durch was entstand die schwerkraft?
wenn ich mir die ursprungsfrage stell komm ich immer auf diese frage zurück. ausserdem frage ich mich wo ist der ursprung der physikalischen gesetze?
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Kurze Antwort: Man weiß es noch nicht.
Die Allgemeine Relativitätstheorie stellt eine Beschreibungsvorschrift dar und sagt aus, dass eine Masse die Raumzeit krümmt und die Massen selbst sich auf Geodäten der (gekrümmten) Raumzeit bewegen. Das ist nur eine mathematische Beschreibung, die super gut funktioniert, aber nicht den physikalischen Prozess dahinter offen legt.
Man weiß momentan noch nicht durch was die Gravitation vermittelt wird. Man vermutet, dass es ähnlich wie bei den anderen drei Grundkräften ist, dass es sich um Austauschteilen handelt (wie zum Beispiel das Photon bei der elektromagnetischen Kraft). Man nennt dieses hypothetisches Teilchen Graviton (schmeiße mal Wikipedia an). Bis jetzt gibts es keinen Experiment, welches diese Hypothese bestätigt.
Man weiß auch nicht woher die Masse kommt bzw. was das überhaupt ist. Man hat sich ein theoretisches Modell konstruiert - den Higgs-Mechanismus, welches aber noch nicht bestätigt wurde. In diesem Jahr sollten die Ergebnisse von LHC etwas Licht in die Sache bringen. Wenn es nicht gefunden wird, so wird man das Theoriekonstrukt überarbeiten müssen und neue Lösungen suchen.
Die Gravitation ist an sich eine sehr merkwürdige Kraft und entzieht sich einer genauen Untersuchung, vor allem weil sie schwach ist und nicht abgeschirmt werden kann. Will was genauer bestimmen, so werden irgendwann die gravitativen Einflüsse von den Objekten in der Umgebung größer als die Messgenauigkeit sein. Das ist ein großes Problem.
Es gibt auch Überlegungen, dass es sich um Gravitation gar nicht um eine fundamentale Kraft handelt. Es wurde bereits gezeigt, dass man sie über die Entropie herleiten kann. Dies ist aber momentan ein sehr spekulativer Ansatz, der in keiner Weise gesichert ist und deswegen nur mit Vorsicht zu genießen ist.
Die Zukunft bleibt spannend ;)
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Die Gravitation ist eine der vier in der Physik bekannten Grundkräfte. Die drei anderen sind der Elektromagnetismus (siehe Magnete oder Strom), die starke Wechselwirkung welche z.B. Protonen und Neutronen im Kern zusammenhält und die schwache Wechselwirkung die für den radioaktiven Zerfall verantwortlich ist.
Gravitation kann man sich dabei als Krümmung der Raumzeit vorstellen. Laut Albert Einstein bilden Raum und Zeit eine geometrische Einheit. Als Gedankenexperiment kann man sich dies Raumzeit-Gebilde als ein straff gespanntes Tuch vorstellen. Legt man eine große Kugel hinauf, wird sich das Tuch an dieser Stelle wölben und eine Vertiefung bilden. Legt man weitere kleine Kugeln dazu, werden sie richtung der großen Kugel rollen. Sie werden das Tuch zwar auch ein wenig wölben, müssen sich aber letztendlich der großen Vertiefung der großen Kugel beugen.
In der Physik erhalten die Körper die "Information" über die Gravitation im Rahmen des Standardmodells durch sogenannte Botenteilchen, die Gravitonen. Es sind hypotetische Teilchen, deren Nachweis noch aussteht. Nach der Superstringtheorie sind Gravitonen dabei aber letztendlich nichts anderes als Strings. Strings sind extrem kleine Teilchen, möglichweise die kleinsten überhaupt und haben in etwa die Größe der Plancklänge von 1,6 x 10^-35m. Man kann sie sich als zu einem Ring gebogene Spaghetti vorstellen die in verschiedenen Frequenzen schwingen. Je nach Schwingung der Strings wird dabei eines der Elementarteilchen erzeugt wie Elektronen, Up-Quark oder Down-Quark (die Quarks für Teilchen wie Protonen oder Neutronen), also alle baryonische Materie. Letztendlich basiert alles auf dieser einen Art von Strings die alle Arten von komplexeren Teilchen, bzw deren Eigenschaften, durch unterschiedliche Schwingungen erzeugen. So wechselwirken laut der Stringtheorie eigentlich nur Strings unterschiedlicher Schwingungen miteinander. Eine Art von Strings erzeugt dann Protonen, Neutronen und Elektronen. Unsere Atome. Diese bilden Moleküle, letztendlich ganze Elemente, Materie und Planeten. Und eben eine andere Schwingung dieser Strings führt zu Gravitonen. Und so ziehen sich letztendlich vereinfach ausgedrückt diese Strings unterschiedlicher Schwingung an.
