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THEMA:

Gravitation: Kraft oder Eigenschaft des Raums 13 12. 2019 20:47 #62297

Jürgen schrieb: Nehemn wir an: wir SIND die grüne Lampe und erhalten vom Zentrum des Trichters ein rotes Licht gesandt, auf das wir warten müssen.
In dem Moment, da da wir das rote Licht empfangen setzen wir eine Murmel in den Trichter und lassen sie rollen.
In welche Richtung rollt die Murmel? Dahin, wo die rote Lampe war, als sie eingeschaltet wurde oder dahin wo sich das Zentrum des Trichters jetzt gerade befindet?
Wir sehen die rote Lampe allerdings an der Stelle, wo sie eingeschaltet wurde.

Da ist der Unterschied und daran ist nichts paradox, denn wir sind im Einklang mit der ART.

Hier haben wir ein gemeinsames IS mit Ausnahme der Beschleunigung als das Signal gesendet wird. Wir betrachten genau diesen Grenzfall. Die Kugel rollt dorthin, wo das Signal auch optisch zu sehen ist. Die zwischenzeitliche Beschleunigung/Bewegung der Zentralmasse ist noch nicht spürbar.

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Gravitation: Kraft oder Eigenschaft des Raums 13 12. 2019 20:58 #62298

ra-raisch schrieb: Die Kugel rollt dorthin, wo das Signal auch optisch zu sehen ist. Die zwischenzeitliche Beschleunigung/Bewegung der Zentralmasse ist noch nicht spürbar.

Jetzt sind wir genau am Punkt: warum sollte die Kugel in Richtung des roten Lichts rollen und nicht in Richtung des Zentrums des Trichters, der jetzt eine andere Position hat?

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Gravitation: Kraft oder Eigenschaft des Raums 13 12. 2019 23:27 #62303

Jürgen schrieb:

ra-raisch schrieb: Die Kugel rollt dorthin, wo das Signal auch optisch zu sehen ist. Die zwischenzeitliche Beschleunigung/Bewegung der Zentralmasse ist noch nicht spürbar.

Jetzt sind wir genau am Punkt: warum sollte die Kugel in Richtung des roten Lichts rollen und nicht in Richtung des Zentrums des Trichters, der jetzt eine andere Position hat?

Genau deshalb, weil sich die Änderung nur mit Lichtgschwindigkeit fortpflanzt, also ebenso wie das Licht.

Angenommne, es ist nur eine kurze Beschleunigung zur Seite, also ein Knick in der Bahn, dann wird der Gravitationstrichter diesen Knick mit der Zeitverzögerung der Lichtentfernung vollständig vollziehen und danach wieder das Gravizentrum zentrieren.

Bei einer kontinuierlichen Beschleunigung zB Kreisbewegung, wird der Trichter also dauernd hinterherhängen, deckungsgleich mit dem optischen Bild, würde ich sagen.

Das Bild, das sich ergibt, ist das bekannte Bild von den GW der verschmelzenden SL.

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Gravitation: Kraft oder Eigenschaft des Raums 14 12. 2019 11:13 #62317

ra-raisch schrieb: Angenommne, es ist nur eine kurze Beschleunigung zur Seite, also ein Knick in der Bahn, dann wird der Gravitationstrichter diesen Knick mit der Zeitverzögerung der Lichtentfernung vollständig vollziehen und danach wieder das Gravizentrum zentrieren..

Ich denke wir tun gut daran, nur Möglichkeiten in Betracht zu ziehen, die in der Natur auch vorkommen können, denn sonst laufen wir Gefahr, uns von der Realität zu entfernen.
Dazu gehören Vorstellungen, ein Gravitationsobjekt sei plötzlich weg oder es gäbe einen Knick in der Bahn.

Gravitation wird durch Gravitation beeinflusst.
Wenn also, wie auch in diesem Beispiel, zwei Sonnen aneinander vorbeilaufen, werden sie dies natürlich nicht gradlinig tun, sondern sich gegenseitig ablenken.

Die entscheidende Frage lautet aus meiner Sicht daher:
Lässt sich der neue Gravitationsvektor an einem beliebigen Punkt im Bereich der Gravitationsüberlagerung aus den beiden Vektoren die sich überlagern berechnen ohne die Position des Sterns in die Berechnung aufzunehmen?
Da jeder der beiden Vektoren diese Position bereits enthält, sollte auch die Ermittlung des neuen Vektors keine zusätzliche Referenz auf das Gravitationsobjekt benötigen.
Somit ist eine Informationsübertragung vom Stern nicht erforderlich.

Ausgehend von der These, dass die Fläche gleicher Gravitation um einen Stern eine Kugel ist mit dem Stern im Mittelpunkt halte ich daher die Annahme, dass die maximale Informations-Ausbreitungsgeschwindigkeit verhindert, dass wir, unter der Voraussetzung entsprechender technischer Möglichkeiten, den gegenwärtigen Aufenthaltsort eines Gravitationsobjektes messen können, für falsch.

Es verhält sich m.E. nach so, wie das Wasser in einer Leitung. Wenn wir den Wasserhahn öffnen, müssen wir nicht warten, bis der Tropfen, der vom Wasserwerk gerade eingespeist wird, bei uns ankommt, um uns waschen zu können.

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Gravitation: Kraft oder Eigenschaft des Raums 14 12. 2019 12:02 #62318

Jürgen schrieb: Ich denke wir tun gut daran, nur Möglichkeiten in Betracht zu ziehen, die in der Natur auch vorkommen können, denn sonst laufen wir Gefahr, uns von der Realität zu entfernen.
Dazu gehören Vorstellungen, ein Gravitationsobjekt sei plötzlich weg oder es gäbe einen Knick in der Bahn.

