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Gravitation und Lichtgeschwindigkeit

 
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Harrass
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Anmeldungsdatum: 04.10.2008
Beiträge: 164
Wohnort: Duisburg

Beitrag(#2106714) Verfasst am: 10.09.2017, 06:44    Titel: Gravitation und Lichtgeschwindigkeit Antworten mit Zitat

Mittlerweile sind ja schon ein paar Gravitationswellen nachgewiesen worden und scheinbar konkreten Ereignissen zugeordnet.

Wenn das stimmt, ist das der Nachweis, das sich Gravitationswellen mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten.
Das sollte dann eigentlich auch nachweisen, das sich Gravitation mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet.

Womit wir wieder mal beim alten Problem sind: Wenn Gravitation sich mit Lichgeschwindigkeit ausbreitet, woher weiss dann unser Sonnensystem, oder genauer gesagt die Raumkrümmung unseres Sonnensystems, wo das Zentrum der Galaxis ist ? Das ist schliesslich schon lange nicht mehr da, wo man es "sieht".
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Raumfahrt mit konventioneller Physik macht keinen Spass !
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sponor
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Anmeldungsdatum: 16.05.2008
Beiträge: 1415
Wohnort: München

Beitrag(#2106925) Verfasst am: 13.09.2017, 10:06    Titel: Antworten mit Zitat

Wenn du "jetzt" die Sonne ausschaltetest, ginge hier erst in 8 min das Licht aus. Analog: Wenn du sie ganz entferntest, flöge die Erde auch erst mal auf ihrer gekrümmten Bahn weiter, bis sie dann tangential abhaut und der Spaß endet.

Entsprechend auch mit Galaxien.

(Wg. angesprochener Raumkrümmung: Die Dinge in der ART verhalten sich, in Übereinstimmung mit o.G., nach Maßgabe ihrer jeweiligen lokalen Metriken.)
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Unsere Welt wird noch so fein werden, daß es so lächerlich sein wird, einen Gott zu glauben als heutzutage Gespenster.
(G. Chr. Lichtenberg)
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DonMartin
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Anmeldungsdatum: 13.08.2013
Beiträge: 4037

Beitrag(#2106954) Verfasst am: 13.09.2017, 19:28    Titel: Antworten mit Zitat

sponor hat folgendes geschrieben:
Wenn du "jetzt" die Sonne ausschaltetest, ginge hier erst in 8 min das Licht aus. Analog: Wenn du sie ganz entferntest, ...

gaebe das u.U. ebenfalls eine veritable Gravitationswelle. Immerhin wuerde die Raumkruemmung von "ein bisschen" auf Null springen.
Vertragen die Einsteingleichungen das Einfuettern einer "unphysikalischen" Sprungfunktion der Massenverteilung?
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sponor
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Anmeldungsdatum: 16.05.2008
Beiträge: 1415
Wohnort: München

Beitrag(#2106979) Verfasst am: 14.09.2017, 09:44    Titel: Antworten mit Zitat

DonMartin hat folgendes geschrieben:
sponor hat folgendes geschrieben:
Wenn du "jetzt" die Sonne ausschaltetest, ginge hier erst in 8 min das Licht aus. Analog: Wenn du sie ganz entferntest, ...

gaebe das u.U. ebenfalls eine veritable Gravitationswelle. Immerhin wuerde die Raumkruemmung von "ein bisschen" auf Null springen.
Vertragen die Einsteingleichungen das Einfuettern einer "unphysikalischen" Sprungfunktion der Massenverteilung?

Puh... also das sind 16 gekoppelte (davon 10 unabhängige), nichtlineare, partielle DGL, und ich habe vor zig Jahren auch nur ein bisschen an Lasern rumgedreht (Ex-Physik-Diplom) – keine Ahnung.
Aber probier's gern mal aus! zwinkern

Du schreibst ja selbst von "unphysikalischen Sprungfunktionen", da kann man sich natürlich auch nie wirklich darauf verlassen, dass dann am Ende was physikalisch Sinnvolles passiert, oder?
Ansonsten: Auch ganz harmloses Ableiten von Funktionen ist in der ART/auf Lorentz-Mannigfaltigkeiten schon nichttrivial (welche Richtung darf's denn sein? usw.), wobei die Physik aber m.W. lokal immer(?) gutmütig bleibt (also keine schrägen Dinge mit Renormierung wie in den QFTs oder so).

Abner nimm vielleicht besser keine Heaviside-Funktion sondern irgendwas abgerundetes? Oder aber man kann mit Delta-Distributionen besonders viel vereinfachen..?

Die kleine Sonne wird m.E. aber trotzdem keine gewaltigen Wellen schlagen (bei einigermaßen physikalischen Anfangsbedingungen, also abgesehen von echt divergenten Bedingungen).