Warum dies nun vermutlich zu einer Krümmung der Raumzeit führt, ist nicht wirklich geklärt. Aber wie die allgemeine Relativitätstheorie oder die Stringtheorie sind letztendlich alles nur Erklärungsversuchen. Physikalische Theorien erheben niemals den Anspruch richtig zu sein. Sie sind lediglich nicht falsch bis sie widerlegt wurden oder durch eine neuere Theorie ersetzt werden. Vieles ist und bleibt ein Rätsel.
Nach aktuellem Stand kann man sich aber merken: Gravitation äußert sich als Krümmung der Raumzeit und wird von Materie UND Energie erzeugt, da Masse und Energie äquivalent (also austauschbar und umwandelbar) sind. Die Information über "benachbarte" Objekte erhält ein Objekt über die hypothetischen Gravitonen.
Und merke dir: Gesetze sind keine Gesetze in dem Sinne. Auch dies sind nur Erklärungsversuche ohne einen Anspruch auf vollkommene Richtigkeit. Es sind mathematische Formeln, die bestimmte Vorgänge zu erklären versuchen, bzw. versuchen, sie zu verstehen und zu verbildlichen.
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Die Naturgesetze sind weder Zeit noch Raum unterworfen, sie sind überall und jederzeit gültig. Es gibt für sie weder ein Entstehen noch ein Vergehen, sie waren schon immer da und werden immer sein.
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Hallo! Die physikalischen Gesetze sind ein Erklärungsversuch der physikalischen Vorgänge in unserer Welt. Und gerade die Frage nach der Schwerkraft zeigt schon die Unzulänglichkeiten dieser Erklärungen auf. Man kann zwar die Schwerkraft und ihre Wirkung berechnen ( Die Schwerkraft ist dem Quadrat der Entfernung umgekehrt proportional ) aber eine Kraft im eigentlichen, physikalischen Sinne ist es nicht . Physikalisches Gesetz : Eine Kraft kann auf einen Körper nur einwirken, wenn er an mindestens einem Punkt berührt wird. Wo berührt die Erde den Mond? Die Gravitation verändert auf irgendeine Weise den Raum. Wie - da gibt es nur Erklärungsversuche. Ich wünsche Dir ein schönes Wochenende!
Kommentar von ReggidReggid 30.06.2012Physikalisches Gesetz : Eine Kraft kann auf einen Körper nur einwirken, wenn er an mindestens einem Punkt berührt wird
von dem gesetz habe ich noch nie gehört. wer sagt denn das?
Kommentar von derastronomderastronom 30.06.2012aber eine Kraft im eigentlichen, physikalischen Sinne ist es nicht
Sorry, kami1a, aber das ist mal ganz sicher nicht richtig. Siehe mal unter Arten der Wechselwirkung.
LG
Kommentar von kami1akami1a 30.06.2012Hallo Reggid!
Hier mal ein Text, den ich bei der Uni Regensburg gefunden habe :
Eine heute verwendete Formulierung der Newtonschen Axiome findet sich bei Tipler (1994, S.71f): 1. Ein Körper bleibt in Ruhe oder bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit weiter, wenn keine resultierende Kraft auf ihn einwirkt (die resultierende Kraft ist die Vektorsumme aller Kräfte, die an einem Körper angreifen) Zitat Ende.
In meinem alten Physikbuch /Oberstufe ist das Gesetz noch so beschrieben, wie ich es angeführt habe.