Eine Bahnänderung ist ohne weiteres möglich. Jede Bahnänderung kann durch kleine Knicke ersetzt werden.

Bei der Betrachtung des Gravitationstrichters eines Atoms kann ich das Atom beliebig bewegen, um die Reaktion des Trichters zu beobachten bzw zu berechnen. Dabei gehe ich davon aus, dass sich Gravitationstrichter überlagern und sich nicht unmittelbar andersartig beeinflussen.

Nehmen wir eine Billardkugel, ihre Bahn wird durch eine andere Billardkugel geknickt, sozusagen.

Jürgen schrieb: Lässt sich der neue Gravitationsvektor an einem beliebigen Punkt im Bereich der Gravitationsüberlagerung aus den beiden Vektoren die sich überlagern berechnen ohne die Position des Sterns in die Berechnung aufzunehmen?
Da jeder der beiden Vektoren diese Position bereits enthält, sollte auch die Ermittlung des neuen Vektors keine zusätzliche Referenz auf das Gravitationsobjekt benötigen.
Somit ist eine Informationsübertragung vom Stern nicht erforderlich.

Ich bin mir zwar nicht ganz sicher, von welchen Vektoren Du sprichst, ich vermute es geht um das jeweilige Gravitationsfeld g¹.

Wie ich schon sagte, denke ich bei SRT immer nur an den statischen Zustand der Gleichzeitigkeit. Bei den Wirkungen und einer Bewegung darf man aber die dynamische Veränderung wie auch bei Galilei nicht außer Acht lassen. Beides wird in der Lorentztrafo Λ zusammengefasst.
Ich meine, dass auch in der Lorentztrafo nicht die Informationsübertragung berücksichtigt ist, dies ergibt sich dann wohl erst aus den Zeitableitungen.

Soweit ich sehe sind folgende Aussagen äquivalent (habe ich nicht genau nachgerechnet):
1) Das Gravitationsfeld wird durch Information vom Stern gebildet. Diese Information erreicht den Beobachter im IS des Sterns in dem Moment, in dem der Beobachter einen Punkt erreicht.
2) Aus Sicht eines ruhenden Beobachters erreicht ihn die Information des Gravitationsfeldes mit der Geschwindigkeit c+v, also rechtzeitig.
3) Die Information erreicht ihn zwar mit c aber doppler-blauverschoben, woraus sich der entsprechende Abstand r ergibt.
4) Der Gravitationstrichter (Feld g¹) existiert als Feld, das sich mit dem unbeschleunigten Stern mitbewegt, ohne nötigen Informationsfluss.
5) Die empfangenen Informationen des Abstandes sind dopplerverändert r·β ≈ 3)
6) Die Gravitationskraft g=M/r² ist mit Lorentz-Korrekturfaktoren zu berechnen g'=g·Λ
7) Die Gravitonenflussdichte erhöht sich bei Annäherung und bestimmt das g-Feld entsprechend. (EDIT Hinweis: Gravitonen sind hypothetische Bosonen)

Aussage 4 halte ich jedoch für gefährlich bildhaft, weil sie zu Fehlschlüssen verleitet. Ein stabiles Gravitationsfeld halte ich zwar für eine praktische Verbildlichung für die Frage, aber für eine im Grunde falsche Annahme. Hmmm....anscheinend wurde ich soeben Gravitonenfan (7). Aber Einstein sagt ja nicht, wie die Masse der Raumzeit mitteilt, wie sie sich krümmen soll, und von einem Gedächtnis der Raumzeit sagt Einstein auch nichts.

Wenn ich die Idee von den Gravitonen weiterspinne, stelle ich mir die Frage, ob dann eine GW nicht in Wahrheit ein Graviton ist, so wie virtuelle Photonen im Nahfeld einer bewegten Ladung zu einer em.Welle und realen Photonen im Fernfeld werden.

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Gravitation: Kraft oder Eigenschaft des Raums 14 12. 2019 13:25 #62321

Jürgen schrieb: Die entscheidende Frage lautet aus meiner Sicht daher:
Lässt sich der neue Gravitationsvektor an einem beliebigen Punkt im Bereich der Gravitationsüberlagerung aus den beiden Vektoren die sich überlagern berechnen ohne die Position des Sterns in die Berechnung aufzunehmen?
Da jeder der beiden Vektoren diese Position bereits enthält, sollte auch die Ermittlung des neuen Vektors keine zusätzliche Referenz auf das Gravitationsobjekt benötigen.
Somit ist eine Informationsübertragung vom Stern nicht erforderlich.

Ich halte es für den einzig richtigen bzw einfachsten Weg, die Wirkung der beiden Gravitationsfelder jeweils in ihrem eigenen IS zu berechnen und dann an jedem Punkt zu überlagern. Ich denke, dass genau dies auch die Lorentztrafo Λ erledigt.

Naja wenn man den Einfluss des G-Feldes auf die Informationsübertragung (c' = σ·c bzw gar c" = σ²c) berücksichtigt, beeinflussen sich die Trichter allerdings gegenseitig über eine Überlagerung hinaus. Allerdings dürfte dies bei der obigen Berechnung keine Rolle spielen, weil im eigenen IS ja die Zeit keine Rolle spielt, solange keine Beschleunigung stattfindet.

In Realität ist in sochen Fällen natürlich eine Beschleunigung der Quellen nicht zu vermeiden, wenn zwei Massen im Spiel sind. Aber für die Trichter wird das unter Messfehler fallen, solange die Massen und Abstände nicht relativistisch relevant sind (r/rs >> 1). Oder könnten wir eine komplette Formel erstellen?

