was verursacht die "relativistische Masse"?

[clausadi]

... eben, sag ich doch ...

Und was hält den Mond auf einer Kreisbahn?

Es ist ja so, dass sich der Mond mit gleichförmiger Geschwindigkeit auf seinem Orbit bewegt, solange keine Kräfte auf ihn einwirken.

[sven23]

Es ist ja so, dass sich der Mond mit gleichförmiger Geschwindigkeit auf seinem Orbit bewegt, solange keine Kräfte auf ihn einwirken.

Wenn keine Kräfte auf ihn wirken würden, hätte er schon längst die Kreisbahn verlassen.
Wie lange willst du eigentlich das Spiel noch durchhalten?

[Janina]

Wie lange willst du eigentlich das Spiel noch durchhalten?

So lange wie du ihn fütterst.

[sven23]

Das ist gar nicht sicher. Die momentanen Flutberge sind hauptsächlich eine Resonanz.

Na ja, bei halber Distanz werden die Gezeitenkräfte schon größer gewesen sein.
http://www.wdr5.de/sendungen/leonardo/d ... en100.html
Die Flutwellen reichten weit ins Landesinnere und schufen neue Biotope zwischen Land und Meer. In dieser Zwischenwelt war das Leben gezwungen, sich anzupassen. Laut Evolutonsbiologen war das möglicherweise der Startschuss für amphibisches Leben und letztlich das Leben an Land.
So trug der Mond indirekt zur Weiterentwicklung des Lebens bei.
Nebenbei stabilisert er die Erdachse und trägt über die Gezeitenreibung zur Verminderung der Rotationsgeschwindigkeit der Erde bei. Ohne den guten alten Mond sähe es wohl auf der Erde heute ganz anders aus.

[Halman]

Aber unter "relativistisch" verstehe ich extreme Garvitationsfelder und Geschwindigkeiten nahe Lichtgeschwindigkeit. Die Gezeiten der Weltmeere werden aber mit (mehr als) hinreichender Genauigkeit durch die newtonschen Gesetze beschrieben.
(Selbst die Bahn der Voyager II Sonde wurde auf über 10 Milliarden km nur mit der newtonschen Mechanik u. Gravitation berechnet.)

Ja, selbstverständlich hast Du recht. Dass die Sonden mit Hilfe von Newtons Formeln navigiert wurden, hatte ich schon gesagt.

Wo hatte ich denn behauptet, dass die Gezeiten ein relativistischer Effekt wären? Ich finde es einfach nur spannender, das Gravitation gem. der ART zu erklären.

Dahinter steckt ein tieferes Prinzip: Der Rand eines Randes ist Null, welches ich leider nicht wirklich verstehe.

Dass die einsteinsche Physik ebenfalls unter "normalen" bedingungen funzt ist sicher richtig, sie ist aber in alltäglichen Situationen nicht notwendig; der Aufwand lohnt sich nicht.
Es erscheint mir "mit Kanonen auf Spatzen geschossen"

Solange wir die Mathematik beseite lassen und uns auf ein qualitatives Grundverständnis beschränken, ist der Aufwand relativ klein, doch sehr erkenntnisfördernd.

[Halman]

Dahinter steckt ein tieferes Prinzip: Der Rand eines Randes ist Null, welches ich leider nicht wirklich verstehe.

Dass die einsteinsche Physik ebenfalls unter "normalen" bedingungen funzt ist sicher richtig, sie ist aber in alltäglichen Situationen nicht notwendig; der Aufwand lohnt sich nicht.
Es erscheint mir "mit Kanonen auf Spatzen geschossen"

Und kaum eine Chance zu treffen.
Denn mit der "antiquitierten" Erklärung nach Newton ist eine Abschätzung des Einflusses des Mondes auf die Meere noch möglich.
Ich habe aber den Verdacht, dass die Rechnung auf der Basis des "tieferen Prinzips" in mathematische Untiefen führt.

Sofern man die Absicht hat, exakt wissenschaftlich zu arbeiten. Dies würde bei der ART erfordern, die einsteinischen Feldgleicheungen zu lösen. Wie sollte ich mit Realschule 10. Klasse 16 gekoppelte Differenzialgleichungen lösen? Ausgeschlossen! Alles was mir übrig bleibt, ist ein qualitatives Grundverständnis, das exakt-wissenschaftliche quantitative Verständnis bleibt mir selbstverständlich verschlossen, daher bin ich daran auch nicht sonderlich interessiert.
Mir geht es mehr um ein naturphilosophisches Verständnis und da bietet die ART mehr Tiefe.

