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Schwarze Löcher

1.536 Beiträge ▪ Schlüsselwörter: Universum, Physik, Einstein ▪ Abonnieren: Feed E-Mail

Schwarze Löcher

09.05.2019 um 13:56
@Peter0167
In der riemannschen Geometrie ist eine Geodätische durch eine gewöhnliche Differentialgleichung charakterisiert. ... Diese Gleichung bedeutet, dass das Geschwindigkeitsvektorfeld der Kurve längs der Kurve konstant ist
Wikipedia: Geodäte#Riemannsche Geometrie

Das heißt das ein Geodäte gerade dadurch defniert ist das die Geschwindigkeit entlang dieser konstant ist, also gerade kein beschleunigung erfährt.


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Schwarze Löcher

09.05.2019 um 14:14
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:Und weil das so ist, müsste auch jede Bewegung entlang einer Geodäte durch den Raum beschleunigt (weil gekrümmt) sein.
Diese Aussage muss falsch sein. Dies z.B ist eine Geodäte nur durch den Raum:

lossy-page1-360px-Orthodromic air route.

Die Bewegung entlang dieser Geodäte kann beschleunigt oder unbeschleunigt sein. Man kan sich z.B. entlang dieser Geodäten bewegen und dabei anhalten und weiterfahren oder auch Vollgas durcheizen. Das heißt nicht jede Bewegung entlang dieser Geodäte durch den Raum ist beschleunigt.

Das Problem bei deiner Aussage ist das du versuchst Raum und Zeit zu trennen. Das geht aber nicht in der ART Raum und Zeit gehören zusammen das ist quasi das Fundament. Man kann also korrekte Aussagen zu Geodäten aus der raumzeit nicht übernemen und dabei die Zeit unten rausfallen lassen.
Wikipedia: Geodäte#Riemannsche Geometrie


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Schwarze Löcher

09.05.2019 um 14:31
@Peter0167

MartinB hat ein schönes Blog geschrieben in 6 Teilen.
Teil 1: Spielerein mit Landkarten
Teil 2: Warum der Sonnenradius zu groß ist.
...
Teil 5: Warum es keine Schwerkraft gibt
Teil 6: Metrik reloaded

Speziell Teil 1 und Teil 2 finde ich gelungen um etwas über das Verhalten von gekrümmten Objekten zu erfahren. Ich weiß aber nicht obe der Text allen taugt. Aber ein Versuch ist es wert ;-)

http://scienceblogs.de/hier-wohnen-drachen/2011/01/23/raumzeitkrummung-ganz-einfach/3/


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Schwarze Löcher

09.05.2019 um 14:42
Moin @Peter0167
Ganz allgemein:

Frei fallende Teilchen im Gravitationsfeld sind per Definition unbeschleunigt. Sie passen sich sozusagen nur den Vorgaben, der Metrik des Feldes an... dh. die Ursache ist dem Feld zugehörig nicht dem FF... Die RZ übernimmt hier die Funktionen, die in der SRT dem Teilchen selbst angedacht... sozusagen. Weiß jetzt nicht wer hier sagte "Beschleunigung sei eventuell dem Teilchen im G-Feld immanent"...
Grüsse Z.


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Schwarze Löcher

09.05.2019 um 15:05
@mojorisin

In Martins Blog schaue ich auf jeden Fall mal rein (nur nicht heute). Beim Rest versagt meine interne Logik leider, insbesondere beim konstanten Vektorfeld längst der Kurve. Aber wenn die Mathematik das so sagt, ist es eben so.
Zitat von Z.Z. schrieb:Frei fallende Teilchen im Gravitationsfeld sind per Definition unbeschleunigt.
Wie bereits gesagt, ich nehme das jetzt so hin, aber das mulmige Gefühl im Magen wird wohl bleiben.


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Schwarze Löcher

09.05.2019 um 15:32
Zitat von mojorisinmojorisin schrieb:MartinB hat ein schönes Blog geschrieben in 6 Teilen.
Ha! Noch ein Leser! Ich hatte ja schon mehrfach auf das Blog hingewiesen. Ich finde eine gute Mischung - weder zu vereinfacht, noch zu abgehoben.

Auf sein Buch "Issac oder die Entdeckung der Raumzeit" hatte ich ja schon einmal hingewiesen, ich finde es sehr gut. (Da er so viel freie Zeit in das Blog investiert, hat er m.E. ein bisserl kostenfreie Aufmerksamkeit für sein Buch verdient.:))


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Schwarze Löcher

09.05.2019 um 15:45
@Arrakai

Hallo..

