich nur mit einer kleinen Simulation abschätzen könnte. (Hatte ich schon mal gemacht, finde ich aber jetzt nicht so schnell)

Wenn Du den Weg eines einzelnen Photons verfolgst, dann nähert es sich der Gravitationslinse auf einer anderen Linie, als es sie wieder verläßt. Es zählen dabei nur die Photonen, die uns (im Fokus der Gravitationslinse) auch erreichen; andere sehen wir ja gar nicht. Stell Dir das klassische Bild eines Brennglases vor, mit einer Brennweite von z.B. 10 cm. Das Licht kommt parallel zur optischen Achse an, wird aber beim Passieren des Glases zur optischen Achse hin abgelenkt. Auf den dann folgenden ersten 10 cm hin zum Fokus, sind besonders die Randstrahlen näher am Schwerpunkt des Brennglases, als sie es vorher auf dem Weg zum Brennglas hin waren.

Herzliche Grüße

MAC

komet007
01.02.2008, 16:12
http://www.wissenschaft-online.de/astrowissen/lexdt_d02.html#dop
5.9.5 Vorsicht: drei Arten der Rotverschiebung!

http://www.wissenschaft-online.de/astrowissen/lexdt_r06.html#z
19.30.8 Problem mit Energieerhaltung? Nein!


Schwere Geburt, Auszug dazu von Andreas Müller, er schreibt das sogar genauso wie ich (da bin ich aber froh):


Hier müssen die Lichtteilchen gegen ein Gravitationsfeld Arbeit verrichten, um ihm zu entkommen und verlieren dabei Energie. Deshalb werden sie zum roten Ende des Spektrums verschoben.

Vergesst endlich den Wiki Artikel! Wiki ist für mich schon lange keine Referenz mehr.
Können wir nun bitte wenigstens Andreas Müller als Referenz dazu betrachten? Danke!

Ach Mac, hast du von Andreas Müller zum Thema Paarvernichtung eigentlich eine Antwort bekommen?

Gruß

mac
01.02.2008, 16:16
Hallo Wolfgang,


Ach Mac, hast du von Andreas Müller zum Thema Paarvernichtung eigentlich eine Antwort bekommen?nein, leider nicht. Ich bin schon ganz traurig. :(

Vielleicht weis ja Stefan Deiters was dazu zu sagen?

Herzliche Grüße

MAC

Ich
01.02.2008, 16:38
Licht, das eine Gravitationslinse passiert, wird effektiv weder rot- noch blauverschoben.
Wenn Licht in die Linse eintritt, wird es blauverschoben, beim Austritt rotverschoben. Wenn in der Linse Licht weggenommen wird oder dazukommt, dann passiert folgendes:
dazukommen: Das Licht muss aus dem Feld raus und wird dabei rotverschoben. Emissionslinien aus der Linse wären also rotverschoben.
weggenommen: das Licht kommt blauverschoben rein, dort wird eine bestimmte Frequenz rausgenommen, dann geht es rotverschoben wieder raus. Die rausgenommene Frequenz (Absorptionslinie) ist rotverschoben.

Außerdem:
Rot- und Blauverschiebung sind relative Konzepte. Wenn sich zwei Objekt voneinander entfernen, sehen sie das Licht des anderen rotverschoben. Bewegung ändert nichts an den absoluten Eigenschaften dieser Objekte (wie z.B. mit welcher Frequenz sie Licht ausssenden). Die Rot- oder Blauverschiebung ist ausschließlich von der relativen Bewegung des Absorbers zum Emitter abhängig. Ein und dasselbe Photon kann beliebige Frequenz haben, je nach dem wer es misst.

Orbit
01.02.2008, 17:03
Vergesst endlich den Wiki Artikel! Wiki ist für mich schon lange keine Referenz mehr. Können wir nun bitte wenigstens Andreas Müller als Referenz dazu betrachten? Danke!

Da widerspricht niemand niemandem. Weder Wiki dem Müller-Artikel, noch Deine Aussage jener von Müller. Das ist doch klar. Es ging auch nicht um diese Aussage,

Hier müssen die Lichtteilchen gegen ein Gravitationsfeld Arbeit verrichten, um ihm zu entkommen und verlieren dabei Energie. Deshalb werden sie zum roten Ende des Spektrums verschoben.
sondern um den Kontext, in den Du sie eingebettet hast. Da konnte der Eindruck entstehen, Du würdest dies - unabhängig von der Bewegungsrichtung des Lichtes - immer so sehen wollen. Und das wäre falsch.
Orbit

jonas
01.02.2008, 17:36
Danke IceAge, dass nun von kompetenter Seite genau das bestätigt wird, was ich in post 27 geschrieben habe. Habe dann doch ein wenig von der ART verstanden :)

mac
01.02.2008, 18:06
Hallo Orbit,


Licht, das eine Gravitationslinse passiert, wird effektiv weder rot- noch blauverschoben.Ich hat recht. Mein Fehler war diese Vorstellung:
Stell Dir das klassische Bild eines Brennglases vor, mit einer Brennweite von z.B. 10 cm. Das Licht kommt parallel ...das gibt es nur bei Glaslinsen, nicht bei Gravitationslinsen. Das Licht wird nicht erst abgelenkt, wenn es auf 'gleicher Höhe' mit der Gravitationslinse ist, sondern schon vorher, daher gilt immer: Einfallswinkel = Ausfallswinkel und dann gibt es auch keine unterschiedlichen Abstände zwischen Annäherung und Entfernung.

Tut mir leid, die Verwirrung die ich da gestiftet hab' :o

Herzliche Grüße

MAC

Orbit
01.02.2008, 18:21
Ich hat recht.
Und das findet auch Jonas.
Und was ist mit mir? Zufälligerweise in die richtige Richtung gekläfft oder so? :-))

Die Grafik im Wiki-Artikel zeigt übrigens den Sachverhalt sehr schön: Der Lichtstrahl wird beim Eintritt ins G-Potential der G-Linse und beim Austritt symmetrisch gebogen.
Ich denke, hier suggeriert halt der Ausdruck 'Linse' die unzutreffende Vorstellung. Die ist nicht mehr oder weniger flach, wie die optische Linse.
Orbit

jonas
01.02.2008, 18:41
Und was ist mit mir? Zufälligerweise in die richtige Richtung gekläfft oder so? :-))
LOOOL, köstlich. Ich gluckse immer noch. So, jetzt muss ich mir erstmal die Tränen aus den Augen wische ... seh nix mehr was ich tippe :D:D:D

mac
01.02.2008, 18:55
Hallo Orbit,


Und was ist mit mir? Zufälligerweise in die richtige Richtung gekläfft oder so? :-))daß ich nicht geschrieben habe 'Hallo Ich,' sondern 'Hallo Orbit,' gibt Dir da gar nichts zu denken?

Herzliche Grüße

MAC

Orbit
01.02.2008, 19:21
Doch. Eben.
:-))))))))))
Auch herzliche Grüsse
Orbit

aveneer
01.02.2008, 21:34
Hallo,
zunächst bin ich froh, dass bei Gravitationslinsen keine Rot-/Blauverschiebung zu beobachten ist. Zumindest in diesem kleinen Kreise.
Aber nach ICH`s Beispiel, könnte ich mir doch einen solchen Effekt vorstellen und zwar wenn ein SL sich schnell vor einer Galaxie vorbeibewegt. Dann wäre der Einstein-Ring (Bewegung rechts nach links) rechts rotverschoben und links blauverschoben? Allerdings müsste das SL verdammt schnell sein!

Gruß
Aveneer

Orbit
01.02.2008, 22:02
aveneer
Es gibt Szenarien, bei denen ich besser davon absehe, mir die vorzustellen, weil sich nebst der Raumzeit auch mein Verstand zu verbiegen beginnt und definitiv in eine höhere Dimension tunnelt, wenn ich mir zu überlegen beginne, aus welchen Gründen sich der Fragende dieses extrem unwahrscheinliche Ereignis aus den Fingern gesogen haben könnte. ;-)
Orbit

jonas
01.02.2008, 22:15
@aveneer
Hast Du da so etwas wie einen Mach'schen Kegel im Sinn? Oder weshalb sollte ein sich sehr rasch vorbeieilendes SL in Bewegungsrichtung blau und dahinter rot verschieben? Aber selbst wenn ein irgendwie gearteter Mach'scher Kegel die Raumzeit vorne stauchen und hinten eine Art "Windschatten" entstehen lassen sollte, so hätte dies genauso viel oder wenig Einfluss auf den Gesamteffekt wie eine relativ ruhende Linse.

Entscheidend ist das Gravitationspotenzial an der Quelle und dasjenige am Ort des Beobachters. Was dazwischen liegt ist - abgesehen von Emissionen und Absorptionen auf diesem Weg - ohne Einfluss.

aveneer
01.02.2008, 23:22
@ Orbit

wenn ich mir zu überlegen beginne, aus welchen Gründen sich der Fragende dieses extrem unwahrscheinliche Ereignis aus den Fingern gesogen haben könnte.
Der Grund war, dass ich mir nicht vorstellen konnte das Photonen durch den G-Linseneffekt rotverschoben werden. Außer….
http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/0,1518,527833,00.html & ähnliche Berichte
Und
Wenn das Photon knapp dem SL entkommt (hinter ihm, haarscharf am A r s c h vorbei zieht) , hat keine Blauverschiebung durch das SL erfahren, wird aber gravitativ danach angezogen:
Daher Netto Rot?
Andere werden nur „angezogen“ und erfahren weniger Anziehung wenn sie am SL vorbei sind, da das SL sich davon bewegt.
Netto: Blau?
Immer noch so aus den Fingern gesogen? :rolleyes:

@Jonas

Hast Du da so etwas wie einen Mach'schen Kegel im Sinn?
Kann sein? Muss aber erst nach dem Begriff googeln :o

Gruß
Aveneer

komet007
01.02.2008, 23:49
Licht, das eine Gravitationslinse passiert, wird effektiv weder rot- noch blauverschoben.

Hallo Ich

Ist die Zeit im Gravitationsfeld nicht grundsätzlich eine andere als ausserhalb des Feldes? Egal ob ein Lichtstrahl nun in die Linse ein oder austritt?

Gruß

jonas
02.02.2008, 01:36
Hi Komet

Ich werde mal versuchen an Stelle von IceAge zu antworten: Ja, die Zeit im Inneren eines Gravitationsfeld ist einem anderen Ablauf unterworfen als in seinem Äusseren. Beschleunigte Uhren gehen langsamer.

Aber der Trick ist: langsamer als wessen Uhr ;) Die Uhr, zu der Bezug genommen wird ist immer die am Handgelenk des Beobachters. Gedankliches Springen zwischen mehreren Beobachtern, die von verschiedenen Stellen aus das selbe Ereignis beobachten und darüber Nachrichten austauschen, führen bei SRT und ART immer sehr schnell ins Schleudern. Am besten ist sich anzugewöhnen, dass man der einsame Beobachter ist und die Uhr am Handgelenk die einzige verlässliche Quelle ist, der Anker sozusagen.

