Gravitationskraft - Beschleunigungskraft - Raumgeometrie

Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2254-20:

Anders gesagt: Die Äquivalenz von Gravitation und Beschleunigung bezieht sich nicht auf die Formulierung bzgl. der Abnahme der Stärke mit dem Quadrat der Entfernung, sondern auf den Wert, den ein Objekt in einem bestimmten Abstand vom Gravitationszentrum erfährt. Und dieser Vergleich macht wiederum nur dann Sinn, wenn es eine Kraft gibt, die der Gravitation entgegenwirkt.

Hallo Henry,
völlig richtig. Es gibt immer um das Kräftegleichgewicht. Deshalb sehe ich überhaupt nicht, wo Dein Problem liegt.
Der Stuhl, auf dem ich im Moment sitze, erzeugt eine Kraft auf meinen Hintern und verhindert meinen normalen Zustand, den freien Fall in Richtung Erdmittelpunkt.
Die Spannungen in einer Eisenkette eines Kinderkarussells verhindern, daß das Kind im hohen Bogen davon fliegt.
Im All hast Du leider keine Stuhl und keine Kette, aber trotzdem Kräfte, die sich im Gleichgewicht befinden, damit u.a. der Mond nicht auf die Erde fällt.
Aber das wirst Du sicher alles allein wissen.

Otto schrieb in Beitrag Nr. 2254-21:

Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2254-20:

Anders gesagt: Die Äquivalenz von Gravitation und Beschleunigung bezieht sich nicht auf die Formulierung bzgl. der Abnahme der Stärke mit dem Quadrat der Entfernung, sondern auf den Wert, den ein Objekt in einem bestimmten Abstand vom Gravitationszentrum erfährt. Und dieser Vergleich macht wiederum nur dann Sinn, wenn es eine Kraft gibt, die der Gravitation entgegenwirkt.

Hallo Henry,
völlig richtig. Es gibt immer um das Kräftegleichgewicht. Deshalb sehe ich überhaupt nicht, wo Dein Problem liegt.
Der Stuhl, auf dem ich im Moment sitze, erzeugt eine Kraft auf meinen Hintern und verhindert meinen normalen Zustand, den freien Fall in Richtung Erdmittelpunkt.
Die Spannungen in einer Eisenkette eines Kinderkarussells verhindern, daß das Kind im hohen Bogen davon fliegt.
Im All hast Du leider keine Stuhl und keine Kette, aber trotzdem Kräfte, die sich im Gleichgewicht befinden, damit u.a. der Mond nicht auf die Erde fällt.
Aber das wirst Du sicher alles allein wissen.

Hallo, Otto!
Da liegt aber nach meiner Ansicht das Problem – die Gravitation ist lt. ART keine Kraft, es liegt kein „Kräftegleichgewicht“ vor, der Mond fällt deshalb nicht zur Erde, weil er einer Geodäten folgt. Der „fallende“ Mond ist genau das: Im freien Fall ohne die Einwirkung einer Kraft.

Deine Argumentation bzgl. Gravitation und Zentrifugalkraft läuft ja deshalb ins Leere, weil du erstens den Grad der Beschleunigung (1/r bzw. 1/r²) als entscheidenden Unterschied bezeichnest, was nach meiner Ansicht nicht richtig ist, weil das nichts am Wesen der Beschleunigung ändert (5m/sec² ist ebenso eine Beschleunigung, wie 25m/sec²).

Wichtiger aber ist, das die Gravitation gar keine Kraft IST, wenn man der ART folgt. Dahin ging meine Argumentation. Die Gravitation ist eben nicht der Beschleunigung äquivalent, sondern dem freien Fall, und z. B. auf der Erdoberfläche ist die gespürte Kraft nicht die Gravitation, sondern die elektromagnetische Kraft. Die „träge“ Masse folgt der Geodäten, die elektromagnetische Kraft hindert die Masse am freien Fall – das ist das Gegenteil von einem Gleichgewicht der Kräfte.

Und natürlich ist es nicht die „Spannung in der Eisenkette“ – es ist ebenfalls die elektromagnetische Kraft, die verhindert, dass das Kind davon fliegt. Es sind überall die Elektronen in den äußeren Hüllen der Atome, die verhindern, dass sich Materie durchdringt.

Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2254-22:

Da liegt aber nach meiner Ansicht das Problem – die Gravitation ist lt. ART keine Kraft, es liegt kein „Kräftegleichgewicht“ vor, der Mond fällt deshalb nicht zur Erde, weil er einer Geodäten folgt. Der „fallende“ Mond ist genau das: Im freien Fall ohne die Einwirkung einer Kraft.

