Ist Gravitation eine Scheinkraft?

[Gepakulix]

o.k., Nr.1, die Zeit.

Die einzige mir bekannte Möglichkeit zum Analysieren der Zeit geht über die Lichtuhr (betrifft zumindest den Aspekt der Zeit, welcher die physikalischen Vorgänge beeinflusst).
Die Lichtuhr ist vielleicht die einfachsten Arten der Zeitmessung, und ist für mich die Mutter aller Uhren (z.B. auch der Atomuhr, der inneratomaren Vorgänge etc).
Sie erlaubt es genau zu beobachten, weshalb die Uhr langsam oder schnell zählt.


Dabei wird ein Lichtpuls zwischen 2 Spiegeln hinundher geschickt, und die Vorbeflüge gezählt.

Interessant dabei sind die Parameter, welche die Zählgeschwindigkeit dieser Uhr (also die gemessene Zeit) beeinflussen:
1) Geschwindigkeit des Lichtes (relativ zum Beobachter, der den Zähler abliest)
2) Distanz der beiden Spiegel (wieder aus der Sicht des Beobachters)
3) Relativgeschwindigkeit der Spiegel zum Beobachter (der den Zähler abliest). Dieser Einfluss beruht aber auf einem rein mechanischen und bekannten Mechanismus

Interessant ist es deshalb, weil da kein weiterer Parameter dazukommt. (speziell nicht dieser erwähnte Parameter 'Zeit')

Mit anderen Worten:
Lichtuhren sind keinerlei Funktion der Zeit, sondern nur dieser 3 Parameter oben.
Sie können somit auch nicht die Zeit messen, sondern nur Veränderungen dieser 3 Parameter.

Der physikalische Aspekt des Wortes 'Zeit' ist somit nur eine Abkürzung für das Zusammenspiel dieser 3 Parameter.


Um endlich zur ursprünglichen Frage zu kommen: Inhomogenes Zeitfeld in der Umgebung eines Massepunktes (als Mechanismus für die Gravitation).
Nach der Theorie verändert ein Massepunkt in seiner Umgebung die ersten beiden dieser 3 Parameter:
1) in der Nähe eines Massepunktes verändert sich die Lichtgeschwindigkeit
2) und der Distanz der beiden Spiegel verändert sich.


Ist es hier Punkt 1), wo der Mechanismus gefragt ist?
(Denn der würde mich auch interessieren ).

Gruss, Gepakulix

[quantom]

Wenn ich das alles verstanden habe, dann ist die Lichtuhr tatsächlich ein Instrument zum Vergleich von Strukturen ohne den Begriff Zeit. Aber was ist die Frage?

[Gepakulix]

Zitat von quantom

...Aber was ist die Frage?

o.k., war eindeutig etwas viel Gekripsel für etwas, das auch einfach gesagt (vermutet) werden kann :

"Der Mechanismus der Gravitation eines Massepunktes beruht schlussendlich auf der lokal reduzierten Lichtgeschwindigkeit"

Gruss, Gepakulix

[quantom]

Na ja, nach meinem Verständnis auf der Verbiegung der Reaktionsübermittlung durch die verbogene Raumstruktur (Raum-Zeit-Struktur, wobei Zeit aber eine Funktion der Änderungen der Raumstruktur ist). Einstein hat ja erkannt (gedanklich), daß der Effekt des beschleunigten Fahrstuhls derselbe ist, wie der Effekt eines äquivalenten Gravitationsfeldes. Nun werden im beschleunigten Fahrstuhl ganz offensichtlich Lichtstrahlen verbogen. Wenn nun eine solche Äquivalenz besteht (Beschleunigung - Gravitation), so müssen die Lichtstrahlen auch im Gravitationsfeld verbogen werden. Also werden auch alle anderen Wirkungsübermittlungen "verbogen". Diese Verbiegungen wurden dann in der ART durch Tensoren beschrieben.

Daß man die lokal reduzierte Lichtgeschwindigkeit dafür verantwortlich machen kann, kann ich im Moment nicht erkennen.

[MCD]

Zitat von Gepakulix

Sie erlaubt es genau zu beobachten, weshalb die Uhr langsam oder schnell zählt.


Dabei wird ein Lichtpuls zwischen 2 Spiegeln hinundher geschickt, und die Vorbeflüge gezählt.

Interessant dabei sind die Parameter, welche die Zählgeschwindigkeit dieser Uhr (also die gemessene Zeit) beeinflussen:
1) Geschwindigkeit des Lichtes (relativ zum Beobachter, der den Zähler abliest)
2) Distanz der beiden Spiegel (wieder aus der Sicht des Beobachters)
3) Relativgeschwindigkeit der Spiegel zum Beobachter (der den Zähler abliest). Dieser Einfluss beruht aber auf einem rein mechanischen und bekannten Mechanismus

Zu 1) wäre m.E. vielleicht noch anzumerken, dass die Lichtgeschwindigkeit konstant bleibt -sich nicht wirklich ändert bzw. beeinflusst wird; der Beobachter könnte aufgrund der relativgeschwindigkeitsbedingten (oder gravitativbedingten) Zählgeschwindigkeitsänderung mutmaßen, sie habe sich geändert (vorausgesetzt er glaubt Onkel Albert nicht).

