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THEMA: Gravitation

Gravitation 02 Jan 2019 19:45 #46576

Hallo, ich habe mal ein paar Fragen zur Beschreibung der Gravitation.

Warum beschreibt man die Gravitation nicht als Kraft des Raumes die auf die Masse wirkt?

Bei der Entstehung der Materie nach dem Urknall muss sich ja eigentlich um jedes Masse Teil ein Gravitationsfeld gebildet haben. So konnten sich dann auch die ersten Gaswolken bilden in einem gemeinsam stärker werdenden Gravitationsfeld (Schwerefeld).
Damit wäre die Gravitation doch nur die abnehmende Kraft des Raumes, die sich vom Gravitationszentrum aus dann gegen die schwache, starke und elektromagnetische Wechselwirkungs Kraft richtet.
Deswegen ist Sie auch nicht abschirmbar, wie sollte man auch den Raum abschirmen, und Sie verleiht jeder Ruhemasse oder auch bewegten sofort die benötigte Kraft um an jedem Punkt eines Koordinaten Systems Massen gegenseitig zu beeinflussen.
Die Energie (Strahlung) nimmt Sie als Ablenkung war weil die benötigte Energie im Raum halt zu einer Krümmung führt.
Dann bräuchte es kein Graviton mehr und ich müsste nichts mehr von Gravitativer Massenanziehung und Abstoßung mehr lesen :-)
Einstein hat die Gravitation ja nachträglich berechnet nachdem er alle anderen Kräfte berücksichtigt hatte.
Aber müsste es nicht eigentlich anders herum sein das die Gravitation die erste Kraft ist die auf die Masse einwirkt und die anderen Kräfte dann darauf reagieren.


Aber wo kommt diese Energie für die Gravitation her?
Wird Sie durch den Raum bereitgestellt oder muss bei der Entstehung von Masse Energie für die Masse + Energie für die Gravitation vorhanden sein?
Fehlt dann in der SRT und ART nicht die Energie des Raumes?

E=mc² beschreibt das für bewegte Massen im Raum die Lichtgeschwindigkeit nicht überschritten werden kann.
Wenn sich Gravitationswellen im Raum mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten müsste das auch für die Gravitation selber gelten und so würde eine bewegte Masse im Raum die versucht die Lichtgeschwindigkeit zu überschreiten Ihre eigene Gravitation überholen. Die bewegte Masse im Raum wird ja nur schwerer weil Sie immer stärker gegen Ihre eigene Gravitation drückt.



Wie bei Neutronensternen die ja schon 99% der Lichtgeschwindigkeit mit Rotation erreicht haben sollen und damit nicht weiter anwachsen können weil alles was dazu kommt in Energie zerschlagen wird.

In einem Video über die Gravitationswellen wurde gesagt das bei der Verbindung der 2 schwarzen Löcher 3 Sonnenmassen an Energie verloren gegangen sind.
Wäre es nicht möglich das diese Energie sich in zusätzliche Gravitation und oder Raumausdehnung umwandelt und sich damit doch eine Energieerhaltung in unserem Universum besteht.
Und diese Energie ist dunkel sehr dunkel :-)

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Gravitation 03 Jan 2019 16:45 #46614

chrisinaction schrieb: Fehlt dann in der SRT und ART nicht die Energie des Raumes?

Diese Energie des Raumes müsste in etwa die Eigenschaften haben die Einstein mit dem Lambda-Term in seine Feldgleichung eingefügt hat um ein statischen Universum zu ermöglichen und später als seine größte Eselei bezeichnete. Diese Energie müsste die Eigenschaft haben sich mit der Expansion nicht zu verdünnen.
Heute erfährt diese "Eselei" seine Wiederkehr als "Dunkle Energie".

chrisinaction schrieb: Und diese Energie ist dunkel sehr dunkel :-)

Du sagst es ;)

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Gravitation 03 Jan 2019 17:16 #46616

Gemäss Einstein stellt der Raum keine eigene statische Energieform dar. Somit hat ein statisches Gravitationsfeld ausserhalb seiner Quelle auch keinen Energieinhalt. Wie Viele hier wissen, sehe ich das persönlich anders. Aber über private Theorien wollen wir hier nicht mehr diskutieren. Das akzeptiere ich. Was der Raum gemäss Einstein jedoch leisten kann ist die Übertragung von Energie in Form von Gravitationswellen.