Ein Beispiel wie das Springen einen in die totale Verwirrung führen kann: SRT ... zwei Raumschiffe fliegen aufeinander zu. Der eine Pilot A weiss, dass die Uhr des anderen Piloten B langsamer geht als die eigene. Und auch Pilot B weiss, dass die des A langsamer geht als die eigene. Nun, zum Geier, welche Uhr geht nun wirklich langsamer? :D

Bei der Spektralverschiebung ist es jetzt aber etwas intuitiv einfacher: Beide fliegen aufeinander zu und leuchten sich mit ihren Scheinwerfern an. Jeder Pilot sieht den Scheinwerfer des Anderen blauverschoben. Dies ist jetzt wieder intuitiv einleuchtend.

Das mit der gravitativen Spektralverschiebung lässt sich alleine mit dem Blick auf die Uhr des Beobachters ermitteln. Reitet der Beobachter auf dem Photon durch das All, dann wird der Beobachter feststellen, dass die Frequenz des Lichts sich niemals ändert. Denn auch seine Uhr geht mal schneller und mal langsamer, je nach dem Gravitationspotenzial, das er und das Photon gerade durcheilt. Er bekommt von diesen Veränderungen nichts mit, für ihn ist und bleibt eine Sekunde das, was ihm seine Uhr anzeigt.

Die gravitative Spektralverschiebung ist jetzt aber etwas, was ein Beobachter an der selben Stelle von verschiedenen Quellen feststellt. Er weiss von Stern A, dass er in einem bestimmten Gravi Potenzial liegt und misst seine Strahlung. Von einem vergleichbaren Stern B weiss er, dass er in einem anderen Gravipotenzial liegt, und misst wieder seine Strahlung. Jetzt sind die Spektren aber nicht deckungsgleich, weil die physikalischen Vorgänge an den verschiedenen Orten unterschiedlich schnell ablaufen.

Jetzt bewegt sich der Beobachter: Er schaut sich den selben Stern immer wieder an während er dicht an einem Neutronenstern vorbeifliegt. Der Stern selbst strahlt immer mit der selben Frequenz. Aber der Beobachter wird nun während seines Vorbeifglugs Spektralverschiebungen beobachen, und zwar nur deswegen, weil seine Uhr gegenüber der Uhr beim Stern plözlich immer langsamer läuft und nach dem Vorbeiflug dann wieder schneller.

Vielleicht hilft dies nun zu verstehen wo die Referenzpunkte sind. Mir ist klar, dass man bei SRT und ART sein Hirn dreimal verknoten muss. Aber mir hat der Satz von Harald Lesch geholfen: Zeit ist das, was ich mit meiner Uhr messe. Nimm dies als Anker und Haltegriff auf dem Weg durch die Klippen der Relativität. ;)

komet007
02.02.2008, 03:02
Auszug von Andreas Müller:


Das, was ein ruhender Außenbeobachter in ein Schwarzes Loch fallen sieht, wird ab einer kritischen Nähe in seiner Bewegung 'eingefroren' (engl. freezing effect). Die Ursache ist die gravitative Zeitdilatation: Zeitintervalle, in denen der Außenbeobachter etwas einfallen sieht, werden gedehnt und zwar ins Unendliche, wenn der Ereignishorizont erreicht wird. Vollkommen äquivalent ist es zu sagen, dass am Ereignishorizont die Rotverschiebung unendlich bzw. der Rotverschiebungsfaktor null wird.
http://www.wissenschaft-online.de/astrowissen/lexdt_h05.html

Ebenso verhält es sich m.E. auch bei einer Gravitationslinse. Solange sich der Lichtstrahl innerhalb des Gravitationsfeldes befindet, erscheint er für einen aussenstehenden Beobachter rotverschoben.

jonas
02.02.2008, 03:44
Hi Komet

Solange sich der Lichtstrahl innerhalb des Gravitationsfeldes befindet, erscheint er für einen aussenstehenden Beobachter rotverschoben.
Das ist auch prinzipiell richtig. Aber der Beobachter muss auch den Lichtstrahl dann dort beobachten können. Das heisst, der Beobachter muss sich ebenfalls im starken Gravitationspotenzial befinden.

Man kann nicht einfach von aussen einen Beobachter beobachten. Wie ich oben gesagt habe: sobald Du verschiedene Beobachter miteinander kommunizieren lässt, dann gerät das Ganze ins schwimmen.

Vermeide Dir in Deinen Gedanken einem Beobachter zuzusehen, der Dir seine Messungen zuruft, denn dann wird es krawotisch ;) DU bist der Beobachter, und nur Du misst etwas. Gehe mal für eine Weile diese eingleisige Strecke.

Wenn Du diese Strecke dann kennst, dann kannst Du mal versuchen auf die Messungen anderer Beobachter zu schauen, die Dir diese hinterlassen haben.

Orbit
02.02.2008, 03:51
komet007

Ist die Zeit im Gravitationsfeld nicht grundsätzlich eine andere als ausserhalb des Feldes?
Wo wäre ausserhalb? Das G-Feld ist unendlich.

Solange sich der Lichtstrahl innerhalb des Gravitationsfeldes befindet, erscheint er für einen aussenstehenden Beobachter rotverschoben.
Weil Du das auf die Beschreibung A. Müllers vom Geschehen am Ereignishorizont des SL schreibst, vermute ich, dass Dir da der räumlich scharf definierte Ereignishorizont und das G-Feld durcheinander geraten.

Zur Zeitdilatation im G-Feld: Der Dilatationsfaktor ändert sich mit dem Abstand r zum GZ. t' = t(1-GM/c^2*r). Die Uhr geht langsamer, wenn r kleiner wird - am Ereignishorizont bleibt sie stehen - und sie geht schneller, wenn sich die Uhr vom GZ entfernt.
Bei der Frequenz des Lichts ist es gerade umgekehrt: Sie wird höher, wenn sich der Lichtstrahl dem GZ nähert und niedriger, wenn sich der Lichtstrahl vom GZ entfernt.
f' = f(1/(1-GM/c^2*r))

Orbit

Orbit
02.02.2008, 05:25
Jonas
Was Du in Deinem letzten Beitrag schreibst, sehe ich auch so.
Aber Dein vorletzter scheint mir für Wolfgang wenig hilfreich zu sein, weil Du in Deiner Erklärung, wie Du selbst sagst

Mir ist klar, dass man bei SRT und ART sein Hirn dreimal verknoten muss.
die Sichtweise der SRT mit jener der ART mischst. Weniger verknoten wäre besser; denn so entstünden weniger unnötige Knoten. ;-)

die Zeit im Inneren eines Gravitationsfeld ist einem anderen Ablauf unterworfen als in seinem Äusseren. Beschleunigte Uhren gehen langsamer.

Wieso bringst Du hier Beschleunigung ins Spiel? Wie ich bereits Wolfgang geschrieben habe, verändert sich der gravitative Dilatationsfaktor nur mit der Distanz zum GZ.
Dein Ausflug in die SRT, um das Äquivalenzprinzip zu erklären, ist ein unnötiger Umweg; denn in der ART gibt es keine Inertialsysteme.
Am Schluss bringst Du dann ein Beispiel, bei dem sich geschwindigkeitsbedingte Spektralverschiebung der SRT und die gravitativ bedingte der ART vermischen

Jetzt bewegt sich der Beobachter: Er schaut sich den selben Stern immer wieder an während er dicht an einem Neutronenstern vorbeifliegt. Der Stern selbst strahlt immer mit der selben Frequenz. Aber der Beobachter wird nun während seines Vorbeifglugs Spektralverschiebungen beobachen, und zwar nur deswegen, weil seine Uhr gegenüber der Uhr beim Stern plözlich immer langsamer läuft und nach dem Vorbeiflug dann wieder schneller.
und prompt verhedderst Du Dich. Nach SRT geht die Uhr des Sterns aus Sicht des Beobachters lansamer, und weil sich der Stern nähert, nimmt er dessen Licht blauverschoben wahr. Nach ART geht die Uhr auf dem Stern auch langsamer, weil sie sich tiefer im Potentialtopf befindet. Aber der Gangunterschied der beiden Uhren wird immer kleiner, je näher der Beobachter dem Stern kommt. Im selben Mass verringert sich die Rotverschiebung des Lichts. Die Effekte der SRT und der ART addieren sich.

Gruss Orbit

lierob
02.02.2008, 14:57
Übertragen auf ein Druckmodell bedeutet dies nun...


hi, wie sieht denn dein druckmodell genauer aus? so dass gravitation gegen den raum abstoßend wirkt aber gegenüber materie anziehend?

komet007
02.02.2008, 15:36
hi, wie sieht denn dein druckmodell genauer aus? so dass gravitation gegen den raum abstoßend wirkt aber gegenüber materie anziehend?

Ganz genau! Es ist allerdings nicht MEIN Druckmodell, es ist DAS Druckmodell des Universums oder wie meinst du kommt eine beschleunigte Expansion zustande? Eine Energiekomponente, genannt Dunkle Energie, soll für die Materie dabei abstoßend wirken.
Zudem gibt es mittlerweile zig Rechenmodelle, die Galaxienhaufen wie Druckgebiete behandeln, um deren Bewegungsabläufe zu simulieren:
http://www.nasa.gov/centers/goddard/news/topstory/2004/0831galaxymerger_hires.html#set4
http://chandra.harvard.edu/press/00_releases/press_030100a2142.html

Und @ Orbit


Wo wäre ausserhalb? Das G-Feld ist unendlich.

Es ist eben nicht unendlich, ansonsten hätte wir wie gesagt keine beschleunigte Expansion, es wäre vielleicht unendlich, gäbe es keine DE.


Zur Zeitdilatation im G-Feld: Der Dilatationsfaktor ändert sich mit dem Abstand r zum GZ. t' = t(1-GM/c^2*r). Die Uhr geht langsamer, wenn r kleiner wird - am Ereignishorizont bleibt sie stehen - und sie geht schneller, wenn sich die Uhr vom GZ entfernt.
Bei der Frequenz des Lichts ist es gerade umgekehrt: Sie wird höher, wenn sich der Lichtstrahl dem GZ nähert und niedriger, wenn sich der Lichtstrahl vom GZ entfernt.

Wieso sollte die Frequenz eines Lichtstrahls höher werden? Für mich klingt das nach wie vor völlig unlogisch. Wenn ich mich selbst als Beobachter im Gravitationszentrum befinden würde, ok, aber nicht wenn ich mich ausserhalb des G-Feldes befinden, wie es sich bei einem Beobachter auf der Erde verhält, des das Licht einer Galaxie durch eine Gravitationslinse beobachtet.
Sobald der Lichtsttrahl in das G-Feld eintritt, wird dieser, ebenso wie es beim Beispiel mit dem S.L. der Fall ist, rotveschoben, da die Zeit für einen aussenstehenden Beobachter schneller verläuft, ergo, muss er einen Frequenzabfall beobachten, da die Zeit innerhalb des G-Feldes langsamer verläuft.

jonas
02.02.2008, 17:18
Hi Komet:
Hier widersprichst Du dir selbst:

Wieso sollte die Frequenz eines Lichtstrahls höher werden? Für mich klingt das nach wie vor völlig unlogisch. Wenn ich mich selbst als Beobachter im Gravitationszentrum befinden würde, ok ...
Ja, richtig.

