Ist Gravitation nur eine Illusion?
Beruhend auf Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie
5 Antworten
Hallo AnakininLove,
Gravitation ist schon real, aber laut ART nicht als Kraft im üblichen Sinne, wie es die elektrische Anziehung bzw. Abstoßung ist, sondern eben als Krümmung der Raumzeit.
Der Grund dafür, dass die Gravitationskraft gelegentlich als Illusion bezeichnet wird, liegt darin, dass diese sich genau so verhält wie eine Trägheitskraft; solche Kräfte werden ja auch gern als Scheinkräfte bezeichnet.
Wenn Du in einem Bus stehst und der plötzlich bremst, hast Du den Eindruck, von einer Kraft nach vorne gezogen zu werden; tatsächlich ist die einzige echte Kraft die, mit der Du Dich irgendwo festhältst, um genau so schnell abbremsen zu können wie der Bus. In Erlebnisparks gibt es Trommeln, die sich so schnell drehen, dass für Menschen im Inneren der Eindruck eines nach außen gerichteten Schwerefelds entsteht; eine tatsächlich vertikale Wand verhält sich wie eine schiefe Ebene, die man auch hinaufgehen kann.
Umgekehrt spürst Du im freien Fall kein Gewicht, z.B., wenn Du vom Zehner springst. Der Effekt wird auch von bestimmten Flugzeugen genutzt, die eine ballistische Flugbahn fliegen (also so, wie ein geworfener Stein fliegen würde) um im Inneren Schwerelosigkeit zu erzeugen.
Krümmung der RaumzeitEigentlich könnte und sollte man schon vor dem Übergang von der NEWTONschen Mechanik (NM) zu (zunächst einmal) Speziellen Relativitätstheorie (SRT) das Konzept der Raumzeit einführen.
Das ist eine Struktur, die sich erst anhand eines Bezugskörpers, eines Körpers B, auf den wir Orte und Geschwindigkeiten beziehen (und den wir damit automatisch als stationär betrachten) in Raum (Menge aller Orte = Positionen relativ zu B) und (der von B aus ermittelten) Zeit (B- Koordinatenzeit) zerlegen lässt. Der Weg von B (oder genauer seines Schwerpunkts) durch die Raumzeit, seine Weltlinie (WL), ist die Zeitachse eines von B (genauer: B zu einem bestimmten Zeitpunkt t=0) aus definierten Koordinatensystems Σ.
Bewegt sich ein zweiter Körper B' mit konstanter 1D-Geschwindigkeit v, z.B. entlang der x-Achse von Σ, können wir genausogut B' als neuen Bezugskörper (und damit als stationär) und B als mit -v (gleiches Tempo, entgegengesetzte Richtung in einem von B' aus definierten Koordinatensystem Σ') bewegt ansehen. Die Geschwindigkeit beider Körper relativ zueinander ist geometisch gesehen die Neigung ihrer WLn gegeneinander; parallene WLn gehören also zu Punkten die sich relativ zueinander nicht bewegen.
Die WL eines Körpers, auf den keine Kräfte wirken, ist eine Gerade oder Geodätische, d.h., sie ist so gerade wie es geht. Ein Beispiel für eine solche Linie ist ein Großkreis auf einer Kugeloberfläche.
Bei "Krümmung" geht es nicht um "Verbiegung" der Raumzeit in eine weitere Dimension oder so etwas, und schon gar nicht darum, dass sie in dieser höheren Dimension "nach unten" (was immer das heißen soll) erfolgt, wie es das Gummituch- Modell suggeriert, sondern um die innere Krümmung, die z.B. bei einer Zylindermantelfläche gleich Null ist. Geodätische hier sind Geraden (längs) und Kreise (quer) sowie Schraubenlinien. Solche, die an einer Stelle parallel sind, bleiben überall parallel.
Auf einer Kugeloberfläche ist das anders: Von zwei Parallelen (wie den Breitenkreisen) ist mindestens eine nicht geodätisch, und Großkreise schneiden sich unweigerlich an zwei Stellen.
Abb. 1: Kugel- Modell eines Sprungs vom Zehner: Der Äquator steht für die WL des Erdmittelpunkts, ein Breitenkreis für die der Wasseroberfläche. Ein höherer Breitenkreis (rot) steht für Deine WL, während Du auf dem Brett stehst, und der Großkreisbogen in Gelb für Deine WL während des Sprungs.
Eine Illusion ist Gravitation nicht, die wirkt ja eindeutig auf alles.
Die Theorie von Einstein, über die Gravitation, wirft mehr Fragen auf als vorher da waren.
Vorher : Schwerkraft ist eine Kraft die von Materie auf anderen Metiere wirkt.
Fragen : Was genau ist Schwerkraft? Woher kommt die Kraft oder wie entsteht diese Kraft?
Nacher: Einstein Theorie der Raumzeitkrümmung
Fragen : Wie genau und womit (mit welcher Kraft) krümmt Materie den Raum?
Aus was besteht Raum , um gekrűmmt werden zu können?
Wie muss der Raum gekrümmt sein damit alles Senkrecht zu Boden fällt?
Weil auf der Erde alles Senkrecht zu Boden fällt muss der Raum ja nach unten gekrűmmt sein. Warum kann man in diesem gekrűmmten Raum in JEDE Richtung laufen ? Man müsste doch immer der Krümmung folgen.
Wenn man "geraden" Raum zu einem "U" krümmt, woher weis andere Materie in welche Richtungung sie fallen muss ? Es gibt ja keine Kraft die in eine bestimmte Richtung "zieht"
Wenn Raum und Zeit verknűpft sind, was passiert mit dem Raum wenn die Zeit vergangen ist?
Wieviel Zeit ist mit wieviel Raum verbunden?
Warum gibt es exakte Berechnungen, zb zu Planetenumlaufbahnen, die man machen kann , wenn man Gravitation als wirkende Kraft betrachtet, aber keine Zeichnungen, der überlappenden Raumkrűmmungen, die auch die Planetenumlaufbahnen exakt wiedergeben , und vorhersagen können?
Man findet noch mehr Fragen wenn man sich die Raum(zeit)krűmmung mal bildlich vorstellt.
Einfacher ist es also Gravitation als Kraft zu beschreiben. Bei einem Magnet wirkt auch eine Anziehungskraft und niemand kann erklären wie genau sie entsteht.
Lg
Nein, nach Einstein ist Gravitation eine logische Eigenschaft von Materie.
Doch, das ist sie. Raum und Zeit wird in Abhängigkeit zur Masse bestimmt.
Nein, vielleicht nicht nachvollziehbar, aber keine Illusion.
die allgemeine relativitätstheorie beschreibt gravitation als geometrischen effekt einer gekrümmten raumzeit.
aber warum sollte sie deshalb eine illusion sein?
Ist sie nicht einfach nur eine Krümmung der Geometrie von Zeit und Raum?