was verursacht die "relativistische Masse"?

[Pluto]

Tja, Seeadler...
Offen bleibt nur noch die Bestätigung deiner Hypothese durch empirische Beobachtungen.

[seeadler]

Tja, Seeadler...
Offen bleibt nur noch die Bestätigung deiner Hypothese durch empirische Beobachtungen.

Pluto, ich denke, zunächst gilt es erst einmal zu verstehen, was ich aussagen möchte, dann ist die empirische Beobachtung durchaus in der Vergangenheit bereits abzugleichen und zu verifizieren. Denn Fakt ist ja, dass im Falle eines Schwarzen Lochs quasi alle drei Ausrichtungen, die Thomas nannte, zusammenkommen. Somit weist ja bereits jene einfache Formel x / Wurzel (1-(v/c)²) auf jenen besonderen Umstand hin, der in sich beinhaltet, dass alle drei Kräfte vereinigt werden, in dem Moment, wo wir die Lichtgeschwindigkeit erreichen.

Meine differenzierte Aussage geht dahin, dass ich sage, wenn es jene "übergeordnete Masse des Universums nicht gäbe, sondern beispielsweise unsere Erde in seiner jetzigen Ausdehnung und Beschaffenheit das Universum darstellen würde, dann wäre c nicht 300.000 km/s sondern lediglich 11,2 km/s. Das heißt, alle Prozesse, die Thomas aufführte, würden dann unter jener Grenzgeschwindigkeit 11,2 km/s fallen.

Das heißt dann aber zugleich bei näherer Analyse, dass schon jetzt, trotz der übergeordneten Masse des Universums, jegliche Teilmasse der Erde sich zur Erde als Gesamtmasse genauso verhält, wie jegliche Teilmasse des Universums in seiner Beziehung zur Gesamtmasse des Universums! Weshalb dann folgerichtig jener Vergleich m * c / Wurzel (c²-v²) durch mE * vf / (vf²-v²) zu ersetzen ist.

Dass dem so ist, wird natürlich schwerlich nachweisbar sein, weil ja die übergeordnete Masse des Universums unverhältnismäßig größer ist. Und doch lässt es sich aus der Überlegung allein ableiten, dass es so sein könnte.

Welche Konsequenzen dies hat, liegt dann auch auf der Hand, nämlich die, dass sowohl die Gravitationskonstante als auch c von der Masse und Ausdehnung des Universums abhängig ist

Ansonsten habe ich das Gefühl, dass nach wie vor nicht so ganz klar zu sein scheint, welche weitreichende elementare Aussage in jenem Formelvergleich E = mc² = G m0*m/a0 zu erkennen ist. Denn es besagt ja nichts anderes, als das wir jene Einsteinsche Energie aus unserer Beziehung zur Gesamtmasse des Universums erwerben, so, wie unsere energetisches Fravitationspotential mgh = m vb² aus unserer Beziehung zur Masse der erde erwerben als G mE m / rE

[clausadi]

die Frage ist, erklärt Einstein die Gravitation?

Nö, denn die Fallbeschleunigung ist eine bekannte physikalische Größe. (mittleres g = 9,81 m/s² auf Meereshöhe)

Ich frage mich, was ist die Ursache dafür, dass die Masse zunimmt, je größer die Geschwindigkeit im Verhältnis zu c wird?

Die Masse eines Körpers nimmt nur in der Theorie zu.
Denn nach Einstein ist Energie E = m * c² (m = Masse; c = Lichtgeschwindigkeit)
Die Lichtgeschwindigkeit „c“ aber ist als Konstante gesetzt worden.
(weil man irrtümlicherweise davon ausgeht, dass die Lichtgeschwindigkeit endlich ist)
Folglich ist in der Gleichung nur die Masse „m“ variabel.
Daraus folgt, dass nur durch Vergrößerung der Masse die Energie erhöht werden kann.
Oder andersherum gesagt, erhöht man die kinetische Energie eines Körpers, so vergrößert sich die Masse.
Denn m = E / c²

Nach meinem dafür halten, ist der Einstein’sche Ansatz falsch.
Denn die kinetische Energie eines Körpers erhöht sich mit zunehmender Geschwindigkeit, wobei aber die Masse des Körpers unverändert bleibt.