... aber nicht wenn ich mich ausserhalb des G-Feldes befinden, wie es sich bei einem Beobachter auf der Erde verhält, des das Licht einer Galaxie durch eine Gravitationslinse beobachtet.
Ganz genau, richtig

Und hier ist nun der Widerspruch:
Sobald der Lichtsttrahl in das G-Feld eintritt, wird dieser, ebenso wie es beim Beispiel mit dem S.L. der Fall ist, rotveschoben, da die Zeit für einen aussenstehenden Beobachter schneller verläuft, ergo, muss er einen Frequenzabfall beobachten, da die Zeit innerhalb des G-Feldes langsamer verläuft.Der Beobachter kann keinem Lichtstrahl zusehen, der Lichtjahre von im entfernt gerade irgendwo läuft, sondern nur den Lichtstrahl, der gerade durch seine Pupille auf die Netzhaut trifft. Und genau das hast Du ja zuerst geschrieben.

jonas
02.02.2008, 17:42
@Orbit


die Zeit im Inneren eines Gravitationsfeld ist einem anderen Ablauf unterworfen als in seinem Äusseren. Beschleunigte Uhren gehen langsamer.Wieso bringst Du hier Beschleunigung ins Spiel? Weil es das selbe ist (Äquivalenzprinzip) Es lässt sich einfach besser merken als "einem Gravitationsfeld unterworfene Uhren gehen langsamer"



Jetzt bewegt sich der Beobachter: Er schaut sich den selben Stern immer wieder an während er dicht an einem Neutronenstern vorbeifliegt. Der Stern selbst strahlt immer mit der selben Frequenz. Aber der Beobachter wird nun während seines Vorbeifglugs Spektralverschiebungen beobachen, und zwar nur deswegen, weil seine Uhr gegenüber der Uhr beim Stern plözlich immer langsamer läuft und nach dem Vorbeiflug dann wieder schneller.
und prompt verhedderst Du Dich.
Ich glaube nicht, dass ich mich verheddert habe ;)

Nach SRT geht die Uhr des Sterns aus Sicht des Beobachters lansamer, und weil sich der Stern nähert, nimmt er dessen Licht blauverschoben wahr.Wo habe ich geschrieben, dass der Beobachter sich auf den Stern zubewegt? Er kann sich auch wegbewegen. Und nirgendwo habe ich die Bewegung des Beobachters als eine mit relativistischer Geschwindigkeit verlaufende beschrieben.


Nach ART geht die Uhr auf dem Stern auch langsamer, weil sie sich tiefer im Potentialtopf befindet.Du hast wahrscheinlich übersehen, dass ich ein Linsenphänomen mit meinem Beispiel beschreibe. Es gibt 3 Objekte: Stern, die Linse (in meinem Beispiel der Neutronenstern), und der Beobachter im Raumschiff, der sich an der Linse (Neutronenstern) entlang der Verbindungslinie Stern-Linse vorbeibewegt.

Ich habe das Beispiel eben so gewählt, weil Komet007 die Effekte der Spektralverschiebung (Doppler, gravitativ, kosmologisch) recht gut kennt. Aber Komet007 hat ein Beobachterproblem. Er schaut einem Lichtstrahl zu, wie er gerade durch die Gravitationslinse eilt und vergisst dabei, dass er diesen garnicht sehen kann, denn er muss warten, bis der Strahl von dort sein Auge erreicht. Und damit es soweit kommt, muss der Strahl ja wieder aus dem Gravitationspotenzial herausgekommen sein.

Komet hat es in post 82 ja fast schon erkannt, aber noch nicht völlig :)

ins#1
02.02.2008, 18:03
Hi komet007,



Es ist eben nicht unendlich, ansonsten hätte wir wie gesagt keine beschleunigte Expansion, es wäre vielleicht unendlich, gäbe es keine DE.


klingst aber ganz schön überzeugt von der Idee, dass Gravitation auf große Entfernungen anders wirkt, als nach Einstein. Dann weißt du somit was DE ist und musst es nur noch mathematisch ausformulieren :D:D:D. Nobelpreis wartet, wenn das kein Ansporn ist.
Aber wieso auch nicht. Wenn die Gravitation schon auf kleinsten Skalen nicht mehr funktioniert, wieso dann nicht auch auf den Größten (aus Sicht eines Wissenschaftlers eine berechtigte Frage).
Wenn in Zukunft LISA ebenso wie LIGO keine Gravitationswellen finden, könnte ja was dran sein.



Und damit es soweit kommt, muss der Strahl ja wieder aus dem Gravitationspotenzial herausgekommen sein.


Das unterschreibe ich dir doppelt und dreifach ;)

Gruß
ins#1

komet007
02.02.2008, 18:52
Weil es das selbe ist (Äquivalenzprinzip) Es lässt sich einfach besser merken als "einem Gravitationsfeld unterworfene Uhren gehen langsamer"

Ganz genau, wenn der Beobachter sich zusammen mit einem Lichstrahl im Gravitationsfeld befinden würde, könnte er gar keine Frequenzveränderung feststellen, da die Zeit für Beobachter und Lichtstrahl die selbe wäre.


Ich habe das Beispiel eben so gewählt, weil Komet007 die Effekte der Spektralverschiebung (Doppler, gravitativ, kosmologisch) recht gut kennt. Aber Komet007 hat ein Beobachterproblem.

Ich habe kein Beobachterproblem, eher du, da du dich immer noch am Wiki Artikel orientierst, der interessiert mich in diesem Fall überhaupt nicht. Es geht immer noch um das Licht, das eine Gravitationslinse passiert hat und in die Sichtlinie eines Beobachters auf der Erde gerät.


Er schaut einem Lichtstrahl zu, wie er gerade durch die Gravitationslinse eilt und vergisst dabei, dass er diesen garnicht sehen kann, denn er muss warten, bis der Strahl von dort sein Auge erreicht. Und damit es soweit kommt, muss der Strahl ja wieder aus dem Gravitationspotenzial herausgekommen sein.


Darum geht es doch die ganze Zeit. Der Lichtrahl hat sich, solange er sich im G-Feld befand, auch in einer anderen Zeit befunden. Wenn er das Feld wieder verlässt, hat sich dessen Frequenz letztendlich rotverschoben.

komet007
02.02.2008, 18:54
klingst aber ganz schön überzeugt von der Idee, dass Gravitation auf große Entfernungen anders wirkt, als nach Einstein. Dann weißt du somit was DE ist und musst es nur noch mathematisch ausformulieren :D:D:D. Nobelpreis wartet, wenn das kein Ansporn ist.

Das muss ich gar nicht, das hat Einstein womöglich mit seiner kosmologischen Konstanten bereits getant ;)

ins#1
02.02.2008, 19:31
@komet007:
wäre schon der Hammer wenn Einsteins kosmologische Konstante, die wegen eines völlig anderen Hintergrunds als heute postuliert wurde, korrekt sein sollte. Fällt mir schwer dort eine Verknüpfung herzustellen.
Ein schönes Beispiel für eine physikalische Theorie. Beschreibt die Natur wie sie ist, erklärt aber nicht wieso.

Gruß
ins#1

jonas
02.02.2008, 19:57
Hi Komet007

Ich weiss inzwischen nicht mehr, wie ich es Dir beschreiben soll. Der Wiki Artikel sagt ja nichts anderes, was auch in Deiner homepage steht (bei Spektalanalyse). Ich zitier mal kurz aus Deiner Homepage:
z (grav): (...) Bei Sirius B handelt es sich um einen Weißen Zwerg der mit seinem Gravitationspotential, das 8000 mal über dem unserer Sonne liegt, Lichtstrahlen, die seine Oberfläche verlassen, maßgeblich beeinflusst. Ausschlaggebend dafür ist die Zeitdilation, die sich aus der Allgemeinen Relativitätstheorie ergibt.
Und bei Wikipedia:
Die gravitative Rotverschiebung ist eine direkte Folge der gravitativen Zeitdilatation.

Der Wiki Artikel und Deine eigene homepage sagen also genau das selbe. Daher verstehe ich nicht, warum Du den Wiki Artikel so sehr ablehnst.

Vielleicht ein letzter Versuch von mir:
Sagen wir mal für einen Moment, dass sich ein Photon wie ein ballistischer Körper verhält (tut es zwar nicht, aber für dieses Beispiel soll es mal 'ne Ausnahme machen ;))

Das Photon muss zunächst einmal die Gravitation seines Heimatsterns überwinden und verliert dabei kinetische Energie (will sagen: es verschiebt sich ins rote). Nun kommt das Photon langsam in die Nähe des Gravitationstopfs der Linse. Es fällt hinein, gewinnt an kinetischer Energie (wird also energiereicher, also blauer), fällt vorbei und klettert wieder aus dem Gravitationstopf heraus, verliert also wieder die kinetische Energie, die es zuvor bekommen hat (wird also wieder energieärmer, also wieder genauso rot, wie es zuvor war).

Per Saldo hat das Photon durch die Gravitationslinse weder Energie gewonnen noch verloren.

Bitte nicht falsch verstehen, dies ist jetzt nur eine Analogie. Natürlich ist ein Photon kein ballistischer Körper. Aber vielleicht hilft dieses Beispiel nun die Blockade zu lösen.

komet007
02.02.2008, 20:20
Das Photon muss zunächst einmal die Gravitation seines Heimatsterns überwinden und verliert dabei kinetische Energie (will sagen: es verschiebt sich ins rote). Nun kommt das Photon langsam in die Nähe des Gravitationstopfs der Linse.
Es fällt hinein, gewinnt an kinetischer Energie (wird also energiereicher, also blauer), fällt vorbei und klettert wieder aus dem Gravitationstopf heraus, verliert also wieder die kinetische Energie, die es zuvor bekommen hat (wird also wieder energieärmer, also wieder genauso rot, wie es zuvor war).

Hallo Jonas

Einigen wir uns einfach darauf, dass wir hier verschiedene Ansichten vertreten. Meiner Ansicht nach ist das Photon nach der Gravitationslinse rotverschobener als zuvor, da die Zeit im Gravitationsfeld eine andere war. Für einen aussenstehenden Beobachter hat sich das Photon zeitlich länger im Gravitationsfeld aufgehalten, da ausserhalb die Zeit schneller abläuft. Man könnte sogar sagen, dass es in der Gravitationslinse einen längeren Weg zurückgelegt hat, die Geschwindigkeit des Photons hat sich dabei nicht geändert lt. RT, wohl aber dessen Wellenlänge.

schönen Abend

Orbit
02.02.2008, 20:38
Jonas

Bitte nicht falsch verstehen, dies ist jetzt nur eine Analogie.
Wieso ist das 'nur' eine Analogie?
Meinst Du, weil man sich die Ab- und Zunahme an Energie fälschlicherweise als Ab- Und Zunahme von kinetischer Energie, also von Geschwindigkeit vorstellen könnte? Das geht ja aber nicht, weil das Photon immer mit c unterwegs ist. Energieänderungen des Photons können sich deshalb nur in Frequenzänderungen zeigen.
Die Vorstellung, so wie Du sie hier beschreibst, ist der Hintergrund dessen, was ich bisher in diesem Thread geschrieben habe. Viel ist es nicht, zugegeben, und deshalb brauche ich nun etwas Zeit, um die Beiträge zu verstehen, die heute geschrieben wurden. Insbesondere ist mir nicht klar, wo wir beide uns letzte Nacht missverstanden haben.

