Der Trabanteneffekt

[seeadler]

Ich befasse mich seit 25 Jahren mit den Gravitationsfeldern und habe dazu eine eigene Version aufgebaut...

Ach ja? Hast du jemals auch nur eine Bewegungsgleichung gelöst?

Es ist richtig, ich habe nicht euer spezielles Wissen...

Das beinhaltet nicht nur Vokabeln, sondern funktionale Zusammenhänge. Sowas wie der Zusammenhang von Energie und Kraft sollte sitzen. Und vor allem: Anwendung. Anwendung heißt, das Ergebnis mit der echten Welt vergleichen. Weißt du was das heißt?

In beiden Fällen ja. Zusammen mit einem Informatiker hatte ich bereits damals Programme erstellt, mit deren Hilfe ich auf DOS-Ebene mittels Lotus durch eingabe von Kettenformeln jede Menge an Variablen verwenden konnte, um auf diese Weise nicht nur Bewegungen von Himmelskörpern zu berechnen sondern auch deren entsprechenden Massen und mit Hilfe des Informatikers ließ sich das damals wunderbar in einfachen Animationen übertragen.

Gruß
Seeadler

[seeadler]

Münek, ich habe zwar nicht deine Bescheidenheit aber ich frage dich, ist das jemals schon einmal gemessen worden? Stand ein Helicopter im Vakuum mit seinen vielleicht 1,5 Tonnen und dann auf einer Waage, die den Unterschied zwischen den ruhenden und den rotierenden Blättern gemessen hat, deren Differenz möglicherweise wegen des geringen Gewichtes der Rotorblätter in einem Bereich geht der in etwa bei 10^-5 m/s² - 10^-8 m/s² liegen könnte? Ich glaube nicht; schon deshalb nicht weil zum einen dieser Gedanke sicherlich neu ist und zum anderen, weil es noch nicht derartige Hochpräzisionswaagen gibt, die diese dermaßen geringe Differenz wahrnehmen und gleichzeitig soviel Gewicht vertragen können (das ist normalerweise ein Widerspruch an sich).

Es geht hierbei zunächst einmal um ein gedankliches Konstrukt, basierend auf den Fliehkrafteffekt, den beispielsweise Elektronen um ihren Atomkernen erzeugen könnten. Wie ich jedoch ebenfalls genauer beschrieben habe, werden sie dadurch lediglich in die Lage versetzt, innerhalb des Gravitationsfeldes zu schweben. Wäre dies nicht der Fall, so bezweifle ich, dass wir derat komplexe Lebensformen hier auf der Erde überhaupt vorfinden würden. Darum sprach ich auch vom dadurch erzeugten Freiheitsgrad der Atome, in dessem Rahmen sie sich problemlos binden können. Ebenfalls darum verwies ich auf die relative Schwerelosigkeit im Wasser, welches ebenfalls ideal dazu dient, hier entgegen der Schwerkraft Bindungen aufzubauen, die unter der Wirkung der Schwerkraft gar nicht möglich wären. Darum hatte ich ebenfalls schon sehr früh das Wasser als Die "Gravitationsreaktionsmasse" der Erde bezeichnet. Im Vakuum sind es die Atome selbst, die gegenüber dem Gravitationsfeld einen relativen Freiheitsgrad aufbauen können.

Gruß
Seeadler

[Janina]

Stand ein Helicopter im Vakuum mit seinen vielleicht 1,5 Tonnen und dann auf einer Waage, die den Unterschied zwischen den ruhenden und den rotierenden Blättern gemessen hat?

Das wäre vielleicht mal nachzuschauen. Zumindest ist lediglich zu erwarten, dass der Kreisel schwerer wird, wenn sein Umfang beim Rotieren in relativistische Bereiche kommt.
Da fällt mir ein: Genau genommen HAT man das in der Tat bereits nachgewiesen: Bei einem Goldatom gibt es ein darum kreisendes Elektron, das aufgrund der enormen Anziehungskraft so schnell kreiselt, dass es merklich schwerer wird. Merklich heißt, die Energieniveaus der Orbitale spalten sich auf, es entsteht ein Energieübergang, auf dem Gold Blau absorbiert. Darum ist Gold gelb.