Neben den Laufzeiten wäre allerdings auch die kinetische Energie zu berücksichtigen. Wenn wir uns aber im nichtrelativistischen Bereich befinden, auch mit geringen Beschleunigungen, dürfen wir wohl letztlich vereinfachend von einem starren Gravitationsfeld ausgehen, das auch eine bewegte Masse mit sich führt.
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Gravitation: Kraft oder Eigenschaft des Raums 14 12. 2019 17:49 #62330

Hallo Ra-Raisch,

ich habe das jetzt nochmals reflektiert und auch erkannt, wo ich einen Gedankenfehler habe. Da ich nicht geübt bin, mit solchen zeitrelevanten Ereignissen umzugehen, vergesse ich immer wieder bei einer der Komponenten die Zeitverzögerung mit zu berücksichtigen.

Letztendes sind in Deiner Auflistung 1. und 4. für mich plausibel.
Sie unterscheiden sich jedoch in zwei Aspekten:
Zu 1.
Wenn die Gravitation immer vom Stern vermittelt wird und somit Zeit benötigt um die Distanz zu überbrücken, hat das Konsequenzen für das Verhalten sich annähernder Sterne.
Die Sterne werden von einer Position beeinflusst, die in der Vergangenheit liegt. Die Gravitationswirkung wird somit verändert. Einerseits ist für die beiden Sterne, solange sie sich aufeinander zu bewegen, der Abstand noch größer, andererseits ist der Winkel zueinander ein anderer. Gibt es solch einen Korrekturfaktor, für die Berechnung der Bahn und Geschwindigkeit von sich aufeinander zu bewegenden Sterne oder Schwarzer Löcher oder die Gravitationswirkung für Kometen und Asteroiden bei uns?
Hoffentlich habe ich da nicht wieder etwas durcheinander gebracht.

Zu 4.
Die Gravitationsrichtung unterscheidet sich von der optischen Wahrnehmung.
Sollte sich das messen lassen, kann dies natürlich widerlegt werden.

Dank für Deine Geduld.

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Gravitation: Kraft oder Eigenschaft des Raums 14 12. 2019 19:46 #62335

Jürgen schrieb: Zu 1.
Wenn die Gravitation immer vom Stern vermittelt wird und somit Zeit benötigt um die Distanz zu überbrücken, hat das Konsequenzen für das Verhalten sich annähernder Sterne.
Die Sterne werden von einer Position beeinflusst, die in der Vergangenheit liegt. Die Gravitationswirkung wird somit verändert.

Stell Dir immer vor, dass der Trichter im IS der Quelle aufgebaut wird. Er ist dann schon da, wenn er einen anderen Stern erreicht. Gleichzeitig mit dem Licht des Sterns.

Jürgen schrieb: Zu 4.
Die Gravitationsrichtung unterscheidet sich von der optischen Wahrnehmung.
Sollte sich das messen lassen, kann dies natürlich widerlegt werden.

Ich bin mir sicher, dass dies nicht der Fall sein wird. Ich bin mir 100% sicher, dass eine korrekte Rechnung immer dasselbe Ergebnis bringen wird, egal aus welcher Sichtposition. Keine Ahnung wo da jetzt mein Rechenfehler liegt, dass es nicht so schon geklappt hat. Es gibt halt neben der Lorentzkontraktion noch die Zeitdilatation und die Uhrendesynchronisation. Diese Faktoren sind schwer intuitiv zu berücksichtigen, und habe ich in meinen Rechnungen wohl auch meist ausgelassen.

Allerdings ist es richtig, dass die Gleichzeitigkeit aus Sicht des Trabanten und des Sterns unterschiedlich sind. Wenn der Trichter gleichzeitig mit der Quelle am richtigen Ort und richtiger Stärke existiert, so tut er das nicht aus Sicht des Trabanten.
τΔ = γ·s¹·v¹/c² (Zeitabweichung aus der Ferne) mit Skalarprodukt s¹·v¹ = ²(s²-b²)v und Stoßparameter b.
Ja das ist der "dopplerartige" Effekt, der uns fehlte.

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Gravitation: Kraft oder Eigenschaft des Raums 14 12. 2019 22:00 #62349

Jürgen schrieb: mit solchen zeitrelevanten Ereignissen umzugehen, vergesse ich immer wieder bei einer der Komponenten die Zeitverzögerung mit zu berücksichtigen.

Von diesem Problem sind wir alle nicht verschont, fürchte ich. Wenn man da nicht die passende Formel in der Schublade hat, verschätzt man sich gewaltig.

Jürgen schrieb: Dank für Deine Geduld.

Es war mir ein Vergnügen und ich bedauere, dass ich das nicht aus dem Ärmel berechnen konnte. Vielleicht versuche ich ja mal, das Ganze in eine Formel zu packen. Sollte eigentlich gar nicht so schwierig sein. Aber es ist ein bisschen umständlich, alles zu definieren. Ich wollte es schon posten, habe aber nach anfänglichen 20 Zeilen alles wieder gelöscht.

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Gravitation: Kraft oder Eigenschaft des Raums 18 12. 2019 12:47 #62473

Nun habe ich es mir näher angesehen. Anbei das Loedeldiagramm für die Annäherungsphase. Die Zeit vergeht von unten nach oben, waagerecht ist die räumliche Bewegungsrichtung. Licht verläuft immer diagonal im 45° Winkel.

