Hat die Sonne einen nennenswerten Einfluss auf (ihr eigenes) Licht?

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4 Antworten

Das Gravitationsfeld der Sonne wirkt sich auf das Licht, das von ihr ausgeht, durch eine Rotverschiebung aus, d.h. durch eine Verlangsamung der Frequenz und Verminderung der Energie um ca. zwei Millionstel. Dies ergibt sich rechnerisch aus der Allg. Relativitätstheorie. Mit einem hochauflösenden Spektrometer konnte es auch gemessen werden (James W. Brault, 1962). Anders ausgedrückt bedeutet das: Die Zeit läuft auf der Sonne eine Spur langsamer ab als bei uns. Der Unterschied beträgt eine fünftel Sekunde am Tag.

Man nennt das Prinzip gravitative Rotverschiebung. Es ist auch im Schwerkraftfeld der Erde beobachtbar. Erstmals nachgewiesen wurde das beim Pound-Rebka-Experiment: Gammastrahlen erhöhten ihre Frequenz auf dem Weg abwärts durch einen Schacht in einem Gebäude der Harvard-Universität. Das bedeutet auch: Ein paar Treppen weiter oben läuft die Zeit schneller ab als unten auf dem Erdboden. Der Unterschied ist klein, er liegt bei der fünfzehnten Dezimalstelle.

Quellen: - https://van.physics.illinois.edu/qa/listing.php?id=19831 - Wikipedia: Pound-Rebka-Experiment - Englische Wikipedia: Gravitational redshift, Gravitational time dilation

Ich würde behaupten die Fragestellung ist falsch. Auf Materie wirkt Gravitation. Wellen sind die Bewegung von Teilchen, also gelten hier alle physikalisch genannten Gesetze genauso.

Ob es aber genau 8 Minuten und 20 Sekunden sind, wage ich zu bezweifeln. Immerhin gibt es keine "echte harte" Oberfläche der Sonne sondern lediglich einen Zusammenhalt aller Teilchen darin. Die Teilchen und damit das Licht wird uns auch in unterschiedlichen Zeiten erreichen.

Ich denke mal, dass die 8 Minuten und 20 Sekunden zustande kommen, wenn man annimmt, dass die Sonne eine "harte" Kugel mit "glatter Oberfläche" mit dem Radius 695.800km ist. Aber das vernachlässige ich in meiner Frage.

Das Problem ist, dass ich nirgends auf eine zufriedenstellende Antwort auf die Frage, ob Gravitation Licht abbremsen oder gar beschleunigen (ist ja eigentlich physikalisch gesehen dasselbe... :D) kann, gestoßen bin. Was ich rausgefunden habe, ist, dass das Licht gebeugt werden kann.

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Das Licht wird nicht abgebremst, da die Lichtgeschwindigkeit immer absolut ist.

Es verliert dennoch Energie, wie jedes Teilchen, auch wenn es keine Ruhemasse besitzt.

Statt an Geschwindigkeit verliert es an Frequenz. Das Licht wird etwas rötlicher, das nennt sich "Rotverschiebung".

Die Zeit vergeht bei der Sonne langsamer, als auf der Erde, aufgrund des größeren Gravitationsfeld. Daher kommt das Licht etwas später an, als klassisch zu erwarten wäre.

Wie groß der Effekt ist kann man ausrechnen, ob er in den 8:20 einbezogen ist, weiß ich nicht. Aber dazu ist es für mich heute abend zu spät.

Das Licht wird nicht abgebremst, da die Lichtgeschwindigkeit immer absolut ist.

Danke!!

Und unter diesem Gesichtspunkt überdenken wir jetzt alle nochmal den Satz: "Ein Schwarzes Loch ist deshalb schwarz, weil das Licht wegen der tierisch hohen Schwerkraft nicht rauskann."

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@Roderic

Der Satz ist richtig. Die Energie des Lichts wird auf dem Weg von der Schwerkraft restlos aufgezehrt und seine Frequenz sinkt auf Null. Wie schnell das Licht bis fast zuletzt auch noch ist, spielt keine Rolle, denn schließlich ist nichts mehr von ihm übrig, was rauskönnte.

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Die Lichtgeschwindigkeit ist nur vom Medium abhängig, in dem sich das Licht bewegt. Deshalb ist ja auch in schwerem Wasser ein 'Überschallknall' lichtschneller Teilchen sichtbar.

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