Halman hat geschrieben:Das
Baryzentrum ist doch nur der gemeinsame Schwerpunkt von Massen. Ein bekanntes Beispiel hierfür ist der
Erde-Mond-Schwerpunkt.
....
Ich verstehe nicht was daran so spannend sein soll.
Für sich alleine gesehen ist es natürlich nicht sonderlich bemerkenswert. Da gebe ich dir recht. Genauso wenig, wie die Sache zwischen dem Wechsel von kinetischer Energie in potentieller Energie im Rahmen einer elliptischen Bahn ebenso wenig von großer Bedeutung ist, - weshalb ich ja damals mit Zeus entsprechende Dispute hatte, weil er nicht verstand, worauf ich hinaus wollte -, wie auch ohnehin die scheinbar unveränderte Lage bei einer perfekten Kreisbahn. Auch hier verändert sich für sich gesehen gar nichts.
Anders sieht dies nun mal aus, wenn ich einen weiteren "äußeren" Bezugspunkt nehme, und den gleichen Vorgang zu einem Fixpunkt irgendwo im All betrachte und bewerte.
Da wird auf einmal aus einer normalen unbedeutenden Rotation eine Schwingung des rotierenden Körpers in Bezug zu jenem äußeren Fixpunkt. Ebenso verhält es sich mit jenem Baryzentrum, welches rein auf die beteiligten Massen zunächst nicht von belang zu sein scheint, außer eben, dass diese sich um dieses Zentrum drehen.
Doch auch hier entsteht eine zusätzliche Schwingung des gemeinsamen Feldes in Bezug zu äußeren unbeteiligten Fixpunkten. Und im Rahmen dieser Schwingung wird Energie absorbiert und wieder abgegeben, die berechenbar ist. Und jene Energie entspricht im Gesamtwert letztlich exakt der eigentlichen Gravitationsenergie des gemeinsamen Feldes. Es ist die kinetische Energie der kleineren Masse, also m2, die in diesem Fall der Gravitationsenergie des schwingenden Feldes entspricht, also 1/2 G m1 m2 /R = 1/2 m 2 v2². Diese Energie befindet sich im gemeinsamen Feld beider Körper und erfährt sowohl durch die Rotation an sich als auch der zusätzlichen periodischen Schwingung aufgrund des Unterschiedes zwischen dem Zentrum des Zentralgestirns und dem Baryzentrum eine typische Schwingung, bei der Energie abgegeben und absorbiert wird - Energie aus dem umliegenden Feld in Bezug zu allen übrigen Körpern des Universums.
Was ich speziell meine, kannst du graphisch erfassen, wenn du deine verlinkte Animation aus Wikipedia so postierst, dass sich jenes Baryzentrum mit dem Kreuz exakt auf dem unteren Bildrand deines Monitors befindet, und du dabei beobachtest, wie sich sowohl die kleine Masse als auch die große Masse periodisch im Einklang mit der Umlaufzeit aus dem sichtbaren in den unsichtbaren Bereich und zurück bewegt. Die kleine Masse vollzieht dabei eine periodische Schwingung deren Elongation exakt dem Durchmesser der eigentlichen Bahn entspricht, so, wie auch die Erde ein mal im Jahr eine Schwingung mit der Elongation von 3*10^11 m vollzieht. Im Rahmen jener Schwingung wird nun mal Energie emittiert und absorbiert, die wiederum im Gesamtwert exakt der Gravitationsenergie des Feldes zwischen den beiden Körpern entspricht, wodurch die Rotation verursacht wird.
Es ist nun relativ leicht nachzurechnen, dass dabei die eigentliche Zentralmasse aufgrund ihrer erheblichen Nähe zum Baryzentrum und aufgrund der festen Beziehung zwischen Winkelgeschwindigkeit und Abstand weniger Energie in kinetische Energie umsetzt, als die kleinere äußere Masse. Und somit auch in der gleichen Zeit weniger Energie abgibt und wieder aufnimmt. Und wenn ich mir dann die Linie weiter betrachte zwischen m1 und m2, auf die
Zeus hingewiesen hatte, dann merkst du am unteren Bildrand deines Monitors, dass das eigentliche Baryzentrum, also das Zentrum des gemeinsamen Gravitationsfeldes in Bezug zu den äußeren Fixpunkt relativ ruht. Hier findet also "nichts" statt. Genau darum geht es: um dieses scheinbare "Nichts". Denn hier ruht die potenzierte Energie des gemeinsamen Feldes zwischen den an der Rotation beteiligten Körpern. Außerhalb dieses Gebietes ist jene Energie ständig in Bewegung, wird nach außen wie auch nach innen transportiert und erfährt somit einen konstanten Austausch im Rahmen der Periodizität des rotierenden Feldes, im Falle von Erde und Mond eben etwa 28 bis 30 Tage.
Interessant - zumindest für mich - ist nun jener Energiebetrag, der in diesem Baryzentrum "ruht" und somit zwar vorhanden ist, so, wie das gesamte Feld mit Energie ausgefüllt ist (Die Energiedichte des Feldes) was aber scheinbar zunächst nicht von Bedeutung zu sein scheint. Die Menge der Energie, die dort "ruht" entspricht exakt der Energie, die im Feld unterwegs ist und fortlaufend ausgetauscht wird, wie auch der kinetischen Energie der Masse m2.
Wir haben es also hier mit drei fast gleichgroßen Energiebeträgen zu tun, jeweils vom Wert her 1/2 m2 v², einer potenziellen Energie, einer kinetischen Energie und einer gleichgroßen Strahlungsenergie, jeweils vom gleichen Wert.