[Halman]

die Frage ist, erklärt Einstein die Gravitation?

Nö, denn die Fallbeschleunigung ist eine bekannte physikalische Größe. (mittleres g = 9,81 m/s² auf Meereshöhe)

Was freilich nicht Seeadlers Frage beantwortet, warum die Fallbeschleunigung vorliegt.

Wie kommst Du eigentlich darauf, dass Einstein nicht die Gravitation erklärt? Leistet dies seine geometrische Theorie der Gravitation etwa nicht?

Ich frage mich, was ist die Ursache dafür, dass die Masse zunimmt, je größer die Geschwindigkeit im Verhältnis zu c wird?

Die Masse eines Körpers nimmt nur in der Theorie zu.
Denn nach Einstein ist Energie E = m * c² (m = Masse; c = Lichtgeschwindigkeit)
Die Lichtgeschwindigkeit „c“ aber ist als Konstante gesetzt worden.
(weil man irrtümlicherweise davon ausgeht, dass die Lichtgeschwindigkeit endlich ist)

Meintest Du unendlich? Denn endlich ist die Lichtgeschwindigkeit erwiesenermaßen. Sie beträgt 299.792.458 m/s.

Folglich ist in der Gleichung nur die Masse „m“ variabel.
Daraus folgt, dass nur durch Vergrößerung der Masse die Energie erhöht werden kann.
Oder andersherum gesagt, erhöht man die kinetische Energie eines Körpers, so vergrößert sich die Masse.
Denn m = E / c²

Nach meinem dafür halten, ist der Einstein’sche Ansatz falsch.
Denn die kinetische Energie eines Körpers erhöht sich mit zunehmender Geschwindigkeit, wobei aber die Masse des Körpers unverändert bleibt.

Du hast die einsteinische Folgerung, die sich aus seiner SRT ergibt, nicht verstanden: Für bewegte Objekte gilt E²=(mc²)²+(pc)². Dabei steht p für die räumlichen Impulskomponten. Aus dieser Formel ergibt sich eine Energiezuname, aber keine Massenzunahme. (Allerdings kenne ich hierzu auch eine andere Ansicht.)
In WIKIPEDIA wird hierzu ausgesagt:

Diese Interpretation der Masse ist aber fragwürdig (siehe den Abschnitt zur sogenannten relativistischen Masse), und Einstein selbst lehnte sie ab. In vielen modernen Lehrbüchern wird daher das Konzept der relativistischen Masse als unzweckmäßig zurückgewiesen.

Diese relativistische Energie zusätzlich mit dem Begriff "Masse" zu belegen, erscheint m. E. sinnfrei. Daher wurde m. K. n. die Terminologie ökononischer gestaltet, indem man nur noch von Energie spricht (abgesehen von der Popularwissenschaft natürlich, die "traditionsverhaftet" ist).
Sinnvollerweise sollte man nur einen Massebegriff verwenden. Diesbezüglich verweise ich auf Sog. relativistische Masse und Ruhemasse.

[Pluto]

Diese relativistische Energie zusätzlich mit dem Begriff "Masse" zu belegen, erscheint m. E. sinnfrei. Daher wurde m. K. n. die Terminologie ökononischer gestaltet, indem man nur noch von Energie spricht (abgesehen von der Popularwissenschaft natürlich, die "traditionsverhaftet" ist).
Sinnvollerweise sollte man nur einen Massebegriff verwenden. Diesbezüglich verweise ich auf Sog. relativistische Masse und Ruhemasse.

