Einzelnen Beitrag anzeigen
  #27  
Alt 08.08.17, 07:29
Benutzerbild von TomS
TomS TomS ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 04.10.2014
Ort: Nürnberg
Beiträge: 2.168
Standard AW: Gravitative Zeitdilatation und Entkommen des Gravitationsfeldes bei Interstellar

Zitat:
Zitat von Bernhard Beitrag anzeigen
Du meinst sicherlich dr/dτ = dr/dt dt/dτ.

Siehst oder kennst Du dann noch eine Möglichkeit mit Hilfe der Formel aus der Wikipedia den gesuchten Energieunterschied auf einfache Weise (Schulmathematik) zu berechnen? Mit der Annahme von Kreisbahnen kommt man meiner Meinung nach nämlich nicht weiter.
Den Fehler in dr/dτ hab' ich korrigiert, Danke.

Man schreibt E mittels dr/dτ = dr/dt dt/dτ und v(r) = dr/dt um. dt/dτ ist lediglich eine Funktion f(r). Dann setzt man ein gegebenes E mit v > 0 am Bahnradius des Planeten an sowie das selbe E mit v = 0 am Bahnradius des Mutterschiffs. Gesucht ist also eine radial auswärts gerichtete Geodäte, die für die Startbedingung v > 0 das Mutterschiff gerade mit v = 0 erreicht. Daraus folgt die benötigte Startgeschwindigkeit und somit die kinetische Energie. Das wäre eine erste Abschätzung, wenn das Raumschiff sozusagen wie eine Kanonenkugel abgeschossen wird. Eine Lösung existiert sicher, wenn das Raumschiff außerhalb des Ereignishorizontes startet.

Besser wäre natürlich die Lösung der Raketengleichung für v(r) für Nutzmasse M und Treibstoffmasse m. Die Raketengleichung ist schon im 1/r Potential unschön zu lösen, hier wird's nur numerisch funktionieren. Ob immer eine Lösung existiert, bei der v(r) = 0 gerade beim Bahnradius des Mutterschiffs erreicht wird, kann ich nicht auf Anhieb sagen, intuitiv würde ich sagen, ja, bei genügend großem Treibstoffvorrat m.

Ich denke hier zunächst immer an radiale Geodäten, d.h. L = 0; das ist schon aufwändig genug. Den ersten Fall könnte man wg. Drehimpulserhaltung noch einfach lösen, d.h. ich sehe da keine zusätzliche Problematik. Den Fall der Raketengleichung halte ich für L > 0 für extrem kompliziert, da wg. Raketengleichung keine Drehimpulserhaltung gilt und man ein zweidimensionales Problem lösen muss.
__________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.

Geändert von TomS (08.08.17 um 07:34 Uhr)
Mit Zitat antworten