Ich möchte aus evtl. Unterhaltungsgründen, mit faktischer Korrektheit, hier gerne nochmal auf dein: "wöre sicher interessant"... (was ich zusagen hätte) zurückkommen, gerade den Versuch der Verortung möglicher Energie im G-Feld betreffend.

Dazu habe ich einen von mir sogenannten Effekt, Hálōn-E postuliert.
Anfänglich war die Motivation, der Verlust an Ruheenergie des Freifallers, während des freien Falles in starken Gravitationsfeldern.
Da mir zunächst klar und deutlich vor Augen, dass ein frei Fallender auf jeden Fall Strahlung abgeben wird.. "ähnlich" der SRT wenn er innerhalb derer Vorgaben... anhand zusätzlicher Energie beschleunigt wird..

Es hat sich im Laufe der anfänglichen Überlegungen gezeigt, das wir im Sinne der in der SRT nötigen Beschleunigungsenergie, im Falle Hálōn-E auf eine Gezeitenkraft basierte Wechselwirkung des Freifallers mit dem G-Feld zurückgreifen können, um die abzugebende Strahlung zu ermöglichen. Im Endeffekt stellte sich heraus, das der FF sogar an relativistischer Masse (Energie) zunehmen kann, bevor der EH erreicht, bzw. auf dem EH die relativistische Masse des FF höher... als vor dem Fall.

Was schlußendlich für mich genauso "gut", bzw. eher noch besser, da ich somit innerhalb der Vorgabe der ART verbleiben konnte die besagt dass die Ruheenergie stets konstant und dennoch ein abgeben von Strahlung möglich..

Hálōn-E, was ist das...?
Da ein Einfallender von den Gezeitenkräften erfasst, findet dessen Strukturveränderung, Verformung in Fallrichtung statt. Ähnlich dem "sticky bead" Wikipedia: Sticky bead argument ... Argument von Feynman, der mit letzterem die Energie die von Gravitationwellen transportiert wird argumentiert/beweist. Eine solch kinetisch basierter Energieanteil findet sich auch in den Gezeitenkräften, sprich dem Weyl-Tensor wieder, da sich die Gezeitenkräfte im Gegensatz zum übrigen Feld, keine Scheinkraft, sich nicht wegtransformieren lassen.

Wechselwirkt der "FF" mit den "GK", wird durch anfallender Friktion dessen Teilchen-Struktur.. Wärme erzeugt. Die nötige Energie zur Erzeugung der Wärme entstammt nicht der Ruheenergie sondern der kinetischen Energie die welche die Friktion verursacht und von den Gezeitenkräften bereitgestellt.

Der einfallende strahlt die somit entstehende Wärme während des Freifalles ab.. und beginnt schwach zu leuchten (deswegen Hálōn) seine relativistische Masse ist also tatsächlich während des Freifalles höher als vorher ruhend. Wenn der FF, bevor er auf dem EH, nicht alle Wärme abstrahlen konnte... wird er mit hoher wahrscheinlichkeit..mit mehr relativistischer Masse im Gepäck einfallen als zunächst gedacht ;) Der Freifall hat also auch Nebenwirkungen, an die üblicher Weiße kaum gedacht...

Bis dann Z.


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Schwarze Löcher

09.05.2019 um 15:50
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:Wie bereits gesagt, ich nehme das jetzt so hin, aber das mulmige Gefühl im Magen wird wohl bleiben.
Lieber Peter ich habe die Diskussion nicht wirklich verfolgt nur Häppchen aufgenommen... deswegen habe ich erstmal neutral geantwortet..
zur meiner Aussage... siehe auch Prof Dragon Seite 123 im folgenden sehr zu empfehlenden PDF:
https://www.itp.uni-hannover.de/fileadmin/arbeitsgruppen/dragon/relativ.pdf

Welche ich ja schon endlos viele male empfohlen...
Ich bin gerne bereit deine sonst wie immer ziemlich schlüssigen Überlegungen nochmal zu besprechen, die Thematik betr. wenn du willst...
HG Z.


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Schwarze Löcher

09.05.2019 um 15:54
Zitat von Z.Z. schrieb:an die üblicher Weiße kaum gedacht...
....an die üblicher Weise kaum gedacht...
Korrektur.


