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Thema: Gravitation bei SL

  1. #1
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    Standard Gravitation bei SL

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    Hallo liebe Gemeinde,
    meinen Einstand bei astronews, auf deren Seiten ich mich regelmäßig tummle, möchte ich gleich mit drei, vieleicht schwierig zu beantwortenden, Fragen einleiten: (Natürlich kenne ich die wunderbaren Seiten von Andreas Müller und habe diesbezüglich jedoch, sicherlich aufgrund meines Unverständnisses, nichts gefunden)

    Die ART sagt ja eigentlich bereits, dass die Gravitation ein Phänomen der Geometrie des Raumes ist. Nichts desdo trotz werden Gravitonen postuliert. Für mein Verständnis müssen Informationen über Masse, Ort, Impuls usw. zwischen Himmelskörpern im Dialog erfolgen. Die Zeit spielt, da Gravitonen auch mit c reisen, eine wichtige Rolle. Körper A meldet: Hallo ich bin hier und habe 1,4 Sonnenmassen. Diese Info kommt 20 Jahre später bei B (mit 1,6 SM) an, der zur "selben" Zeit wie A gesendet hat wie schwer er ist. Theoretisch müsste doch jetzt B vergleichen wie schwer er ist und merken: Hoppla ich bin etwas leichter als A und mache mich mal auf den Weg zu Ihm. ...Etwas flapsig ausgedrückt. A könnte zwischenzeitlich Masse verloren oder gewonnen haben, ebenso wie B. Wie habe ich mir das vorzustellen?

    Wie kann denn ein SL Gravitonen aussenden wenn dort nichts mehr entkommen kann? Wohl doch nicht über die Akkretionsscheibe

    Können Neutrinos von SL, Magnetaren und sonstigen Pulsaren abgelenkt werden oder können diese dort sogar möglicherweise hindurchsausen? Wahrscheinlich eher nicht. Aber abgelenkt werden würden Sie dann doch. Müssten dann nicht auf den Detektoren (Japan, Italien, Antarktis) Linien auftauchen die den Ort eines SL's verraten? Denn wenn deren Masse derart gering ist wie derzeit postuliert, und sich eine starke Neutrinoquelle hinter dem SL verbirgt, müssten diese doch in einer Art Trichter um das SL gestreut werden und eine art ringförmige Stoßfront bilden?

    Über Eure Antworten freut sich, mit lieben Grüßen

    elnolde

  2. #2
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    Standard

    Hi elnolde

    Willkommen im Forum

    Jetzt stell mal bitte nochmal Deine Frage, und bitte Stück für Stück. Du hast Neutrinos reingeworfen, Magnetare, Gravitonen und Stossfronten. Ordne mal Deine Fragen hintereinander, dann können wir sie abarbeiten.

  3. #3
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    Standard

    Hallo elnolde
    Auch ich heisse Dich hier willkommen.

    Ohne jetzt auf Details Deiner ersten Frage einzugehen, die zum Teil unklare Vorstellungen von Dir zum Ausdruck bringen, denke ich, dass die Antwort zu Deiner ersten Frage bereits in Deinem Beitrag steckt:
    Die ART sagt ja eigentlich bereits, dass die Gravitation ein Phänomen der Geometrie des Raumes ist. Nichts desdo trotz werden Gravitonen postuliert.
    Die Beschreibung der Gravitation durch die ART funktioniert, aber für eine Quantisierung der Gravitation gibt es erst Ansätze, und ob es die hypothetischen Teilchen wirklich gibt (das Graviton ist ja nicht das einzige, wie im Wiki-Artikel über 'Graviton' nachzulesen ist), steht noch in den Sternen.
    Schluss des Wiki-Artikels:
    So ist die Frage nach der Existenz eines Teilchens, das die Gravitationskraft trägt, weiter offen.
    Aus diesem Grunde scheint mir Deine zweite Frage
    Wie kann denn ein SL Gravitonen aussenden wenn dort nichts mehr entkommen kann?
    verfrüht.

    Auch über das Verhalten von Neutrinos, die ja nur indirekt nachgewiesen werden können, kann so genau, wie Du es wissen möchtest, kaum etwas gesagt werden. Wüsste man nämlich, ob und wie stark die abgelenkt werden, würde man auch deren Masse kennen, denke ich.

