Grundlegendes zu gravitation, c und dunkler materie, bzw. energie

Wissenschaft Astronomie
#1

hallo

ich verfolge alle dokumentationen die sich mit diesen dingen auseinandersetzen, aber verstehe die zusammenhänge nicht.
vielleicht kann mir bei folgenden fragen jemand helfen.

beschleunigt man einen körper/materie, braucht man immer mehr energie. je näher man an C herankommt desto mehr geht die benötigte energie gegen unendlich. stimmt das so?

hat damit bewegte materie eine höhere masse zu ihrer relativ unbewegten umgebung?

hat damit auch alle materie die sich relativ zu anderer masse in bewegung befindet eine andere gravitation?

wenn ja, könnte das mit dunkler materie/energie zusammenhängen?

#2

ja, und zwar weil die Masse des zu beschleunigenden Teilchens ad infinitum geht. Allerdings nur im Labor-System (= im Koordinatensystem des Beobachters).

Eine „relativ unbewegte Umgebung“ gibt es nur im eigenen (Inertial-)System des beobschteten Objektes. Und ebendort verändert sich dessen Masse nicht: Es bleibt bei der sog. Ruhemasse. Die ist invariant gegen jede Koordinatentransformation zwischen Inertialsystemen.

Ja, aber, wie erwähnt, nur vom Labor-System = Beobachtersystem aus betrachtet.

Damit hat das ganz und gar nichts zu tun.

Gruß
Metapher

#3

hallo metapher

danke für deinen beitrag und mir bei der entwirrung zu helfen.

das inertialsystem - ich hoffe das begreife ich irgendwann…

…weil die masse des beschleunigten objektes (durch zugabe von energie) zunimmt und deshalb unendlich wird?

aus der sicht des objektes bleibt es selbst im stillstand, selbe masse, selbe zeit, aber alles andere bewegt sich (weg/vorbei oder sonstwie)?

zu meiner frage: hat damit auch alle materie die sich relativ zu anderer masse in bewegung befindet eine andere gravitation?
Ja, aber, wie erwähnt, nur vom Labor-System = Beobachtersystem aus betrachtet.

JA? wirkt diese beschleunigte masse mit anderer gravitation in meinem inertialsystem?

#4

Hallo,

Du darfst Dir die „Massenzunahme“ jetzt nicht so vorstellen, dass der Körper immer schwerer (und vielleicht auch noch dicker) wird. Du kannst ja den immer schneller werdenden Körper ja auch nicht mal schnell auf eine Waage legen…
Gemeint ist hier die träge Masse. Die ist ein Maß dafür, wie schwer es ist, den Bewegungszustand eines Körpers zu verändern. Und wenn der Körper schon nahe an der Lichtgeschwindigkeit ist, ist es eben ganz schwer, ihn noch schneller zu machen.
Insofern ist diese Massenzunahme eher eine Rechengröße, und eben auch die dann immer höher werdende nötige Energie.

Gruß
Olaf

#5

Hallo

so schwer ist dieser begriff nicht zu begreifen: Es ist ein unbeschleunigtes, also in gleichförmiger Bewegung befindliches Koordinatensystem.

Vielleicht nützen dir einige Passagen meiner Antworten in → diesem Thread (vor 16 Jahren) zur Speziellen (SRT) und Allgemeinen Relativitätstheorie (ART).

Ja, bei v → c, wobei v die Relativgeschwindigkeit zwischen beiden Systemen (zwischen Labor und beschleunigtem Teilchen) ist.

Ja. Die Berechnung der Bewegungsgrößen zwischen beiden Systemen (wechselweise) geschieht mit Hilfe der sog. → Lorentztransformation.

Wie schon gesagt, ja. Die Äquivalenz von träger und schwerer Masse ist eines der fundamentalen Axiome der ART,

Ja. Das war ja beim Start des → LHC am CERN, wo Protonen mit einer Energie von 7 TeV (= 14 TeV im Laborsystem = Schwerpunktsystem) aufeinander geschossen werden, der Anlaß für manche Sorge der nicht fachlich kundigen Öffentlichkeit, daß dabei Mini-Black Holes entstehen könnten. Black Holes sind Gravitationskollapse.

Gruß
Metapher

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#6

Hallo OlafG,

wie bereits Metapher geschrieben hatte, ist die vom bewegten Objekt ausgeübte Schwerkraft ebenfalls erhöht. Vergleiche z.B. Olson & Guarino (1985). „Measuring the active gravitational mass of a moving object“

„If the relativistic increase in active gravitational mass is measured by the transverse (and longitudinal) velocities which such a moving mass induces in test particles initially at rest near its path, then we find […] that Mrel=γ(1+β²)M.“

Grüße, Wizzy

#7

hallo metapher,

danke für deine antwort und die links, die sind sehr aufschlussreich. lorenz ist mir leider ein paar stufen zu hoch.

das innertialsystem ist also eigentlich ein bezugssystem für ALLE objekte die sich im universum in gleicher geschwindigkeit bewegen, unabhängig von der richtung?

gravitation ist also „nur“ die verbogene raumzeit die zwischen 2 massen entsteht. da raum und zeit eins sind, überlege ich wie damit anziehung zu einem zeitpunkt eine bestimmte distanz hat und etwas weniger zu einem späteren zeitpunkt, dafür mehr verbogener raum :wink: