Beeinflusst sich Gravitation gegenseitig?
Ich mein ja, das tut sie natürlich, gravitation funktioniert ja nicht umsonst anders als, nunja "Normale" Kraft, aber, wie stark geht das ganze? Würde die Gravitation ein Boson haben, das hypotetische Graviton, würde es dann nicht so sein, dass das Graviton selbst eine, naja "Gravitationsladung" in sich trägt? Es hätte ja nunmal Energie, ergo es würde durch Gravitation beinflusst werden. Müsste es dann nicht auch eigentlich von einem schwarzen Loch angezogen werden und dürfte diesem nicht entkommen können?
Ich mein, so ist es ja nunmal offensichtlich nicht, Gravitonen, sollten sie exsitieren, entkommen einem Schwarzen Loch. Aber davon mal abgesehen, würde sich die Gravitation dennoch gegenseitig beeinflussen, wie könnte sie dann überhaubt eine unendliche Reichweite haben, müsste die sich nicht zwangsläufig irgendwann anfangen in sich selbst zu verfangen und vielleicht sogar ähnlichkeiten zu Gluonen haben? Und sollte das so sein, wäre das vielleicht sogar eine Erklärung für die dunkle Energie (also die Gravitation zieht sich auf langen Strecken gegenseitig so an, dass sie ein wenig wie ein Gummiband wirkt, ergo sie wird scheinbar auf Entfernung stärker, ergo ne höhere Bahngeschwindigkeit der Systeme wird dadurch erklärbar).
Das kann letzendlich aber auch nicht richtig sein, da die Gravitation nunmal erwiesenermaßen über sehr sehr große Entfernungen wirkt.
Ich weiss leider nicht genau, wie das mit der Mathematik funktioniert und ja, würde es das Graviton geben, wäre es kein gewöhnliches Vektorboson. Ich kann den Unterschied zwischen einem Spin 0 und Spin 1 Teilchen durchaus verstehen, aber wie genau soll ein Spin 2 Teilchen "Funktionieren"? Hinter die Tensor-Gechichte blicke ich nicht so wirklich durch, ist das der Grund, dass ich hier dieses Verständnisproblem habe?
9 Antworten
Die Gravitation wird vor allem mal durch die allgemeine Relativitätstheorie erklärt. Die Gravitation wird da nicht als Kraft verstanden, sondern als ein Effekt der Raumzeit-Krümmung. Alle Teilchen bewegen sich da auf Geodäten, das sind die geradesten Linien, die es in einer gekrümmten Raumzeit geben kann. Deshalb verhalten sich alle Teilchen in einem Gravitationsfeld gleich. Das ist das sogenannte Äquivalenz-Prinzip: Es gibt lokal, also z. B. in einem Lift, kein Experiment, mit dem man unterscheiden kann, ob der Lift in einem Gravitationsfeld ruht oder ob er in einem gravitationsfreien Raum beschleunigt wird.
Gut und ohne zu viel Mathematik wird das erklärt von Lewis C. Epstein, 'Relativitätstheorie anschaulich dargestellt'.
Du versuchst sie über die Quantentheorie zu verstehen. Das kann aber noch niemand wirklich. Man kann schon auch die Gravitation als sogenannte Eichtheorie verstehen. Aber das läuft anders als bei den anderen Kräften. Denn du musst da immer berücksichtigen, dass die Raumzeit durch Massen gekrümmt wird.
Der scheinbare Widerspruch, dass die Gravitation aus einem schwarzen Loch entweichen kann, ist aber eine Fehlüberlegung. Die elektrische Kraft kann auch aus dem schwarzen Loch entweichen. Der Grund dafür ist, dass Kräfte durch virtuelle Teilchen übertragen werden. Die elektrische Kraft wird nicht durch reelle Photonen übertragen, sondern durch virtuelle. Die werden vom schwarzen Loch nicht verschluckt.
Klar beeinflusst sich Gravitation selbst – ein Spin-2-Graviton trägt schließlich Energie und koppelt daher munter an die Raumzeit, sodass das Ganze eher einem absurd vielarmigen Spinnennetz als einem simplen Gummiband gleicht.
Keineswegs – die meisten „begreifen“ Gravitation eh nur über Formeln statt über bunte Bilder im Kopf, also völlig normal.
Im Zusammenhang mit Gravitation sind Energie und Masse so ziemlich dasselbe, nur verschieden durch den Faktor c². Da Gravitation Energiebeiträge liefert, die selbst wieder der Gravitation unterliegen, muß Gravitation mit einer nichtlinearen Theorie beschrieben werden — wenn die Gravitationsenergie groß ist, dann erzeugt sie selbst eine große zusätzliche Gravitation, und wird dabei noch größer.
Und ja, wenn es Gravitonen gibt, dann müssen sich die nach aller Erwartung auch untereinander gravitativ beeinflussen. Aber anders als bei den Gluonen („starke Wechselwirkung“) ist die Gravitation sehr schwach, und deshalb ist es gut möglich, diese Selbstwechselwirkung zu vernachlässigen. Man braucht ziemlich exotische Bedingungen, daß diese „Gravitationswirkung der Gravitationsenergie“ spürbar wird.
Müsste, wenn Gravitonen selber neue Gravitonen "erzeugen" das Universum nicht schlagartig kollabieren?
Das hängt wohl von der Stärke der „Gravitonenkaskade“ ab. Unendliche Summen können ja auch einen endlichen Wert haben (1+½+¼+⅛+⋯=2).
Das Universum ist doch voll von Gravitonen, insofern, klar, unendliche Summen können endliche Werte haben. Aber wenn man das universumsweit unter Einbeziehung aller Gravitonen betrachtet - gilt das das auch noch?
Niemand hat eine brauchbare Theorie mit Gravitonen. Aber vermutlich ist nicht deren Gesamtanzahl im Universum relevant, sondern ihre Dichte (Anzahl der Teilchen/Volumen)
Wären die Gravitonen alle "gleich" oder gäbe es dann wie bei Photonen verschiedene Energiegehalte?
Da niemals irgendjemand irgendein Graviton gesehen hat, und auch niemand eine funktionierende Theorie mit Gravitonen hat, muß die Frage strikt unbeantwortet bleiben.
Andererseits haben Gravitationswellen Frequenzen, und wenn man sie jemals mit Gravitonen beschreiben kann, dann ist es wohl anzunehmen, daß das eine Eigenschaft der zugrundeliegenden Gravitonen ist (wenn es die überhaupt gibt). Soweit ich die Quantenmechanik verstehe, muß jedes Quantenobjekt eine Frequenz und Wellenlänge haben, und vermutlich trifft das dann auch auf Gravitonen zu.
Jedes Atom verbraucht ständig Energie, in dem es sich stetig um seine eigene Achse drehen muss.
Die Atome bzw. die Materie an sich zapft also stetig eine Energiequelle an, und dabei entsteht auch noch - sowas wie Gravitation - wohlmöglich aus dem Grund - weil alle Atome das gleiche machen - Energie anzapfen und sich um die eigene Achse drehen.
Wenn die Energie irgendwann nachläßt, aufgrund dem Erreichen der jeweiligen Halbwertzeit, zerfallen Atome auch und geben dann einen Teil ihrer Energie als Strahlung ab.
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Ich denke irgendwo dazwischen muss sich das Patent zum "Siemens-Haken" befinden.
Meines Wissens sind Gravitonen, so es sie denn geben sollte, massefrei aber energiehaltig. Wenn Gravitonen sich gegenseitig beeinflussen würde, würde das doch bedeuten, es entstehen neue Gravitonen. Das wäre möglicherweise insbesondere angesichts der Riesenanzahl von Gravitonen im Universum buchstäblich gravierende Folgen haben.
Genaues über die ohnehin theoretischen Gravitonen weiß man meines Wissens ohnehin nicht, weshalb die Analogie zu Photonen spekulativ ist.
Ja,
alle gravitativen Wechselwirkungen beeinflussen sich gegenseitig.
Hansi
Wenn ich ich mir das nicht bildlich vorstellen kann, ist das ungewöhnlich, oder eher der normalfall? Ich mein ich glaub ja schon das es so ist, es ist aber mehr ein "Akzeptieren" als ein wirkliches "Begreifen".