Ganz genau...
.
Schon der "große Meister" warnte davor, Masse und Impuls zu vermengen:

Es ist nicht gut, von der Masse eines bewegten Körpers zu sprechen, da von Mv keine klare Definition gegeben werden kann. Man beschränkt sich besser auf die 'Ruhe-Masse' mR. Daneben kann man ja den Ausdruck für Impuls und Energie geben, wenn man das Trägheitsverhalten rasch bewegter Körper angeben will.
[A. Einstein 1948]

[clausadi]

die Frage ist, erklärt Einstein die Gravitation?

Nö, denn die Fallbeschleunigung ist eine bekannte physikalische Größe. (mittleres g = 9,81 m/s² auf Meereshöhe)

Was freilich nicht Seeadlers Frage beantwortet, warum die Fallbeschleunigung vorliegt.

„Warum-Fragen“ beantwortet die Naturwissenschaft ja auch nicht.
Und dass Körper zu Boden fallen, lässt sich ja beobachten. Wobei aber Körper in etwa auf der Höhe 600 km und höher nicht mehr zu Boden fallen.

Wie kommst Du eigentlich darauf, dass Einstein nicht die Gravitation erklärt? Leistet dies seine geometrische Theorie der Gravitation etwa nicht?

Hat denn nicht Newton die Gravitation-These aufgestellt? Und nahm nicht Einstein die Gravitation-These als Axiom?
Nun lehrt uns aber die Satelliten-Raumfahrt, dass Satelliten in etwa auf der Höhe 600 km und höher nicht mehr fallen.
Womit dann wohl die Newton´sche Gravitation-These falsifiziert wäre, oder etwa nicht?

Meintest Du unendlich? Denn endlich ist die Lichtgeschwindigkeit erwiesenermaßen. Sie beträgt 299.792.458 m/s.

Also das sehe ich nicht so, denn die Lichtgeschwindigkeit beruht auf Berechnung, nicht auf Messung. Und zwar indem man dem Lichtstrahl eine Welle-Natur zugeschrieben hat. Und aus Wellenlänge und Frequenz lässt sich die Geschwindigkeit berechnen.
Womit sich die Frage stellt, woher weiß man die Wellenlänge und Frequenz?

Nach meinem dafür halten, ist der Einstein’sche Ansatz falsch.
Denn die kinetische Energie eines Körpers erhöht sich mit zunehmender Geschwindigkeit, wobei aber die Masse des Körpers unverändert bleibt.

Du hast die einsteinische Folgerung, die sich aus seiner SRT ergibt, nicht verstanden: Für bewegte Objekte gilt E²=(mc²)²+(pc)². Dabei steht p für die räumlichen Impulskomponten. Aus dieser Formel ergibt sich eine Energiezuname, aber keine Massenzunahme.

Äh, das sagte ich doch, erhöht man die Geschwindigkeit eines Körpers, so erhöht sich dessen kinetische Energie, die Masse aber bleibt unverändert.

In WIKIPEDIA wird hierzu ausgesagt:

Diese Interpretation der Masse ist aber fragwürdig (siehe den Abschnitt zur sogenannten relativistischen Masse), und Einstein selbst lehnte sie ab. In vielen modernen Lehrbüchern wird daher das Konzept der relativistischen Masse als unzweckmäßig zurückgewiesen.

Diese relativistische Energie zusätzlich mit dem Begriff "Masse" zu belegen, erscheint m. E. sinnfrei.

Ganz meine Meinung, das führt nur zur totalen Verwirrung. Denn Masse ist ja lediglich eine Kennzahl eines Körpers.

[clausadi]

Ansonsten habe ich das Gefühl, dass nach wie vor nicht so ganz klar zu sein scheint, welche weitreichende elementare Aussage in jenem Formelvergleich E = mc² = G m0*m/a0 zu erkennen ist.
Denn es besagt ja nichts anderes, als das wir jene Einsteinsche Energie aus unserer Beziehung zur Gesamtmasse des Universums erwerben

Was aber ja ein gaaanz alter Hut ist ...
Denn Materie strahlt Energie ab, bspw. strahlt unsere Sonne Licht und Wärme ab ...