    MfG
    Orbit

  4. #4
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    Standard

    Hallo elnolde
    Vorab etwas zur Reaktionszeit der Gravitation. Die Gravitation ist wie jede andere der vier Kräfte durch verschiedene Eigenschaften zu beschreiben. Zum Beispiel haben wir bei der elektromagnetischen WW das Photon als WW-Teilchen. Da dieses keine Masse besitzt, hat die E-M-Kraft eine unendliche Reichweite. Genau so die Grav.-Kaft, jedoch besitzt E-M-Kraft eine Reaktinszeit von 10^-19 sec. Berechnet man diese für die Grav.-Kraft ergibt sich eine Reaktionszeit von 1000 Mrd. a. Diese hängt nämlich mit der Kopplungsstärke k zusammen. Deshalb ordnet man eigentlich der Gravitation keine Reaktionszeit zu. Nun geht man davon aus, dass alle Kräfte zu einer Wechselwirkung gehören und da die Grav. unendlich weit wirkt, wird ein WW-Teilchen ohne Masse postuliert, das Graviton. Wie man sich den Erzeuger des Gravitationsfeldes vorstellen muss ist unklar. Eine vollständige Theorie der Quantengravitation, welche deine Fragen zufriedenstellend beantworten würde gibt es noch nicht. Vergleichen wir die Grav. weiter mit der E-M-Kraft:
    1. Bei einer el. Ladung hat man ein statisches Feld und wird dieses bewegt, dann wird ein Magnetfeld erzeugt, welches wiederrum ein el. Feld induzieren kann. Es handelt sich also um ein Dipol. Nun hat man bei der Gravitation bisher angenommen, dass sie sich eben wie eine ruhende Ladung verhälte und ein statisches Feld, die Anziehung erzeugt. Das Phänomen der Gravitationswellen wäre dann analog zum Magnetfeld der E-M-Kraft. Bei Doppelsternsystemen und Supernovae können diese entstehen.
    2. Bei el. Ladung gibt es eine positive und eine negative. Gibt es vielleicht auch bei der Masse eine neagative also abstoßende Ladung?

    Nun noch zu den Neutrinos.
    Diese werden definitiv abgelenkt, durch jegliches Gravitationspotential. Jedoch besitzen sie einen geringen Wirkungsquerschnitt und der Effekt hält sich in Grenzen. Eine Eigenschaft die den Neutrinos erlaubt durch alles nahezu unbeeinflusst durch zu fliegen.
    Noch ein Tipp am Schluss für die Zukunft. Versuche deine Fragen gezielter zu stellen. Je genauer gefragt wird, umso geanuer kann man antworten. Vielleicht dann noch eine Frage nach der anderen. Und frage lieber nach dem warum anstelle nach dem wie. Das warum zielt nämlich besser auf eine quantitative Antwort.
    Geändert von Supernova 1a (10.02.2008 um 14:27 Uhr)
    Edel sei der Mensch, hilfreich und gut.

    Goethe

  5. #5
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    Standard

    Supernova 1a
    Ich habe noch nie etwas von Reaktionszeit des Elektromagnetismus und der Gravitation gehört. Auf welche Quellen stützen sich Deine Aussagen?

    1. Bei einer el. Ladung hat man ein statisches Feld und wird dieses bewegt, dann...
    Da wird kein Feld bewegt, sondern die elektrische Ladung im Feld.

    Gibt es vielleicht auch bei der Masse eine neagative also abstoßende Ladung?
    Wie kommst Du auf diese Idee?
    Die Quantengravitation schreibt doch dem Graviton gerade deshalb den Spin 2 zu, weil man von WW-Teilchen mit geradezahligem Spin annimmt, dass sie zwischen gleichen Ladungen eine Anziehung bewirken.

    Nun noch zu den Neutrinos.
    Diese werden definitiv abgelenkt, durch jegliches Gravitationspotential.
    Woher hast Du diese Gewissheit?
    Und die Durchlässigkeit von Materie für Neutrinos kann doch nicht, wie Du das tust, mit der Gravitation allein erklärt werden. Da spielt doch die Schwache WW eine entscheidende Rolle. Auch hier möchte ich wissen, auf welche Quellen Du Deine Aussagen abstützt.

    Orbit

  6. #6
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    Standard

    Graviton wikipedia:
    Genau wie die elektromagnetische Strahlung durch die maxwellschen Gleichungen der Elektrodynamik beschrieben wird, ergibt sich aus den Feldgleichungen der allgemeinen Relativitätstheorie die Gravitationsstrahlung.
    hmm, Gravitationsstrahlung, klingt verwirrend: wird das Graviton nun direkt von der ART vorhergesagt/postuliert oder entstammt es dem Versuch, QM + ART zusammenzuführen?
    meine Signatur

  7. #7
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    Standard

    Zu orbit´s erster Frage
    Meine Aussagen stützen sich auf die allgemien bekannte Theorie der Wechselwirkungen (früher Kräfte oder Felder). Demnach besitzt jede Wechselwirkung eine WW-Teilchen, eine Ruheenergie, eine Reichweite, eine Kopplungsstärke und eine Reaktionszeit.
    Zu zweitens
    das dieses hätte sich auf die Ladung beziehen sollen. Sorry war ein Fehler meiner Seite
    Zu drittens
    Vgl. E-M-Kraft gleiche WW-Teilchen unterschiedliche Ladung. Auch ein Photon besitzt einen ganzzahligen Spin, weil es eben ein Eichboson und somit ein Boson ist.
    Zu viertens
    Ich erkläre die nahezu ungehinderte Passierung der Neutrions durch Materie keines Wegs mit der Grav. sondern mit dem Wirkungsquerschnitt. Man muss den Text schon im Zusammenhang verstehen.
    Edel sei der Mensch, hilfreich und gut.