Wie gesagt: Ich rate nur herum und muss dazu ganz schön lange verschüttetes Wissen ausgraben.
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DonMartin
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Anmeldungsdatum: 13.08.2013
Beiträge: 4037

Beitrag(#2106983) Verfasst am: 14.09.2017, 10:28    Titel: Antworten mit Zitat

sponor hat folgendes geschrieben:

Puh... also das sind 16 gekoppelte (davon 10 unabhängige), nichtlineare, partielle DGL, und ich habe vor zig Jahren auch nur ein bisschen an Lasern rumgedreht (Ex-Physik-Diplom) – keine Ahnung.
Aber probier's gern mal aus! zwinkern

Naja, man koennte ja mit der Schwarzschildloesung anfangen. Die ist analytisch loesbar, solange die Massenverteilung raeumlich konstant und kugelsymmetrisch ist.
"Wenn ich mal viel Zeit habe" krame ich mal die alten ART-Waelzer raus. Da stand wimre auch was ueber Gravitationswellen drin.
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Harrass
registrierter User



Anmeldungsdatum: 04.10.2008
Beiträge: 164
Wohnort: Duisburg

Beitrag(#2107189) Verfasst am: 16.09.2017, 21:16    Titel: Antworten mit Zitat

Das ist ja alles ganz nett, aber erklärt noch immer nicht die Realität.

Also nochmal das Problem: Kern der Galaxis: Weit weit weg.
Rotation der Galaxis um diesen Kern: relativ langsam.
Position des Kerns: Laut Wissenschaftlern wird die Galaxis ständig beschleunigt und rast ins unbekannte.

Trotzdem weiss unsere Sonne seit Jahrmillionen genau, wo sie als nächstes hinfliegen muss, um weiter um das Zentrum zu kreisen.

Woher weiss die das, wenn Gravitation nur Lichtschnell ist ?
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DonMartin
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Anmeldungsdatum: 13.08.2013
Beiträge: 4037

Beitrag(#2107210) Verfasst am: 17.09.2017, 00:33    Titel: Antworten mit Zitat

Harrass hat folgendes geschrieben:

Trotzdem weiss unsere Sonne seit Jahrmillionen genau, wo sie als nächstes hinfliegen muss, um weiter um das Zentrum zu kreisen.

Woher weiss die das, wenn Gravitation nur Lichtschnell ist ?

Die Sonne ist Teil der Galaxis und macht daher alle ihre Bewegungen mit, zusätzlich zur Rotation um das Zentrum.
Sollte sich im Zentrum etwas massiv ändern, dann schlägt das einige zehntausend Jahre später hier auf und die Sonne wird sich danach richten.
Ausschlaggebend ist dann aber die lokale Metrik (vulgo: Raumkrümmung), das sponor ja schon erkärt.
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joh
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Anmeldungsdatum: 18.09.2017
Beiträge: 83
Wohnort: Kevelaer

Beitrag(#2107389) Verfasst am: 18.09.2017, 21:14    Titel: Antworten mit Zitat

Auch hier ein Hallo von mir als Neuling.

Was durch die Gravitaionskosmologie als Gravitationswellen beschrieben wird, verändert in über 1 mrd. Lichtjahren die Raum-Zeit.

Und wie kann man das erklären?

Bei der Verschmelzung von sog. Schwarzen Löchern kommt es zum wellenförmigen Ausstoß von überschüssiger Energie, die weit entfernte Objekte wie die Erde mit Energie anreichert.
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yukterez
.net



Anmeldungsdatum: 27.04.2016
Beiträge: 8

Beitrag(#2117700) Verfasst am: 12.12.2017, 09:04    Titel: Antworten mit Zitat

DonMartin hat folgendes geschrieben:
Vertragen die Einsteingleichungen das Einfuettern einer "unphysikalischen" Sprungfunktion der Massenverteilung?

Nein. Mit der Vaidya-Metrik kannst du die Sonne zwar verschwinden lassen, aber eben nicht von einer Sekunde auf die andere, sondern so dass die Masse als Funktion der Zeit differenzierbar ist (also keine abrupten Sprünge von 100 auf 0).
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step
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Anmeldungsdatum: 17.07.2003
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Wohnort: Germering

Beitrag(#2117725) Verfasst am: 12.12.2017, 18:54    Titel: Antworten mit Zitat

yukterez hat folgendes geschrieben:
DonMartin hat folgendes geschrieben:
Vertragen die Einsteingleichungen das Einfuettern einer "unphysikalischen" Sprungfunktion der Massenverteilung?
Nein. Mit der Vaidya-Metrik kannst du die Sonne zwar verschwinden lassen, aber eben nicht von einer Sekunde auf die andere, sondern so dass die Masse als Funktion der Zeit differenzierbar ist (also keine abrupten Sprünge von 100 auf 0).

Ja. Und abgesehen davon würde ein sphärisch-symmetrisches Verschwinden meiner Ansicht nach keine Gravitationswellen verursachen, denn diese benötigen eine Veränderung mit Quadrupolmoment in der Energie- bzw. Massenverteilung.
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DonMartin
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Anmeldungsdatum: 13.08.2013
Beiträge: 4037

Beitrag(#2117726) Verfasst am: 12.12.2017, 19:28    Titel: Antworten mit Zitat

step hat folgendes geschrieben:

Ja. Und abgesehen davon würde ein sphärisch-symmetrisches Verschwinden meiner Ansicht nach keine Gravitationswellen verursachen, denn diese benötigen eine Veränderung mit Quadrupolmoment in der Energie- bzw. Massenverteilung.