Die beiden Objekte sind in rot bzw grün eingezeichnet. Die Eigenzeit geht jeweils schräg nach oben, die Raumdimension (Entfernung, subjektive Gleichzeitigkeit) jeweils gepunktete Linien schräg nach rechts und links. Die Lichtwege sind lila. Oben ist das übliche Fadenkreuz im Treffpunkt.

Beide Objekte halten sich selber für unbewegt und bewegen sich somit auf der eigenen Zeitachse von unten nach oben, jedoch schräg zur Zeitachse des anderen. Also alles ganz ähnlich wie bei Minkowski Diagrammen. Der Vorteil ist allerdings, dass alle Einheiten gleich sind, während bei Minkowskidiagrammen unterschiedliche Maßstäbe gelten.

Eingezeichnet ist ein Ereignis (G). Von diesem Raumzeitpunkt aus sieht (optisch) Grün das rote Objekt an der Position (1), Die Gleichzeitigkeit und somit Gravitationswirkung des Objektes Rot mit Grün ist in Punkt (2) während die Gleichzeitigkeit für Grün mit Rot im Punkt (3) ist.

Nun muss ich noch berechnen, dass/wie die optische Sicht Grün→Rot und die tatsächliche Gravitation des Objektes Rot→Grün in Übereinstimmung kommt.




EDIT:
Ich sehe gerade, dass ich das Thema selber schon einmal angeschnitten hatte:
www.uwudl.de/forum/aktuell/naturwissensc...54-srt-ii.html#44998

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Gravitation: Kraft oder Eigenschaft des Raums 27 12. 2019 12:06 #62791

Ich habe meine Grafik ergänzt. Zur Erklärung:

Zunächst allgemein zu Loedeldiagrammen:

Licht (und Gravitonen) ist lila eingezeichnet.

Der grüne Asteroid (G) bewegt sich auf der grünen Linie von unten nach oben. In seinem eigenen IS bewegt er sich natürlich nicht sondern er wird nur älter, bleibt also auf seiner t-Koordinatenachse.
Ähnlich ergeht es dem roten Stern (R) auf seiner Zeitachse τ.

Die jeweilige Gleichzeitigkeit beider IS ergibt sich aus den zugehörigen gepunkteten Raumachsen X bzw x zum jeweiligen Zeitpunkt t bzw τ. Diese Achsen bezeichnen die Flugrichtung, also die jeweilige Entfernung der beiden Objekte, die sich auf Kollisionskurs befinden.

Jeder Punkt im Diagramm ist ein Ereignis. Die Koordinaten in beiden IS sind unmittelbar abzulesen, zB für das Ereignis A:
Aμ = (At,AX) = (Aτ,Ax)

A) Als G sich am Punkt A befindet, befindet sich R aus seiner Sicht in der Entfernung a←A = aX-AX
B) Nach seiner Eigenzeit B←A = Bt-At befindet sich G im Punkt B.
c) Aus seiner Sicht hat sich R in der Zwischenzeit von a nach c bewegt und dabei die Entfernung t·v = a←A - c←B zurückgelegt.

Nun zum eigentlichen Thema.

Wenn G sich in A befindet, ist R aus seiner Sicht in a. Dort sendet R sowohl Licht als auch Gravitonen aus. Diese erreichen G, wenn er sich in B befindet. Der zurückgelegte Weg beträgt a←A=at-AX=B←A=c(Bt-At) Im Punkt B sieht G also R optisch in einer Entfernung von a←A also in der Scheinposition a'. Die tatsächliche Entfernung ist in seinem IS jedoch B←c.

Im IS von R ist G jedoch in der Entfernung b←B und R sieht G optisch am Punkt A. Auch aus Rs Sicht erreichen seine Photonen und Gravitonen in diesem Moment G, die R am Punkt a verschickt hat, also vor einer Zeit bτ-aτ

Ich mach erst mal ne Pause, Fragen wären gut.

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Gravitation: Kraft oder Eigenschaft des Raums 27 12. 2019 19:36 #62818

ra-raisch schrieb:
Michael D. schrieb: Wie sähe die entsprechende Metrik aus?

Ist die Lorentzkontrakton nicht automatisch mit eingebaut? Bei Minkowski ist sie ja auch bereits drin.

Klar ist sie drin, sie ergibt sich aus dem Minuszeichen aller Metriken.

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Gravitation: Kraft oder Eigenschaft des Raums 27 12. 2019 20:27 #62821

Also .... wir wollten ja den Gravitationsabstand r aus der Sichtentfernung s berechnen:

Die Sichtentfernung ist
s = a←A = a'←B
Das Licht benötigte dafür
t = s/c
in dieser Zeit verkürzte sich der Abstand auf
B←c = s-t·v = s(1-β)
Der Gravitationsabstand ist dann
r = B←b = s(1-β)γ

Der Faktor γ korrigiert die relativistische Kompression des Gravitationsfeldes.
Der Faktor (1-β) ist die "optische" Korrektur, das war ja die Ausgangsfrage.

Witzig ist, dass die Gravitation somit gar nicht mit der Optik (B←a') übereinstimmt sondern eher mit der (relativistisch korrigierten) realen Entfernung (B←c). Richtig gesagt, ist die Entfernung maßgeblich, die das Objekt haben würde, wenn es sich linear weiter bewegt hätte, seitdem es die Gravitonen und Photonen abgeschickt hat.
r = B←b = γ(B←c) = γ(1-β)(B←a') = s(1-β)γ

Dies sagt allerdings nichts über zusätzliche relativistische Fatoren zu Masse und Beschleunigung aus.