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Gravitation 03 Jan 2019 20:15 #46620

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Hallo Micha...

Obiges ist nicht gänzlich "korrekt"....
Du: "Gemäss Einstein stellt der Raum keine eigene statische Energieform dar"
Ok... idealisiert, ohne jegliches G-Potential, sprich wenn der Raum absolut flach sein könnte..

Du: "Somit hat ein statisches Gravitationsfeld ausserhalb seiner Quelle auch keinen Energieinhalt."
Hier setzt mein Anliegen an. Jedes G-Feld strebt mit c ins Unendliche. Dass so ein Feld irgendwo ein Ende hätte, einen theoretischen Rand, ist genauso wenig Vorstellbar wie ein hypothetischer Rand des Universums... Zumal wenn wir uns alle G-Felder zusammen anschauen, überlagern all diese im Unendlichen. Dank ein G-Feld-Bereich unendlich kleine Werte annehmen kann, können wir schliessen, dass überall im Raum G-Potential vorhanden. Zb auch in noch so Materie bereinigten Voids..

So sind wir zumindest auch bei Einsteins, gekürzt, "kein Raum ohne Gravitation"...
Also....zumindest auf dem halben Wege zu deinem "sehe ich das persönlich anders". ;)

Muss kochen
HG Z.

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Gravitation 04 Jan 2019 09:54 #46640

Wenn gemäss Einstein die statische Krümmung des Raumes einen Energieinhalt darstellen würde, dann müsste dieser als Beitrag auf der rechten Seiten in den Energie-Impuls-Tensor eingehen und wir hätten eine Selbstwechselwirkung der Gravitation. Das geben Einsteins Feldgleichungen aber nicht her.

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Gravitation 04 Jan 2019 14:20 #46650

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Moin Micha..
zu erwähnen wären ua. Pseudo-Tensoren, die den EIT ART gerecht erweitern... s. zB. Landau Lifschitz

Oder anders ausgedrückt,,, du willst mir nun doch nicht weiss machen, dass den Vakuumlösungen der Feldgleichungen Brills, keine reine Gravitationsenergie entspringt, die laut ART Massenäquivalenz besitzt... Sprich statisch gekrümmte Metrik auf Grund reiner G-Energie... ohne Materie zu bedürfen??
LG Z.

Ps: EIT kornelius.de/arth/flachland/bemerkungen/kapitel9.htm

Ja, selbst die gekrümmte Raumzeit besitzt (Massen-)Energie, was dazu führt, dass die gekrümmte Raumzeit selbst wieder Raumzeit krümmt (eine Selbstwechselwirkung der Gravitation).

Dieser so korrigierte Zusammenhang heißt Einsteinsche Feldgleichungen. Die Massenenergie wird in einer Größe zusammengefasst, die Energieimpuls-Tensor heißt....

Achtung: Dass die mittlere Krümmung in einem Raumzeit-Gebiet null ist (wie ja die Vakuum-Feldgleichungen voraussetzen), heißt natürlich nicht, dass die Krümmung der Raumzeit dort überhaupt verschwindet. Die gekrümmte Raumzeit ruft ja gerade die Effekte der Gravitation hervor - gerade in den Gebieten mit verschwindender mittlerer Krümmung.

LG

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Gravitation 04 Jan 2019 14:25 #46652

Brillwellen sind doch Wellen und damit das Gegenteil von statisch. Dynamisch kann selbstverständlich Energie in Abwesenheit von Quellen übertragen werden. Nur hat ein statisches Gravitationsfeld ausserhalb seiner Quelle keinen Energieinhalt, d.h. es gilt die Vakuumlösung (z.B. äussere Schwarzschild-Lösung): \[R_{\mu\nu}=0\] Korrekt?

