Frage von Grondar, 85

Hat die Gravitation auswirkung auf das Licht?

Auch wenn die Lichtgeschwindigkeit eine auswirkung relativ gering macht müsste, wenn sie auswirkung hat, sich das Licht ja in einem Bogen, wenn auch einem minnimalem, fortbewegen stimmt das oder nicht ?

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von spirta, 9

also einsteins relativitaetstheorie sagt uns dass die Lichtgeschwindigkeit endlich ist.. Daraus folgt dass die gravitation eine erhebliche auswirkung auf das Licht haben kann.. In der naehe massereicher koerper werden Lichtstrahlen abgelenkt bzw ihre bahn wird sich aendern..umso staerker, je massereicher der koerper ist.. das geht sogar so weiter dass Licht das von einem kollabierenden stern abgestrahlt wird der mind. 3,5 sonnenmassen entspricht (Chandrasekharsche grenze) die oberflaeche dieses sterns nicht mehr entkommen kann.. (Schwarzes Loch)..

Kommentar von spirta ,

Danke

Expertenantwort
von SlowPhil, Community-Experte für Physik, 24

Doch. Außerdem erfährt das Licht eine Frequenzverschiebung, wenn es von höherem zu einem tieferen Gravitationspotential propagiert oder umgekehrt.
Dasselbe geschieht übrigens auch gemäß der SRT, wenn jemand - nennen wir ihn B - in eine Richtung - nennen wir sie x1 - mit konstanter Eigenbeschleunigung beschleunigt, und das geht so weit, dass dabei hinter B ein (künstlicher) Ereignishorizont entsteht.
Seine Weltlinie nimmt die Gestalt einer Hyperbel an, deren Asymptote eine x0=x1- (ct=x1) - Linie ist. Ein diese Linie entlang propagierendes Signal wird B nicht erreichen, obwohl es doch schneller ist. Das Licht "unterhalb" wird immer stärker rotverschoben.
Gemäß der ART kann man tatsächlich B als ruhend und alles um ihn herum als in einem Schwerefeld (homogen, d.h. keine innere Krümmung der Raumzeit) frei fallend beschreiben.

Antwort
von TechnicalRAC, 21

Gravitation spielt in diesem Gebiet eine sehr große Rolle. Zum Beispiel kann es sein das bei einer sehr sehr extrem hohen Gravitation gar kein Licht mehr durch irgendetwas durchkommt.

Antwort
von Crysali, 41

Wird das Licht nicht um Schwarze Löcher herum gekrümmt, wegen deren Gravitation, und wir sind deshalb in der Lage, sie zu 'sehen' ?

Ich meine mich zu erinnern, dass wir im Unterricht gesagt bekommen haben, dass Gravitation sich auch auf das Licht auswirkt.


Antwort
von Halswirbelstrom, 46

Dieses Phänomen wurde von A. Einstein vorausgesagt und später bei einer totalen Sonnenfinsternis experimentell bestätigt.

LG

Kommentar von lks72 ,

Auch in Newtons Theorie wird Licht schon durch die Gravitation abgelenkt, allerdings ist der Wert falsch, und zwar umso stärker falsch, je massereicher der Himmelskörper ist. Erst die ART von Einstein liefert den nach heutigem Stand exakten Wert.

Kommentar von Raph101 ,

Newton war sich nicht sicher ob Licht abgelenkt wird. Einstein bewies dies aber.

Kommentar von Roderic ,

Newton war sich sogar ziemlich sicher, daß Licht von der Gravitation abgelenkt wird. In seiner Korpuskeltheorie wird diese Tatsache explizit erwähnt.

Er war sich aber auch der Tatsache bewußt, daß aufgrund des gigantisch hohen Wertes der Lichtgeschwindigkeit diese Ablenkung so klein sein muss, daß man sie mit den damals zu Verfügung stehen Methoden nicht messen kann.

Antwort
von clemensw, 24

Ja.

Auch Lichtstrahlen werden durch Gravitation abgelenkt.

Bekanntestes Beispiel: https://de.m.wikipedia.org/wiki/Gravitationslinseneffekt

Zu deinem Einwand: Photonen haben keine RUHEmasse, über die Gleichung E=mc^2 kann man ihnen aber eine Masse zuweisen.

Antwort
von SergeantPinpack, 42

Ja, Gravitation kann das Licht "beugen". Das wurde inzwischen durch astronomische Beobachtungen bestätigt.

Kommentar von Dovahkiin11 ,

Wie genau funktioniert das, wenn Licht doch eigentlich keine Masse hat?

Kommentar von SergeantPinpack ,

Der Raum wird gekrümmt. Dadurch beschreibt der eigentlich gerade Lichtstrahl einen Bogen.

Kommentar von Halswirbelstrom ,

Lichtquanten sind Energieportionen. Deren Energie berechnet sich gemäß  E = h * f.  Energie und Masse sind einander äquivalent. Es gilt: E = m * c².  Daraus folgt  m = h * f / c² , das Masseäquivalent der Energie eines Lichtquants und die Wechselwirkung mit dem Gravitationsfeld z.B. massreicher Himmelskörper.

LG     

Kommentar von Dovahkiin11 ,

Warum genau sind Masse und Energie äquivalent? 

Danke für die Auskunft 

Kommentar von WeicheBirne ,

E = m * c² kannst Du so nicht anwenden. Die komplette Formelle für die relativistische Energie eines Teilchens lautet 

E = m * c² + p * c

wobei p der Impuls des Teilchens ist.

m ist die Ruhemasse des Teilchens. Für Photonen gilt m = 0 und die Formel vereinfacht sich zu E = p * c. Du kannst also höchstens

p =  h * f / c ableiten.

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