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Gravitation: Kraft oder Eigenschaft des Raums 27 12. 2019 21:21 #62823

Um auf die Eingangsfrage zurück zu kommen sei bemerkt, dass nach Newton die Gravitation einer Kraft gleich kommt.

Das Newtonˋsche Gravitationsgesetz: F = G x m1m2 / r2.

Nach Einsteins ART verformen Massen oder Energiedichten die Geometrie der Raumzeit. Hier gibt es keine Kräfte!
Die Bahnen von Himmelskörpern folgen Geodäten in dieser gekrümmten Raumzeitgeometrie.

Die Informationsübertragungsgeschwindigkeit sowohl von Photonen als auch raumzeitlichen Geometrieänderungen (also beispielsweise Himmelskörper, die sich mit V bewegen), ist c.

Wo ist das Problem?

Thomas

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Gravitation: Kraft oder Eigenschaft des Raums 27 12. 2019 21:26 #62825

Thomas schrieb: Die Bahnen von Himmelskörpern folgen Geodäten in dieser gekrümmten Raumzeitgeometrie.

Die Informationsübertragungsgeschwindigkeit sowohl von Photonen als auch raumzeitlichen Geometrieänderungen (also beispielsweise Himmelskörper, die sich mit V bewegen), ist c.

Wo ist das Problem?

Das Problem ist, welches ich gerade gelöst habe, dass nicht der Ort an dem man etwas sieht für die Gravitation verantwortlich ist sondern der Ort, an dem es sich befinden würde, wenn es sich unverändert weiter bewegt hätte.
Und dies muss genauso (bzw erst Recht) auch für em.Felder gelten.

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Gravitation: Kraft oder Eigenschaft des Raums 27 12. 2019 22:09 #62828

Weder der Ort, an dem man etwas sieht, noch der Ort einer Gravitationswirkung sind mit dem tatsächlichen Ort des emittierenden Himmelskörpers identisch.
Optisch und gravitativ bekommen wir jegliche Information nur mit c übertragen.
Wir schauen bei beiden Eigenschaften immer in die Vergangenheit!

Thomas

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Gravitation: Kraft oder Eigenschaft des Raums 27 12. 2019 22:16 #62829

Thomas schrieb: Weder der Ort, an dem man etwas sieht, noch der Ort einer Gravitationswirkung sind mit dem tatsächlichen Ort des emittierenden Himmelskörpers identisch.

Naja es geht um die Entfernung des Emissionsortes, und die sieht man ja.

Thomas schrieb: Optisch und gravitativ bekommen wir jegliche Information nur mit c übertragen.
Wir schauen bei beiden Eigenschaften immer in die Vergangenheit!

Ja das ist richtig, doch schauen wir ja auch optisch, so dass die Diskrepanz doch verwunderlich ist.
Gravitativ fühlen wir die hypothetische Zukunft einer optisch sichtbaren Vergangenheit.

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Gravitation: Kraft oder Eigenschaft des Raums 27 12. 2019 22:31 #62830

Eine Entfernung kann man nicht sehen!

Und wir fühlen auch nicht eine gravitativ hypothetische Zukunft einer optisch sichtbaren Vergangenheit!

Die Information einer entfernten Quelle, gleich welcher Art diese ist, wird mit c übertragen!
c ist eine Eigenschaft der Raumzeit.

Thomas

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Gravitation: Kraft oder Eigenschaft des Raums 27 12. 2019 22:47 #62832

Thomas schrieb: Eine Entfernung kann man nicht sehen!

Doch, durchaus: Paralaxe, Perspektive, Tiefenschärfe, Helligkeit ....

Thomas schrieb: Die Information einer entfernten Quelle, gleich welcher Art diese ist, wird mit c übertragen!
c ist eine Eigenschaft der Raumzeit.

So ist es, und daraus ergibt sich das, was ich gesagt habe, siehe Diagramm und Rechnung.

Ausgangspunkt ist, dass ein ruhendes Gravitationssystem überall statisch ist, und somit muss es relativ bewegt genauso sein, dass sich das Gravitationsfeld mitbewegt. Und wenn man nun den Zentralkörper wegnimmt, (oder beschleunigt), dann teilt sich dies nur mit c mit, so dass das G-Feld also relativ gesehen weiter wandert, bis es sich der neuen Situation anpasst.

Es ist also in dieser Zwischenzeit das G-Feld, wie sich der Zentralkörper hypothetisch gleichförmig bewegt hätte. Der Körper R kann in meinem Diagramm oberhalb von (a) weggenommen werden, ohne dass sich etwas am Ergebnis im Punkt (B) ändert. Das G-Feld ist quasi an das IS der Quelle zum Zeitpunkt der Emission gebunden, selbst wenn man danach die Quelle entfernt, bis sich diese Information wieder verbreitet hat.

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Gravitation: Kraft oder Eigenschaft des Raums 27 12. 2019 23:10 #62834

Eine Entfernung kann man nicht sehen, messen schon. So formuliert stimmt’s.

Und würde man die Sonne jetzt entfernen, käme diese Information erst in gut 8 Minuten bei uns an, dann stimmt das auch, falls du das so gemeint haben solltest.

Thomas

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Gravitation: Kraft oder Eigenschaft des Raums 27 12. 2019 23:23 #62835

Thomas schrieb: Eine Entfernung kann man nicht sehen, messen schon. So formuliert stimmt’s.

In der SRT benützt man das Wort sehen sehr gerne hierfür. Aber tatsächlich ging es hier ja um den Gleichklang mit der Optik. Ich messe ja nicht die Entfernung sondern ich werte lediglich das "gesehene" Licht aus und sonst gar nichts.