Herzliche Grüsse
Orbit

Orbit
02.02.2008, 20:50
Wolfgang

Einigen wir uns einfach darauf, dass wir hier verschiedene Ansichten vertreten.
OK. So kann ich das mal stehen lassen; aber Du hättest bei Deinem ersten Beitrag zu diesem Thema besser gleich gesagt, dass Du eine GdM-Idee vertrittst. Dann wäre nämlich dieser zeitweise etwas genervte Disput nicht entstanden.
Orbit

ins#1
02.02.2008, 21:01
Ich habe nicht im Detail mitverfolgt worüber ihr euch im Grunde uneinig seid, aber vielleicht wäre es hilfreich wenn ihr euch vorher darauf einigt, wie ihr ein Photon betrachtet. Wenn ich mir nämlich das Photon als Teilchen vorstelle was einen Gravitationstopf durchquert mischen sich in die Vorstellung, unter dem Aspekt dass das Photon Gravitation erfährt, quasi automatisch Probleme mit ein. Wenn ich mir den Lichstrahl zwischen mir und der Quelle als Feld vorstelle (in dem das Photon nur eine Welle darstellt) vereinfacht sich die Sache jedoch ungemein, da man gedanklich nicht damit zu kämpfen hat, wie Licht gravitativ spektralverschoben wird, wenn seine Geschwindkeit dabei konstant bleibt.

Gruß
ins#1

Orbit
02.02.2008, 21:09
ins#1
Aus dem Welle-Teilchen Dualismus können schon immer wieder Missverständnisse entstehen; aber inzwischen spielt es für mich keine Rolle mehr, ob man es so wie Jonas oder so wie Du beschreibt. Es kommt ja eh auf's selbe hinaus.
Aber die Differenz zwischen komet007 und den andern hat damit kaum etwas zu tun.

Herzliche Grüsse
Orbit

jonas
02.02.2008, 21:40
Hi Ins#1 und Orbit
Mit der Analogie des massebehafteten ballistischen Körpers habe ich versucht zu zeigen, dass die GravLinse im Endeffekt keinen Einfluss hat. Ist wohl schief gegangen.

Und ich glaube auch nicht, dass komet007 eine GdM These vertritt. Er ist durchaus auf dem Boden des Mainstreams. Ihm fliegen allerdings die verschiedenen Bezugspunkte um die Ohren. Ich bin davon überzeugt, dass komet007 irgendwo gedanklich den Anker der Zeit an einer falschen Stelle legt, bzw. er legt ihn an zwei Stellen gleichzeitig, und das katapultiert ihn dann hinaus.

Der Lichtstrahl verliert oder gewinnt auf seinem Weg keine Energie. Wohin sollte er sie auch abgeben bzw. woher sollte er sie erhalten. Es ist bei der Gravitativen Spektralverschiebung allein und ausschliesslich eine Frage dessen wie schnell die Uhr lief an der Stelle, an der das Photon entstand, gegenüber der Uhr an dem Handgelenk des Beobachters.

Der Beobachter weiss aus seinem Labor im Nebenzimmer, welche Frequenz entsteht, wenn z.B. Wasserstoff zu Helium fusioniert. Und mit genau dieser Frequenz entsteht das Photon auch in einem x-beliebigen Stern.

Deswegen weiss ich, dass der Vorgang, der in meinem Labor - sagen wir mal - zu einer Frequenz von einer Schwingung pro Sekunde führt auch im Stern eine Schwingung pro Sekunde benötigt.

Die Uhr in dem Stern läuft aber langsamer als meine Uhr. Die "Sternsekunde", in der das Photon schwingt, schwingt nun nach meiner Uhr hier nur einmal in zwei Sekunden. Es schwingt also röter.

Und das ist alles, was dahintersteckt. Ich darf nur meine Uhr mit der Sternenuhr vergleichen. Was das Photon während seiner Zeit in der Nähe der Linse angestellt hat ist vollkommen irrelevant. Ihm ist dort nichts passiert.

Orbit
02.02.2008, 21:48
Wolfgang
Könnte es sein, dass Du Dir vorstellst, eine Gravitationslinse funktioniere wie eine optische Linse? Dort wird Licht im Medium tatsächlich abgebremst und zwar je nach Farbe mehr oder weniger. Im Gegansatz zu Glas, beispielsweise, ist aber ein Gravitationsfeld kein Medium. Hier gilt für Licht stets die Vakuum-Lichtgeschwindigkeit.
Die Gravitationslinse muss man sich im Gegensatz zur flachen Glaslinse kugelförmig denken. Auch die Vorstellung eines Potentialtopfes, in den das Photon zuerst hineinfällt und dann wieder heraus krabbelt, funktionert.
Orbit

Orbit
02.02.2008, 22:01
Jonas

Ist wohl schief gegangen.
Wieso? Bei mir ist jedenfalls Deine Botschaft unverschoben angekommen. ;-) Und ins#1 sagt ja nichts anderes.
Ich trage einfach seit drei Jahren keine Armbanduhr mehr, und vielleicht versuche ich mir das alles, im Gegebsatz zu Dir, deshalb ohne eine Uhr vorzustellen.
Das führt aber m. E. normalerweise zu keinen Diskrepanzen zwischen Deinen Beschreibungen und meinen Vorstellungen. Einzig die bereits angesprochene Situation muss ich mir nochmals durch den Kopf gehen lassen.

Herzliche Grüsse
Orbit

aveneer
03.02.2008, 11:32
Vielleicht solltet ihr zuerst klären, ob sich die Frequenz des Photons wenn es auf ein größer werdendes Gravitationsfeld „trifft“ nur aufgrund der „ZD“ verändert oder ob es zusätzlich eine „Beschleunigung“ erfährt – sprich zusätzlich noch Blauverschoben wird.
Werden hier nicht beide Effekte (wenn es beide gibt?) durcheinander geworfen? Komme nämlich langam nicht mehr mit:confused::o
Gibt es die gravitative Blau-/Rotverschiebung Aufgrund der Änderung des Potentials? Oder gibt es nur die gravitative Blau-/Rotverschiebung Aufgrund der „ZD“ (Und dann nur bei der Entstehung). Oder beides :confused

Gruß
Aveneer

Orbit
03.02.2008, 11:52
aveneer
Ein Photon kann doch keine von der Geschwindigkeit abhängende ZD nach SRT
aufweisen; denn das bewegt sich ja stets mit c.
Orbit

aveneer
03.02.2008, 12:13
Schon klar! Das war dumm ausgedrückt! Aber es "fällt" doch in einen "Potentialtopf" auch dumm ausgedrückt?
Egal wie man es beschreiben möchte, aber ich dachte in manchen Threads, Beschreibungen... herauszulesen, dass Photonen durch das "hineinfallen" in den Topf an Energie gewinnen (so sieht es ja auch Komet?)
Ich frage mich, ob dies eine anerkannte Theorie ist?

Gruß
Aveneer

Orbit
03.02.2008, 13:30
aveneer

Egal wie man es beschreiben möchte, aber ich dachte in manchen Threads, Beschreibungen... herauszulesen, dass Photonen durch das "hineinfallen" in den Topf an Energie gewinnen
Anstatt 'gewinnt Energie' würde ich sagen' erhöht seine Frequenz aus der Sicht eines Beobachters im Potentialtopf.

Ich frage mich, ob dies eine anerkannte Theorie ist?
Sie heisst Allgemeine Relativitätstheorie. ;-)
Orbit

jonas
03.02.2008, 14:01
Anstatt 'gewinnt Energie' würde ich sagen' erhöht seine Frequenz aus der Sicht eines Beobachters im Potentialtopf.
Vielleicht sollte man sogar soweit gehen zu sagen: Mit dem Licht passiert überhaupt nix, nur der Beobachter wird mit zunehmendem Gravitationspotenzial immer "traumhaperter" *g* also immer träger, mit zunehmend langsameren Blick, für den jede Bewegung, die ihn von aussen erreicht, immer mehr atemberaubend schnell erscheint.

Orbit
03.02.2008, 17:26
Jonas
Noch zum hängigen Fall: Es ist so , wie Du vermutet hast:

Du hast wahrscheinlich übersehen, dass ich ein Linsenphänomen mit meinem Beispiel beschreibe. Es gibt 3 Objekte: Stern, die Linse (in meinem Beispiel der Neutronenstern), und der Beobachter im Raumschiff, der sich an der Linse (Neutronenstern) entlang der Verbindungslinie Stern-Linse vorbeibewegt.
Ich habe den zweiten Stern übersehen. Sorry. Vielleicht sollte ich so spät in der Nacht nicht mehr antworten.
Orbit

aveneer
03.02.2008, 17:58
Hi Orbit,

Anstatt 'gewinnt Energie' würde ich sagen' erhöht seine Frequenz aus der Sicht eines Beobachters im Potentialtopf.
Das komische ist doch aber, dass die ZD für das Photon immer größer wird? Betrachtet man die ZD alleine, verringert sich die Frequenz – für einen Außenstehenden?
Ob Blau- oder Rotverschonen liegt also im Auge des Betrachters! Und dies hängt davon ab, wie er seine eigene Realität festlegt! Die Eichgrößen sind aber abhängig von der jeweiligen Realität und diese wiederum ist abhängig vom Gravitationsfeld und von der „Relativgeschwindigkeit“.
Man könnte fast glauben, dass die physikalischen Gesetzte abhängig vom Gravitationsfeld sind!? ;-)
Denn Photonen sind für uns, umso mehr Rotverschoben, je größer das Gravitationsfeld ist, indem sie entstanden sind.
Und man muss eben beachten, dass es insgesamt drei physikalische Gründe gibt warum ein Photon bei derselben Reaktion unterschiedliche Frequenzen aufweisen kann.
Das heißt es gibt drei physikalische Größen die Einfluss auf die Photonenfrequenz haben, wer kann da noch behaupten, dass die Physik unabhängig vom jeweiligen Bezugsystem ist?:p
Egal: Ihr solltet aber meiner Meinung nach die 3 Einflüsse unterscheiden, denn sonst gerät alles durcheinander.
@ Jonas

für den jede Bewegung, die ihn von aussen erreicht, immer mehr atemberaubend schnell erscheint.

Ich bin mir nicht sicher, ob sie einem immer schneller erscheint? Wenn die Photonen immer gleichschnell sind. Aber sie erscheint einem sicher „Energiereicher/-ärmer“ und verschwommener. Verschwommener, den bei einem Gammaunterschied von zwei, erhält man doppelt/halbsoviele soviele Photonen auf seiner „Linse“/Detektor, als man vermuten würde. Die Blende ist doppelt so lange offen. Daher erhält man in einer Sekunde, doppeltsoviele Photonen bzw. halbsoviele Photonen auf seinem Detektor wie man erwarten würde.

Dass ist wie bei einer Kamera, wobei die Blende durch das Gamma unbemerkt(!) verstellt wird.

Gruß
Aveneer

Orbit
03.02.2008, 19:14
aveneer

Das komische ist doch aber, dass die ZD für das Photon immer größer wird?
Das Photon merkt nichts von einer ZD. Die spielt lediglich in den Messdaten des Beobachters eine Rolle.

