Erzeugt relativistische Masse Gravitation?

@nocheinPoet

ja aber, Du machst doch auch mit! zumindest indem Du "trolle" fuetterst...

Deine oft sehr langen beitraege beinhalten enorm viel information und auch oft sehr anschauliche bzw. nachvollziehbaren erklaerungen...

und dann wieder ein persoenliches statement dazwischen....

das nervt...

nicht nur und nicht primaer an @nocheinPoet

@neoschamane

Du, wenn ich den Mist stur ignoriere wird weiter getrollt, ich muss eben darauf auch mal Bezug nehmen. Wäre mir auch lieber, die Moderatoren würden den Hintergrund klar erkennen und Trolle einfach entsorgen. Hast doch mitbekommen wie es hier lief, "Sonni1967" rafft die ganze Zeit angeblich das mit der kinetischen Energie nicht, ich rechne es vor, darauf kommt, die Formeln werden nicht mal verstanden, weil: keine Ahnung davon.

Aber dann will "Sonni1967" hier anderen Usern was über relativistische Masse und Gravitation erklären, kommt dann mit tollen Zitaten in englisch, die werden aber auf Mal verstanden? Und die "Beziehung" ins andere Forum zu einem hier gesperrten User, der auch nur am Trollen ist, ist natürlich reiner Zufall, auch dass dann von dort Zitate hier ins Forum übernommen werden, ohne jeden Hinweis darauf.

Also, ernsthaft, so viel braucht es nun echt nicht um zu erkennen, was hier die ganze Zeit für eine miese Nummer läuft.

@mojorisin
@nocheinPoet

Dürfte ich noch einmal den Anwalt der Gegenseite spielen?

Dank Eurer beiden Verweise zur Verneinung der Bildung von schwarzen Löchern bei sich nahe der Lichtgeschwindigkeit bewegten Massen musste ich mein altes Hirn erst wieder auf Betriebstemperatur bringen...

Die dortigen Erläuterungen verwenden sehr schön und anschaulich die Einstein-Gleichung und speziell unseren eher ungeliebten Energie-Impuls-Tensor.

Allerdings hätte ich zu den Ausführungen ein paar Gegenargumente, die vielleicht diskussionswürdig sind.

1. Meines Erachtens geht man dort fälschlicherweise davon aus, dass dieselbe Masse M₀ aufgrund des dem EIT innewohnenden Erhaltungssatz für Energie und Impuls, keine unterschiedliche gravitative Wirkung bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten der betrachteten Masse besitzt.
Das stimmt im abgeschlossenen Bezugssystem, was hier aber so nicht zutrifft.
Vielmehr ändert sich der Energie/Impulseintrag sehr wohl, weil unsere Ruhemasse beschleunigt wird und die Quelle dieser Beschleunigungsenergie mit ins Bezugssystem eingerechnet werden müsste. Die Ruhemasse nimmt diese Energie während der gesamten Phase der Beschleunigung auf und formt damit fortwährend den Metriktensor bzw. dessen abgeleiteten Einstein-Tensor.
Kurz gesagt: Die Geschwindigkeit spielt tatsächlich keine Rolle, vielmehr ist es die aufgenommene kinetische Energie aufgrund der permanenten Beschleunigung, die den EIT und damit die Krümmung beeinflusst.

2. Das wirklich Ärgerliche an den Einstein'schen Feldgleichungen sind die den Tensoren zugrunde liegenden partiellen Differentialgleichungen. Relativ einfach sind noch die Vakuum-Lösungen, bei denen der EIT (quasi mangels Masse;-) wegfällt. Beispiele dazu sind die Metriken schwarzer Löcher.
Meines Wissens gibt es (noch) keine exakte Lösung der Feldgleichungen, die eine beliebig beschleunigte Ruhemasse korrekt beschreibt - und das hat möglicherweise auch einen guten Grund...