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Gravitation 04 Jan 2019 14:42 #46656

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Hallo Micha ...

habe oben noch ein PS eingefügt..
Zum letzteren Korrekt, aber nur explizit die reinen Wellengleichungen betreffend.
Unser "kleines Problem" kommt dann auf... wenn mindestens 2 Wellen interagieren/Wechselwirken.
Ab einer bestimmten G-Wellen-Energie erzeugen die Wellen intrinsische Singularitäten.
Es resultiert also eine stabile... statische Metrik, s. Schwarzschild-Metrik.. (im nicht rotierenden Fall) auf Grund reiner G-Energie, bevor die Wellen im Unendlichen "verschwinden/vergehen" können.
Nachträgliche Ansichten...
arxiv.org/pdf/gr-qc/9302023.pdf

Ps. A. Müller nochmal:

Die Energie dieser Wellen ist in der propagierenden Raumkrümmung gespeichert. Mathematisch beschreibt man sie mit einem axialsymmetrischen Linienelement (siehe dazu auch Raumzeit). Je nach Energiedichte bzw. Intensität dieser Welle handelt es sich - bei kleinen Intensitäten - lediglich um linear propagierende Wellen in einer flachen Raumzeit, die einen geglätteten, flachen Raum hinterlassen. Diese Wellen nennt man subkritische Brill-Wellen. Bei sehr hoher Intensität handelt es sich um einen Kollaps ohne Materie von reinen Gravitationswellen zu einem Schwarzen Loch. Diese Wellen heißen superkritische Brill-Wellen. Bei noch höheren Energiedichten können die Brill-Wellen von Anfang an Schwarze Löcher bilden.

bis später..
Z.

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Gravitation 04 Jan 2019 14:55 #46657

Z. schrieb: Es resultiert also eine stabile... statische Metrik, s. Schwarzschild-Metrik...

Das ist doch nur einer Momentaufnahme. Unter statisch verstehe ich zeitlich konstant.

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Gravitation 04 Jan 2019 15:07 #46658

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Michael D. schrieb:

Z. schrieb: Es resultiert also eine stabile... statische Metrik, s. Schwarzschild-Metrik...

Das ist doch nur einer Momentaufnahme. Unter statisch verstehe ich zeitlich konstant.


Natürlich ergibt die innere Schwarzschild Lösung eine zeitlich konstante Massendichte... für das Brill-SL.
Etc.. ich verstehe die Aussage nicht.. wo solls hinführen..??
Lg Z.

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Gravitation 04 Jan 2019 15:24 #46660

Aus Sicht des reinen Relativitätstheoretikers, die ich hier offiziell vertrete (privat sehe ich das anders), bin ich vom Brill-SL überhaupt nicht überzeugt. Die Brill-Wellen durchlaufen sich einfach, erreichen dabei optimal getimt eine beliebig kurze Energiespitze und laufen einfach weiter. Ob und wie diese Energiespitze zum SL wird, weiss kein Mensch. Kann man also keinesfalls voraussetzen. Höchst spekulativ.

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Gravitation 04 Jan 2019 15:46 #46661

Hi Michael,
du schriebst:

Die Brill-Wellen durchlaufen sich einfach, erreichen dabei optimal getimt eine beliebig kurze Energiespitze und laufen einfach weiter. Ob und wie diese Energiespitze zum SL wird, weiss kein Mensch. Kann man also keinesfalls voraussetzen. Höchst spekulativ.


Ich weiß ja nicht, hier wird es aber so beschrieben als durchlaufen sich G-Wellen nicht in der Art wie elektromagnetische Wellen.
Hab es so verstanden als ob die Raumzeit (oder der G-Äther - das Gravitationsnichts- (hihi)) mit sich selbst kollidiert
und dabei schwarze Löcher entstehen (materiefrei).

Solche Wellen transportieren Energie und wirken damit als Gravitationsquellen - wenn zwei Gravitationswellen aufeinanderstoßen, dann werden sie sich daher nicht einfach ungestört durchdringen, wie es bei elektromagnetischen Wellen der Fall wäre. Stattdessen können die Wellen miteinander wechselwirken, und unter geeigneten Umständen kann sich aus kollidierenden Gravitationswellen sogar ein Schwarzes Loch bilden!