[ThomasM]

Frage: Kann man eine Kraft ausüben ohne das Vorhandensein von Energie?
Wenn nein, woher kam oder kommt die dazugehörige Energie?

Ja, man kann eine Kraft ausüben ohne Vorhandensein von Energie.
Dies gilt für die physikalischen Grundkräfte Gravitation, elektrische Kraft, magnetische Kraft (die schwache und starke Kernkraft kann man nur quantenmechanisch beschreiben, da ist der Kraftbegriff nicht so einfach. Daher lassen ich die mal weg).

Diese Kräfte sind einfach DA. Beispiel ein Planet (der hat die Gravitationskraft ohne Energiezufuhr), Beispiel ein Permanentmagnet (der hat die Magnetkraft ohne Energiezufuhr), Beispiel eine elektrisch geladene Kugel (die hat die elektrische Kraft ohne Energiezufuhr).

Abgeleitete Kräfte werden oft technisch erzeugt und benötigen Energie, um die Form anzunehmen, die man gerne haben will. Die Energie wird aber nicht für die Erzeugung der Kräfte gebraucht, sondern um die korrekten Rahmenbedingungen zu schaffen.

Wenn ja, kann eine Kraft ohne Zufuhr von Energie aufrecht erhalten bleiben... oder anders gefragt, kannst du ein Auto unendlich beschleunigen ohne es je einmal zu betanken?

Würdest du dein Auto in Richtung Zentrum Galaxie fallen lassen (angenommen, die Sonne würde nicht stören), ja, dann würde das Auto ziemlich lange beschleunigen. Ganz ohne Energiezufuhr. Tanken braucht man da auch nicht.
Möchtest du es auf der Strasse beschleunigen, dann musst du Energie zuführen, da die Reibung Energie verbraucht und es keine natürliche Kraft in die Richtung gibt, in die du willst. Du musst die vorhandenen elektromagnetischen Kräfte bündeln, um dein Ziel zu erreichen. Das braucht Energie.

Frage, was genau soll eurer Meinung nach eigentlich ein Gravitationsfeld sein? Oder anders gefragt, wie kommt Gravitation zustande?

Ich denke, wnen man behauptet, ein Gravitationsfeld benötigt keine Energie, dnan ist man auch in der Lage, zu erklären, wie Gravitation zustande kommt - wenn es geht ohne gekrümmten Raum.

Physikalisch gesehen IST ein Gravitationsfeld schlicht und einfach (im statischen Fall, wenn sich die Massenverteilung nicht ändert. Wenn sie sich ändert, dann ändert sich auch die Gravitation und dies Änderung beweg sich mit Lichtgeschwindigkeit. Beispiel ein Pulsar).
Der Kraftbegiff erfordert den Begriff einer Quelle und einer Senke. Masse ist die Quelle und die Senke eines Gravitationsfeldes. Bei der elektrischen und magnetischen Kraft gibt es entsprechend die positive und negative Ladung, die diese Quelle und Senke darstellen. Das kann man auch sehr schön bildlich darstellen, indem man die Quelle und die Senke als ein Punkt malt und die Linien konstanter Kraft dazwischen. Solche Bilder sind in jedem guten Lehrbuch zu finden.

Man kann auch das quantenmechanische Bild verwenden. Dieses benutzt Austauschteilchen, um die Kraft hervorzurufen. Also z.B. Photonen für die elektromagnetische Kraft oder Gravitonen für die Gravitation.

Das Bild der allgemeinen Relativitätstheorie ist das des gekrümmten Raums.

Alles drei sind Bilder desselben physikalischen Vorgangs. Auf Grund der Vorhandenseins einer Masse wird eine Probemase in seiner Bewegung beschleunigt. Die Bilder sind genau genommen Visualisierungen der Formeln, mit denen an das Ganze beschreibt. Mehr nicht.