... verringert sich die Frequenz – für einen Außenstehenden?
Ja. Doch wieso fragst Du so? Wer sonst als ein Aussenstehender sollte Licht beobachten, das von einem Stern emittiert wird? Und aus dieser Sicht muss das emittierte Licht aus einem Potenzialtopf heraus krabbeln ;-) und wird dabei für den Beobachter rotverschoben.

Ob Blau- oder Rotverschonen liegt also im Auge des Betrachters!
Der Beobachter sitzt nun selbst im Potentaltopf eines andern Sterns. Je näher das Licht kommt, desto mehr verschiebt sich das Spektrum wieder Richtung Blau. Die Freuqnz erhöht sich also wieder etwas. Blauverschoben würde ihm aber das Licht nur erscheinen, wenn er in einem tieferen Potentialtopf schmoren würde als der Ort der Emission. 'Schmoren', gell! Er müsste nämlich auf der Sonne sitzen, und das Licht müsste entweder von einem masseärmeren Stern emittiert worden sein oder von einem mit geringerer Dichte. Dass da theoretisch nur ein roter Riese in Frage käme, hat mac bereits weiter vorn erklärt.

Und dies hängt davon ab, wie er seine eigene Realität festlegt!
Wie sollte das gehen? Du kannst ja nicht entscheiden, ob Du nun im Gravitationsfeld der Sonne lebst oder nicht.

Die Eichgrößen sind aber abhängig von der jeweiligen Realität und diese wiederum ist abhängig vom Gravitationsfeld und von der „Relativgeschwindigkeit“.
c, G und h sind überall gleich und Frequenz, Wellenlänge und Masse und Zeit - was relativistisch veränderlich gemessen wird - sind keine Eichgrössen.

Man könnte fast glauben, dass die physikalischen Gesetzte abhängig vom Gravitationsfeld sind!? ;-)
Die Messung ist abhängig vom Gravitationsfeld.

Denn Photonen sind für uns, umso mehr Rotverschoben, je größer das Gravitationsfeld ist, indem sie entstanden sind.
Siehe oben.


Und man muss eben beachten, dass es insgesamt drei physikalische Gründe gibt, warum ein Photon bei derselben Reaktion unterschiedliche Frequenzen aufweisen kann.
Das heißt es gibt drei physikalische Größen die Einfluss auf die Photonenfrequenz haben,...
Ich befürchte zu ahnen, worauf Du hinaus möchtest; denn in der Antwort an Jonas lässt Du bereits die Öhrchen der Katze aus dem Sack lugen. :-))
Aber gell, Du weisst, dass Du hier nicht im Unterforum GdM bist?! ;-)

wer kann da noch behaupten, dass die Physik unabhängig vom jeweiligen Bezugsystem ist?
Das behauptet auch niemand.

Egal: Ihr solltet aber meiner Meinung nach die 3 Einflüsse unterscheiden, denn sonst gerät alles durcheinander.
Wie sehr da alles durcheinander gerät, wenn einer SRT (1) und ART (2) nicht richtig versteht, deshalb auch nicht auseinander halten kann und obendrein allem noch eine faltale relativistische Grundgeschwindigkeit (3) unterlegen will, ist in einem andern Diskussionsforum auf vielen, vielen Seiten demonstriert worden.
Orbit

komet007
03.02.2008, 19:52
Könnte es sein, dass Du Dir vorstellst, eine Gravitationslinse funktioniere wie eine optische Linse? Dort wird Licht im Medium tatsächlich abgebremst und zwar je nach Farbe mehr oder weniger.

Hallo Orbit

Nein, natürlich nicht! Es geht immer noch um das Licht eines Objekts, das eine Gravitationslinse durchquert hat und in das Sichtfeld eines Beobachters auf der Erde gelangt. Ich hatte dazu folgendes geschrieben und wie es letztendlich zu einer niedrigeren Frequenz kommt:


Meiner Ansicht nach ist das Photon nach der Gravitationslinse rotverschobener als zuvor, da die Zeit im Gravitationsfeld eine andere war. Für einen aussenstehenden Beobachter hat sich das Photon zeitlich länger im Gravitationsfeld aufgehalten, da ausserhalb die Zeit schneller abläuft. Man könnte sogar sagen, dass es in der Gravitationslinse einen längeren Weg zurückgelegt hat, die Geschwindigkeit des Photons hat sich dabei nicht geändert lt. RT, wohl aber dessen Wellenlänge.

Dachte eigentlich, meine Position wäre damit klar.

Weiterhin vertrete ich die Ansicht, dass dem Photon, wenn es in den Gravitationstopf fällt, keine Energie zugeführt wird. Ausgehend nun von meinem Urgedanken einer Raumverdichtung, hervorgerufen durch eine Gravalinse, kostet diese Verdichtung, dem Photon Energie.
Ich verwende hierbei die Begriffe, Raumverdichtung, Zeitdilation, Laufzeit des Photons und Gravitation synonym. Die Raumverdichtung ist letztlich ein Widerstand, den das Photon überwinden muss, wodurch es rotverschoben wird, da sich seine Geschwindigkeit lt. SRT ja nicht ändern darf.

Gruß

ins#1
03.02.2008, 20:10
wer kann da noch behaupten, dass die Physik unabhängig vom jeweiligen Bezugsystem ist?:p


Tut mir leid, das ist aber so. Die physikalischen Vorgänge sind in jedem Bezugsystem die selben, nur die Messwerte sind es, die sich rein symmetrisch verschieben. Es spielt dabei keine Rolle ob bei dir 0V da sind, wo der andere 20V misst, es kommt auf's selbe raus. Bezogen auf die SRT - denn die gravitative ZD der ART tut beim Licht nix zur Sache - ist dein Bezugssystem das Maß der Dinge. Solltest du, rein gedanklich, mit 0,8c umherfliegen und misst die Uhr eines anderen, der sich auch mit 0,8c bewegt, geht für den jeweils anderen immer die Uhr des Gegenübers langsamer. Obwohl beide mit 0,8c fliegen bist du die "Referenz", so als wärst du in Ruhe und nur der andere fliegt mit 0,8c. Weil niemand so schnell ist und auch keiner in einem Gravitationsfeld nahe eines Neutronensterns oder SL leben kann, in dem sich die ZD bemerkbar macht, machts halt wenig Sinn. Man müsste mit wahnwitziger Geschwindigkeit einen Orbit halten und bräuchte unglaublich große SL dafür. Aber wahrscheinlich bleiben das für immer Gedankenmodelle. Egal, bin zu off-topic.

http://de.wikipedia.org/wiki/Minkowski-Diagramm
http://de.wikipedia.org/wiki/Relativit%C3%A4t_der_Gleichzeitigkeit

Gruß
ins#1

ins#1
03.02.2008, 20:16
Es geht immer noch um das Licht eines Objekts, das eine Gravitationslinse durchquert hat und in das Sichtfeld eines Beobachters auf der Erde gelangt.


Ich würde mal rein intiutiv darauf tippen, dass das Licht allein deshalb viel rotverschobener ist, als man meint, weil die Galaxie, die da herangezoomt wird, viel näher da zu sein scheint, als sie es tatsächlich ist. Ein naiver Aspekt, aber vllt ist was dran. Sonst wäre die Bezeichnung "Linse" ja in doppelter Hinsicht falsch (nicht nur der Abberation wegen).
Edit: ok, darum geht's euch ja nicht, ihr streitet ja nur darum, was die Gravitation mit dem Licht anstellt...

Gruß
ins#1

aveneer
03.02.2008, 21:09
Hallo ins#1,

Solltest du, rein gedanklich, mit 0,8c umherfliegen…

Das mache ich schon länger, aber mit 0,86c ;-)

Ich will das „off-topic” nicht weiter ausbreiten, nur das mit dem 0,8 c ist so eine Sache. Den nach der RT hängt es ja auch noch davon ab, ob man sich mit 0,8c nähert oder entfernt. Und wenn beide 0,8 c besitzen – dann ist das in der Summe auch wieder was anders! Denn wenn da einer ruht bewegt sich der andere auf einmal mit ähm? 1,6c auf ihn zu? Egal – messen werden wir noch einmal was anders. Und wenn das Objekt zuvor bei dir „gestartet“ ist (vor 100 Millionen Jahren) und gerade auf dem Rückweg ist, dann ist es - siehe Zwillingsparadoxon – noch einmal was anderes!


Aber wahrscheinlich bleiben das für immer Gedankenmodelle…

Aber erfrischende:p

@ Orbit


Ja. Doch wieso fragst Du so?
Na weil man es ja nur berechnen kann. Aber nicht beobachten/messen.

Und aus dieser Sicht muss das emittierte Licht aus einem Potenzialtopf heraus krabbeln..
Aber dir muss ich diese Frage stellen. Wohin geht die Energie? Du meintest ich sollte sie mir als "potentielle Lageenergie" gespeichert vorstellen? Jetzt habe ich ja viel Phantasie ;-) aber das kann ich nun wirklich nicht. Da müsste sich schon das Gravitationsfeld durch die Energieabgabe ändern oder der die „Raumzeit“ sich dehnen (aufschäumend wirken ;-) ), oder… Denn als irgendetwas muss sie ja gespeichert werden?

Der Beobachter sitzt nun selbst im Potentaltopf eines andern Sterns….
Dieser Absatz und der Rest ist klar

Jetzt würde mich nur Interessieren wie du es siehst.
Würdest du sagen, das Gravitationsfeld wirkt auf das Photon bei der „Entstehung“ so, also ob es aus einem beschleunigten/bewegten Objekt emittiert wird und zwar entgegen der Bewegungsrichtung? Siehst du da auch eine mögliche Rotverschiebung oder nicht.

Gruß
Aveneer

Orbit
03.02.2008, 21:18
ins#1
Wir widersprechen uns, aber nur scheinbar. Hätte aveneer 'Inertialsystem' geschrieben, anstatt 'Bezugssystem', dann hätte ich dieselbe Antwort gegeben wie Du:

Die physikalischen Vorgänge sind in jedem Bezugsystem die selben, nur die Messwerte sind es, die sich rein symmetrisch verschieben.
Ich verstand den Begriff 'Bezugssystem' weiter gefasst und stellte mir darunter auch die Beziehung zwischen zwei IS vor. Aber wahrscheinlich brauchte aveneer den Begriff tatsächlich als Synonym für IS.


Ich würde mal rein intiutiv darauf tippen, dass das Licht allein deshalb viel rotverschobener ist, als man meint, weil die Galaxie, die da herangezoomt wird, viel näher da zu sein scheint, als sie es tatsächlich ist.
Wohl kaum. Was den Zoom-Effekt betrifft würde ich zwischen optischer Linse und Gravitationslinse keinen Unterschied sehen und in beiden Fällen gelten lassen, dass sich beim Zoomen Farben, also Frequenzen, nicht ändern.