Aus Einstein online: Gravitation der Gravitation

http://www.einstein-online.info/vertiefung/NichtlinearitaetGravitation@set_language=de.html

Auweia, muss mal durchlesen, stelle es mir aber wie 2 Flüssigkeitswellen vor die aufeinander treffen :silly:

2 Energien ( wegen mir aus zwei Kollisionen von schwarzen Löchern) wurden freigesetzt und wandern durch die
Raumzeit (in Form von G-Wellen). Irgendwann treffen sie sich und ihre geballte Energie (die beide innehaben) wird durch ihre Kollision eins.
Die Energie beider zusammen ist dann so groß dass die Raumzeit so stark gekrümmt wird dass ein schwarzes Loch
entsteht .Ich meine damit: Ein schwarzes Loch ohne dass dafür Materie benötigt würde.

Liebe Grüße

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Gravitation (ALLGEMEINE RELATIVITÄTSTHEORIE) 04 Jan 2019 16:37 #46662

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Michael D. schrieb: Aus Sicht des reinen Relativitätstheoretikers, die ich hier offiziell vertrete (privat sehe ich das anders), bin ich vom Brill-SL überhaupt nicht überzeugt. Die Brill-Wellen durchlaufen sich einfach, erreichen dabei optimal getimt eine beliebig kurze Energiespitze und laufen einfach weiter. Ob und wie diese Energiespitze zum SL wird, weiss kein Mensch. Kann man also keinesfalls voraussetzen. Höchst spekulativ.


Dass sich die Aussage selbst in die Hose beißt ist dir ja hoffentich selbst klar...
Dazu brauchts nicht mal all die Aussagen Einsteins, die Wellen-Eigenschaften positiver konstruktiver Interferrenz betonen, seinen Gravitations-Äther etablierend, oder das dem Raum, auf Grund dessen gravitativ bedingter Krümmungseigenschaften, eine eigene physikalische Existenz zukomme... zu wiederholen..

Oder vlt doch..?

Kein Raum und auch kein Teil des Raumes ohne Gravitationspotentiale; denn diese verleihen ihm seine metrischen Eigenschaften, ohne welche er überhaupt nicht gedacht werden kann. Die Existenz des Gravitationsfeldes ist an die Existenz des Raumes unmittelbar gebunden.

Albert in Leiden / Wir wir lesen "....an die Existenz des Raumes unmittelbar gebunden" nicht etwa an die Existenz von Materie...

Das deine obige Weigerung strikte Lösungen der Feldgleichungen anzuerkennen...die sich im Falle Brills a priori auf Einsteins Postulationen stützen, die von Einstein gerade zu Mantra mässig vorgetragene Komplexität gravitativ bedingter Mannigfaltigkeiten Dank Brill zum Vorschein bringen... sehr wahrscheinlich "auf dein privates anders sehen" basiert... ist mM. hier eher ersichtlich, als das es den Anschein einer "offiziellen Vertretung" Einsteinscher Gedanken hätte..

Mit Verlaub Micha, das erinnert mich an all die Kritiker die Einsteins G-Wellen inkl. gekrümmter Raumzeiten, für absolut Hypothetisch bzw...abwegig hielten... Für mich als "Einstein Kritiker" :dry: (nur Spass...) ist das was da augenscheinlich aus den Feldgleichungen Alberts ersichtlich... im Sinne Alberts Vorgaben zu verstehen und nicht umgekehrt..

Wie oben gezeigt, ist nach Bildung intrinscher Singularitäten an Hand reiner Gravitationswellen-Energie, die von der ART geforderte zeitllche Stabilität, sowohl der Massendichte als auch vice versa des umgebenden G-Feldes... gewährleistet. Zeitlich variabel, bzw. von vergehender Zeit abhängig, verbleibt lediglich der annähernd "flache" Raum, in dem das SL umgebende Feld eingebettet.... Letzteres aus gutem Grund, denn auch die Wellen-Energie, die "flachen" Raum hinterlässt, wird nicht auf nimmer Wiedersehen spurlos verschwinden... apropo: "Kein Raum und auch kein Teil des Raumes ohne Gravitationspotentiale" (Ergänzend zur Einsteinschen kosmologischen Konstanten...)

