clausadi hat geschrieben:Halman hat geschrieben:... so halte ich es doch für korrekter, ferner darauf hinzuweisen, dass Gravitation in der ART nicht allein durch die Krümmung des Raumes beschrieben wird, sondern durch die Krümmung der Raumzeit.
Dies ist kein unbedeutendes Detail, sondern ein fundamentaler Unterschied, denn Massen - ja selbst Licht - folgen der Krümmung der Raumzeit.
Ok, der Mond auf seiner Kreisbahn um die Erde folgt mit gleichbleibender Geschwindigkeit der Krümmung des Raumes.
Worin aber liegt jetzt der fundamentale Unterschied zu "Raumzeit"?
Denn der Faktor "Zeit" ist ja bereits in der Geschwindigkeit des Mondes enthalten.
Nun, der Relativitätstheorie zufolge bewegen sich Testmassen gemäß der Krümmung der Raumzeit. Demzufolge müssten sich alle Testmassen am selben Ort der selben Bahn folgen, weil diese ja durch die Krümmung determiniert wird. Die anschauliche Grafik von Meister Eckhart macht es deutlich.
Wenn Du also in Deinem Zimmer verschiedene Gegenstände durch den Raum wirfst, müssten sie identischen Kurven folgen, so wie Du den unebenheiten des Bodens folgst, auf denen Du gehst.
Weil Du es genau wissen willst, verwandelst Du (nur in meiner Vorstellung
)also Dein Zimmer in ein "Labor" und besorgst Dir eine Hochgeschwindigkeitskamera und eine Ballwurfmaschine, mit der Du den Wurfimpuls und damit die Geschwindigkeit der Bälle einstellen kannst.
Da Dein Zimmer in Relation zum Erdgravitationsfeld sehr klein ist, können wir Dein Zimmer als näherungsweise "Flach" einstufen, so wie unser Blickfeld uns eine flache Erde suggeriert. Dies ist ähnlich, wie ein winziger Ausschnitt eines Kreises, welches als Näherung als Gerade beschrieben werden kann. Dein Zimmer gleich also in gewisserweiße einer "Rutsche" - auf der rutsch ja auch alles gleich herunter.
Nun wirst Du mir vielleicht sagen, dass damit mein wunderbares auf Einstein basierendes Weltbild widerlegt sei. Zwar folgen Deiner Beobachtung zufolge gleich schnelle Bälle identischen Krümmungskurven im Raum, aber unterschiedlich schnelle Bälle mitnichten. Die Bahn eines Projektils aus einem Gewehr würde einer fast geraden Bahn folgen.
Nun, vermutlich beobachtest Du die Wurfbahnen der Bälle von der Seite. Um die Kurve im Raum zu beschreiben genügen zwei Raumdimensionen, Deine Beobachtung ist also eine räumliche und daher bleibt die raumzeitlche Bewegung verborgen.
Hermann Minkowski erkannte (wie er 1908 in seinem Vortrag
"Raum und Zeit" ausführte), dass aus Einsteins SRT folgt, dass Raum und Zeit eine "Union" bilden. Raum und Zeit besaßen nach dem neuen Verständnis nun keine Eigenständigkeit mehr, sondern bildeten ein Kontinuum, welches kurz
Raumzeit genannt wird.
Im Jahre 1915 wurde die SRT zur ART verallgemeinert, indem nun Gravitation als geometrische Funktion beschrieben wurde. Populär ausgedrückt kann man sagen: Masse "greift" Raumzeit und bestimmt ihre Geometrie. Genauer formuliert, bestimmt die Energichte (und der Druck) in einem raumzeitlichen Gebiet dessen Metrik.
Hier ist ein bescheidene
Erörterung von mir zur SRT.
In diesem
Beitrag findest Du eine weiterführende Erläuterung zur Raumzeit mit anschaulichen Grafiken.
Und falls Dich die Raumzeit so richtig gepackt hat, kannst Du noch
HIER mehr von mir finden, mit einem anschaulichen Minkowski-Diagramm.
Wie könnte man die raumzeitliche Bewegung der Bälle sichtbar machen, ideralerweise zweidimensional, damit sie auf den Fotos der Kammera abgebildet werden kann? Nun, Du filmst die Wurfbahn nicht mehr von der Seite, sondern aus der Position der Ballwurfmaschine. Damit betrachtest Du nur noch eine räumliche Dimension. Du siehst die Bälle "aufsteigen" und wieder fallen, die räumliche Kurve ist so nicht mehr sichtbar.
"Ganz toll", magst Du nun sagen, "eine eindimensionale räumliche Betrachtung". - Moment, die Aufnahmen brauchten doch Zeit, die könntest also die Bilder eines Versuches nebeneinander legen, um so die Zeit in der Breite darzustellen. Deine Fotofolge beschreibt nun eine raumzeitliche Fläche, sagen wir von fünf Fotos. Im mittleren Foto steht der Ball am höchsten und fällt dann wieder herunter. So kannst Du die raumzeitliche Krümmung als Kurve ermitteln.
Darunter legst Du die Fotos eines schnelleren Balles - es sind allerdings nur drei, weil die Zeitspanne kürzer ist. Auch hier bestimmst Du die Kurve und ... die Kurve des schnellen Balles ist mit der Kurve des langsamen Balles völlig identisch! Dies gilt sogar für das Projektil aus dem Gewehr.
Dies gilt für Bälle, Geschosse und sogar Licht. Auch ein fallender Stein, der lotrecht zu Boden fällt, beschreibt eine Kurve in der Raumzeit, denn die Fallgeschwindigkeit nimmt ja zu. Macht man die Zeit in einer raumzeitlichen Fläche sichtbar, so ergibt der Fall des Steines eine Kurve, eine gekrümmte Weltlinie in der Raumzeit.
Hoffentlich habe ich es einigermaßen verständlich erklärt. Ansonsten gibt es hier noch versierterer User, die das sicher besser können. Wie sagt Hemul so schön: "Haut rain in die Tasten".