Hallo Henry,
natürlich ist die Gravitation keine Kraft, sondern ein Feld. Aber eine Masse in diesem Feld erfährt eine Kraft.
Die Masse des Mondes folgt nicht einfach so irgend einer Geodäten in der Raumzeit, sondern die Geodäte als Raumkurve ist das Resultat der Wirkung von Kräften.
Die Resultierende aller Kräfte auf die Masse "Mond" ist derart, daß keine Kraftkomponente senkrecht zur Bahn wirkt, weil sich die Kräfte in diese Richtung aufheben.
Erst dieses Kräfteverhältnis bewirkt eine Geodäten-Bahn.

Otto schrieb in Beitrag Nr. 2254-23:

Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2254-22:

Da liegt aber nach meiner Ansicht das Problem – die Gravitation ist lt. ART keine Kraft, es liegt kein „Kräftegleichgewicht“ vor, der Mond fällt deshalb nicht zur Erde, weil er einer Geodäten folgt. Der „fallende“ Mond ist genau das: Im freien Fall ohne die Einwirkung einer Kraft.

Hallo Henry,
natürlich ist die Gravitation keine Kraft, sondern ein Feld. Aber eine Masse in diesem Feld erfährt eine Kraft.
Die Masse des Mondes folgt nicht einfach so irgend einer Geodäten in der Raumzeit, sondern die Geodäte als Raumkurve ist das Resultat der Wirkung von Kräften.
Die Resultierende aller Kräfte auf die Masse "Mond" ist derart, daß keine Kraftkomponente senkrecht zur Bahn wirkt, weil sich die Kräfte in diese Richtung aufheben.
Erst dieses Kräfteverhältnis bewirkt eine Geodäten-Bahn.

Hi, Otto!

Ich hatte (und habe, ehrlich gesagt) auch so meine Probleme mit den Relativitätstheorien. Die Sache ist: Wir hängen immer wieder zu sehr an Begriffen, die wir aus unserem „normalen“ Sprachgebrauch übernehmen.

Jedenfalls – wenn ich die ART halbwegs richtig interpretiere – sieht es so aus:
Nach der ART krümmt eine Masse die Raumzeit, und das ist entscheidend wichtig: RaumZEIT. Zweitens folgt jede Masse IMMER einer Geodäten, also der maximalen Krümmung der Raumzeit.

Eine Geodäte ist eine Eigenschaft der Raumzeit selbst, hervorgerufen durch die Anwesenheit von Masse.

Es sind keine sonstigen Kräfte im Spiel, sondern allein die Anwesenheit von Masse bewirkt die Krümmung der Raumzeit. Das ist eine fundamentale Aussage der ART, eine zweite Aussage ist, dass Masse IMMER der Krümmung der Raumzeit folgen.

Das bedeutet, dass sich jede Masse IMMER bewegt, und zwar je nach Geschwindigkeit mehr oder weniger durch den Raum- bzw. Zeitanteil der Raumzeit. Auch eine Masse, die nach konventioneller Deutung in Ruhe ist, bewegt sich, nämlich vollständig durch den Zeitanteil der Raumzeit.

Es bedarf also überhaupt keiner Kraft, um eine Masse im Gravitationsfeld in Bewegung zu setzten, sondern es bedarf dann einer Kraft, um eine Masse gegen ihre „natürliche“ Bewegung entlang der Geodäten zu bewegen. Der Mond „fällt“ um die Erde, weil KEINE Kräfte auf ihn wirken. Solange keine Kräfte von außen auf den Mond wirken, ist seine Bewegung ein freier Fall. Das ist eine grundlegende Aussage der ART: Wenn keine anderen Kräfte wirken, ist der Aufenthalt in einem Gravitationsfeld nicht von einem Aufenthalt fernab jeder Masse zu unterscheiden. Das ist das berühmte Äquivalenzprinzip: Die Wirkung der Gravitation ist von einem schwerelosen Zustand fernab jeder Masse nicht zu unterscheiden. (Ich weiß, dass das nur lokal und für kurze Zeit gilt!)

Siehe dazu: https://de.wikipedia.org/wiki/%C3%84quivalenzprinzi...)