Zu 2) ja, aber der Abstand der Spiegel ändert sich -analog zu 1)- nicht wirklich.

Zu 3) sehe ich eigentlich keinen Unterschied zu 1), ist doch ein System Photon+2 Spiegel?

Interessant ist es deshalb, weil da kein weiterer Parameter dazukommt. (speziell nicht dieser erwähnte Parameter 'Zeit')

Mit anderen Worten:
Lichtuhren sind keinerlei Funktion der Zeit, sondern nur dieser 3 Parameter oben.
Sie können somit auch nicht die Zeit messen, sondern nur Veränderungen dieser 3 Parameter.

Der physikalische Aspekt des Wortes 'Zeit' ist somit nur eine Abkürzung für das Zusammenspiel dieser 3 Parameter.


Um endlich zur ursprünglichen Frage zu kommen: Inhomogenes Zeitfeld in der Umgebung eines Massepunktes (als Mechanismus für die Gravitation).
Nach der Theorie verändert ein Massepunkt in seiner Umgebung die ersten beiden dieser 3 Parameter:
1) in der Nähe eines Massepunktes verändert sich die Lichtgeschwindigkeit
2) und der Distanz der beiden Spiegel verändert sich.


Ist es hier Punkt 1), wo der Mechanismus gefragt ist?
(Denn der würde mich auch interessieren ).

Gruss, Gepakulix

Zu 1) wie Pkt 1) oben, c ändert sich (lt. anerkannten Theorien, Modellen [und Beobachtungen]) nicht, was sich ändert ist die Frequenz (auch wenn einige das nicht glauben...).

Zu 2) abhängig von der Lage der Lichtuhr ggf. durch Gezeitenkräfte, sonst wie oben Pkt. 2)

Man möge mich bitte korrigieren, wenn ich Unfug erzähle.

Gr.
MCD

[Gepakulix]

Hallo MCD,

Betreffend dieser 3 Punkte:
1) konstante Lichtgeschwindigkeit:
Da stimme ich überrein, dass es Sinn macht hier die phänomenologische SRT anzuwenden, weshalb dieser Parameter dann konstant bleibt

2) Der Abstand der Spiegel
Nach SRT verkürzt sich der Abstand der Spiegel aber tatsächlich:
Angenommen, die Lichtuhr ist in Ruhe zum Beobachter, so dass dieser die Ruhelänge (Abstand der beiden Spiegel) messen kann.
Wenn dieselbe Lichtuhr später an Bord einer Rakete am Beobachter vorbeifliegt (Spiegel senkrecht zur Flugrichtung), dann hat sie (gemessen vom Beobachter) jetzt einen kleineren Abstand (immer noch nach SRT).

3) Einfluss der relativ Geschwindigkeit zwischen Lichtuhr und Beobachter
Diese Parameter hat aber wahrscheinlich doch einen entscheidenden Einfluss auf die Zählrate der Lichtuhr.
Vgl auch Wikipedia: Lichtuhr: bei der dort beschriebenen Experimentanordnung ist es ausschliesslich dieser 3te Parameter, der die Zählrate der Lichtuhr so beeinflusst, dass die Ganggeschwindigkeit der Uhr wieder mit der SRT übereinstimmt
In einer anderen Experimentanordnung mit Spiegeln senkrecht zur Flugrichtung wären es dann der 2te und der 3te Parameter zusammen, welche schlussendlich wieder die von der SRT beschriebene langsamere Uhr ergäben.

(meine Sichtweise: Die Uhr geht also nicht langsamer weil die Zeit langsamer abläuft, sondern die Uhr geht langsamer weil sich mindestens einer dieser 3 Parameter verändert hat.
Und deshalb umformuliert: Das was wir als Zeit verstehen, ist nur eine Funktion dieser 3 Parameter)



Gruss, Gepakulix

[quick]

Hallo quantom,

im Zusammenhang mit dieser Diskussion über Zeit/Gravitation /ART scheint mir ein Blick in folgende (noch überschaubare) PDF lohnenswert.

http://www.rzuser.uni-heidelberg.de/...t-in-natur.pdf
Insbesondere S. 15, Ausführungen über die Wheeler-DeWitt-Gleichung
sowie

http://www.aip.de/~lie/Publikationen...merversuch.pdf

mfg
quick

[MCD]

Zitat von Gepakulix

Hallo MCD,

Betreffend dieser 3 Punkte:
1) konstante Lichtgeschwindigkeit:
Da stimme ich überrein, dass es Sinn macht hier die phänomenologische SRT anzuwenden, weshalb dieser Parameter dann konstant bleibt

2) Der Abstand der Spiegel
Nach SRT verkürzt sich der Abstand der Spiegel aber tatsächlich:
Angenommen, die Lichtuhr ist in Ruhe zum Beobachter, so dass dieser die Ruhelänge (Abstand der beiden Spiegel) messen kann.
Wenn dieselbe Lichtuhr später an Bord einer Rakete am Beobachter vorbeifliegt (Spiegel senkrecht zur Flugrichtung), dann hat sie (gemessen vom Beobachter) jetzt einen kleineren Abstand (immer noch nach SRT).