Thomas schrieb: Und würde man die Sonne jetzt entfernen, käme diese Information erst in gut 8 Minuten bei uns an, dann stimmt das auch, falls du das so gemeint haben solltest.

Ja schon so, aber das verwunderliche ist eben, dass die Gravitation nicht der Entfernung entspricht, als das Licht (und die Gravitonen) abgesendet wurde, sondern der Entfernung, die der Körper bei gleichförmiger Bewegung dann hätte, wenn die Photonen (und Gravitonen) bei mir ankommen.

Ich sehe also (bei meinem Kollisionsbeispiel) eine größere Entfernung als es der Gravitation entspricht, die ich spüre. Das Ganze kann man sicher auch unmittelbar aus der Uhrendesynchronisation herleiten.

Es geht also nicht um die Signalübertragung sondern um den Informationsgehalt.

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Gravitation: Kraft oder Eigenschaft des Raums 28 12. 2019 00:07 #62838

Eine Messung entspricht der Auswertung des Informationsgehaltes von hier eintreffenden Photonen.
Was ich sehe, sind die Informationen, die die Photonen da mitbringen, aber auch nur vermittels der Techniken, die mir diese Informationen zugänglich machen.

Für Veränderungen der Raumzeitgeometrie gilt das Gleiche, siehe Gravitationswellen.

Die Übertragungsgeschwindigkeit ist c.

Thomas

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Gravitation: Kraft oder Eigenschaft des Raums 28 12. 2019 00:34 #62840

Thomas schrieb: Eine Messung entspricht der Auswertung des Informationsgehaltes von hier eintreffenden Photonen.

Nein, es geht um die Feldliniendichte.
Und das merkwürdige ist eben, dass diese nicht der Entfernung (1/ra²) bei Informationsabsendung sondern (1/rb²) bei Informationsankunft entspricht.
Das Licht hat den Weg s=t·c zurückgelegt, die Feldliniendichte entspricht aber 1/(s(1-β)γ)²

Hmm...oder irre ich mich, hat das Licht nur den Weg (1-β)t·c zurückgelegt? Nein nein, die Zeit ist t=B←A und da legt Licht nunmal den Weg c·t zurück.
c·t = A←a = B←a'
Der Lichtweg B←a ist wie bei Minkowski nicht maßstabsgerecht. Nur die Richtungen t, τ, x und X haben den selben Maßstab.

EDIT:
Äh...Lichtwege haben sowieso keinen eigenen Maßstab.

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Gravitation: Kraft oder Eigenschaft des Raums 29 12. 2019 03:22 #62904

Ich denke, ich habs. Es ist der Dopplereffekt, also quasi eine Bugwelle.

Aus Sicht des Probeteilchens ist zwar die Felddichte geringer, dafür ist aber der Gradient steiler.

Licht wird durch den Dopplereffekt blauverschoben, also energiereicher. Das Gravitationsfeld wird hingegen steiler und somit ebenfalls stärker.

Aus Sicht der Masse gibt es zwar keine Bugwelle, aber das Teilchen bewegt sich durch das Feld. Im Endeffekt hat beides die gleiche Wirkung....denke ich.

Wie ist das beim Licht eigentlich mit der Intensität bei der Blauverschiebung? Ich lese gerade bei spektrum, dass I/f³ konstant bleibt, muss ich morgen genau lesen:
www.spektrum.de/lexikon/astronomie/doppler-effekt/81

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Gravitation: Kraft oder Eigenschaft des Raums 30 12. 2019 21:18 #63020

Ich denke, ich habe jetzt auch heraus, wie sich das 1/r²-Gesetz behauptet:

Meine Ausführungen haben zwar den Abstand begründet, doch wenn man von Feldlinien ausgeht, würden sich diese dennoch über die Oberfläche verteilen, die eine Kugel mit dem Radius des Lichtwegs s bilden würde. Wir benötigen aber den reduzierten Abstand r = s(1-β).

Die Gravitation ergibt sich offensichtlich weder durch eine Abstandsabschwächung noch durch eine einfache Oberflächenausdünnung sondern durch den Gradienten der Oberflächenausdünnung also der sich ändernden Lichtwege. Natürlich ist das dann kein räumlich-statischer Gradient sondern eine Ableitung nach der Zeit. Wie folgt ergibt sich hierbei auch das (ohne relativistische Korrektur) geforderte Ergebnis korrekt mit
1/r² = 1/(1-β)²s²

Man sieht auch, dass für v=0 das normale Gesetz, in diesem Fall 1/s² herauskäme. Wohlgemerkt, v ist die Relativgeschwindigkeit und hat nichts damit zu tun, wer sich hier bewegt.

Man sieht auch, dass die virtuellen Gravitonen selbst keinen Dopplereffekt erleiden, es sind ja auch keine Wellen, vielmehr ergibt sich für den Gradienten der Dopplereffekt....insofern dann ganz ähnlich wie bei einer Welle. (EDIT Hinweis: Gravitonen sind hypothetische Bosonen)

Also \( g = \frac{m\cdot G}{\gamma^2(1-\beta)^2s^2} = G·m/r^2\) für den Fall eines Kollisionskurses des Probeteilchens....ohne gravitative Rückwirkungen und ohne Geschwindigkeitsänderung .... da wäre noch Rechenpotential ....achja, ob M dann noch zusätzlich einen eigenen Lorentzfaktor bekommt, ist mir noch unklar.