3. Interessanterweise beschrieb ausgerechnet die ART ihre eigenen Grenzen mit der Schwarzschild-Metrik als erste exakte Lösung der Feldgleichungen. Die hier auftauchende Singularität in der Beschreibung eines nicht rotierenden schwarzen Loches war die erste prinzipielle Grenze für die Anwendbarkeit der ART, die Planck-Skala zeigt letztlich die fundamentalen Grenzen der ART auf.
Daher die Frage: Wenn die ART nachweislich Grenzen ihrer Vorhersagefähigkeit aufweist, kann man dann für genau diese Grenze - in diesem Fall die Bildung eines schwarzen Lochs - physikalisch korrekte Aussagen treffen?

4. Es gibt zumindest ein laufendes Experiment - nämlich am LHC - was auch Ausschau nach den Zerfallsprodukten mikroskopischer schwarzer Löcher (MBH's) sucht. In der Standardtheorie müsste dazu eine Energie von 10¹⁶ TeV aufgebracht werden, was natürlich um viele Größenordnungen über den Möglichkeiten des LHC liegt.
Trotzdem würden einige Varianten der Stringtheorie es ermöglichen, das die Planck-Grenze sehr viel niedriger liegt und MBH's bereits bei einigen TeV erzeugt werden könnten.
Das bislang nichts gefunden wurde ist eine Sache, aber warum sollte man überhaupt suchen, wenn es prinzipiell nach der ART gar nicht möglich wäre? Schließlich werden im LHC massebehaftete Protonen enorm beschleunigt und zur Kollision gebracht.
Falls also Protonen MBH's aufgrund ihrer durch Beschleunigung erzielten dynamischen Massenzunahme erzeugen können, sollte das meines Erachtens für jede andere Testmasse ebenfalls gelten.

Insgesamt würde ich dafür plädieren, dass viele grenzwertige physikalische Betrachtungen bislang keine eindeutigen Aussagen zulassen.
Unsere Instrumente SRT/ART/QT etc. sind fantastisch und haben viele bemerkenswerte Erkenntnisse eingebracht, aber sie sind nicht vollständig und schon gar nicht exakt.

hawak schrieb:Insgesamt würde ich dafür plädieren, dass viele grenzwertige physikalische Betrachtungen bislang keine eindeutigen Aussagen zulassen.

Ich würd sagen, sie lassen jede Menge eindeutige Aussagen zu. Und deswegen streitet man sich, und deswegen wird auch gesucht. :-D

hawak schrieb:In der Standardtheorie müsste dazu eine Energie von 1016 TeV aufgebracht werden, was natürlich um viele Größenordnungen über den Möglichkeiten des LHC liegt.
Trotzdem würden einige Varianten der Stringtheorie es ermöglichen, das die Planck-Grenze sehr viel niedriger liegt und MBH's bereits bei einigen TeV erzeugt werden könnten.
Das bislang nichts gefunden wurde ist eine Sache, aber warum sollte man überhaupt suchen, wenn es prinzipiell nach der ART gar nicht möglich wäre? Schließlich werden im LHC massebehaftete Protonen enorm beschleunigt und zur Kollision gebracht.
Falls also Protonen MBH's aufgrund ihrer durch Beschleunigung erzielten dynamischen Massenzunahme erzeugen können, sollte das meines Erachtens für jede andere Testmasse ebenfalls gelten.

Das ist ein netter Gedanke, aber er widerspricht allen Erfahrungen, die wir mit hochenergetischen Partikeln haben. Die wirklich hochenergetischen Partikel, die so vorkommen, die erzeugen wir ja nicht in irgendeinem LHC. Die kommen zu uns aus Quasaren die weit entfern sind, und trotz rotverschiebung noch etliche Größenordnungen mehr Energie mitbringen, als alles was der LHC sich vorstellen kann. Und die kommen niemals als schwarze Löcher im umgangssprachlichen Sinn zu uns (will heißen, dass dann alles reinstürzt und sich auflöst). Sonst gäbs uns ja schon lange nicht mehr. Ergo wird man am LHC auch nicht fündig werden. ;-)