Soweit ich weiß, bis Du Ingenieur. Da ist Dein Zugang natürlich ein ganz anderer und wohl eher praxisorientiert. Wenn man nun zwei Werkzeuge zur Verfügung hat, die gleich gut geeignet sind, die Aufgabe zu lösen und die Arbeit mit Newtons Werkzeug einfacher ist, so wählt man natürlich Newtons Werkzeug.
Ohne Mathematik keine Arbeit - was mir bleibt ist mein naturphilosophisches Interesse. Wenn ich versuche das irdische Gravitationsfeld gem. der ART zu bergreifen, dann wähle ich bewusst das schwierigere, einstein'sche Werkzeug, weil es eine gute Übung ist, die ART ein bisschen besser zu verstehen. Es geht mir um physikalisches Grundlagenwissen auf bescheidenen Niveau, nicht um praktische Facharbeit - die kann ich sowieso nicht.

[Halman]

hallo, lieber Halman,

ich versuche an dieser Stelle einmal einen vorsichtigen "Einwand", wenngleich ich natürlich -leider- mit deinem Wissen nicht stand halten kann.

Bitte mache Dich doch nicht kleiner als Du bist, lieber Seeadler. Pluto, Zeus, Scrypt0n und erst recht Janina wissen deutlich mehr als ich. Ich habe noch nicht einmal Abitur und bin hier vermutlich unterdurchschnittlich gebildet. Und offen gestanden bin ich mit Teilen deiner komplexen Ausführungen überfordert.

Mein sehr bescheidenes Wissen hatte ich mir im Laufe vieler Jahre mühsam autodidaktisch erarbeitet und mich dabei auf meine Interessengebiete konzentriert. In der Breite und vom mathematischen Zugang sind die oben genannten User mir deutlich überlegen.

Auch ich beziehe sehr wohl die Relativität bei der Gravitation mit ein, auch wenn ich es anders tue, als du, doch das Ergebnis bleibt das gleiche.

Wirklich? Du vertritts doch Deine eigene Hypothese, die ich noch nicht einmal verstanden habe.

Denn wie du ja weißt, was ich auch oft genug betone - leider "noch" nicht beweisen kann - und wie aus der Überschrift meines threads erkennbar, spreche ich im Zusammenhang mit Gravitation stets von relativistischer Masse.

Diese Ausdrucksweise erscheint mir etwas unglücklich gewählt, da der Begriff der relativistischen Masse mir bereits als veralteteter Ausdruck aus der SRT geläufig ist. Im Zusammenhang mit der Gravitation bedeutet dies ja nun, dass Du diesen Begriff in einem anderem Sinne verwendest, was mir ein wenig verwirrend erscheint.

Du sagst nun, es würde sich die angezogene Masse im Orbit entsprechend verformen, und somit eine raumzeitliche Krümmung mit sich führen, wobei du schreibst, dass das Volumen dabei sich nicht verändert, sondern lediglich die Form. Nach meiner Erkenntnis ist dem auch so, nur dass sich die relative Dichte erhöht, weil sich zugleich auch die "relative" potentielle Energie des "verformten" Körpers im Rahmen seiner Raumkrümmung erhöht.

Das leuchtet mir nicht ein. Wenn die selbe Masse bei identischen Volumen lediglich verformt wird, so sollte ihre Dichte ebenfalls identisch bleiben.

Und damit besitzt jener vorformte Körper automatisch auch eine höhere "relativistische Masse" (m+1/2mv²/c² oder entsprechend m*c/Wurzel(c²-v²) im Sinne von m + m´), die er aber in der gleichen Zeit, in der er sie aufnimmt, auch an den Raum wieder abgibt.

Dieser Effekt setzt gem. Deiner Ausführung eine Erhöhung der relativen Dichte veraus, die ich beim besten Willen nicht herzuleiten vermag. Sofern ich mich nicht sehr täusche, entfällt somit die Basis für den von Dir beschriebenen Effekt.

Somit bleibt der Wert der Kernmasse stets gleich, und doch hat jener Körper eine "auf Zeit gespeicherte höhere relativistische Masse", die ihm als Energie im Innern vorliegt. (vergleiche auch meine Aussage bezüglich der relativistischen Masse eines Photons, welches zwar keine Eigenmasse besitzt aber durchaus Energie mit sich führt, aus der eine adäquate berechenbare Masse hervorgeht)

Aus dem Gezeiteneffekt vermag ich keine "auf Zeit gespeicherte höhere relativistische Masse" herzuleiten. Alles was ich zu erkennen vermag ist eine Verformungsenergie. Der Jupitermond Io ist hierfür ein gutes Beispiel. Da der Mond durch die Gezeiten immer wieder salopp gesagt durchgeknetet wird, ist er vulkanisch aktiv.

