Krümmung der Raumzeit

hey ho,

meine Fragen:

  1. Wieso ist die Raumzeit im Umfeld eines Planeten gekrümmt? hat das mit der Schwerkraft oder der Dichte eines Planeten zu tun? woran liegt das?

  2. die Zeiteinstellungen eines Satelliten unterscheiden sich ja von der der Erde, da dieser ja näher an der Sonne liegt, und somit das Licht früher bei ihm ist als bei uns auf der Erde. Ist das überhaupt wahr oder liegt das auch an der Krümmung der Raumzeit? reicht das Ausmaß der Raumzeitkrümmung überhaupt weit genug um den Satelliten zu erreichen?

Ich hoffe ich hab mich verständlich genug ausgedrückt, aber ich bin leider nicht sehr bewandert in diesem Bereich.

LG

  1. Wieso ist die Raumzeit im Umfeld eines Planeten gekrümmt?
    hat das mit der Schwerkraft oder der Dichte eines Planeten zu
    tun? woran liegt das?

Massen krümmen den Raum. Die Schwerkraft ist im Prinzip nur ein Effekt dieser Raumkrümmung. Wie stark die Krümmung (und damit die Schwerkraft ist) ist, hat natürlich mit der Masse und auch mit der Dichte des Planeten zu tun.

  1. die Zeiteinstellungen eines Satelliten unterscheiden sich
    ja von der der Erde, da dieser ja näher an der Sonne liegt,
    und somit das Licht früher bei ihm ist als bei uns auf der
    Erde. Ist das überhaupt wahr oder liegt das auch an der
    Krümmung der Raumzeit?

Also ein Satellit liegt nicht näher an der Sonne. Der Satellit kreist ja um die Erde, und wenn er auf der sonnenabgewandten Seite ist, dann ist er logischerweise weiter von der Sonne entfernt. Das kann also nichts damit zu tun haben.

Dass die Zeit in Satelliten langsamer geht, hat mit zwei Effekten der speziellen und der allgemeinen Relativitätstheorie zu tun.
Der eine Effekt ist die Krümmung der Raumzeit und dieser wird in der Allgemeinen Relativitätstheorie beschrieben. In stark gekrümmten Räumen geht die Zeit langsamer. Da der Satellit aber weiter von der Erde weg ist, ist die Krümmung dort schwächer und deshalb vergeht die Zeit dort schneller.
Der andere Effekt ist ein Effekt der Speziellen Relativitätstheorie und hängt damit zusammen, dass bewegte Uhren langsamer gehen als ruhende. Aus diesem Grund geht die Uhr im Satelliten wieder langsamer.

Welcher der beiden Effekte dabei überwiegt, hängt mit der Bahnhöhe, also dem Abstand zur Erde zusammen.

reicht das Ausmaß der Raumzeitkrümmung
überhaupt weit genug um den Satelliten zu erreichen?

Sicher. Die Raumkrümmung reicht sogar viel weiter. Selbst bis zur Venus oder zum Mars reicht die Raumkrümmung. Im Prinzip reicht sie überall dort hin, wo die Anziehungskraft der Erde auch hinreicht. Sie wird nur mit dem Quadrat zum Abstand schwächer.

Hallo,

wenn’s weiterhilft, der kleine Abschnitt ‚Relativistische Effekte‘
http://www.kowoma.de/gps/Fehlerquellen.htm

(Ich versuche gar nicht, Raumzeit zu verstehen …)

Grüße Roland

Jede Masse krümmt die Raumzeit, auch die Erde. Die Dichte ist unwesentlich, eine Erde aus Styropor mit derselben Masse hätte die selbe Anzeihungskraft - auf Objekte, die dann noch außerhalb wären :wink:

Die Zeit vergeht in einer Umlaufbahn schneller - weil weiter außerhalb des Scherefeldes - allgemeine Relativitätstheorie. Andererseits velangsamt eine schnelle Fortbewegung die Zeit (s. Zwillingsparadoxon oder Planet der Affen) - sppezielle Relativitätstheorie. In Summe also: keine Ahnung, such selbst!

Ein Satellit um die Erde ist im Schnitt praktisch in Schnitt so nah bei der Sonne wie die Erde - spielt also keine Rolle.