[Anmerkung]
SpoilerDurchaus möglich, dass das nicht auf irgendeine mathematische Beschreibung zutrifft, die ein Physiker immer noch schwarzes Loch nennen würde, die aber ein normalsterblicher selbst mit dem Hubble nicht als solches erkennen könnte. Aber das sind Feinheiten der mathematischen Beschreibung und eben nicht der Erfahrung.

hawak schrieb:Daher die Frage: Wenn die ART nachweislich Grenzen ihrer Vorhersagefähigkeit aufweist, kann man dann für genau diese Grenze - in diesem Fall die Bildung eines schwarzen Lochs - physikalisch korrekte Aussagen treffen?

Sowas macht die ART nicht. Die Schwarzschildmetrik setzt einen verbotenen Wert für die Massendichte an einen Ort, der nicht existiert zu einer Zeit, die es niemals gibt. Ganz klasse. Da kann ich auch mit Newton rechnen, und den Schwarzschildradius in die Gleichung einsetzen... Es ist einfach keine reale physikalische Lösung der Feldgleichungen, oder alternativ: sie wird massiv falsch interpretiert.

@hawak

hawak schrieb:Kurz gesagt: Die Geschwindigkeit spielt tatsächlich keine Rolle, vielmehr ist es die aufgenommene kinetische Energie aufgrund der permanenten Beschleunigung, die den EIT und damit die Krümmung beeinflusst.

Da bin ich voll bei dir. Ich wollte generell vorschlagen das es besser wäre sich die Situation eher anhand von Energien klar zu machen als anhand von Masse.

Sprich aus einem bestimmten Bezugssystem würde man die Gravitationquelle anhand ihrer Gesamtenergie betrachten. Die muss nicht notwendigerweise gleich sein aus einem anderen Bezugssystem betrachtend.

Was ich mir aber nicht vorstellen kann, ist, dass ein Objekt nur aufgrund der reltiven Geschwindigkeit als ein SL erscheint. Den das würde ja zu unterschiedlichen Realitäten führen. Sprich nur weil ein kosmisches Partikel an der Erde mitr 0,99999999... c vorbeisaust wird es die Erde nicht als SL sehen. Solange das Partikel noch eine Geschwindikeit kleiner c hat kann LIcht von der Erde dies immer erreichen.

Die Form des Gravitationsfeldes muss aber sehr wohl lorentzvariant sein, so ändert sich z.B. eine kreisförmige Planetenumlaufbahn aus Sicht eines dazu ruhenden, in eine Ellipse für einen dazu relativ schnell bewegten Beobachterzu. Dazu ändern sich die Umlaufgeschwindigkeiten die Periodisch schwanken, da Geschwindigkeitskomponenten relativ und parallel zur Bewegunsrichtung unterschiedlich transformieren.  

hawak schrieb:Das bislang nichts gefunden wurde ist eine Sache, aber warum sollte man überhaupt suchen, wenn es prinzipiell nach der ART gar nicht möglich wäre?

Hier liegt die Sachlage aber etwas anders. Während die Fragestellung des Threads dahingeht ob die Erhöhung der Energiedichte rein durch Geschwindigkeit zu einem SL führen kann, ist es beim Experiment am CERN eine andere Sachlage. Bei kolliedierenden Partikeln ist die relative Geschwindigkeit der Schwerpunktsenergie von Anfang an 0. Übertragen auf den Thread wäre die Frage dann eher: Wäre es möglich am CERN zwei Partikel so schnell zu beschleunigen, das sie während des FLuges aus unsere Sicht zu SL werden und wir dann die Kollision zweier SL beobahcten können?

ComCitCat schrieb:Das ist ein netter Gedanke, aber er widerspricht allen Erfahrungen, die wir mit hochenergetischen Partikeln haben. Die wirklich hochenergetischen Partikel, die so vorkommen, die erzeugen wir ja nicht in irgendeinem LHC.

Haben wir denn Erfahrungen mit hochenergetischen Partikeln? Ich würde sagen: Nein, denn wir haben keine Möglichkeit die Zerfallsprozesse hochenergetischer Ereignisse zu beobachten, die in der Tat ständig von der kosmischen Strahlung in den oberen Schichten der Atmosphäre produziert werden.
Die Energien am LHC reichen selbstverständlich nicht an diese Ereignisse heran, aber dafür können wir die Prozesse beobachten.
Und falls dabei ein MBH entstehen sollte, wäre es anhand der Zerfallsprodukte sehr wahrscheinlich zu identifizieren - denn wenn wir die Hawking-Strahlung als reales physikalisches Phänomen ansehen, haben diese kleinen Löcher nur eine extrem kurze Lebensdauer.

mojorisin schrieb:Was ich mir aber nicht vorstellen kann, ist, dass ein Objekt nur aufgrund der reltiven Geschwindigkeit als ein SL erscheint. Den das würde ja zu unterschiedlichen Realitäten führen. Sprich nur weil ein kosmisches Partikel an der Erde mitr 0,99999999... c vorbeisaust wird es die Erde nicht als SL sehen. Solange das Partikel noch eine Geschwindikeit kleiner c hat kann LIcht von der Erde dies immer erreichen.

Ja, die Vorstellung scheint tatsächlich ziemlich absurd zu sein.
(Etwas OT: An mehrere parallele Realitäten mussten wir uns aber seit Schrödinger auch schon gewöhnen...)

Mein Ansatz ist ja auch nicht, die Geschwindigkeit als Maß aller Dinge zu verwenden. Ich sage vielmehr, beschleunigen wir ein massebehaftetes Objekt beliebig lange und stark (was natürlich dann gegen c konvergiert), enthält dieses Objekt irgendwann rechnerisch genug Energie in einem ausreichend kleinen Phasenraum, dass es einen Ereignishorizont um sich bildet. Die erreichte Geschwindigkeit ist dabei quasi nur ein Nebeneffekt.
Dieses schwarze Loch wird jeder Beobachter genauso wie stationäre schwarze Löcher als solches sehen, nur dass es sich mit hoher Geschwindigkeit bewegt.

mojorisin schrieb:Hier liegt die Sachlage aber etwas anders. Während die Fragestellung des Threads dahingeht ob die Erhöhung der Energiedichte rein durch Geschwindigkeit zu einem SL führen kann, ist es beim Experiment am CERN eine andere Sachlage

Stimmt, der Vergleich hinkt ordentlich :-)
Im Prinzip passiert allerdings dasselbe, nämlich eine Erhöhung der Energiedichte bei zwei Teilchen durch massive Beschleunigung, die dann mit relativistischer Geschwindigkeit aufeinander prallen und so einen extrem kompakten Energieraum schaffen, in dem - bei passender Planck-Skala - theoretisch MBH's auftreten sollten.
Aber Du hast Recht: Dieses Modell zieht nicht so gut - ich verwerfe den Vergleich...

mojorisin schrieb:Übertragen auf den Thread wäre die Frage dann eher: Wäre es möglich am CERN zwei Partikel so schnell zu beschleunigen, das sie während des FLuges aus unsere Sicht zu SL werden und wir dann die Kollision zweier SL beobahcten können?

Konsequenterweise muss ich jetzt natürlich sagen: Ja, im Prinzip könnten Partikel während der Beschleunigungsphase zu MBH's werden, allerdings nicht am CERN - wenn die angenommene Planck-Skala (ohne String-theoretische Vereinfachungen) tatsächlich bei 10¹⁶
TeV liegt, bräuchte es dafür einen Beschleuniger, der um unsere Milchstraße führt - dafür hat die EU offensichtlich nicht genug Fördermittel.

Die SL's würden im Übrigen nicht nur aus unserer Sicht SL's werden, sie wären es auch aus der Sicht jedes beliebigen Beobachters.

hawak schrieb:Die SL's würden im Übrigen nicht nur aus unserer Sicht SL's werden, sie wären es auch aus der Sicht jedes beliebigen Beobachters.

Das geht nicht.

@hawak

hawak schrieb:Konsequenterweise muss ich jetzt natürlich sagen: Ja, im Prinzip könnten Partikel während der Beschleunigungsphase zu MBH's werden, allerdings nicht am CERN - wenn die angenommene Planck-Skala (ohne String-theoretische Vereinfachungen) tatsächlich bei 1016
TeV liegt, bräuchte es dafür einen Beschleuniger, der um unsere Milchstraße führt - dafür hat die EU offensichtlich nicht genug Fördermittel.

Dem würde ich widersprechen. Dein Beispiel mit dem CERN bringt es eigentlich auf den Punkt: Während ich zwei Partikel mit je 7 TeV aufeinanderschieße erhalten wir eine Gesamtenergie mit 14 TeV. Allerdings beträgt der Gesamtimpuls des Systems 0. Stellen wir uns jetzt nur ein Proton das sich relativ zu uns mit einer Gesamtenergie von 14 TeV bewegt ist der Sachverhalt nicht der gleiche, denn der Gesamtimpuls ist eben ungleich null. D.h. nicht die Gesamtenergie eines Systems ist invariant sondern nur die Zusammensetzunng aus Energie und Impuls.

Nehmen wir an wir hätten eine hypothetischen linearen Großbeschleuniger in der Milchstraßen, linear da Rotation selber wieder komplizierter ist, der ein Proton linear bis 10¹⁶ TeV beschleunigen könnte, dann könnten wir trotzdem noch ein Ruheystem finden in dem das Proton ruht und somit "nur" eine Energie von 938 MeV besitzt, also weit weg von der Enregiedichte die es benötigt ein SL zu bilden.

Fazit ist meiner Meinung nach das ein System nur dann ein SL bilden kann wenn die Energiedichte hoch genug ist, aus einem System heraus beschrieben bei dem der Gesamtimpuls verschwindet, d.h. im Ruhesystem des Objektes. Wollen wir asu irgendeinem beliebigen System heraus beschreiben ob ein Objekt ein SL ist, können wir das nur in dem wir die Energie und die Impulskomponenten betrachten. Nur wenn wir uns im Ruhesystem befinden verschwinden die Impulskomponenten sowieso und eine Betrachtung der Gesamtenergiedichte reicht.

@hawak

mojorisin schrieb:dann könnten wir trotzdem noch ein Ruheystem finden in dem das Proton ruht und somit "nur" eine Energie von 938 MeV besitzt

Das ist die entscheidende Komponente. Ich bin in vielen Aspekten nicht mojorisins Meinung unter anderem weil ich SLs anders interpretiere, aber in diesem Satz stimmen wir 100% überein. Es ist sogar viel schlimmer, du kannst zu jeder Zeit an jedem Ort ein gedankliches Beobachtersystem finden, dass beliebig schnell oder langsam ist - auch zur Erde. Schwarze Löcher mit den Eigenschaften, die ihnen gemeinhin zugeschrieben werden können da trotzdem nicht entstehen, sonst wären sie längst unter uns - es gibt ja auch keinen Grund, warum Elementarteilchen solche schwarzen Löcher bilden könnten, die Sonne aber nicht...

ComCitCat schrieb am 19.09.2017:Das ist ein netter Gedanke, aber er widerspricht allen Erfahrungen, die wir mit hochenergetischen Partikeln haben. Die wirklich hochenergetischen Partikel, die so vorkommen, die erzeugen wir ja nicht in irgendeinem LHC. Die kommen zu uns aus Quasaren die weit entfern sind, und trotz rotverschiebung noch etliche Größenordnungen mehr Energie mitbringen, als alles was der LHC sich vorstellen kann. Und die kommen niemals als schwarze Löcher im umgangssprachlichen Sinn zu uns (will heißen, dass dann alles reinstürzt und sich auflöst). Sonst gäbs uns ja schon lange nicht mehr. Ergo wird man am LHC auch nicht fündig werden. ;-)

Warum es uns „noch gibt“ ist mathematisch bezogen auf das Quasar Beispiel erklärbar, Gravitationsfelder die von punktförmigen Teilchen erzeugt werden welche sich mit LG bewegen sind ebene Gravitationswellen. Das ist in der ART eine Aichlburg Sexl Metrik, die kann mit der vollen Einstein Gleichung und der Schwarzschildmetrik ausgerechnet werden und erfordert lediglich einen Lorentz Boost um eine statische Schwarzschildmetrik in reine Gravitationsstrahlung zu transformieren.