[Halman]

„Warum-Fragen“ beantwortet die Naturwissenschaft ja auch nicht.

Das kommt ganz darauf an, worauf sich die Warum-Frage bezieht.

Angenommen es geschieht ein Unfall. So kann die Warum-Frage als Frage nach der Unfall-Ursache aufgefasst werden, bspw. Materialermüdung. Dies beantwortet freilich nicht die Sinnfrage, die hinter der Frage, "warum musste dies geschehen", i.d.R. steckt.

Newton erklärte die Gravitation als eine über das Vakuum hinweg fernwirkende Kraft, die von Massen ausgeht und andere Massen anzieht.

Einstein erklärte die Gravitation als Scheinkraft, die aus der Geometrie resultiert. Vereinfach ausgedrückt greift Masse die Raumzeit und bestimmt ihre Krümmung, und Raumzeit greift Masse und beherrscht ihre Bewegung.

Und dass Körper zu Boden fallen, lässt sich ja beobachten. Wobei aber Körper in etwa auf der Höhe 600 km und höher nicht mehr zu Boden fallen.

Ganz im Sinne von Newton. Nimm als Beispiel eine Kanonenkugel, die von einem hohen Berg abgefeuert wird. Lass uns im Gedankenexperiment annehmen, dass der Luftwiderstand für die Kanonenkugel keine Rolle spielt. Durch die Treibladung erhält die Kugel einen Impuls, welcher als gerader Pfeil (Vektor) eingezeichnet werden könnte.
Infolge der Gravitation hat die Kugel allerdings das Bestreben senkrecht zu Boden zu fallen. Auch ein Vektor.
Beide Vektoren führen zur gekrümmten Bahn der Kanonenkugel, bis sie schließlich irgendwo auf den Boden einschlägt.

Nun nimm an, es gelänge, die Treibladung extrem zu vergrößern: Nun ist die Wucht so stark, dass die Kanonenkugel ins Weltall geschossen wird (mir machen dies freihlich nicht nach dem Münchhausen-Prinzip, sondern verwenden Raketen, aber eine thermonukleare Bombe könnte einen Körper durchaus in den Orbit katapultieren). Auch dabei beschreibt sie eine Kurve, weil die Gravitation ja noch immer auf die Kanonenkugel einwirkt, doch sie ist nun zu schwach und die Kugel verschwindet schließlich in den Tiefen des Alls, wobei der Einfluss des irdischen Gravitationsfeldes mit zunehmender Entfernung umgekehrt proportional zum Quadrat abnimmt.

Nun nimm an, dass die Treibladung exakt berechnet wird, nicht zu stark und nicht zu schwach. Der Gravitationsvektor ist nun genauso stark (gleich langer Pfeil) wie der Impulsvektor der Kanonenkugel, Fliegkraft entspricht der Gravitation. Die Folge ist, dass die Kanonenkugel eine geschlossene Kurve um die Erde beschreibt, eine Umfbahn.

In der Praxis ist hierfür freilich eine Mindeshöhe erforderlich, weil die Luftwiderstand der Atmosphäre zu tiefe Umflaufbahnen nicht zulässt.
Die internationale Raumstation ISS kreist in einer Höhe von ca. 400 km um die Erde doch auch in dieser Höhe gibt es noch einen Luftwiderstand, weshalb Steuerdüsen ein Absacken der Station auf niedrigere Höhren verhindern müssen. In Wikipedia wird bezüglich ihrer Umlaufbahn erklärt:

Die mittlere Bahnhöhe nimmt durch den Luftwiderstand der Station allmählich mit 50 bis 150 m pro Tag ab. Diesem Höhenverlust wird je nach Erfordernissen des Stationsbetriebs in unregelmäßigen Abständen durch Triebwerkszündungen von Sojus, Progress, ATV oder dem Swesda-Modul unter Aufwendung von etwa 7.000 Kilogramm Treibstoff pro Jahr entgegengewirkt, so dass die mittlere Höhe der Station zunächst zwischen etwa 330 und 400 Kilometern gehalten wurde.