EDIT: Ja es muss wohl M/γ=m lauten, also man berechnet aus der relativistischen Masse die Ruhemasse des Sterns, aber da bin ich mir noch unsicher, denn Beschleunigungen sollten ja mit γ³ verglichen werden... achso, das umfasst ja die beiden Faktoren die schon da sind.
\( g' = \frac{m\cdot G}{\gamma^2(1-\beta)^2s^2} = G·m/r'^2 = \frac{M\cdot G}{\gamma^3(1-\beta)^2s^2} = G·M/\gamma^3r^2 \)
....das könnte hinhauen, aber ganz sicher bin ich mir noch nicht, da habe ich wohl eher g' berechnet....ja klar, das andere Ruhesystem Rot war ja mein Ziel.

Ich denke, dann stimmt alles und als Quintessenz bleibt: r = s(1-β) und 1/r² bleibt korrekt, abgesehen von gravitativer Zeitdilatation und gravitativer Beschleunigung, das war ja alles auch nur vereinfachte SRT.

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Gravitation: Kraft oder Eigenschaft des Raums 01 01. 2020 18:30 #63091

Um es nochmals klarzustellen, das oben gelöste Problem betraf allein Newton zzgl Lichtgeschwindigkeit also ohne instantane Fernwirkung. Die Zusätze nach SRT hatten mit dem grundsätzlichen Problem gar nichts zu tun. Und wie gesagt wurden in der Idealisierung immer noch Aspekte außer Acht gelassen, die ebenfalls noch nichts mit SRT zu tun haben.

Dennoch frage ich mich nun natürlich, wie das mit dem Potential -Φ=G·M/r ist. Das Ergebnis sollte ja sein MG/s(1-β), um es mit der Sichtweise der Quelle als IS in Übereinstimmung zu bringen. Bei meiner obigen Rechnung hatte ich hierfür allerdings unverändert MG/s angesetzt und hiervon den "Gradienten" gebildet.

Anscheinend unterliegt Φ unmittelbar dem Dopplereffekt. -Φ=MG/s(1-β)=MG/r aber die logische Begründung fehlt mir. Die einzige Erklärung wäre, dass nicht g aus ∇Φ folgt sondern dass Φ aus r·g=MG/s(1-β) folgt. Eine direkte Ableitung dieses Φ ohne Umweg über g gelingt mir nicht. Das ergibt natürlich Probleme zB bei einer Hohlkugel, wo Σg¹=0. Die Lösung wäre dann -Φ=Σ(r¹·g¹)=Σ(mG/s(1-β))=Σ(mG/r).

Eine logische Interpretation wäre, dass die Gravitonenflussdichte ausschlaggebend ist, und diese unterliegt wie jede Flussdichte dem Dopplereffekt ähnlich wie die Frequenz des Lichtes. Einsteins Erklärung der Raumzeitkrümmung ist natürlich ausreichend, aber er erklärt nicht, wie die Krümmung aus Sicht eines bewegten Objektes ohne instantane Wirkung oder eine mitgeführte Raumzeit zustande kommt.

Gibt es denn keine offizielle Erklärung, warum der Skalar Φ dem Dopplereffekt unterliegt, oder sehe ich den Wald vor Bäumen nicht?

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Gravitation: Kraft oder Eigenschaft des Raums 02 01. 2020 10:33 #63122

ra-raisch schrieb: Gibt es denn keine offizielle Erklärung, warum der Skalar Φ dem Dopplereffekt unterliegt, oder sehe ich den Wald vor Bäumen nicht?

Eigentlich ist die Antwort ganz einfach:

Es handelt sich bei der Gravitation um einen dynamischen quellbezogenen Effekt, daher muss der Dopplereffekt gelten.

Die Erklärung, wie dies zustande kommt ist der schwierige Teil. Und es bleibt mir einzig die Erklärung, die die dynamische Verbindung zur Quelle herstellt:
die Gravitonenflussdichte. (EDIT Hinweis: Gravitonen sind hypothetische Bosonen)
An ein mitgeführtes starres Gravitationsfeld (was instantane Informationsübertragung bedeuten würde) oder einen selbständig trägen Gravitationstrichter (was Änderungen schwer verständlich macht) glaube ich nicht. Ein mitgeführtes elastisches Gravitationsfeld wäre noch eine Lösungsmöglichkeit, aber wie soll das denn zustandekommen...auch durch Gravitonen?

Die Möglichkeit der Berechnung über die Zeitableitung der Entfernung beim g-Feld ( #63020) bestätigt die These, meine ich. Das gleiche Ergebnis 1/r²=1/s²(1-β)² erhält man, wenn man unmittelbar den Dopplereffekt für den effektiven Radius r=s(1-β) ansetzt.

Richtig interessant wird es nun, wenn man diese Erkenntnisse zB für den FFO nahe rs einsetzt, aber das muss ggf in einen neuen Thread.

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Gravitation: Kraft oder Eigenschaft des Raums 03 01. 2020 09:47 #63181

Jürgen schrieb: Hallo,

ich habe gesehen, dass in dem Kalender-Video NR. 8 vom 7.12.2019 meine Frage vorgetragen wurde:
„Spüren wir die Anziehung unserer Sonne in Richtung ihrer gegenwärtigen Position oder dort, wo sie vor 8 Minuten war?“

Leider wurde die Frage nicht beanwortet.

Es ging in der Frage um die Richtung der Gravitationswirkung.

