WARUM ziehen sich massen an?
Massen ziehen sich gegenseitig an, ok kein Thema; aber warum ist das so ?
Vor allem warum ist das so ; wenn man davon ausgeht das alle Materie doch nur aus Bindungsenergie besteht ?!
10 Antworten
Denk's Dir mit Einstein. Nimm ein gummiartige Oberfläche und wirf ne Kugel drauf, schon dehnt sich die Oberfläche nach unten aufgrund der Masse der Kugel.
Wirf eine zweite Kugel daneben, und sie wird in Richtung der anderen Kugel rollen, da der Oberfläche ja ein Gefälle durch die Masse der ersten Kugel aufweist. Denk Dir das Ganze nun dreidimensional => scheinbare Anziehung
Ich hoffe du meinst es nicht ernst, denn dabei gibt es kein Widerspruch, wie von dir angedeutet ;)
Weil: Den Raum muss man sich als Stofftuch vorstellen. Und zwar als ein fest gespanntes. Wenn man jetzt etwas drauflegt entsteht eine Senkung, die aussieht, wie ein Trichter. Wenn man jetzt eine Andere Masse drauflegt, fällt diese zum Trichter der von der schwereren Masse Erzeugt wurde, weil eine Senkung entstand und Massen fallen immer hinunter. (OK. im Weltall gibt es jetzt kein oben und unten, aber das muss man sich eben so vorstellen.)
Glücklicherweise muss man sich das nicht so vorstellen.
Dieses Trampolin-Bild ist ein eher unbeholfener Versuch, den Begriff der Raumzeitkrümmung zu veranschaulichen, welcher in der Mehrzahl der Fälle wohl eher der Verwirrung als der Aufklärung dient.
Kurze Antwort: Man weiß es noch nicht.
Die ART 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 den nächsten Jahren 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 ;)
PS: Die Materie besteht nicht nur aus Bindungsenergie.
Naja, wobei das Standardmodell mittlerweile ja auch schon wieder als veraltet gilt (die Gravitation sowieso mal außer Acht gelassen)...
Manche behaupten, dies sei auf die Raumkrümmung durch die Massen zurückzuführen.
Die Theorie sagt aus, dass alle Formen von Energie die Raumzeit krümmen. Diese Verformung erzeugt ein Beschleunigungsfeld, welches die Bewegungszustände der Energieformen bzw. Massen in diesem Bereich beeinflusst. Damit stehen Raumzeit und Energie in direkter Wechselwirkung miteinander. Diese Wechselwirkung ist es, was wir als Gravitation wahrnehmen.
Es gab früher die Theorie, dass der Raum von sehr vielen kleinen Teilchen erfüllt sei. Wenn sich zwei körper nähern würde zwischen ihnen ein Vakuum entstehen und die Teilchen würden aneinander gepresst werden.
Die Idee wurde aber schnell verworfen. Warum Grundkräfte sind, wie sie sind, ist bis heute nicht geklärt.
Die Kugel verursacht eine Wölbung in der Oberfläche, weil sie nach unten gezogen wird. Von was?