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Anfang und Ende des Universums

Thema erstellt von Oliver 
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Beiträge: 1.052, Mitglied seit 18 Jahren
Zitat:
aber ich stelle mit der Annahme, daß die verschluckte Masse anderorst sich neu formiert, ja auch nur eine Idee zur Diskusion.
Der Lense-Thirring-Effekt benennt lapidar gesagt das Phänomen, dass eine rotierende Masse alles in seiner Umgebung mitrotieren lässt, selbst den Raum und die Zeit! Mit einiger Kenntnis der Allgemeinen Relativitätstheorie (ART) wird auch klar weshalb: rotierende Massen erzeugen ein rotierendes Gravitationsfeld in ihrer Umgebung. In der ART spricht man präzise von einer rotierenden Raumzeit. Die Symmetrien dieser Raumzeiten sind Axialsymmetrie und Stationarität. Relativistisch gesehen ist die Umgebung rotierender Körper nicht statisch, sondern ein dynamisches Objekt. Raum und Zeit werden zum vierdimensionalen Raum-Zeit-Kontinuum, der Raumzeit, zusammengefasst. Dieses Gebilde dreht sich bei rotierenden Massen.
Bringt man nun Testteilchen auf in eine rotierende Raumzeit ein, so werden sie unweigerlich gezwungen mit zu rotieren. Aber nicht nur der Körper an sich rotiert, auch das Bezugssystem. Das kennzeichnet gerade den Lense-Thirring-Effekt. Dieses Effekt muss es laut ART geben.
Die Lense-Thirring-Präzession ist das allgemein relativistische Analogon zur klassischen Thomas-Präzession eines magnetischen Moments im magnetischen Feld. In der klassischen Elektrodynamik kann man das magnetische Feld B aus einem magnetischen Vektorpotential A konstruieren, B = rot(A).
Im Rahmen des ADM-Formalismus der ART (3+1 Split) zerfällt das vierdimensionale Raum-Zeit-Kontinuum in dreidimensionale Teilräume (Hyperflächen) konstanter Koordinatenzeit. Von einer Hyperfläche zur nächsten späterer Zeit vermittelt die Lapse-Funktion. Innerhalb der Hyperfläche von einem Ort zum anderen vermittelt der Shift-Vektor. Dieser kann als Vektorpotential wie in der Elektrodynamik aufgefasst werden und generiert dann ein gravitomagnetisches Feld. Der Elektromagnetismus hat also ein relativistisches Pendant: den Gravitomagnetismus. Das gravitomagnetische Feld beschreibt die Umgebung rotierender Massen und verschwindet bei nicht rotierenden, statischen Massen (beispielsweise bei Punktmassen wie der Schwarzschild-Lösung). Anders gesagt: Ein Massenstrom erzeugt ein gravitomagnetisches Feld, so wie ein elektrischer Strom ein magnetisches Feld in seiner Umgebung erzeugt. Aus dem gravitomagnetischen Tensor lässt sich eine gravitomagnetische Kraft ableiten. Diese Kraft ist das Analog zur Lorentz-Kraft der Elektrodynamik. Die gravitomagnetische Kraft lässt Gyroskope im gravitomagnetischen Feld präzedieren. Gyroskope sind nichts anderes als Kreisel. Ein Kreisel ist ein guter Testkörper, um den Lense-Thirring-Effekt experimentell zu vermessen. Ein präzedierender Kreisel macht eine typische Torkelbewegung, in der der seine Drehachse nicht raumfest bleibt, sondern die Spitze eine Ellipse beschreibt.
In der Quantentheorie kennt man die Wechselwirkung von Drehimpulsen, besonders die Kopplung des Bahndrehimpulses an den Spin, aber auch von Spins untereinander (Spin-Spin-Wechselwirkung). Diese Effekte sind mit dem Lense-Thirring-Effekt verwandt. Denn ein sich drehender Kreisel wechselwirkt mit einem rotierenden Körper in der Umgebung.
Eine hohe Relevanz in der Astrophysik hat der Lense-Thirring-Effekt, weil er Ursache für so genannte gravitomagnetische Dynamos ist. Dieser Mechanismus erzeugt starke, toroidale ("schlauchförmige") Magnetfelder nahe an rotierenden Schwarzen Löchern. Diese Löcher werden relativistisch durch die Kerr-Lösung beschrieben. Die Rotation ist vital, weil im Falle der statischen Schwarzschild-Lösung das gravitomagnetische Feld und somit die gravitomagnetische Kraft verschwinden. Das rotierende Loch hingegen verstärkt die Felder in der Magnetosphäre. Wie alle anderen Objekte, werden auch die Magnetfelder von der Rotation mitgerissen und verdrillt. Enger gewickelte Feldlinien entsprechen im Feldlinienbild einer Verstärkung des Feldes. Dieses Phänomen wiederum spielt eine wichtige Rolle bei der allgemein relativistischen Magnetohydrodynamik: Während der Akkretion bilden sich Poynting-Fluss-dominierte Jets.

D.h. über den Mechanismus von magnetischen Feldern, die mit dem rotierenden Loch wechselwirken, fällt nicht nur Materie in das Loch hinein, sondern kann den Bereich um das Loch wieder als Ausfluss verlassen.

Andreas Müller

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Beitrag zuletzt bearbeitet von Real am 28.01.2006 um 03:34 Uhr.
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http://urknall.know-library.net/

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