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Schwarze Löcher

09.05.2019 um 21:58
Zitat von Z.Z. schrieb:Ich möchte aus evtl. Unterhaltungsgründen, mit faktischer Korrektheit, hier gerne nochmal auf dein: "wöre sicher interessant"... (was ich zusagen hätte) zurückkommen
Unterhaltungsgründe sind gut. :O

Den Rest muss ich erst mal genau lesen, sorry.


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Schwarze Löcher

09.05.2019 um 23:01
:) nicht :O ...


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Schwarze Löcher

10.05.2019 um 07:54
@mojorisin
Zitat Bäker:
Ein Ball, den ihr nach oben werft, tut genau das. Er bewegt sich auf einer Geodäte, während des Fliegens ist er kräftefrei ...
Den find ich gut.


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Schwarze Löcher

10.05.2019 um 08:06
Zitat von Z.Z. schrieb:Ein Ball, den ihr nach oben werft, tut genau das. Er bewegt sich auf einer Geodäte, während des Fliegens ist er kräftefrei ...
Ganz zitieren...


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Schwarze Löcher

10.05.2019 um 08:10
@Arrakai
Moin.. schon wach??
Die Gezeitenkräfte wirken die ganze Zeit auch vor und nach dem Satz :)
LGse Z.


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Schwarze Löcher

10.05.2019 um 08:19
Hier ein ausführlicher Artikel von Martin zum Thema:

http://scienceblogs.de/hier-wohnen-drachen/2017/01/13/der-freie-fall-und-die-maximale-eigenzeit/?all=1

Es geht um die Flugbahn, wenn man den Ball wirft. Natürlich fällt er irgendwann wieder auf einer Geodäten. Die kinetischen Energie, die man ihm mitgibt, hält halt nicht ewig. Und wie er sich insgesamt bewegt, ist durchaus spannend... Maximierung Eigenzeit, kinematische und gravitative Zeitdilatation, ...
Zitat von Z.Z. schrieb:Moin.. schon wach??
Die Gezeitenkräfte wirken die ganze Zeit auch vor und nach dem Satz :)
LGse Z.
Ja, guten Morgen. Muss jetzt aber los...


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Schwarze Löcher

10.05.2019 um 08:24
@Arrakai

Ich wünsche einen erfolgreichen Freitag..
Bleib ruhig und gelassen, dann wirds was.
NG Z.


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Schwarze Löcher

10.05.2019 um 10:04
Zitat von ArrakaiArrakai schrieb:Die kinetischen Energie, die man ihm mitgibt, hält halt nicht ewig.
Die Energie, die Du nem Ball beim Hochwerfen zuführst, die hält nicht nur nicht ewig, sondern auch keine Weile. Da steckt man beim Hochwerfen keine Energie rein, die sich so lange abrackert, bis der Ball am Zenitpunkt ist, und ab da fällt er dann frei. Die verwendete Energie dient einzig dazu, den Ball von einer Geodäte auf eine andere Geodäte zu kicken.


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Schwarze Löcher

10.05.2019 um 10:10
@Arrakai
Zitat von ArrakaiArrakai schrieb:Natürlich fällt er irgendwann wieder auf einer Geodäten
Er befindet sich genau ab loslassen von der Hand auf einer geodäteischen Weltlinie, denn genau ab loslassen von der Hand bewegt sich der Ball kräftefrei. das geht solange bis er auf den Boden prallt, dort erfährt der Ball eine Kraft die ihn davon abhält seiner Geodäte zu folgen.

Ich finde daher die Kraftdefinition am einfachsten zur Untersuchung ob sich etwas auf der geodätischen Linie befindet. Z.B. spüren wir im normalen Alltag ein Beschleunigungskraft die uns am Boden hält. daher bewegen wir uns im Normalfall nicht auf einer Geodäte.