Naja, ein schnelles "Verschwinden" der Masse wuerde ja auch die Gravitation zum Verschwinden bringen.
Diese Information muss sich ja irgendwie mitteilen. Wie anders als durch Gravitationswellen?
Waer dann halt Monopolstrahlung.
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step
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Beiträge: 20258
Wohnort: Germering

Beitrag(#2117727) Verfasst am: 12.12.2017, 19:50    Titel: Antworten mit Zitat

DonMartin hat folgendes geschrieben:
step hat folgendes geschrieben:
Ja. Und abgesehen davon würde ein sphärisch-symmetrisches Verschwinden meiner Ansicht nach keine Gravitationswellen verursachen, denn diese benötigen eine Veränderung mit Quadrupolmoment in der Energie- bzw. Massenverteilung.
Naja, ein schnelles "Verschwinden" der Masse wuerde ja auch die Gravitation zum Verschwinden bringen.

Das ist richtig.

DonMartin hat folgendes geschrieben:
Diese Information muss sich ja irgendwie mitteilen. Wie anders als durch Gravitationswellen?

Na, durch einen Gravitationsabfall. Eine (Fast-) Kante quasi.

DonMartin hat folgendes geschrieben:
Waer dann halt Monopolstrahlung.

Gips nich.
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DonMartin
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Anmeldungsdatum: 13.08.2013
Beiträge: 4037

Beitrag(#2117730) Verfasst am: 12.12.2017, 21:07    Titel: Antworten mit Zitat

step hat folgendes geschrieben:

DonMartin hat folgendes geschrieben:
Waer dann halt Monopolstrahlung.

Gips nich.

Wenn Masse verschwindet, aendert sich doch das "Monopolmoment", oder?
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step
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Anmeldungsdatum: 17.07.2003
Beiträge: 20258
Wohnort: Germering

Beitrag(#2117731) Verfasst am: 12.12.2017, 21:15    Titel: Antworten mit Zitat

DonMartin hat folgendes geschrieben:
step hat folgendes geschrieben:
DonMartin hat folgendes geschrieben:
Waer dann halt Monopolstrahlung.
Gips nich.
Wenn Masse verschwindet, aendert sich doch das "Monopolmoment", oder?

Ja, es ändert sich sogar NUR das Monopolmoment. Aber die ART erlaubt keine Lösung für longitudinale Wellen - die ja aus Symmetriegründen die einzige Möglichkeit für Monopolstrahlung wäre. GW sind immer transversal. Deswegen sucht man auch nach Verteilungen mit Quadrupolmoment, wenn man GW messen will, z.B. Black-Hole-Merger.
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yukterez
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Anmeldungsdatum: 27.04.2016
Beiträge: 8

Beitrag(#2117798) Verfasst am: 13.12.2017, 12:17    Titel: Antworten mit Zitat

Vor allem verbietet die RT dass sich die Masse in nichts auflöst. Entweder sie muss sich regulär von A nach B bewegen, in ihre Einzelteile zerstrahlen oder in einem Wurmloch verschwinden. Aber selbst im letzteren Fall wäre sie nicht von einem Moment auf den anderen sprunghaft weg, da ihre Gravitation genau wie auch ihr Licht auch aus dem Wurmlochschlund heraus (bzw. nach dem Durchqueren desselben ins Antiversum auch aus demselben noch durch den Wurmlochschlund hindurch) den Beobachter erreichen würde. In allen erlaubten Szenarien würde das gravitative Feld deshalb auch wie eine ganz normale differenzierbare Funktion schwächer werden. Im zweiten Szenario mit der Zerstrahlung wo das Schalen- und Birkhoff-Theorem gilt könnte man aber einen Fall konstruieren wo die Fallbeschleunigung praktisch flach abfällt, indem man aus der zentralen Masse einen umgekehrten Kugelblitz produziert (dann würde in dem Moment wo einen der Blitz trifft die Raumzeit von gekrümmt auf flach umspringen und die Fallbeschleunigung von 100 auf 0 absinken, allerdings nicht das gravitative Feld, denn dieses ist auch innerhalb einer Hohlschale nicht 0).
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Anmeldungsdatum: 31.03.2004
Beiträge: 22331

Beitrag(#2117877) Verfasst am: 13.12.2017, 20:08    Titel: Antworten mit Zitat

In "Spektrum" habe ich heute gelesen, daß in der Inflationsphase in 10 hoch minus 35 Sekunden 2 Punkte 4 Lichtjahre auseinandergerissen worden. Einerseits wollte ich das immer schon mal wissen. Andererseits find ich den Wert, wie soll ich sagen, gewöhnungsbedürftig. : )
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