Kommentar von DoTheBounceDoTheBounce 30.06.2012Da steht aber nichts von einer Berührung, lediglich von Einwirkung - die kann, muss aber nicht, durch Berührung zu Stande kommen
Kommentar von ClariceClaptoneClariceClaptone 01.07.2012Mal abgesehen von der eigentlichen Frage:
Wenn die Sonne ihre Strahlen z.Bsp. auf ein Auto lenkt, ist die Sonne ja immer noch am Himmel, also Einwirkung, wobei die Strahlen doch eine Berührung machen. Also ist es doch wurscht, was letztenendes die Kraft ausmacht, Hauptsache sie ist da.
Und bei der Sommerhitze ist man froh, mal ein Fenster zu öffnen, um die Einwirkung der Berührung rauszulassen. Und Sonnenstrahlen haben nun wirklich keine Schwerkraft, trotzdem sind sie da.
Auch wenn ich Kamis Physik nur halb begreife, denke ich doch, daß er Recht hast.
Kommentar von marty55marty55 01.07.2012Das ist Unsinn, zwei Magneten berühren sich auch nicht und üben trotzdem eine Kraft aufeinander aus. Wodurch wird die denn übertragen? durch ein Feld. Genauso wird es auch mit der Gravitation sein, also ein Feld welches Kraft überträgt. ( ich weiss dass das auch keine Erklärung ist.) Einstein sagt es ist eine Deformierung des Raumes,
Kommentar von HellstormHellstorm 30.06.2012Und was ist mit Elektromagnetismus?
Üben zwei Magnete keine Kraft aufeinander aus? Was ist mit einer stromdurchflossenen Spule und Eisenspänen?
Benötige ich hier eine Berührung?
Wie halten Protonen und Neutronen im Kern zusammen?
Kommentar von kami1akami1a 01.07.2012Ist alles richtig, sehe ich auch so und sah ich auch damals so. Steht trotzdem wörtlich "berührt". Zitiere ich etwas, so gebe ich eine, nicht unbedingt meine Meinung wieder.
Kommentar von gfuser9283gfuser9283 02.07.2012Wenn man etwas zitiert, so gibt man auch die Quelle an und zwar unmittelbar nach dem Zitat.
Kommentar von kami1akami1a 02.07.2012Gfuser, was soll das. Hier geht es - auch um Meinungen. Und - hoffentlich - nicht um meine Doktorarbeit.
Quelle : Kritik von gfuser9283 vom 2.7.12 im Forum GFN
an : Kommentar von Kami1a vom 30.6.12 im Forum GFN
zur : Frage von beemaya vom 30.6.12 im Forum GFN
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Bei den bisherigen Antworten herrscht das übliche bei Experten verbreitete Mißverständnis vor, physikalische Gesetze enthielten auch die Erklärung der betroffenen Phänomene.
Dass dem nicht so ist, wird eigentlich durch diese Fragestellung bewiesen. Obwohl der Frager sicher das Gravitationsgesetz kennt, sucht er doch nach einem tieferen Hintergrund.
Das eigentliche Problem der Facherklärer ist, daß sie sich nicht bewußt machen, daß alle physikalischen Gesetze Beschreibungen der Wirkung von beobachteten Phänomenen sind, sie aber nicht das eigentliche Wesen und schon gar nicht ihren Ursprung beschreiben. Sie sind immer nur eine Beschreibung der Konsequenzen aus einfacheren Phänomenen.
Man sollte Formeln, auch Weltformeln, nicht mit Erklärungen verwechseln. Denn auch die Weltformel wird lediglich die bekannten Beobachtungen auf wenige Grundphänomene reduzieren können, aber diese selbst auch nicht erklären.
Kommentar von TigrilloTigrillo 01.07.2012Endlich eine treffende Replik. Der Rest sind langatmige Ausschweifungen und Wiederholungen, lachhafte bis lächerliche Behauptungen.