Und auch: https://de.wikipedia.org/wiki/Geod%C3%A4te

Worüber man sich nach meiner Ansicht tatsächlich Gedanken machen sollte, ist die Frage, wie denn eine Masse die Raumzeit krümmt? Diese Frage wird durch die ART nicht beantwortet. Für unser Problem ist aber entscheidend, dass die Gravitation keine Kraft auswirkt. Es ist aber nur eine Behauptung deinerseits, die Geodäte sei „das Resultat der Wirkung von Kräften“, eine Behauptung, die nicht mit den Aussagen der ART übereinstimmt.

Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2254-24:

Eine Geodäte ist eine Eigenschaft der Raumzeit selbst, hervorgerufen durch die Anwesenheit von Masse.
Es sind keine sonstigen Kräfte im Spiel, sondern allein die Anwesenheit von Masse bewirkt die Krümmung der Raumzeit. Das ist eine fundamentale Aussage der ART, eine zweite Aussage ist, dass Masse IMMER der Krümmung der Raumzeit folgen.

Hallo Henry,
Ein Merkmal einer Geodäte ist, daß eine Masse sich nur in Richtung der Geodäten bewegt und nicht quer dazu.
Die Masse, oder besser die Massen, bestimmen eine Raumkrümmung. Eine Masseanhäufung der Größe "Henry" würde sich nicht auf der Geodäte des Mondes bewegen, wenn Henry auf der Bahn des Mondes "ausgesetzt" würde. Die Masse "Henry" hätte eine ganz andere Geodäte um die Masse "Erde".
Die Krümmung des Raumes wird durch Massen verursacht. Da gibt es doch sicher überhaupt keine gegenteiligen Auffassungen, nehme ich an.

Ein Erklärung aus der klassischen Physik ist die Abwesenheit von Kräften auf diese Massen quer zur Richtung der Geodäte.
Die Krümmung des Raumes ist nur eine andere Wortwahl für ein und des selbe.

Ein Ortsbewegung einer Masse mit einem Kräftegleichgewicht in eine der Raumrichtungen ist gleichbedeutend mit einem gekrümmten Raum in diese Richtung.
Egal wie man den Sachverhalt mit Worten beschreibt und physikalisch erklärt, er wird immer von der Größe der Massen, deren Entfernungen und der Eigenschaft als Masse an sich determiniert.
Die Raumkrümmung ist nicht einfach da und gilt für jede Masseansammlung beliebiger Größe und Entfernung untereinander.
Sie gilt nur für eine bestimmte Masse in Beziehung zu einer anderen Masse.

Otto schrieb in Beitrag Nr. 2254-25:

Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2254-24:

Eine Geodäte ist eine Eigenschaft der Raumzeit selbst, hervorgerufen durch die Anwesenheit von Masse.
Es sind keine sonstigen Kräfte im Spiel, sondern allein die Anwesenheit von Masse bewirkt die Krümmung der Raumzeit. Das ist eine fundamentale Aussage der ART, eine zweite Aussage ist, dass Masse IMMER der Krümmung der Raumzeit folgen.

Masseansammlung ---
Sie gilt nur für eine bestimmte Masse in Beziehung zu einer anderen Masse.

Nur für diese Jahr zum Letzten:

Eine Geodäte ist eine Gerade, (gewöhnlich) die kürzeste Verbindung zwischen zwei Punkten. In diesem Sinne ist eine Geodäte in der ART zu verstehen, als Verallgemeinerung des euklidischen, flachen Raumes.

Dein Einwand ist lt. ART definitiv falsch. Der Versuch einer Erklärung der ART mit klassischen Vorstellungen ist leider zum Scheitern veruteilt! Eine Masse krümmt die Raumzeit, die Raumzeit-Krümmung ist eine Eigenschaft der Raumzeit. Die Raumzeit wird von der Erde auch dann gekrümmt, wenn sie keinen Mond hat, wenn die Erde im weiten All allein wäre, wäre die Raumzeit immer noch durch die Anwesenheit der Erde (ihrer Masse) gekrümmt.

Wie gesagt, guten Rutsch - auf welcher Geodäten auch immer.

Übrigens - auch nach Newton, also ganz klassisch, ist doch die Gravitation nicht davon abhängig, dass es mindestens zwei Massen gibt! Wie wolltest du erklären, dass eine Wirkung dadurch hervorgerufen wird, dass zwei Massen im Spiel sind? Wie sollten die Massen einander "erkennen"? Durch eine neue Kraft? Informationsaustausch? Eine Masse "spürt" eine andere Masse einfach dadurch, dass die Gravitation vorhanden ist - hervorgerufen durch JEDE Masse, und nicht durch den "Austausch von Schwerkraft"!