Gruß
Thomas

[ThomasM]

Wie berechnest du denn die Kraft ohne Energie?

Ich benutze die Formeln, die mir zur Verfügung stehen. Zum Beispiel die Newtonsche Formel F = G * m1 * m2 / r^2
Kenne ich m1 und m2 und r, dann kann ich F ausrechnen, ganz ohne Energie

Gruß
Thomas

[ThomasM]

2.) Das System Erde-Sonne ist näherungsweise abgeschlossen, d.h. es hat eine konstante Gesamtenergie. Die Erde rotiert um die Sonne ohne dass Energie zugeführt oder abgeführt wird. Es wirkt aber eine Kraft, eben die Gravitationskraft. Wo ist das Problem?

ja, ich weiß. Die Konstanz der Gesamtenergie rührt durch die permanente Aufnahme und ebenso durch die permanente Abgabe an Energie, allerdings beides Zeitverschoben um einen halben Zyklus. Ich schrieb bereits, dass jede Rotation auch zugleich eine Schwingung darstellt. Und im Rahmen jener Schwingung nimmt das in sich geshclossene System Energie auf und gibt sie auch wieder ab.

Deine Aussage ist im idealen Fall eines Systems Sonne-Erde, bei dem die Erde in einer Kreisbahn fliegt, falsch.

Im Fall einer Ellipsenbahn (und auch im Fall eines Pendels, den du als Analogie verwendest) ist der wesentliche Punkt
- Das Gesamtsystem nimmt weder Energie auf, noch gibt es Energie ab
- Das Einzelobjekt (die Erde, der Pendekopf) wandelt die ihm enthaltene Energie beständig um.

Bei einer Ellipsenbahn ist die Erde mal weiter von der Sonne weg, mal näher dran. Ist sie weiter weg ist die Potenzielle Energie höher, ist sie näher dran ist die potenzielle Energie kleiner.
Dafür ist die Erde, wenn sie weiter weg ist, langsamer, ihre kinetische Energie ist kleiner, im Falls dass sie näher dran ist ist die kinetische Energie höher (die Erde ist schneller).
Die Summe aus potenzieller Energie und kinetischer Energie ist konstant (Energieerhaltung). Dem Gesamtsystem wird weder Energie zugeführt, noch Energie abgeführt.

Mir ist damals aufgefallen, dass die derart ermittelte Strahlungsleistung der Sonne exakt ihrer realen Wärmestrahlungsleistung entspricht. Ihr Anteil errechnet sich aus allen Gravitationsfeldern zwischen ihr und den einzelnen Planeten. Und daraus heraus entsteht dann wiederum ein Zyklus der dem Sonnenfleckenzyklus entspricht.

Die Strahlungsleistung der Sonne rührt aus den Kerfusionsprozessen im Inneren der Sonne her. Das hat mit der Gravitation nichts zu tun.
Hinweis: Das System Erde Sonne könnte noch so wie heute durch das All fliegen, wenn die Sonne schon längst ausgebrannt ist. Um die Rotation der Erde um die Sonne zu beschreiben oder herzustellen könnte man auch tote Planeten nehmen.

Gruß
Thomas

[Halman]

Diese Kräfte sind einfach DA. Beispiel ein Planet (der hat die Gravitationskraft ohne Energiezufuhr), Beispiel ein Permanentmagnet (der hat die Magnetkraft ohne Energiezufuhr), Beispiel eine elektrisch geladene Kugel (die hat die elektrische Kraft ohne Energiezufuhr).

Nun gut, für eine Kraft ist keine Energiezufuhr notwendig. Aber stellt denn das Magnetfeld nicht selbst Energie dar?

Fließt z.B. das Erdmagnetfeld in den Energie-Impuls-Tensor ein und trägt somit (wenn auch geringfügig) zur Gravitation bei?

Das Bild der allgemeinen Relativitätstheorie ist das des gekrümmten Raums.

Nein.