HG Z.

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Gravitation (ALLGEMEINE RELATIVITÄTSTHEORIE) 05 Jan 2019 14:32 #46695

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Hallo Micha,

wollte mich noch mal melden und hoffe du fühlst dich wegen der gestrigen Antwort nicht auf die Füsse getreten!!!
Wäre nicht meine Absicht gewesen... keines Falles.

Nochmal kurz etwas spezifischer zu den angesprochen Tensoren..pseudo Tensoren/ Mannigfaltigkeiten...

Micha schrieb. Nur hat ein statisches Gravitationsfeld ausserhalb seiner Quelle keinen Energieinhalt, d.h. es gilt die Vakuumlösung (z.B. äussere Schwarzschild-Lösung)


Da ich ansonsten standardmässig nur auf den Landau Lifschitz verweise, jedoch hier spezifisch der Aussenbereich von SL betroffen ist, möchte ich vollständigkeitshalber noch auf den Weyl Tensor hinweisen. Ein Krümmungs-Tensor pseudo Riemanscher Mannigfaltikeiten, der im Aussenraum SL nicht verschwindet, und die Energie von Gezeitenkräften zu "vermessen" erlaubt...

(Zuerst mal in Abt. G-Wellen...)

Whereas the Einstein tensor Gκµ necessarily vanishes in a region of spacetime where there is no energymomentum, Tκµ = 0,
the Weyl tensor does not. The Weyl tensor expresses the presence of tidal gravitational forces, and of gravitational waves....

..... The Weyl current conservation law (3.12) is the gravitational analogue of the conservation law for electric current that follows from Maxwell’s equations.

(Spezifisch Schwarzschild)
........For Schwarzschild, the Einstein tensor vanishes identically (because the spacetime is by assumption empty of energy-momentum). The only part of the Riemann curvature tensor that does not vanish is the Weyl tensor. The non-vanishing Weyl tensor says that gravitational tidal forces are present, even though the spacetime is empty of energy-momentum. Non-vanishing gravitational tidal forces are the signature that spacetime is curved...

Andrew Hamilton 2018 / jila.colorado.edu/~ajsh/astr3740_17/grbook.pdf

Herzliche Grüsse und ein prima Wochenende..
Z.

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Gravitation 05 Jan 2019 14:57 #46696

Sonni1967 schrieb: Auweia, muss mal durchlesen, stelle es mir aber wie 2 Flüssigkeitswellen vor die aufeinander treffen :silly:

Die Analogie ist ja auch korrekt.

...Die Energie beider zusammen ist dann so groß dass die Raumzeit so stark gekrümmt wird dass ein schwarzes Loch
entsteht .Ich meine damit: Ein schwarzes Loch ohne dass dafür Materie benötigt würde.

Klar, das bestreite ich ja gar nicht. Die Energie würde reichen. Aber vielleicht nicht die Wirkung (Energie*Zeit). Die Energie für ein SL wird ja nur für einen Bruchteil einer Sekunde bereitgestellt. Danach sind die Brillwellen ja schon weitergelaufen. Die Analogie mit den Wellen wäre, wenn die Rogue/Freak-Wave nur für ganz kurze Zeit da wäre. So kurz, dass sie es nicht schafft, das Schiff umzukippen, obwohl ihre Energie im Prinzip reichen würde. Das ist der Unterschied zwischen Energie und Wirkung.

@Z.
Nein, alles gut. Das nennt man Diskussion. Ich war der Meinung, dass zwar die Energie für ein Brill-SL ausreicht, nicht aber die Wirkdauer.

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Gravitation (ALLGEMEINE RELATIVITÄTSTHEORIE) 05 Jan 2019 15:34 #46699

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@Michael D.

das freut mich. :)

Nun ich denke dass wir die Wechselwirkung der Wellen (bereits angesprochene konstruktive Interferrenz) nicht unterschätzen dürfen.
Der G-Wellensalat bzgl. Brill kann sozusagen "Blitzschnell" verdichten, da die Wellen bereits hoher Energie, und wenn sie sich gegenseitig Anziehen mit v = c aufeinander treffen.... Es klingt natürlich, ähnlich einer theoretischen Frontal Kollision von SL (ohne vorheriges Spiralieren), zunächst recht unwahrscheinlich dass beiden Wellen perfekt aufeinander treffen... ausschliessen kann man das aber nicht...