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Schwarze Löcher

10.05.2019 um 11:00
@Z.
Zitat von Z.Z. schrieb:Den find ich gut.
Zitat von Z.Z. schrieb:Die Gezeitenkräfte wirken die ganze Zeit auch vor und nach dem Satz :)
Ich muss hier MartinB etwas verteidigen. Er erklärt wie die Trajektorie zustandekommt. Dazu betrachtet er den Effekt isoliert, ohne Gezeitenkräfte hinzuzunehmen, die diese Trajektorie in diesem Fall nicht (messbar) ändern würden. Natürlich ist der Ball in der Realität nicht komplett kräftefrei, da z.B. die genannte Gezeitenkraft hinzukommt. Die ist aber im Vergleich z.B. zum Luftwiderstand um viele, viele Größenordnungen kleiner. Die ist auch um wesentliche Größenordnungen kleiner im Vergleich zu elektrostatischen Kräften, die z.B. durch Aufladung durch Luftreibung entsteht und auch diese Kraft würde niemand ernsthaft in die Berechnung miteinbeziehen. Gezeitenkräfte werden erst dann relevant wenn die Ausdehnung des Objekts wesentlich größer ist als die Änderung der Gravitationsbeschleunigung über der Ausdehnung des Objekts. Und das ist in diesem Beispiel nicht der Fall. Davon abgesehen ist die Intention des Blogs eine bestimmten Effekt dem Laienpublikum zu erklären und das macht in diesem Fall absolut Sinn den Effekt isoliert zu betrachten, weil sonst der Leser nicht unterscheiden kann, welcher Effekt auf welche Ursache zurückzuführen ist.
Zitat von Z.Z. schrieb:Dazu habe ich einen von mir sogenannten Effekt, Hálōn-E postuliert.
Zitat von Z.Z. schrieb:Eine solch kinetisch basierter Energieanteil findet sich auch in den Gezeitenkräften, sprich dem Weyl-Tensor wieder, da sich die Gezeitenkräfte im Gegensatz zum übrigen Feld, keine Scheinkraft, sich nicht wegtransformieren lassen.
Da haben sich schon Leute Gedanken gemacht. Ich zitiere hierzu zwei Veröffentlichungen:

Titel: Tidal heating and torquing of a Kerr black hole to next-to-leading order in the tidal coupling
We studied how the properties of a rotating BH aremodified when it is subject to external vacuum perturba-tions...Working under the assumption that the external universe induces a small perturbation on the background spacetime and it varies slowly (that is, we expand all quantities in powers ofM/R, whereMis the mass of the BH), we parametrizedthe Weyl tensor of the external spacetime through time-dependent symmetric and trace-free tidal tensors...To obtain the fluxes of energy and spin angularmomentum across the horizon, we evaluatedψ0on the(unperturbed) horizon with the Hartle-Hawking tetradto construct the Teukolsky potential...The calculation of the mass and angular momentumfluxes across the BH horizon is a definite step towardunderstanding the perturbed dynamics around rotatingBHs. These fluxes are necessary to self-consistently cal-culate the evolution of the orbit, and thus, the emittedgravitational radiation.
https://arxiv.org/pdf/1211.1686.pdf

oder:

Titel: Tidal effects on small bodies by massive black holes
Results: We find that tidal effects are strong enough to melt sufficiently massive, solid objects, and present calculations of the temporalevolution of the light curve of infalling objects as a function of various parameters. Our modelling of tidal disruption suggests that during tidal squeezing, the conditions for synchrotron radiation can be met. We show that the light curve of a flare can be deduced from dynamical properties of geodesic orbits around black holes and that it depends only weakly on the physical properties of the source.
https://www.aanda.org/articles/aa/pdf/2009/11/aa11059-08.pdf


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Schwarze Löcher

10.05.2019 um 11:05
Zitat von perttivalkonenperttivalkonen schrieb:Die verwendete Energie dient einzig dazu, den Ball von einer Geodäte auf eine andere Geodäte zu kicken.
Nein, das stimmt so nicht. Die Energie sorgt für den Impuls des Balls. Der landet sofort auf seiner Geodäten - außer man berücksichtig z.B. den Luftwiderstand, dann schwenkt er erst später auf eine Geodäte ein, das hatte ich mit "nicht ewig" gemeint. In der Zeit, bis er auf die Geodäte einschwingt, "hält" die Energie. So hatte ich das (reichlich unphysikalisch ausgedrückt) gemeint. Sofern man diesen Effekt rauslässt, dann wird der Ball nicht von einer Geodäte auf die andere gekickt, sondern folgt direkt einer Geodäten.
Zitat von mojorisinmojorisin schrieb:Er befindet sich genau ab loslassen von der Hand auf einer geodäteischen Weltlinie, denn genau ab loslassen von der Hand bewegt sich der Ball kräftefrei. das geht solange bis er auf den Boden prallt, dort erfährt der Ball eine Kraft die ihn davon abhält seiner Geodäte zu folgen.
Siehe meine Ausführungen oben, der Ball bewegt sich nicht zwingend kräftefrei. Aber ja, das war eigentlich nicht richtig argumentiert, da der Reibungswiderstand in den folgenden Überlegungen von Martin komplett ausgeblendet wird. Und dann kann man ihn eben auch nicht einfach am Anfang mit in die Argumentation einbeziehen...


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