Es sei darauf hingewiesen, dass Newtons Formeln die Bewegungen der Planeten und des Erdmondes zutreffend beschreiben. Lediglich die langsame Periheldrehung des Merkur kann damit nicht hinreichend erklärt werden (dies leistet erst Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie).

Wie kommst Du eigentlich darauf, dass Einstein nicht die Gravitation erklärt? Leistet dies seine geometrische Theorie der Gravitation etwa nicht?

Hat denn nicht Newton die Gravitation-These aufgestellt? Und nahm nicht Einstein die Gravitation-These als Axiom?

Der Sachverhalt ist weitaus komplizierter. Newton stellte eine (klassische) Gravitationstheorie auf und Einstein formulierte eine neue (geometrische) Gravitationstheorie, welche die newtonische Lösung als Grenzfall enthält.
John A. Wheeler beschreibt dies im sehr empfehlenswerten Buch "Gravitation und Raumzeit" auf Seite 29 folgendermaßen:

Newton, Leibniz, Gauß, Riemann, Mach und viele andere waren die Stimmen in einem Orchester der Ideen über Gravitation, Raum und Zeit. Aber Einstein war ihr Dirigent und führte sie alle in einer triumphalen Symphonie zusammen. Die Partitur dieser Symphonie besteht aus vielen Gleichungen.

Sie beschreiben die Gravitation als geometrische Funktion, als Krümmung der Raumzeit.

Nun lehrt uns aber die Satelliten-Raumfahrt, dass Satelliten in etwa auf der Höhe 600 km und höher nicht mehr fallen.
Womit dann wohl die Newton´sche Gravitation-These falsifiziert wäre, oder etwa nicht?

Nein, keineswegs. Wir können Raumsonden mithilfe von Newtons Formeln auf einen exakten Kurs durchs Sonnensystem schicken. Die Satelliten verhalten sich wie die dritte Kanonenkugeln, in der Fliegkraft und Gravitation ausgeglichen sind.

Meintest Du unendlich? Denn endlich ist die Lichtgeschwindigkeit erwiesenermaßen. Sie beträgt 299.792.458 m/s.

Also das sehe ich nicht so, denn die Lichtgeschwindigkeit beruht auf Berechnung, nicht auf Messung.

Irrtum, liebe/r clausadi. Die Lichtgeschwindigkeit wurde erstmals von Ole Rømer im Jahre 1678 gemessen und 1887 von Michelson und Morley in ihrem berühmten und sehr bedeutsamen Experiment genauer bestimmt. Zu ihrer Überraschung war die Lichtgeschwindigkeit eine Konstante und zwar unabhängig von der Bewegung der Erde durch den Raum. Dies führte zur Notwendigkeit eine relativistische Physik zu formulieren.

Und zwar indem man dem Lichtstrahl eine Welle-Natur zugeschrieben hat. Und aus Wellenlänge und Frequenz lässt sich die Geschwindigkeit berechnen.
Womit sich die Frage stellt, woher weiß man die Wellenlänge und Frequenz?

Im 19. Jahrhundert stellte man fest, dass Licht Beugungsmuster aufweist, was auf seine Wellennatur hindeutet.

Bildquelle

Ebenso auch das Doppelspaltexperiment, welches erstmals 1802 von Thomas Young durchgeführt wurde und in dem sich ein Interferenzmuster abzeichnete, was auf Wellen-Interferenz schließen lässt.
Gemäß c = λν verhalten sich die Frequenz und die Wellenlänge umgekehrt proportional zueinander. Diesbezüglich verweise ich auf das meiner Meinung nach sehr lehrreiche Buch Skurrile Quantenwelt. Schaue doch bitte ab Seite 10 hinein.

Nach meinem dafür halten, ist der Einstein’sche Ansatz falsch.
Denn die kinetische Energie eines Körpers erhöht sich mit zunehmender Geschwindigkeit, wobei aber die Masse des Körpers unverändert bleibt.