Gruss Orbit

Orbit
03.02.2008, 21:57
aveneer

Das mache ich schon länger, aber mit 0,86c ;-)
Oh ja, und wie! :-))

Ich will das „off-topic” nicht weiter ausbreiten,...
Das darfst Du nach den neuen Forenregeln hier auch gar nicht; denn das ist eindeutig gdM.

nur das mit dem 0,8 c ist so eine Sache. Den nach der RT hängt es ja auch noch davon ab, ob man sich mit 0,8c nähert oder entfernt. Und wenn beide 0,8 c besitzen – dann ist das in der Summe auch wieder was anders! Denn wenn da einer ruht bewegt sich der andere auf einmal mit ähm? 1,6c auf ihn zu?
Nein. Da gilt das Additionstheorem für Geschwindigkeiten. Schau mal bei Wiki.
Das Wichtigste: Die Summe der Geschwindigkeiten wird c nie übersteigen.
Und das Zwillingsparadoxon lassen wir hier besser aussen vor. ;-)

Na weil man es ja nur berechnen kann. Aber nicht beobachten/messen.
Was Du nicht misst, am besten Du vergisst.

Wohin geht die Energie? Du meintest ich sollte sie mir als "potentielle Lageenergie" gespeichert vorstellen? Jetzt habe ich ja viel Phantasie ;-) aber das kann ich nun wirklich nicht.
Dann stell Dir vor, dort draussen seien ein Spiegel und ein Messgerät, welches die Lichtfrequenz misst. Das Messgerät misst rotverschobenes Licht. Der Spiegel reflektiert also rotverschobenes Licht. Aber der Beobachter, der tiefer im Potentialtopf sitzt, wird beim reflektierten Licht keine Rotverschiebung mehr festestellen. Das Licht kommt dort genau mit der Frequenz an, mit der es emittiert wurde. Auf dem Rückweg wurde es also quasi blauverschoben. Die beiden Veschiebungen heben sich auf.


Jetzt würde mich nur Interessieren wie du es siehst.
Würdest du sagen, das Gravitationsfeld wirkt auf das Photon bei der „Entstehung“ so, also ob es aus einem beschleunigten/bewegten Objekt emittiert wird und zwar entgegen der Bewegungsrichtung? Siehst du da auch eine mögliche Rotverschiebung ...
Ja; aber der Berechnung dieser Rotverschiebung nach ART liegt eine andere Formel zu Grunde als bei der Rotverschiebung nach SRT. Deshalb habe ich mit der Sichtweise Jonas' auch etwas Mühe. Ich habe die beiden Formeln weiter vorne übrigens bereits gepostet.

Gruss Orbit
P.S. Im angesprochenen Diskussionsforum kannst Du Deine GdM-Idee ja inzwischen wieder weiter diskutieren. Dein Thread dort, der zwischenzeitlich geschlossen war, wurde inzwischen wieder geöffnet. :-)

aveneer
04.02.2008, 09:04
Hi Orbit,

..aber der Berechnung dieser Rotverschiebung nach ART liegt eine andere Formel zu Grunde als bei der Rotverschiebung nach SRT..
Das ist klar. Es ging ja aber darum wie sehr das Licht Rotverschoben ist, wenn es bei uns ankommt. Das muss man dann beide Effekte addieren.

..Das Licht kommt dort genau mit der Frequenz an, mit der es emittiert wurde…
Das sich das alles am Ende wieder aufhebt, ist mir klar. Alles andere wäre auch??
Nichts desto trotz, erscheint mir diese Beschreibung so ein bisschen wie die Geschichte von Baron Münchhausen sein :) Das Photon zieht sich selbst, am eigenen Schopfe, aus dem Pott-Topf-Sumpf.

Dann stell Dir vor, dort draussen seien ein Spiegel und ein Messgerät, welches die Lichtfrequenz misst. Das Messgerät misst rotverschobenes Licht.
Jetzt geht die Zeit ja draußen auch schneller, daher muss das Licht aber auch durch diesen Effekt Rotverschoben sein? (Die „Blende“ ist nicht so lange auf ;) – ich messe nur halb so lang (bei Gamma=2))
Ist dieser Effekt gleich – der Gleiche? Addieren sie sich?

Satellit fliegt um die Erde. Welche Verschiebungen können beobachtet werden.

1. Rotverschiebung durch Messapparaturunterschiede in der ZD
2. Rotverschiebung durch das „herauskrabbeln“ der Photonen aus dem Grav.-Pott.
3. Rotverschiebung durch die Erzeugung im Gravitationsfeld – entgegen der Beschleunigungsrichtung.

Punkt 1 und 3 sind leicht nachzuvollziehen. Punkt 2 ist – hingegen schwierig zu verstehen. Nicht mathematisch, aber fehlt die physikalische Beschreibung. Diese „Energieübertragung“ von Photon auf „xy“ und wieder zurück?? Noch einmal: Das sich das alles am Ende wieder aufhebt, ist mir klar! Aber wo ist die Energie dazwischen?

Kapiere ich nicht?

Gruß
Aveneer

Orbit
04.02.2008, 09:44
Jonas

Vielleicht sollte man sogar soweit gehen zu sagen: Mit dem Licht passiert überhaupt nix,...
Aber nur aus didaktischen Gründen, wenn es beispielsweise darum geht, den Knoten eines aveneer aufzulösen. Der geht nämlich bei der SRT immer noch davon aus, dass das physikalisch Relevante im andern IS passiere und hat Mühe zu begreifen, dass dort alles nach den überall geltenden Gesetzen abläuft und eigentlich in dem von Dir gemeinten Sinne nichts passiert, was aber nicht bedeutet, dass die je nach Relativgeschwindigkeit unterschiedlichen Messdaten Sinnestäuschungen seien. Sie sind die Realität, und die ist eben relativ.
Dasselbe gilt nun auch für Licht im Gravitationsfeld. Weil es in der ART keine IS gibt - oder undendlich viele, nämlich für jeden Zustand des Photons auf seinem Weg eins - gilt Dein Satz hier für einen Beobachter, der auf dem Photon reitet. Für den ruhenden Beobachter hingegen passiert auch hier das, was er beobachtet, respektive misst. Auch hier gilt, was gemessen wird, ist die physikalische Realität.
Das weisst Du natürlich alles auch, wollte es aber - aus didaktischen Gründen ;-) - doch noch anfügen.

Gruss Orbit

Orbit
04.02.2008, 10:02
aveneer

Satellit fliegt um die Erde. Welche Verschiebungen können beobachtet werden.
Bei Punkt 3 verstehe ich nicht, was Du meinst. Ich denke mit 1 und 2 ist alles gesagt. Die beiden Effekte addieren sich.

Aber wo ist die Energie dazwischen?
Im Gravitationsfeld gespeichert.
Weiter vorne schrieb ich als 'Lageenergie', hätte aber 'quasi als Lageenergie im Potenzialtopf' schreiben sollen, den gibt's ja nicht wirklich, ist auch nur eine Veranschaulichungs-Hilfe.
Gruss Orbit

aveneer
04.02.2008, 10:17
Hi Orbit,

Bei Punkt 3 verstehe ich nicht, was Du meinst. Ich denke mit 1 und 2 ist alles gesagt. Die beiden Effekte addieren sich.
Jetzt bin ich verwirrt?? Punkt 3 bezieht sich direkt auf deine Antwort (#111)


Ja; aber der Berechnung dieser Rotverschiebung nach ART liegt eine andere Formel zu Grunde als bei der Rotverschiebung nach SRT.

Egal wie du sieh berechnest – sie existiert doch auch bei dir?


Im Gravitationsfeld gespeichert.
Das Gravitationsfeld der Sonne wird somit immer Energiereicher?– je mehr Photonen darin erzeugt werden/wurden und sie dann verlassen?
Gut das passt ja dann zu meiner Formel (mit ß und so..;))

Nach all den Millionenjahren würde ich schätzen – so über den Daumen :rolleyes:– doppelt!?:D

Im Gravitationsfeld? – oder führt das in der RT nicht zu einer Änderung des Feldes, wenn dort Energie gelagert wird?


Gruß
Aveneer

Orbit
04.02.2008, 10:45
aveneer
Punkt 1 habe ich grosszügig als von der Relativgeschwindigkeit abhängigen SRT-Effekt interpretiert. Daneben gibt es nur noch die Dilatation der ART. Ein Drittes ist mir nicht bekannt, und ich kann auch nicht erkennen, wo im Beitrag 111 ich davon geschrieben haben sollte.

Das Gravitationsfeld der Sonne wird somit immer Energiereicher?– je mehr Photonen darin erzeugt werden/wurden und sie dann verlassen?
Die Frequenz und damit die sichtbare Energie des Lichtes nimmt um denselben Betrag ab, der im G-Feld als potentielle Energie gespeichert wird.
Die Gesamtenergie ändert sich nicht.

Zum Rest: no comment.
Orbit

aveneer
04.02.2008, 12:28
Hallo Orbit,

O.K dann habe ich das soweit verstanden (+ - )


Die Gesamtenergie ändert sich nicht.
Das habe ich auch nie behauptet – wie gesagt, das mit der Energieerhaltung ist mir klar.

Aber die Form der Speicherung ist mir nicht klar – mathematisch/physikalisch.

Im letzen Jahr haben n Photonen Energie an das Gravitationsfeld der Sonne abgegeben, während sie sich ins All davon machten.

Die Frequenz der Photonen hat abgenommen – und was genau hat jetzt zugenommen?

Ich denke ich benötige einige Zeit, das zu verstehen:confused:– da hört meine Physikkenntnis wohl auf. :(

Ein Feld nimmt Energie auf ohne sich dabei physikalisch zu verändern? Das Photon wird Rotverschoben und sonst passiert physikalisch nichts – auch nicht mit dem der die Energie aufnimmt?

Das muss ich verdauen:(

Gruß
Aveneer

Ich
04.02.2008, 13:14
Ein Feld nimmt Energie auf ohne sich dabei physikalisch zu verändern? Das Photon wird Rotverschoben und sonst passiert physikalisch nichts – auch nicht mit dem der die Energie aufnimmt?

Ob ein Photon ausgesendet wird oder ein Atom herausgenommen wird und weit weg gebracht ist ziemlich dasselbe. Wenn du das mit dem Atom verstanden hast, verstehst du auch das mit dem Photon.
In beiden Fällen ändert sich übrigens das Feld, allerdings marginal.


Einigen wir uns einfach darauf, dass wir hier verschiedene Ansichten vertreten. Meiner Ansicht nach ist das Photon nach der Gravitationslinse rotverschobener als zuvor, da die Zeit im Gravitationsfeld eine andere war.
Da kann es keine unterschiedlichen Ansichten geben. Entweder so oder so, und da es anders ist als du meinst ist das eine gute Gelegenheit, deine Sichtweise zu überprüfen. Einfach beibehalten ist sicher nicht gut.

mac
04.02.2008, 14:02
Hallo,

vielleicht hilft eine etwas andere Sichtweise auf das Problem, die Zusammenhänge besser zu verstehen.


Nehmen wir an Beobachter/Experimentator A befindet sich im freien Weltraum. Ausreichend weit entfernt von ihm gibt es eine große Masse (1E30 kg), die an ihrer Oberfläche (r=5,339424E8m) eine Gravitation verursacht, für deren Überwindung man eine Fluchtgeschwindigkeit von 500 km/s braucht. Beobachter/Experimentator B befindet sich auf dieser Oberfläche.

Experimentator A, gibt einen 1 kg schweren Probekörper, in Ruhe zur großen Masse frei. Die einzige Kraft die auf diesen Probekörper wirkt, ist die Gravitation der großen Masse. Wenn unser Probekörper bei Experimentator B an der Oberfläche dieser entfernten großen Masse ankommt, hat er die Fluchtgeschwindigkeit von 500 km/s erreicht.