Der Vergleich mit TBs ergibt aus der ART heraus keinen Sinn. Punktförmige Teilchen die sich mit < c bewegen, z.B. Blei Ionen in einem Beschleuniger die die Raumzeit krümmen können in der ART nicht konsistent beschrieben werden.

@ComCitCat

Was ist jetzt die Antwort auf die Frage
"Erzeugt relativistische Masse Gravitation?"
"ja", "nein" oder "weiß nicht"?

@simcoe

Ja tut sie. Aber um Himmels willen; komm bitte nicht auf die Idee, die relativistische Masse in die Newtonsche Formel für das Gravitationsgesetz einzusetzen. Das ist Unsinn.

@ComCitCat

Nein tut sie nicht. Weiß ja nicht wo Du hier was gelesen hast ... 

ComCitCat schrieb:Ja tut sie.

Der Meinung bin ich auch; in meiner Proberechnung jedenfalls tut sie es, und auch laut allen Referenzen.

ComCitCat schrieb:Aber um Himmels willen; komm bitte nicht auf die Idee, die relativistische Masse in die Newtonsche Formel für das Gravitationsgesetz einzusetzen. Das ist Unsinn.

Sehe ich etwa so aus als ob ich so etwas versuchen würde?

nocheinPoet schrieb:Nein tut sie nicht. Weiß ja nicht wo Du hier was gelesen hast ...

Dann gibt es also 2 Meinungen, es dürfte also interessant werden. Du bist also der Ansicht dass die kinetische Energie keine Gravitation erzeugen würde. Jetzt müssen wir also klären wie du Gravitation definierst; auf Wikipedia findet sich dazu folgende Definition:

Ein Schwerefeld ist ein Kraftfeld, verursacht durch Gravitation und bestimmte Trägheitswirkungen. Die Feldstärke des Schwerefeldes ist die Schwere, Formelzeichen g. Als auf die Masse bezogene Gewichtskraft eines Probekörpers hat sie die SI-Einheit N/kg = m/s² und wird auch Schwerebeschleunigung oder Fallbeschleunigung genannt.

Als Maßstab für die Gravitation die Körper A auf Körper B ausübt würde ich daher die Fallbeschleunigung die Körper B in Richtung Körper A erfährt vorschlagen. Gibt es dazu irgendeinen Einwand, oder können wir zum nächsten Schritt übergehen?

@simcoe

Du weißt doch, ich diskutiere nicht mit dir, hat sich nicht geändert.

Keine Antwort ist natürlich auch eine Antwort.

Da von niemandem ein Einspruch gegen die Fallbeschleunigung als Maß der Gravitation kam können wir diesen Maßstab wohl zum allgemeinen Konsens erheben. Dagegen dass man von einem bewegten Körper stärker angezogen wird als bei selbem Abstand von einem ruhenden der selben Ruhemasse dürfte es in Anbetracht der auf der letzten Seite verlinkten Rechnung vermutlich ebenfalls keine Einsprüche geben. Wenn diese beiden Punkte unstrittig sind ergibt sich daraus logisch folgend die Erkenntnis dass kinetische Energie, wie übrigens auch jede andere Form der Energie, und wegen der Äquivalenz von Energie und Masse selbstverständlich auch die relativistische Masse, Gravitation erzeugt.

Die Abwesenheit von Stimmen, die mit dir reden bedeutet nicht automatisch einen Konsens. Um nicht zu sagen, es bedeutet niemals einen Konsens. Für Konsens ist Zustimmung nötig.