[Zeus]

Würdest du dein Auto in Richtung Zentrum Galaxie fallen lassen (angenommen, die Sonne würde nicht stören), ja, dann würde das Auto ziemlich lange beschleunigen. Ganz ohne Energiezufuhr. Tanken braucht man da auch nicht.

Weil du dann die Reise mit einem Tank voll von potentieller Energie antrittst.

[Halman]

Leute, entschuldigt bitte, dass ich mich als "Nichtphysiker", also als Laie, hier mal kurz
zum Thema zu Wort melde.

Ich verstehe die Überlegungen unseres lieben Seeadler so:

1. Ein im luftleeren Raum auf der Erdoberfläche stehender und damit der Schwerkraft
ausgesetzter Hubschrauber mit extrem langen, wegen ihres Gewichts nach unten geneig-
ten Flügeln lässt die Achse, an denen die Flügel befestigt sind, schnell und immer schnel-
ler rotieren.

2. Die zunächst wegen ihre Schwere nach "unten" hängenden langen Rotorblätter werden
bei der immer schneller werdender Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotors = Achse kon-
tinuierlich nach "oben" - also erkennbar gegen die Schwerkraft - bewegt. Aber - dadurch
wird der Heli (im Vakuum) kein Milligramm leichter!

3. Die Rotorblätter bewegen sich soweit "nach oben", bis sie keine "Krümmung" mehr nach
"unten" aufweisen, stattdessen jeweils eine Gerade und mit der Rotationsachse einen rech-
ten Winkel bilden. Der 90 °- Winkel ist die Grenze. Eine weitere Krümmung der Flügel nach
"oben" ist auch bei extrem zunehmender Rotationsgeschwindigkeit der Rotorachse nicht mehr
möglich.

4. Dieser Effekt, nämlich dass sich die vormals gekrümmten Flügel mit zunehmender Rotati-
onsgeschwindigkeit immer mehr einer Geraden annähern und diese bei entsprechender Um-
drehungsgeschwindigkeit der Rotationsachse dann erreichen, stellt keinen Anti-Gravitations-
Effekt dar.

5. Denn: In einem gravitationsleeren Raum würde sich derselbe Effekt, nämlich dass sich die
vormals (in welche Richtung auch immer) gekrümmten Rotationsblätter exakt bis zum Winkel
von 90 ° zur Rotationsachse "aufrichten", ohne eine "Hebewirkung" (wohin auch immer) oder
"Schwerkraftseliminierung" wiederholen.


6. Mangels Anti-Gravitations-Effektes, welcher überhaupt nicht eintreten kann, können die sich
auf der Erde nach "oben" bewegenden, mit der Rotationsachse starr verbundenen Flügel den Heli-
kopter keinesfalls zur "Schwerelosigkeit verhelfen.


Das ist meine völlig unmaßgebliche Laien-Meinung. Guten Morgen.

Danke Münek, jetzt fange ich endlich an, was uns seeadler sagen will.

Man könnte auch einen Hammerwerfer als Beispiel nehmen. Dadurch, dass er den Hammer festhält, hindert er ihn daran, weggeschleudert zu werden. Sobalt er ihn loslässt, fliegt der Hammer weg und zwar gem. dem Kraftvektor, den der Hammerwerfer den Hammer verliehen hat. Im Idealfall (wenn der Hammerwerfer den Hammer genau hält) ist dieser Vektor wagerecht zum Erdboden.
Der Gravitationsvektor wirkt aber ebenfalls auf den Hammer ein. Dieser verläuft von oben nach unten senkrecht Richtung Boden. Da beide Vektoren den Flug des Hammers determinieren, bewegt er sich auf einer gekrümmen Bahn zu Boden.

Ähnlich verhält es sich mit den Rotorblättern. Wären sie nicht fest montiert, würden sie wie der Hammer wegfliegen. Wenn der wagerechte Kraftvektor sehr groß ist (sich die Rotoren also sehr schnell bewegen), stellen sich die Rotorblätter fast wagerecht. Da aber nach wie vor der Gravitationsvektor die Rotorblätter nach unten zieht, werden sie nicht ganz die 90° erreichen.