Du hast die einsteinische Folgerung, die sich aus seiner SRT ergibt, nicht verstanden: Für bewegte Objekte gilt E²=(mc²)²+(pc)². Dabei steht p für die räumlichen Impulskomponten. Aus dieser Formel ergibt sich eine Energiezuname, aber keine Massenzunahme.

Äh, das sagte ich doch, erhöht man die Geschwindigkeit eines Körpers, so erhöht sich dessen kinetische Energie, die Masse aber bleibt unverändert.

Ganz so einfach ist das nicht. Dein logische Schlussfolgerung ist ja bereits laut Newton gültig. Doch Newtons klassische Mechanik gilt nur als Grenzfall für Geschwindigkeiten, die relativ zur Lichtgeschwindigkeit klein sind. Bei relativistischen Geschwindigkeiten müssen wir die Energiezunahme gem. der SRT berücksichtigen. Siehe hierzu die Grafik: Die grüne Kurve beschreibt den Impuls nach Newton, die rote Kurve nach der SRT von Einstein.

Grafikquelle
Dir fällt sicher auf, dass die Kurve zunächt fast parallel zur Newtons Kurve verläuft (Grenzfall), doch dann immer stärker davon abweicht und nahe der Lichtgeschwindigkeit extrem ansteigt.

In WIKIPEDIA wird hierzu ausgesagt:

Diese Interpretation der Masse ist aber fragwürdig (siehe den Abschnitt zur sogenannten relativistischen Masse), und Einstein selbst lehnte sie ab. In vielen modernen Lehrbüchern wird daher das Konzept der relativistischen Masse als unzweckmäßig zurückgewiesen.

Diese relativistische Energie zusätzlich mit dem Begriff "Masse" zu belegen, erscheint m. E. sinnfrei.

Ganz meine Meinung, das führt nur zur totalen Verwirrung. Denn Masse ist ja lediglich eine Kennzahl eines Körpers.

Masse kann man auch als Eigenschaft eines Körpers ansehen.

[Zeus]

Dir fällt sicher auf, dass die Kurve zunächt fast parallel zur Newtons Kurve verläuft (Grenzfall),

Lieber Halman, gestatte mir eine Anmerkung zu deiner ulkigen Semantik.
Ich würde bei Fortbewegung hier auf der Erde nicht von einem "Grenzfall" sondern DEM Normalfall sprechen. Sonst wird unser clausadi, der im Physik-Unterricht offensichtlich geschlafen hat, noch ganz verwirrt.

[Pluto]

„Warum-Fragen“ beantwortet die Naturwissenschaft ja auch nicht.

Das kommt ganz darauf an, worauf sich die Warum-Frage bezieht.

Manche "Warum" Fragen sind eigentlich "Wie" Fragen.

Beispiel: Warum ist die Erde eine Kugel?
Diese Frage lässt sich ohne Weiteres erklären: Die Kugel ist die kompakteste Form eines Körpers; die Form entsteht durch die eigene Schwerkraft. Leichte Körper wie Asteroiden haben eine solche Form nicht.

Und zwar indem man dem Lichtstrahl eine Welle-Natur zugeschrieben hat. Und aus Wellenlänge und Frequenz lässt sich die Geschwindigkeit berechnen.

Die Geschwindigkeit eines Lichtstrahls verändert sich keineswegs, sondern lediglich seine Energie, welche umgekehrt proportional zur Wellenlänge (λ) ansteigt. E = h/λ, wobei h das Plancksche Wirkungsquantum ist.

Nach meinem dafür halten, ist der Einstein’sche Ansatz falsch.
Denn die kinetische Energie eines Körpers erhöht sich mit zunehmender Geschwindigkeit, wobei aber die Masse des Körpers unverändert bleibt.

Gedacht haben das Einige.
Einsteins Ansatz ist aber richtig (zumindest bei relativ geringen Graviationsfeldern wie sie im Sonnensystem auftreten).