Bei Relativbewegung des Beobachters senkrecht zur Flugrichtung des Photons, muss das Photon aus Sicht des Beobachters einen längeren Weg zurück legen (s.Wiki).
Ist die Relativbewegung der Lichtuhr bzw. Laufrichtung des Photons parallel zu der des Beobachters, misst dieser den Spiegelabstand in diesem Fall verkürzt, wobei sich der Weg (Abstand der Spiegel) nicht wirklich verkürzt.

3) Einfluss der relativ Geschwindigkeit zwischen Lichtuhr und Beobachter
Diese Parameter hat aber wahrscheinlich doch einen entscheidenden Einfluss auf die Zählrate der Lichtuhr.
Vgl auch Wikipedia: Lichtuhr: bei der dort beschriebenen Experimentanordnung ist es ausschliesslich dieser 3te Parameter, der die Zählrate der Lichtuhr so beeinflusst, dass die Ganggeschwindigkeit der Uhr wieder mit der SRT übereinstimmt
In einer anderen Experimentanordnung mit Spiegeln senkrecht zur Flugrichtung wären es dann der 2te und der 3te Parameter zusammen, welche schlussendlich wieder die von der SRT beschriebene langsamere Uhr ergäben.

(meine Sichtweise: Die Uhr geht also nicht langsamer weil die Zeit langsamer abläuft, sondern die Uhr geht langsamer weil sich mindestens einer dieser 3 Parameter verändert hat.
Und deshalb umformuliert: Das was wir als Zeit verstehen, ist nur eine Funktion dieser 3 Parameter)

Gruss, Gepakulix

Offenbar ist einzige Ursache (Parameter) dafür, dass die Uhr langsamer zu gehen scheint (Zeitdilatation), die Relativgeschwindigkeit von Lichtuhr zum Beobachter (abgesehen von Gravitation).

Gr.
MCD

[quantom]

Egal mit welcher Uhr gemessen wird: gegeneinander gleichförmig bewegte Uhren (Uhren in Inertialsystemen) scheinen vom anderen Beobachter aus gesehen langsamer zu gehen. Dies gilt jeweils gleichermaßen für beide Uhren, da sie ja gleichberechtigt sind: jeder mißt also, daß die Uhr des Anderen langsamer geht. Nachdem beide Systeme Inertialsysteme sind, gehen sie in diesen Bezugssystemen nach wie vor aber so schnell, wie bisher.

Nun aber Zwillingsparadoxon: wenn A mit seiner Uhr an seinem Ort bleibt (ruhend oder gleichförmig bewegt, was dasselbe ist) und B zunächst zwar gleichförmig, also unbeschleunigt bewegt nach U fliegt und von dort wieder zu A zurück, dann sind beide nicht mehr gleich berechtigt, denn B befindet nicht fortwährend in einem unbeschleunigten System (einem Inertialsystem), sein System kann nicht fortwährend unbeschleunigt sein, denn: am bzw. in der Gegend des Umkehrpunktes U muß B bis v=0 bremsen (also zunächst negativ beschleunigen), nachher, nach v=0 muß er wieder in Richtung auf A positiv beschleunigen. In diesen Phasen geht aber seine Uhr langsamer, was man mit dem Wechsel seines Bezugssystems in der SRT zeigen kann, und was auch mit der ART (Pound-Rebka-Experiment) übereinstimmt, was aber auch beispielsweise hervorragend genau in Verkehrsflugzeugen mit Atomuhren gemessen worden ist (in Flugzeugen, die z. B. rund um die Erde fliegen befindet sich die Uhr in keinem Inertialsystem mehr, denn aufgrund der runden Bahn herrschen Zentrifugal = Zentripetalbeschleunigung, sie wird also permanent beschleunigt).

Und diese Verzögerung seines Uhrenganges bringt B als Zwilling dann tatsächlich nach Hause mit: er ist weniger gealtert, seine Uhr geht wirklich und nicht nur scheinbar zurück.

Diese Änderung des Bezugssystems ist auch der Grund für eine Änderung der Zerfallskonstanten von mü-Mesonen bei ihrem Eintritt in bzw. Durchtritt durch die Atmosphäre.

[MCD]

Zitat von quantom

Und diese Verzögerung seines Uhrenganges bringt B als Zwilling dann tatsächlich nach Hause mit: er ist weniger gealtert, seine Uhr geht wirklich und nicht nur scheinbar zurück.

Ja, größtenteils richtig, allerdings hat der Rückkehrer von der Zeitverschiebung nix mitbekommen; eine Sekunde waren für ihn währende der Reise (auf jeder Atomuhr in seinem Raumschiff) immer eine Sekunde.

Kurzum, die Uhr geht m.E. nur für den Heimschläfer "wirklich" nach (def. nicht zurück).

Gr.
MCD