'wodurch entstanden die Antworten'
Kommentar von beemayabeemaya 02.07.2012stimmt die wissenschaften egal welche wird die welt und nie völlig erklären können
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Naturwissenschaft Galaxie
Es ist erstaunlich, dass ein Satz von nur wenigen physikalischen Grössen alle Naturphänomene bestimmt: die sogenannten Naturkonstanten. Es hat sich herausgestellt, dass die Werte der verschiedenen Naturkonstanten sehr fein (im Promillebereich) aufeinander abgestimmt zu sein scheinen. Wären sie nur geringfügig anders, hätte es nie Sterne, Planeten oder gar Leben gegeben. Wodurch sie aber festgelegt wurden, liegt vollkommen im Dunkeln. Die erste Naturkonstante, die als solche erkannt wurde, ist die Gravitationskonstante, das Mass für die Stärke der Schwerkraft. Der britische Physiker Isaac Newton führte sie vor etwa 300 Jahren bei der Entdeckung des Schwerkraftgesetzes ein. Wäre die Gravitationskonstante nur geringfügig kleiner, hätten sich niemals aus den "Gaswolken" Sonnen und Planeten gebildet. Wäre sie geringfügig grösser, wäre ein grosser "Materialklumpen" entstanden. Auch andere Naturkonstanten sind "gut gewählt". Um eine Welt entstehen zu lassen, in der sich Planeten und letztendlich auch das Leben entwickelte, waren die Naturkonstanten offenbar mit höchster Präzision vorgegeben worden.
Physikalisch/chemische "Spielregeln"(Naturgesetze) müssen bereits am Anfang beim Urknall vorhanden/gesetzt sein.
Die "Explosionsgeschwindigkeit" beim Urknall musste ganz eng eingegrenzt sein, um das heutige Universum entstehen zu lassen. Um all diese grundsätzlichen Probleme zu umgehen, bringen materialistisch orientierte Natruwissenschafter mitunter exotische Konstrukte. So behauptet z. B. der Astrophysiker Stephen Hawking nicht Gott sei "der Anfang", sondern die "Gravitation". Woher die Gravitation kommt, beantwortet er allerdings nicht.
Kommentar von gfuser9283gfuser9283 30.06.2012"Es hat sich herausgestellt, dass die Werte der verschiedenen Naturkonstanten sehr fein (im Promillebereich) aufeinander abgestimmt zu sein scheinen. Wären sie nur geringfügig anders, hätte es nie Sterne, Planeten oder gar Leben gegeben. "
Das ist ja schon fast eine alte Legende. So etwas wie Feinabstimmung (Fachwort) scheint es gar nicht zu geben. Da hilft schon den WIkipediaartikel dazu durchzulesen.
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Durch die Masse. Die Gravitation ist eine der vier Urkräfte und sie sind einfach da und entstehen nicht täglich aufs Neue.
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"entstand" passt nicht ganz. Die Schwerpunkt existiert - da passt es nicht von einer enststehung zu sprechen.
Sie ist mit dem Urknall entstanden. Aber wenn du genau wissen willst, durch was die Schwerkraft ausgelöst wird... Nimm dir einige Monate Zeit.
Kommentar von NeuHistoryNeuHistory 30.06.2012Sie ist mit dem Urknall entstanden.
Mit dem Urknall ist eigentlich alles soweit wir Wissen erst entstanden, logisch auch die Schwerkraft.
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Versuchs mal bei Galileo Galilei.
http://de.wikipedia.org/wiki/Galileo_Galilei
da sind markierte Themen, die nachlesbar sind
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Die Schwerkraft - so die Standardfolklore - sei, wie die anderen 3 Elementarkräfte und auch Raum und Zeit im oder durch den Urknall entstanden.
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durch was entstand die schwerkraft?
Besser wäre die Frage: Durch WEN entstand die Schwerkraft?
Kommentar von RheinflipRheinflip 30.06.2012Karl-Heinz wars!
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durch was entstand die schwerkraft?
http://de.wikipedia.org/wiki/Masse_(Physik)
Hängt mit der Masse und der Relativitätstheorie zusammen.
"Aber wie die allgemeine Relativitätstheorie oder die Stringtheorie sind letztendlich alles nur Erklärungsversuchen."