Seine äquivalente Gesamtmasse aus Masse und kinetischer Energie beträgt dann:

m = m0/Wurzel(1-v^2/c^2) = 1,000001391 kg

v = Geschwindigkeit 500 km/s
m = Ruhemasse + Masseäquivalent aus kinetischer Energie
m0 = Ruhemasse 1 kg



Die Zeitdilatation zwischen Beobachter A und B an der Oberfläche der großen Masse beträgt:

T = T0 / Wurzel(1 – (2 * G * M) / (r * c^2)) = 1,000001391 s

T = T0 * Zeitverlängerungsfaktor im Gravitationstrichter der Masse M im Abstand r zum Zentrum der Masse M
T0 = 1 Sekunde Normalzeit (ohne Gravitationsfeld ausreichend ähnlich wie bei Beobachter A)
G = Gravitationskonstante
c = Lichtgeschwindigkeit

Für Beobachter A und B stellt dieser Probekörper bei seiner Ankunft bei B ein Massenäquivalent von 1,000001391 kg dar. Experimentator B wandelt diese Masse (verlustfrei) in ein Photon mit der Frequenz f um, daß er wieder zu A zurückschickt. Für Beobachter A ist diese Frequenz durch die Zeitdilatation am Ort von B aber um den Faktor 1/1,000001391 kleiner. Das heißt, in dem Moment, in dem das Photon bei Experimentator A ankommt, hat es genau so viel Energie, wie der ursprünglich frei gelassene Probekörper. Das heißt also, beide Betrachtungen (Zeitdilatation ändert die Frequenz und Aufstieg aus dem Gravitationspotential ändert die Frequenz) kann man einsetzen, nur nicht mischen und schon gar nicht addieren.

Jedes andere Verhalten würde dazu führen, daß man auf diesem Wege (oder auf umgekehrtem Wege) ein Perpetuum Mobile herstellen könnte.

Herzliche Grüße

MAC

Orbit
04.02.2008, 14:53
T = T0 / Wurzel(1 – (2 * G * M) / (r * c^2)) = 1,000001391 s
In meinem Lehrbuch steht eine etwas andere Formel:
T = T0 / (1 – (G * M) / (r * c^2)). Die ergibt aber dasselbe Resultat: 1,000001391 s
Wie kommt das? Bin gerade ziemlich verwirrt.
Orbit

Ich
04.02.2008, 15:17
Reihenentwicklung. (http://de.wikipedia.org/wiki/Taylorreihe) sqrt(1+x)~1+x/2 für x<<1.

mac
04.02.2008, 15:21
Hallo Orbit,


In meinem Lehrbuch steht eine etwas andere Formel:
T = T0 / (1 – (G * M) / (r * c^2)). Die ergibt aber dasselbe Resultat: 1,000001391 sdas Ergebnis ist nicht dasselbe. mit meinen Zahlen fängt es an sich in der 12. Stelle hinter dem Komma zu unterscheiden. Nimm einfach eine höhere Geschwindigkeit an, dann siehst Du es.

Welche Formel jetzt die richtige ist, kann ich Dir so schnell auch nicht sagen. Die beiden Quellen die ich verwendet habe, sind sich jedenfalls einig.

http://pcweb.physik.uni-giessen.de/exp2/seminarws05/vortraege/Vortrag_Fleischer_GPS.pdf
und Wiki

Herzliche Grüße

MAC

komet007
04.02.2008, 15:25
Da kann es keine unterschiedlichen Ansichten geben. Entweder so oder so, und da es anders ist als du meinst ist das eine gute Gelegenheit, deine Sichtweise zu überprüfen. Einfach beibehalten ist sicher nicht gut.

Ehrlich ich geb's jetzt auf. Du musst mir schon sagen wo mein Denkfehler sein soll. Für mich ist völlig klar, dass, wenn ein Lichstrahl ein Gravitationsfeld durchquert, sich dieses Ereignis auf alle Fälle auf dessen Wellenlänge auswirken muss. Wenn du jetzt schreibst, dass dies keine Auswirkungen hat, so muss ich langsam an meinem phsikalischen Grundverständnis zweifeln.

Orbit
04.02.2008, 15:27
Hallo Ich
Danke für die rasche Antwort.
Ein bisschen mehr Mathe würde mir auch nicht schaden. ;-(
Nun hoffe ich aber, dass macs Formel das Original ist und meine (respektive die von Sexl) die Näherung. Denn macs ART-Formel korrespondiert so schön mit jener der SRT.
?
Orbit
P.S. Dass die Gleichungen nur für x = 0 identisch sind, hatte ich übrigens auch schon raus. Immerhin. ;-)

Ich
04.02.2008, 15:32
Nun hoffe ich aber, dass macs Formel das Original ist und meine (respektive die von Sexl) die Näherung.
So isses. Ausreichend für fast alles.

mac
04.02.2008, 15:37
Hallo Ich,


Reihenentwicklung. (http://de.wikipedia.org/wiki/Taylorreihe) sqrt(1+x)~1+x/2 für x<<1.das war jetzt die Erklärung für die ähnlichen Ergebnisse, aber noch keine Aussage dazu, welche Formel richtig ist. Es sei denn, Orbit's Lehrbuch ist so alt, daß das Entfernen der Wurzel, zumindest für Berechnungen der im Sonnensystem vorkommende Geschwindigkeiten, noch einen wirklichen Gewinn ausmachte. Zwölfte Stelle hinter dem Komma ist ja wirklich für die meisten Anwendungen nicht so interessant. ;)

Herzliche Grüße

MAC

PS: Hat sich ja jetzt erledigt. Ich lass es aber trotzdem stehen.

Ich
04.02.2008, 15:42
Ehrlich ich geb's jetzt auf. Du musst mir schon sagen wo mein Denkfehler sein soll. Für mich ist völlig klar, dass, wenn ein Lichstrahl ein Gravitationsfeld durchquert, sich dieses Ereignis auf alle Fälle auf dessen Wellenlänge auswirken muss.
Ich versuch mal, den Gedankengang zu rekonstruieren und darauf zu antworten. Wenn ich falsch liege, erklär mir bitte nochmal wie du darauf kommst.
Wenn das Licht eine Gravitationslinse durchquert kommt es wegen Zeitdilatation später an als wenn da keine Linse wäre.
Das führt aber nicht zu einer Verringerung der Frequenz, weil jeder "Puls" um exakt denselben Betrag später ankommt. Der Pulsabstand, also die Frequenz, bleibt gleich.
edit: Weit hinter der Linse, wohlgemerkt.

komet007
04.02.2008, 15:48
Wenn das Licht eine Gravitationslinse durchquert kommt es wegen Zeitdilatation später an als wenn da keine Linse wäre.
Das führt aber nicht zu einer Verringerung der Frequenz, weil jeder "Puls" um exakt denselben Betrag später ankommt. Der Pulsabstand, also die Frequenz, bleibt gleich.
edit: Weit hinter der Linse, wohlgemerkt.

Dann ist die Lichtgeschwindigkeit in der Linse nicht konstant?

Ich
04.02.2008, 15:48
das war jetzt die Erklärung für die ähnlichen Ergebnisse, aber noch keine Aussage dazu, welche Formel richtig ist.
Man kann 1+x/2 zwar auch durch sqrt(1+x) annähern, aber das müsste schon ein Hardcore-Nerd sein, der sowas aus Spaß macht. ;)

Orbit
04.02.2008, 15:49
Für mich ist völlig klar, dass, wenn ein Lichstrahl ein Gravitationsfeld durchquert, sich dieses Ereignis auf alle Fälle auf dessen Wellenlänge auswirken muss.
Wolfgang, das bestreitet auch niemand hier. Nur gibt es eben nicht EINE Auswirkung, sondern bei der Annäherung ans GZ der Linse eine Verkürzung der Wellenlänge und eine Verlängerung derselben um denselben Betrag, wenn das Licht sich wieder vom GZ der Linse entfernt. Und zwar alles aus Sicht des terrestrischen Beobachters.
Gruss Orbit

ins#1
04.02.2008, 15:50
@komet007:
mach' den Knoten endlich raus ;)



Einigen wir uns einfach darauf, dass wir hier verschiedene Ansichten vertreten. Meiner Ansicht nach ist das Photon nach der Gravitationslinse rotverschobener als zuvor, da die Zeit im Gravitationsfeld eine andere war.


Das Photon entsteht ja nicht in der Linse (im Gravitationsfeld), und da es immer lichtschnell ist, juckt ihm doch die gedehnte Zeit im Galaxiencluster nicht. Es fällt nur rein und krabbelt wieder raus. Wenn du das Photon innerhalb der Linse messen würdest, sähe die Sache anders aus - aber dann ist es keine Gravitationslinse mehr. Beide Effekte gleichzeitig anzuwenden ist nicht zulässig, siehe macs Gedankenexperiment mit dem PM.

@mac: deine ist die Richtige!

Gruß
ins#1

Ich
04.02.2008, 15:56
Dann ist die Lichtgeschwindigkeit in der Linse nicht konstant?
Wie du willst.
Wann und wo immer du die LG auf kurzen Strecken misst, ist ihr Wert c. Das ist eine physikalisch bealstbare Aussage.
Wenn das Licht eine Gravitationslinse durchquert kommt es später an als wenn da keine Linse wäre. Das ist auch eine physikalisch belastbare Aussage.
Dass das jetzt wegen der Zeitdilatation (wie ich geschrieben habe) oder wegen der Längenkontraktion oder einer geänderten LG in der Linse ist, ist reine Koordinatensache. In der ART kann man aus den Koordinaten nicht mehr direkt die Physik (bzw. Geometrie) ableiten, man muss diese erst mittels der sogenannten Metrik extrahieren. Was dann rauskommt ist immer gleich.

War das mit den Pulsabständen ungefär dein Gedankengang?

mac
04.02.2008, 16:00
Hallo Ich,


... aber das müsste schon ein Hardcore-Nerd sein, der sowas aus Spaß macht. ;)ja, so gesehen ja.

Was ist ein Nerd?

Herzliche Grüße

MAC

PS hat sich erledigt. Hab's gefunden http://de.wikipedia.org/wiki/Nerd

Ich
04.02.2008, 16:02
Sowas Ähnliches wie ein Otaku, sagt Wikipedia. :p

Orbit
04.02.2008, 16:06
In diesem Zusammenhang wäre die Shapiro-Verzögerung zu erwähnen, nach der das Licht in der Linse SCHEINBAR langsamer wird. In Wirklichkeit wird es aber nicht langsamer. Die Verzögerung resultiert aus dem weiteren Weg durch die Linse.
Wie Ich es schon gesagt hat: Ob man den Effekt nun so oder so erklärt, ist egal, solange dasselbe dabei heraus kommt
Orbit

komet007
04.02.2008, 16:36
Dass das jetzt wegen der Zeitdilatation (wie ich geschrieben habe) oder wegen der Längenkontraktion oder einer geänderten LG in der Linse ist, ist reine Koordinatensache. In der ART kann man aus den Koordinaten nicht mehr direkt die Physik (bzw. Geometrie) ableiten, man muss diese erst mittels der sogenannten Metrik extrahieren. Was dann rauskommt ist immer gleich.