Nun steht der Heli auf einer Waage, um zu messen, ob sich sein Gewicht ändert. Ich behaupte nun, dass ein sagen wir zehn Tonnen schwerer Heli weiterhin GENAU zehn Tonnen wiegt (mal unterstellt, die Rotoren bewegen sich in Relation zu relativistischen Geschwindigkeiten vernachlässigbar langsam).

Ein geworfener Hammer ist zwar während des Fluges gewichtslos (Gewicht ist ein Zustand und keine Eigenschaft von Körpern), aber solange er festgehalten wird, hat er Gewicht.

Nun könnte man an den Enden der Rotoren Glasbehälter befestigen, die halb mit Wasser gefüllt sind. Im Wasser schwimmen Korken und die andere Hälfte ist mit Luft gefüllt. Solange die Rotoren außer Betrieb sind, ordnen sich die Massen gemäß ihrer Dichte an: Wasser, Korken und Luft. Wenn die Rotoren rotieren, werden die Massen zunehmend nach außen geschleudert. Bei schneller Rotation "kippt" das Bild und Wasser, Korken und Luft ordnen im 89°-Winkel zum Erdboden an. Wenn nun die Glasbehälter weggeschleudert würden, würde damit ihr Gewichtszustand augenblicklich aufhören.

Im TV sah ich mal ein Experiment, in dem ein solcher Behälter durchgeschüttelt und geworfen wurde. Wärend des Wurfes blieben die gewichtslosen Massen durcheinandergewirbelt. Als er aufgefangen wurde, orndeten sie sich aber sehr schnell gem. ihrer Dichte an, sie hatten wieder Gewicht.

Da die Rotoren befestigt sind, behalten sie ihr Gewicht und der Heli wiegt konstant zehn Tonnen.

Falls ich einem physikalischem Irrtum unterliege, bitte ich um Korrektur und Erklärung. Aber ich denke, dass ich an Janina, Thomas, Pluto und Zeus Fehler schwerlich vorbeischmuggeln kann.

[seeadler]

Wie berechnest du denn die Kraft ohne Energie?

Ich benutze die Formeln, die mir zur Verfügung stehen. Zum Beispiel die Newtonsche Formel F = G * m1 * m2 / r^2
Kenne ich m1 und m2 und r, dann kann ich F ausrechnen, ganz ohne Energie

Gruß
Thomas

ich weiß nicht so genau, worauf du hinaus willst

seeadler hat geschrieben:Frage: Kann man eine Kraft ausüben ohne das Vorhandensein von Energie?Wenn nein, woher kam oder kommt die dazugehörige Energie?
Thomas: Ja, man kann eine Kraft ausüben ohne Vorhandensein von Energie.

eigentlich waren meine Fragen zunächst einmal rhetorischer Natur, ich hatte nicht mit dieser Antwort gerechnet, wiel meine Erkenntnis eine andere ist.

Ich meine, jeder Kraft liegt bereits ein Energiepotential zugrunde. Wäre dem nicht so, so würde es auch zu keiner Ausübung von Kraft kommen. Jede Masse besitzt bereits Energie in sich, und jede Beziehung zwischen zwei Massen basiert auf das Vorhandensein von Energie. Beschleunigung, also Kraftumsetzung ist eine Form der Energieumwandlung.

Man kann auch das quantenmechanische Bild verwenden. Dieses benutzt Austauschteilchen, um die Kraft hervorzurufen. Also z.B. Photonen für die elektromagnetische Kraft oder Gravitonen für die Gravitation.

darauf wollte ich noch zu sprechen kommen, denn selbst die Planeten, Monde, Asteroiden sind jene Träger der Gravitationsenergie und geben diese an den Raum weiter, respektive an andere Körper. Es funktioniert im Allerkleinsten genaus wie im Großen.

Gruß
Seeadler