    Goethe

  8. #8
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    39

    Standard

    Hallo elnolde,

    du solltest bedenken das ein Objekt von Beginn seiner Existenz an entsprechend seiner Masse den umgebenden Raum krümmt. Somit ist die Wirkung seiner Schwerkraft sofort da wenn ein anderes Objekt in dessen Wirkungsbereich eintritt.

    Gruß Mat1i

  9. #9
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    Supernova 1a
    Meine Aussagen stützen sich auf die allgemien bekannte Theorie der Wechselwirkungen
    Das nehme ich an; aber von 'Reaktionszeit' steht im Wiki nichts. Also hilft nur ein Link, den Du vielleicht kennst, ich aber nicht.
    In Deiner zweiten, erweiterten Erkläung steckt gleich noch eine weitere Behauptung, die so nicht stimmt. Ruheenergie oder Ruhemasse besitzen nur die WW-Teilchen der Schwachen WW, Photon, Gluon und Graviton aber nicht.
    Zu drittens
    Vgl. E-M-Kraft gleiche WW-Teilchen unterschiedliche Ladung. Auch ein Photon besitzt einen ganzzahligen Spin, weil es eben ein Eichboson und somit ein Boson ist.
    Dass Bosonen ganzzahligen Spin haben, weiss ich schon. Hier aber geht es um die Unterscheidung von ungerade-(Photon = 1) und geradezahligem Spin (Graviton = 2). Nur letzterem unterlegt man die Fähigkeit, auf gleichpolige Ladungen anziehend zu wirken.
    Ich erkläre die nahezu ungehinderte Passierung der Neutrions durch Materie keines Wegs mit der Grav. sondern mit dem Wirkungsquerschnitt.
    OK; aber damit sagst Du lediglich, dass die Wahrscheinlichkeit, dass ein Neutrino mit Materie wechselwirkt praktisch Null ist. Eine 'Ablenkung' wie Du sie in Deinem vorletzten Beitrag als sicher hinstellst, ergibt sich daraus aber nicht, im Gegenteil.

    Noch ein Tipp am Schluss für die Zukunft. Versuche deine Behauptungen zu belegen. Je besser Du sie belegst, desto mehr lohnt es sich zu antworten.

    Und noch eine Bemerkung zu einem Teil Deines guten Rates an elnolde:
    Und frage lieber nach dem warum anstelle nach dem wie. Das warum zielt nämlich besser auf eine quantitative Antwort.
    Warum-Fragen sind in der Physik oft nicht beantwortbar. Physik befasst sich eher mit der Frage WIE etwas funktioniert, und über Abläufe kann sie dann auch eher quantitative Aussagen machen.

    Orbit

  10. #10
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    Willkommen im Forum elnolde!

    Zitat Zitat von elnolde Beitrag anzeigen
    Wie habe ich mir das vorzustellen?
    Genau wie du es beschrieben hast. Die ART, als klassische Theorie der Natur, hat nichts mit Gravitonen zu tun.
    Die Wechselwirkung der Teilchen wurde erst in den frühen 70er Jahren mit dem Standardmodell erklärt und liefert hervorragende Vorraussagen die mit Experimenten in Einklang stehen. Der Nachweis von Gravitonen ist (wie auch des Higgs, um zwei der bekanntesten Vertreter postulierter Teilchen zu nennen) bisher nicht gelungen. Das Graviton aus der Betrachtungsweise der quantisierten Feldtheorien die für den Elektromagnetismus, der Schwachen und der Starken Kraft (3 von 4 Naturkräften) funktioniert, scheitert bisher jedoch bei der Gravitation. Es ist daher einfach eine Konsequenz, die man zieht, da man versucht alle Naturkräfte in einer Kraft zu vereinigen, was bereits teilweise gelungen ist.
    Und zu den Neutrinos. Ich denke es steht außer Frage dass Neutrinos der Gravitation unterliegen. Nur ist deren Masse im besten Fall sehr klein, und ihre Geschwindigkeiten entsprechend hoch. Deshalb macht dem Neutrönchen die Gravitation kaum was aus. Schwarze Löcher (wie auch Neutronensterne) sind zudem ziemlich winzig, so dass nur wenig in ein SL hinein gelangt. Was drin ist, sollte nicht mehr rauskommen, auch Neutrinos nicht. Deren Nachweis gestaltet sich extrem schwierig. Im Fall der SN1987A in unserer Begleitgalaxie (der großen magellanischen Wolke) hat man im damals leistungsstärksten Neutrinodetektor in Japan (Kamiokande) gerade einmal 11 Neutrinos nachweisen können, obwohl unzählig viele bei einer SN produziert werden.

    http://de.wikipedia.org/wiki/Neutrino
    http://www.weltderphysik.de/de/5132.php
    http://de.wikipedia.org/wiki/Graviton

    Gruß
    ins#1
    "In the beginning the universe was created. This made a lot of people angry and has widely been considered as a bad move."
    ©The Hitchiker's Guide to the Galaxy

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