War das mit den Pulsabständen ungefär dein Gedankengang?

Ja.
Im Grunde hatte ich auch deshalb geschrieben:


Ich verwende hierbei die Begriffe, Raumverdichtung, Zeitdilation, Laufzeit des Photons und Gravitation(srotverschiebung) synonym.

Ob das Photon nun einen längeren Weg zurücklegt, da es sich länger im Gravitationsfeld aufhält, oder sich die Lichtgeschwindigkeit bei gleicher Wegstrecke ändert, ist gehüpft wie gesprungen.

Orbit
04.02.2008, 19:47
Wolfgang

Ich verwende hierbei die Begriffe, Raumverdichtung, Zeitdilation, Laufzeit des Photons und Gravitation(srotverschiebung) synonym.

Was gewinnst Du, wenn Du der Raumzeitkrümmung 'Raumverdichtung' sagst?
Kannst Du Dir das besser vorstellen? Für mich ist es noch abstrakter. Ich kann mir eine Raumverdichtung genau so wenig vorstellen wie eine Dehnung des Raumes, was ja weiter vorne dazu geführt hat, dass ich das elastische Material in den bildhaften Veranschaulichungsmodellen durch permanent schäumenden Schaumstoff ersetzen möchte. Meine Schwierigkeit mit der Vorstellung der Dehnung und Verdichtung von Raum kommt daher, dass ich mir den Raum in Raumquanten denke, die, weil sie Raumquanten sind, ihr Grösse nicht ändern können, die Form schon, aber nicht die Grösse.
Aber die Idee des Druckmodells, vor allem auch die Analogie zu den Hoch- und Tiefdruckgebieten interessiert mich grundsätzlich schon.
Ich möchte jetzt das Thema aufgreifen, das Du in verschiedenen Beiträgen angesprochen hast, das leider bisher im andern untergegangen ist. Und ich möchte mit dieser Frage beginnen, weil sie mir zentral zu sein scheint:

Was stellst Du Dir unter Raumverdichtung vor?

Herzliche Grüsse
Orbit

jonas
04.02.2008, 20:09
Hi Orbit
Ich kann mir ehrlich gesagt eine Raumverdichtung auch viel besser vorstellen als eine Krümmung. Ich stelle mir die Krümmung dann so vor wie Höhenlinien einer Landkarte: je steiler das Gelände, desto dichter liegen die Höhenlinien aneinander. So kann ich mir die dritte Dimension auf der Karte plastisch vorstellen.

Wenn man sich allerdings wie Du den Raum aus Quanten aufgebaut vorstellt, dann sehe ich durchaus das Problem. Aber was passiert eigentlich mit den Raumquanten, wenn es in der SRT zur Längenkontraktion kommt? Mit der Vorstellung eines gequantelten Raums müsstest Du bereits dort ins schleudern kommen.

Orbit
04.02.2008, 21:23
Jonas

Aber was passiert eigentlich mit den Raumquanten, wenn es in der SRT zur Längenkontraktion kommt?
Eigentlich möchte ich mich jetzt auf die Frage konzentrieren, wie man sich dichtere und weniger dichte Bereiche in der Raumzeit vorstellen könnte.
Damit Du jetzt nicht denkst, das sei eine faule Ausrede, dies als kurze Antwort:
Ich gehe davon aus, dass das Planckvolumen die Grösse des Raumquants sei.
Bei den Planckgrössen berühren sich QT und RT. Wie die Grenzbereinigung zwischen den beiden Theorien schliesslich aussehen wird, weiss ich auch nicht. Sicher stellt sich das von Dir vorgebrachte Problem nicht erst mit der Annahme von Raumquanten dieser Grösse; denn auch bei den Teilchen kannst Du Dich fragen, wie denn ein Teilchen mit der Planckmasse nach RT aussehen müsste, wenn es sich bewegt. Nach SRT hätte es dann nämlich eine die Planckmasse übertreffende Masse. Und das ist ein Widerspruch von der selben Art, wie jener, den Du hier mit Deiner Frage ansprichst.
Orbit

komet007
05.02.2008, 09:17
Meine Schwierigkeit mit der Vorstellung der Dehnung und Verdichtung von Raum kommt daher, dass ich mir den Raum in Raumquanten denke, die, weil sie Raumquanten sind, ihr Grösse nicht ändern können, die Form schon, aber nicht die Grösse.
Aber die Idee des Druckmodells, vor allem auch die Analogie zu den Hoch- und Tiefdruckgebieten interessiert mich grundsätzlich schon.
Ich möchte jetzt das Thema aufgreifen, das Du in verschiedenen Beiträgen angesprochen hast, das leider bisher im andern untergegangen ist. Und ich möchte mit dieser Frage beginnen, weil sie mir zentral zu sein scheint:

Morgen Orbit

Da hast du bereits das ausschlaggebende Stichwort genannt - Raumquanten.
Stell dir vor, in der Nähe einer Masse erhöht sich die Raumdichte, spricht, die Anzahl der Raumquanten und schon hast du eine Raumverdichtung und den erforderlichen Widerstand den ich mir für Photonen vorstelle.
Beispielsweise erfordert der Lense-Thirring-Effekt ebenfalls ein Medium, Gravitationswellen benötigen auch eine gewisse Raumdichte für ihre Ausbreitung, wenn du so willst handelt es sich bei diesem Medium um Raumquanten.
Kürzlich habe ich gelesen, dass Gravity Probe B den Lense-Thirring-Effekt bestätigt hat, weiß da zufällig jemand mehr darüber (meine Quelle war Wiki:rolleyes:).


Gruß

komet007
05.02.2008, 09:42
Ich gehe davon aus, dass das Planckvolumen die Grösse des Raumquants sei.

Stell dir vor, die Wellenlänge je Raumquant wird größer. Man könnte auch sagen, das Volumen je Raumquant dehnt sich aus, und schon hast du eine großskalige Raumexpansion. :cool:

mac
05.02.2008, 09:50
Hallo Wolfgang


Kürzlich habe ich gelesen, dass Gravity Probe B den Lense-Thirring-Effekt bestätigt hat, weiß da zufällig jemand mehr darüber (meine Quelle war Wiki).

auf der NASA-Seite hab’ ich nichts Neues gefunden. Die Stanford-Seite ist zur Zeit wohl nicht online und im englischen Wiki finde ich auch nichts anderes als im letzten Astronews-Artikel.
http://www.astronews.com/news/artikel/2007/04/0704-012.shtml

Herzliche Grüße

MAC

Ich
05.02.2008, 10:04
Sie haben den geodätischen Effekt (http://de.wikipedia.org/wiki/Geod%C3%A4tischer_Effekt) nachgewiesen. Ungefähr halbjährlich kommt ein Update, dass sie noch ein halbes Jahr brauchen, bis sie auch den Lense-Thirring-Effekt aus den Daten gesaugt haben.

komet007
05.02.2008, 10:22
Ungefähr halbjährlich kommt ein Update, dass sie noch ein halbes Jahr brauchen, bis sie auch den Lense-Thirring-Effekt aus den Daten gesaugt haben.

So ist das schon seit Projektbeginn. Erst mal müssen alle Störungen rausgefiltert werden bis man an die relevanten Daten gelangt. Mittlerweile wissen wir ja, wie akribisch die NASA vorgeht. :rolleyes:
Ich habe allerdings langsam das Gefühlt, dass die Technik nicht empfindlich genug ist den Effekt abzufangen oder er ist wesentlich schwächer, als es die ART voraussagt - kann man sich jetzt raussuchen.

Webmaster
07.02.2008, 10:19
Die sich hier anschließende Diskussion ist im Bereich "Über den Tellerrand" zu finden: http://www.astronews.com/forum/showthread.php?t=2166

Stefan Deiters

fspapst
07.04.2008, 09:21
Die Auffassung ‚Masse krümmt den Raum’, stammt aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein und ist ein, seit fast 100 Jahren, sehr erfolgreiches theoretisches Konzept . Was Gravitation und Masse aber wirklich ist, ist bisher nicht befriedigend geklärt.

Damit hat MAC schon fast alles gesagt, finde ich. Trotzdem möchjte ich meine nSenf dazu geben:

In einer der alternativen (nicht Stand.Kosmologie) wir z.B. der 1975er Steady-State-Theorie Ableger aus dem Buch "Schöpfung aus dem Nichts" wird ein Analogon verwendet:

Eine ebene Sandfläche bedeutet das Nichts.
man mache einen kleinen Hügel indem man von außen Sand zusammenschiebt.
Dann ist der Hügel die Masse/Energie und die Senke darum herum der Raum mit der Raumkrümmung/Gravitation).

Somit währe der Raum eine Art negativer Energie. Die Gravitation eine Nebenerscheinung und der Energiehaushalt des Universums genau gleich Null.

Soweit ich weiß ist mit dieser Theorie noch keine Beobachtung in der Natur im Wiederspruch, und kann elegant die dunkle Energie erklähren ohne großartige Gehirnquetschungen. Im Übrigen ist in diesem Buch aus dem Jahre 1972 die scheinbare Beschleunigung des Unoiversums vorausgesagt worden.
Hier ein Link bei eBay zu einer Neuauflage des Buches, die ich nicht gelesen habe.
http://cgi.ebay.de/SCHOPFUNG-AUS-DEM-NICHTS-Ursprung-des-Universums_W0QQitemZ300212311540QQihZ020QQcategory Z7526QQssPageNameZWDVWQQrdZ1QQcmdZViewItem
(http://cgi.ebay.de/SCHOPFUNG-AUS-DEM-NICHTS-Ursprung-des-Universums_W0QQitemZ300212311540QQihZ020QQcategory Z7526QQssPageNameZWDVWQQrdZ1QQcmdZViewItem)

Gruß
FS

Webmaster
07.04.2008, 09:46
Die Beiträge, die sich ursprünglich zwischen den Beiträgen #145 und #146 befanden, sind nun im Forumsbereich "Gegen den Mainstream" (http://www.astronews.com/forum/showthread.php?t=2364) zu finden. Ich werde diesen Diskussionsstrang im Laufe des Tages schließen, da das Thema mir ausreichend diskutiert gewesen zu sein schien, bevor es "wiederbelebt" wurde.

Stefan Deiters

Orbit
07.04.2008, 11:56
@ Webmaster
Ich begrüsse diesen Entscheid.
Es hat sich in diesem Forum und auch in einem andern, das ich kenne, gezeigt, dass crank-verdächtige Ideen immer wieder lanciert werden, indem entsprechende Beiträge an längst eingeschlafene Threads angehängt werden.
Im Falle dieses Threads hier lässt sich eine Schliessung auch deshalb vertreten, weil die zum jetzigen Zeitpunkt mögliche abschliessende Antwort auf die Threadfrage bereits auf der ersten Seite gegeben worden war.
MfG Orbit

Ich
07.04.2008, 13:59
Ungefähr halbjährlich kommt ein Update, dass sie noch ein halbes Jahr brauchen, bis sie auch den Lense-Thirring-Effekt aus den Daten gesaugt haben.
Interessanterweise kam vor kurzem ein Update, dass das ganze bis mindestens September verlängert wird. Dieser Halbjahresrhythmus ist das einzig zuverlässige an dem Experiment, scheint mir.