Im Erdschiff pendels Du wie ein Bummerang alle 84 am Ausgangspunkt in Europa zurück. Während des freien Falles, den man, da Du ja auch vom Erdkern aufsteigst, doch besser als
freies Schweben bezeichnen sollte, verspürst Du kein Gewicht. Wenn Du die äußere Umgebung nicht wahrnimmst, so bist Du in Deinem Bezugssystem in Ruhe und offenkundig kräftefrei. Deine Bewegung wird einzig und allein von der Krümmung der Raumzeit, oder anders ausgedrückt, von der Gravitation determinert. Die Raumzeit "greift" Dein Erdschiff dort, wo es sich befindet (
lokal, keine Fernwirkung). Und da Du in der Hälfte Deiner Pandelbewegung (im Zustand des freien Schwebens) nach oben fällst, entspricht dies vom Erdkern aus betrachtet einem entgegengesetzten Vektor mit einem Minuszeichen. Die Vektoren addieren sich zu null.
Im freien Fall (freies Schweben) merken wir nichts von der Geschwindigkeitsänderung. Erst die Wechselwirkung mit anderen Körpern, wie der Aufprall auf den Boden, lässt Kräfte auf uns wirken. Nicht die Erdgravitation beschleunigt Dich, sondern der Stuhl oder Sessel, auf dem Du sitzt und der Fussboden, auf dem Deine Füsse stehen. Diese Massen hindern dich am freien Schweben.
Doch wenn wir frei im Raum schweben, merken wir nicht, ob ein Gravitationsfeld auf uns einwirkt oder nicht. Wir spüren nicht, ob die Raumzeit gekrümmt ist.
Nimm an, wir fliegen mit einem Flugzeug und spielen an Bord mit einem Ball. Der Ball beschreibt einen Bogen und übt auf unsere Hände oder den Fussbodenen eine Gewichtskraft aus. Dies ist allerdings ein ganz besonderer Flug, in dem für einen kurzen Moment Schwerelosigkeit erzeugt wird. Der Fall beschreibt nun keinen Bogen mehr und hat auch kein Gewicht mehr. Wo ist die Gravitation? Lassen wir dem Physik-Titan John A. Wheeler zu Wort kommen:
Zitat aus Gravitation und Raumzeit (Wheeler, Seite 26):
Jede Masse folgt ihren natürlichen Bewegungszustand, dem freien Schweben, wenn sie nicht durch elektrische oder elastische Kräfte abelenkt wird. Die elastische Kraft der Erde unter unseren Füssen hindert uns erdgebundene Wesen daran, diesen natürlichen Bewegungszustand einzunehmen. Diese Kraft selbst hat ihren Ursprung nicht in der Gravitation. Sie hat vielmehr mit Festkörperphysik und der Elastizität der Materie zu tun. Wir müßten nur den Boden und damit dessen Elastizität entfernen, um in den Zustand es freien Schwebens zu gelangen.
Zitat aus Gravitation und Raumzeit (Wheeler, Seite 34):
Der Bogen, den der Ball beschreibt, ist eine Illusion! Die "Schwerkraft" ist eine Illusion. Keines von Beiden existiert, wenn wir frei schweben. Das einzige, was uns vom Scheeben abhält, ist die Kraft des Bodens unter unserern Füssen.
Zwar ändern Satelliten, die elliptische Umlaufbahnen beschreiben, ihre Geschwindigkeiten, dennoch sind sie völlig gewichtslos und schweben frei im Raum. Schaue doch bitte rein, wie schön Prof. H. Haber es
erklärt. Darin erläutert er auch eine Gleichung. Sie ist recht einfach:
G (Gewicht, nicht Gravitation)
K
S (Schwerkraft)
K
T (Summe aller Trägheitskräfte)
Die Gleichlung lautet:
G =
KS + KT
Kurz darauf bezieht Haber sich auf das
d’Alembertsche Prinzip, gem. die die Summe aller Kräfte gleich null ist.
An dieser Stelle kommen die
äußeren Kräfte K
a hinzu. Nach dem d’Alembertschen Prinzip gilt:
K
S + K
T +K
a = 0
Wenn man diese Gleichung umstellt, erhalten wir:
KS + KT =
-Ka
Wie können schreiben(s. blaue Hervorhebung:
G =
-Ka
Darauf folgt, dass das Gewicht eines Körpers gleich der Summe aller äußeren Kräfte ist.
Aus dem Minuszeichen folgt, dass der Gewichtsvektor dem Gravitationsvektor entgegengesetzt ist (also eine Umkehr um 180°).
Selbst die Sterne in der Zentrumsumgebung, deren Bahnen vom gewaltigen Gravitationsfeld des Schwarzen Lochs (4,3 Millionen Sonnenmassen) beherrscht werden, schweben kräftefrei im Raum.
Animationsquelle
Hierzu eine kleine Anekdote von Einstein:
Zitat aus Gravitation und Raumzeit (Seite 25):
Im Jahre 1908 fiel eines Tages ein Anstreicher vom Dach herunter. Nachdem Einstein von dem Unfall gehört hatte, erkundigte er sich bei dem Mann nach seinem Gefühl während des Fallens. Er erfuhr, daß der Anstreicher sein Gewicht im Fall nicht gespürt hatte. In diesem Augenblick überkam Einstein "der größte Einfall meines Lebens", wie er es später ausdrückte. "Im Gravitationsfelde (geringer räumlicher Ausdehnung²) verhalten sich die Dinge wie in einem gravitationsfreien Raume ..."
Thaddäus hat geschrieben:Die Frage ist also nicht, ob es Gravitationskräfte und Gravitationsdruck gibt. Die Frage ist, wie sie erklärt werden können, und die ART erklärt sie als eine Wirkung der Raum-Zeit-Krümmung. Eigenschaft der Masse ist es also nicht Gravitation irgendwie "auszustrahlen", sondern es ist die Eigenschaft von Materie, die Raum-Zeit krümmen zu können und dadurch erst Gravitationskraft und Gravitationsdruck hervorzubringen. Newton hatte sie noch als eine direkte Fernwirkungseigenschaft von Materie verstanden.
Genau darin liegt doch der qualitative Paradigmenwechsel*: Aus dem einstein'schen Model folgt, dass Gravitation nicht mehr als Kraft verstanden wird.
Thaddäus hat geschrieben:"Ein Körper verharrt so lange im Zustand der Ruhe oder der gleichmäßigen, gleichförmigen Bewegung, bis eine Kraft auf ihn einwirkt!"
Dieses Newton'sche Gesetz gilt nach wie vor. Nur die Erklärung, was Gravitation eigentlich ist, ist seit Einsteins ART eine andere.
Newtons klassische Physik gilt im Grenzfall von Einsteins relativistischer Physik. Somit gilt Newtons Gesetz nicht mehr unumschränkt. Diesbezüglich verweise ich auf meine Beiträge vom
25. Jun 2015 und
28. Jul 2015.
Mir ist bewusst dass meine Beiträge, sie so viele Verlinkungen enthalten, sehr zeit- und arbeitsaufwendig sind. Doch ich versichere Dir, dass für mich der Aufwand größer war.
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meine persönliche Meinung, die durchaus umstritten ist.