Von daher auch das Interesse von Max Planck Instituten mit entsprechenden Computersimus zu solchen Abläufen... kennste ja schon:


A. Müller formulierte zudem ein Szenario, als das Universum noch "kompakterer" Natur, was die Situation natürlich noch begünstigt... zumal wenn wir weit zurückdenken, bis hin relativ kurz nach dem UK, oder noch weiter, zu Zeiten überlichtschneller Expansion des Raumes ...

Da dies nicht mal Materie bedarf, könnten dies erste Kondensationskeime fürGalaxien in der Frühgeschichte des Universums sein.


Wir dürfen dabei nicht vergessen, die zeitliche Entwicklung betreffend, Brill-Wellen basierte instrinsische Singus sind extrem Stabil .... und werden im Schnitt Älter als der Erwartungswert unseres Universums das ausspuckt.... Heutzutage werden sie vlt. gar nicht mehr realisiert... dennoch können sie von Anfang an zur Entstehung von SL beigetragen haben (die zwischenzeitlich zudem von Materie gespeist)... Hoch spannend wie ich finde.
Seis drum HG Z.

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Gravitation (ALLGEMEINE RELATIVITÄTSTHEORIE) 05 Jan 2019 15:46 #46701

@Z.
Inwieweit der "Brillwellen-Salat" "blitzschnell verdichten" kann, lässt sich mit den herkömmlichen Feldgleichungen nicht klären. Schliesslich beschreiben die ein inkompressibles Kontinuum. "Verdichtung" des Raumes zu Masse/Energie geben die so nicht her. Privat glaube ich daran, das weisst Du. Ausserdem halte ich privat genau das für den Schwachpunkt der Einsteinschen Feldgleichungen.

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Gravitation 05 Jan 2019 16:14 #46704

Hallo, das Thema von ghostwhisperer (ART als Kern einer Theorie nicht als weitere Kraft die quantisiert gehört) wurde leider schnell gesperrt.

ghostwhisperer schrieb: Daher habe ich auch hier bereits eine Idee zu einer Lösung, die keine Erweiterung der ART erfordert, sondern auf der Eigenart basiert, daß unterschiedliche Rand- und Symmetrie-Bedingungen verschiedene mögliche Lösungen der ART bedingen.

Das will ich sehen, wie Du aus einem Tensor einen Spinor machst. Darüber hinaus musst Du auch Ladung und Antiteilchen modellieren. Ich will Dir ja nicht den Mut nehmen, aber ich glaube nicht, dass Du Spin1/2 und Ladungen ausschliesslich mit der ART modellieren kannst.

Mir fiel dazu ein Vorlesungsskript von Jörg Frauendiener aus dem SS 1998 mit dem Titel "Spinoren in der Relativitätstheorie" ein, das ich allerdings nicht mehr online finde. Das ist bei mir ein 12 MB großes .pdf. Er schreibt schon in der Einleitung "Spin-Vektoren können also dazu verwendet werden, alle anderenTensoren aufzubauen." Den Spinor-Kalkül hält er für einfach.
Seine Vorlesung Allgemeine Relativitätstheorie von 2005 dürfte für dieses Thema hier auch interessant sein.
MfG
Lothar W.

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Gravitation 06 Jan 2019 15:48 #46734

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Hallo Struktron,

Danke für den Link.

Was ich hier jedoch eher als vordringlich sehe ist, dass man vlt. zunächst mal auf die Gedankenfehler des TE im Eingangs-Post hinweisen sollte..
Ich hatte mich erst mal auf Michas Aussagen konzentriert und den EP dazu leider nur überflogen...
Na vlt komm ich später selbst dazu...
NG Z.

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Gravitation 06 Jan 2019 18:30 #46737

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