Irgendeine wie auch immer geartete Verbindung mit Photonen vermag ich nicht zu erkennen. Dies scheint mir ein eigenständes Thema zu sein. Ich würde nicht davon sprechen, dass Photonen Energie mit sich führen, weil diese Darstellung mir zu implizieren scheint, dass Photonen quasi Behälter sind, die weniger oder mehr Energie mit sich führen. Mir scheint es treffender zu sein, davon zu sprechen, dass Photonen Energie sind, genauer gesagt die Energieform Licht. Photonen sind gewissermaßen superwinzige Energiepaketchen.

Ich hatte hier an verschiedenen Stellen gebeten, einmal eine Krümmungskurve zu zeichnen, womit sich die Raumkrümmung graphisch exakt darstellen lässt. Und da ja Zeus dies kann, hatte ich da damals an ihn gedacht. Der Grund meiner Bitte : Ich glaube, dass die Krümmungskurve, die sich aus der hier behandelten Raumkrümmung ergibt nicht eindeutig zuordnen lässt, ob die Krümmung nun durch die "Trägheit der Masse" oder durch "seine Eigengravitation" oder gar durch die Zunahme an "relativistischer Masse" verursacht wird. Ich vermute, dass alle drei unterschiedlichen Faktoren bei der Raumkrümmung einfließen.

Gem. der ART verhält es sich bei aller Bescheidenheit etwas anders: Die Raumkrümmung ist Teil der raumzeitlichen Krümmung und diese ist die Gravitation. Diese ist gekoppelt an der Energiedichte (und dem Druck, den wir aber hier vernachlässigen können). Ein Massezentrum, wie die Erde, stellt nun eine Energiedichte dar, welche bestimmt, wie die Raumzeit gekrümmt wird. Eine relativistische Masse kommt da meines Wissens gar nicht vor.

Und da man nun Gravitation und Raumzeitkrümmung in einen Topf wirft und behauptet, es sei praktisch das gleiche, kann man hier auch nicht einfach sagen, dass die newtonsche Mechanik ausreicht, um alle Effekte der Gravitation, auch nicht die Gezeiteneffekte, zu erklären.

Newtons Gravitationstheorie reicht vollkommen aus, um die Gezeiteneffekte zu erklären. Soll aber die ART gelten, muss diese diese natürlich ebenfalls erklären, wie Janina völlig korrekt bemerkte.
Ich beziehe mich nicht deshalb auf die ART, um die Gezeiten überhaupt erkären zu können, sondern um über die einstein'sche Herleitung der Gezeiten die ART besser zu verstehen. Dass sich die raumzeitliche Krümmung außerhalb des Massezentrums von der innerhalb des Massezentrums unterscheidet, hatte ich in KEINER populärwissenschaftlichen Darstellung, ob Buch, Zeitschrift oder TV, je auch nur angedeutet bekommen. Wheeler Buch bildet hier eine erfreuliche Ausnahme. Es ist weitaus aufschlussreicher und genauer als die gesamte Populärwissenschaft, welche ich ansonsten kenne.
Es geht mir nicht darum, die Gezeiten mittels der ART unnötig kompliziert zu erklären. Es geht mir darum, über die Gezeiten Zugang zur ART zu erhalten.

Lieber Seeadler, tut mir leid, wenn ich Dich enttäusche - mein Zugang zur Physik ist aus Deiner Perspektive sicher sehr konzervativ und überaus einfach.

[Halman]

Wenn du die Erde im Freien Fall auf den Mond betrachtest, ist die Beschleunigung zum Mond a = GM/r² (M = Mondmasse, r = Entfernung zum Mond)
Die dem Mond zu- und abgewandte Seite der Erde haben einen um ca 12750km unterschiedlichen Abstand zum Mond. Unterschiedlicher Abstand => unterschiedliche Beschleunigung. Diese Differenz zieht die Erde auseinander, und zwar bereits nach Newton.

Ja, natürlich. So kann man die Gezeiten begreifen. So erfahre ich aber nichts über die raumzeitliche Geometrie.

Natürlich tut sie das nach der ART auch. Muss ja, sonst wäre die ja falsch.

Logisch!

Aber als "relativistischer Effekt" wird nur etwas bezeichnet, was nach der ART auftritt, nicht aber nach Newton.