Darum versuche ich die Frage hier nochmals nochmals als Multiple Choice einzustellen:

  1. Die Graviation ist eine Kraft, die durch Austauschteilchen vermittelt wird, wie in AzS Nr. 52 (GUT) angedeutet: In diesem Fall sollte die Wirkung verzögert auftreten und wir „messen“ die Gravitationswirkung in Übereinstimmung mit der optischern Sichtbarkeit dort, wo die Sonne vor 8 Minuten war.
  2. Die Gravitation ist eine Wirkng der Raumkrümmung, die sich in jedem Moment mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet. Auch in diesem Fall stimmen optische Wahrnehmung und Richtung der Gravitationswirkung überein.
  3. Die Raumkrümmung und der Stern ziehen gemeinsam ihre Bahn, wobei der Stern sich in jedem Moment génau im Zentrum der Raumkrümmung befindet. Die Theorie der maximalen Ausbreitungsgeschwindigkeit der Information würde auch hier nicht verletzt, da sich der „Gravitationstrichter“ synchron zum Stern mitbewegt. Die Information kommt also nicht vom Stern, sondern aus der Raumkrümmung selbst. In diesem Fall würde die Richtung des Gravitationszentrums nicht mit der optischen Wahrnehmung übereinstimmen.

Sollte Annahme 1 oder 2 zutreffen, müsste dies theoretisch messbar sein, da die gravitative Ablenkung des Lichts in Bewegungsrichtung der Sonne bei gleichem Abstand anders (geringer) sein sollte als auf der anderen Seite des Sterns. ....

Ich war von der Frage überrascht, die Antwort fand ich allerdings wenig befriedigend, insofern bedankt der Ausführungen hier. Da ich 3. für richtig hielt, wenn auch nicht auf der Argumentationsgrundlage, und nach dem derzeitigen Stand hier alle 3 Antworten kreuzen würde, die Frage nach dem Stand hier. Soweit ich das Ergebnis hier verstehe gilt 1.w, 2.f, 3.f?
Mir geht es nur um 2., den Rest habe ich denn zumindest vom Ergebnis verstanden.
Und noch eine weitere Frage: Müsste der Titel, nicht schon aufgrund der Fragestellung, denn nicht auf Raumzeit, anstatt auf Raum, lauten?
Bedankt!

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Gravitation: Kraft oder Eigenschaft des Raums 03 01. 2020 16:12 #63201

Eternal Love schrieb: Soweit ich das Ergebnis hier verstehe gilt 1.w, 2.f, 3.f?

Also, was von Anfang an klar war, ist, dass die Sichtweise der "ruhenden" (also auch unbeschleunigten) Quelle korrekt sein muss.
Die einzige Frage war also, wie sich dieses Ergebnis aus Sicht des bewegten Beobachters, der sich ja als ruhend betrachtet, rechnerisch erklären läßt. Und hieraus ergibt sich eben die Frage nach einer Übereinstimmung oder Diskrepanz mit der optischen Wahrnehmung.

Was ich nun herausgefunden habe ist, und dies ist auf jeden Fall korrekt, stimmt die Wirkung nicht mit der Optik überein. Die Wirkung kommt (rechnerisch) von einem Ort, wo sich der andere Körper gerade gleichzeitig befindet und nicht, wo er zu sehen ist. Dies ist eine Auswirkung des Dopplereffekts, vergleichbar mit einer Bugwelle, auch wenn das jetzt kaum zur Veranschaulichung besser verständlich ist, denn auch bei einer Bugwelle täuscht man sich leicht über die Auswirkung. (obwohl jede einzelne Welle von einem weiter entfernten Punkt kommt, zeigt der Gradient zum momentanen Ort der Quelle.)

Dies setzt eine geradlinige Bewegung voraus, bei Beschleunigungen kommt also die Wirkung von einem Punkt, an dem der andere Körper nie war und nie sein wird. Bei kontinuierlichen moderaten Richtungsänderungen wird sich die Abweichung allerdings in engen Grenzen halten.

Die Herausforderung war eher, das ganze logisch zu begründen und zu berechnen....sowie anderweitige Schlussfolgerungen zu ziehen.

...habe ich noch eine Teilfrage übersehen?

Achja. Ich habe das Ganze so berechnet und betrachtet, dass die Raumzeitkrümmung durch die Quelle verursacht wird. Somit lehne ich eine starre Raumzeit ab. Sie wird andauernd neu geformt. Vereinfachend kann man sich aber vorstellen, dass der Gravitationstrichter wie ein Gestell mit der Quelle herumgetragen wird...solange sich die Quelle gleichförmig oder gering beschleunigt bewegt, ... oder besser wie ein zähelastisches Gummiband-Gestell, mit 100% Dämpfung.

Und es mag gar sein, dass unter Berücksichtigung weiterer Effekte wie der Shapiroverzögerung sogar die Bewegung auf einer Geodäten so betrachtet werden kann, also wie ein fixierter Trichter, solange das Feld zwischen Quelle und fraglichem Ort nicht zu stark verworfen ist. Aber das ist nur eine Vermutung bzw eher ein Vorbehalt.

Die Aussage bleibt aber richtig, dass wir es erst nach AE/c = 499 Sekunden bemerken würden, nachdem die Sonne verschwunden ist oder ihre Richtung geändert hat.

Tatsächlich ist es auch nicht die Sonne, die um die Erde rotiert, sondern die Erde läuft um die Sonne. Daher ist die Richtung zur Sonne auch immer die. wo wir sie sehen. Nur aus Sicht der Sonne befindet sich die Erde bereits ein bisschen weiter auf der Umlaufbahn als da, wo sie uns sehen würde.

Wenn Galilei, Kepler oder Newton den Dopplereffekt gefunden hätten, hätten sie womöglich berechnen können, dass sich die Erde um die Sonne drehen muss und nicht anders herum, eben weil Sicht und Wirkung in die selbe Richtung weisen. Aber damals dachte man ja auch noch an die instantane Fernwirkung und instantane Sicht, naja.
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