Das ist richtig, nur ist die ART auch wirklich eine Theorie im wissenschaftlichen Sinn, das heißt sie ist durch Experimente bestätigt. Die Stringtheorie ist eigentlich nur eine Vermutung oder Hypothese, sie ist nicht empirisch bestätigt und sie liefert bis jetzt immer noch keine Beschreibung für bereits bekannte Theorien wie QED oder Gravitation. Ich bekomme immer Bauchweh, wenn man beide Begriffe in einem Satz nennt, als ob sie gleichberechtigt wären ;)
Nein, es ist auch etwas problematisch, die Stringtheorie direkt nachzuweisen, da wir wohl nie Geräte haben, die Leistungsfähig genug sind.
Hier gibt es aber immernoch die Möglichkeit der indirekten Nachweise. Letztendlich erhielt man aber durch die Superstringtheorie schon einige Vorhersagen, vorallem im Zusammenhang mit der Gravitation und den drei auf kleinen Skalen wirkenden Kräften, welche bestimmte Dinge erklären konnten. Genauere Einzelheiten dazu müsste ich aber auch erstmal rauskramen. Die Anomalien, mit denen die Stringtheorie überquoll, wurden ja in der Superstringtheorie und M-Theorie gänzlich beseitigt - wir haben hier zumindest im Ansatz schonmal ein Modell, was dem Standardmodell einen Schritt voraus ist.
Newtons Gravitationstheorie wurde auch 300 Jahre lang als - ich will es mal vorsichtig richtig bezeichnen - angesehen. 300 Jahre lang traute sich kein Mensch an diese Theorie und Newtons Eimer heran. Ernst Mach war der Erste, der es wirklich versuchte, aber auch scheiterte. Erst Einstein bot dieser Theorie paroli. Er konnte sie in erster Instanz mit der speziellen Relativitätstheorie auch noch nicht ersetzen. Erst mit der allgemeinen Relativitätstheorie gelang ihm das. Und interessanterweise kann man bei Geschwindigkeiten die noch gut unter c liegen immernoch genauste Berechnungen durchführen.
Was ich damit sagen will: Wie Harald Lesch schon formulierte, wenn die ART falsch ist, dann ist sie verdammt gut falsch. Aber auch sie kann irgendwann durch eine neue Theorie ersetzt werden. Über die Quantenmechanik hat die Wissenschaft am Anfang auch nur gelacht - aber alle Vorhersagen waren stets korrekt. Mittlerweile hat sich die QM zu einer ausgewachsenen Theorie gemausert. Und so sehe ich auch in der SST oder M-T eine gute Chance, dass sie es zu etwas bringt und noch hier und da einige Dinge vorhersagt, die sich bestätigen lassen. Man muss ihr wohl nur noch die Zeit geben, die sie braucht. Mittlerweile werden der Superstringtheorie von einigen Wissenschaftlern schon höhere Chancen zugeordnet als z.B. der Schleifenquantengravitation.
Ob man hier nun von Theorie, Hypothese oder Axiom redet - in der aktuellen Zeit scheinen diese Begriffe auch etwas zu verblassen - und man müsste dann wohl auch der QT den Status einer Theorie aberkennen, da auch sie noch kein abgeschlossenes, vollständiges Modell ist.
Ist mir alles bewusst ^^
Trotzdem könnte sich die Stringtheorie genauso gut als eine Sackgasse erweisen. Alleine das sollte einen schon vorsichtig stimmen.
Dass die ART und QT nicht vollständig sind, das ist jedem Physiker bewusst. Aber bis jetzt gibt es kein Experiment, bei dem eine der beiden Theorien versagt. Deswegen gibt es einen riesigen Unterschied bei der Bedeutung der ART und QT und der Stringtheorie in der Wissenschaft.
PS: wenn QT keine Theorie ist, dann gibt es überhaupt keine physikalische Theorie ^^
Wohl wahr, aber ich find die ST an sich ziemlich interessant - sie liefert auch eine (für mich) plausible mögliche Erklärung über die Äquivalenz von Masse und Energie. :)
Aber am Ende sind alle Theorien trotzdem wie ein Sack Reis: Irgendwann kippen sie um. xD