Dem hatte ich nicht widersprochen. Sonst zeige mir doch bitte die Stelle, in dem ich fälschlicherweise von einem "relativistischen Effekt" gesprochen hatte.

[Halman]

Er entfernt sich sogar. Bevor Menschen gedachten, war er wesentlich näher, was gigantische Flutwellen erzeugt haben muß.

Das ist gar nicht sicher. Die momentanen Flutberge sind hauptsächlich eine Resonanz.

Am stärksten ist diese Resonanz in der Fundy-Bay in Neuschottland.

Zitat aus Gravitation und Raumzeit (Seite 105):
Nirgendwo können stärkere Gezeiten beobachtet werden als am Pier der Minas Basin Pulp and Power Company in Hantsport am Anfang der Fundy-Bay in Neuschottland. Am 29. Januar 1979 stieg das Wasser zwischen 8:30 Uhr (...) und 14:30 Uhr (...) um 16 Meter. Vier Faktoren waren für die außergewöhnliche Flut verantwortlich: (1) Der Mond erreichte sein erdnächstes Perigäum des Jahres am 28. Januar, (2) am 28. Januar war Neumond, (3) die Erde war in der Nähe des Perihels, (4) herrschte ein niedriger atmosphärischer Druck (ungefähr 97 Kilopascal).

Die Bilder geben einen Eindruck von der Wirkung der Resonanz an der Fundy-Bay

Bilderquelle

Wie lange willst du eigentlich das Spiel noch durchhalten?

So lange wie du ihn fütterst.

Wie recht Du doch hast. :blumenstrauss:

[Zeus]

Dass die einsteinsche Physik ebenfalls unter "normalen" bedingungen funzt ist sicher richtig, sie ist aber in alltäglichen Situationen nicht notwendig; der Aufwand lohnt sich nicht.
Es erscheint mir "mit Kanonen auf Spatzen geschossen"

Und kaum eine Chance zu treffen.
Denn mit der "antiquitierten" Erklärung nach Newton ist eine Abschätzung des Einflusses des Mondes auf die Meere noch möglich.
Ich habe aber den Verdacht, dass die Rechnung auf der Basis des "tieferen Prinzips" in mathematische Untiefen führt.

Sofern man die Absicht hat, exakt wissenschaftlich zu arbeiten. Dies würde bei der ART erfordern, die einsteinischen Feldgleicheungen zu lösen. Wie sollte ich mit Realschule 10. Klasse 16 gekoppelte Differenzialgleichungen lösen?
Ausgeschlossen!

Es sind zwar letzlich "nur" zehn gekoppelte Differenzialgleichungen, aber
http://theory.gsi.de/~vanhees/faq/gravi ... ode34.html
Die Einstein'schen Feldgleichungen (4.2) sind trotz ihrer einfachen Form ein kompliziertes System von nichtlinearen verketteten Differentialgleichungen. Ihre exakte Lösung ist deshalb nur in sehr wenigen Spezialfällen mit stark idealisierenden Annahmen möglich.

Alles was mir übrig bleibt, ist ein qualitatives Grundverständnis, das exakt-wissenschaftliche quantitative Verständnis bleibt mir selbstverständlich verschlossen, daher bin ich daran auch nicht sonderlich interessiert.
Mir geht es mehr um ein naturphilosophisches Verständnis und da bietet die ART mehr Tiefe.
Soweit ich weiß, bis Du Ingenieur. Da ist Dein Zugang natürlich ein ganz anderer und wohl eher praxisorientiert.

Richtig.

Wenn man nun zwei Werkzeuge zur Verfügung hat, die gleich gut geeignet sind, die Aufgabe zu lösen und die Arbeit mit Newtons Werkzeug einfacher ist, so wählt man natürlich Newtons Werkzeug.

Nun sind die beiden Werkzeuge aber nicht einmal annähernd gleich gut geeignet. Gelle?

was mir bleibt ist mein naturphilosophisches Interesse. Wenn ich versuche das irdische Gravitationsfeld gem. der ART zu bergreifen, dann wähle ich bewusst das schwierigere, einstein'sche Werkzeug, weil es eine gute Übung ist, die ART ein bisschen besser zu verstehen. Es geht mir um physikalisches Grundlagenwissen auf bescheidenen Niveau, nicht um praktische Facharbeit

Jedem Tierchen sein Pläsierchen.

- die kann ich sowieso nicht.

Das wäre dann geistige Selbstbefriedigung ohne praktischen Nährwehrt.