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973
Anmeldedatum: 01.05.2010 Beiträge: 502 Wohnort: 973
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Verfasst am: 09.08.2010, 14:36 Titel: |
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Es ist zu erwarten, daß sich jedenfalls in 1. Ordnung solche Bewegungs- und beschleunigungs-Effekte wegtransformieren, die andernfalls ein absolutes System auszeichnen würden. Folglich auch die Strahlung die ein mitbeschleunigter Beobachter sieht - ebenso wie ein mitruhender Beobachter. Versuch noch mal meinen ersten post nachzuvollziehen. |
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JoAx
Anmeldedatum: 28.04.2009 Beiträge: 62
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Verfasst am: 09.08.2010, 14:38 Titel: |
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Hallo El Cattivo!
El Cattivo hat Folgendes geschrieben: |
Mein Punkt ist der: Wenn deine Folgerung richtig wäre, sprich die Strahlung wäre wegtransformierbar, dann könnte man durch bloße Wahl des Bezugssystem einen Energiestrom generieren oder vernichten. Denn Strahlung ist nicht weiter als ein Energiestrom. Genau das erscheint mir völlig unplausibel.
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Vlt. ist meine Sichtweise auch unzulässig, und genau das will ich herausfinden.
Energie ist ja auch relativ. Nehmen wir die kinetische Energie als Beispiel.
Abhängig vom BS kann sie unterschiedliche Werte annehmen, zwischen ∞ und 0. Richtig?
Was heisst - durch bloße Wahl des Bezugssystem einen Energiestrom generieren oder vernichten?
Das klingt so, als ob es einfach (ohne Energieaufwand) wäre.
Und wie könnte die "blosse Wahl eines BS" in Natura aussehen?
Man muss beschleunigen. Und speziell in diesem Fall - ununterbrochen beschleunigen, um das BS (blos) zu halten.
Es wird wohl auch kein Euklidisches und auch kein Pseudoeuklidisches BS sein.
Abhängig von der Position zur (beschleunigten) Ladung müsste auch die
Richtung der Beschleunigung unterschiedlich sein. (Um der Strahlung zu "entfliehen".)
?
Gruss, Johann |
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973
Anmeldedatum: 01.05.2010 Beiträge: 502 Wohnort: 973
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Verfasst am: 09.08.2010, 14:47 Titel: |
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JoAx hat Folgendes geschrieben: |
Was heisst - durch bloße Wahl des Bezugssystem einen Energiestrom generieren oder vernichten?
Das klingt so, als ob es einfach (ohne Energieaufwand) wäre.
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Das kannst du ja sowieso. beweg dich einfach, dann ist ein liegengebliebenes Objekt oder Elektron relativ zu dir ein Masse- /Energie- und Ladungs-Strom |
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JoAx
Anmeldedatum: 28.04.2009 Beiträge: 62
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Verfasst am: 09.08.2010, 15:05 Titel: |
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Hallo 973!
973 hat Folgendes geschrieben: |
Das kannst du ja sowieso. beweg dich einfach, dann ist ein liegengebliebenes Objekt oder Elektron relativ zu dir ein Masse- /Energie- und Ladungs-Strom |
Eben. Solange man nur mit IS-en zu tun hat, ist so etwas schon selbstverständlich.
Bei beschleunigten BS-en ist es wohl nicht so durchsichtig, oder ich mache immer noch einen Gedankenfehler. (?)
Und bei em. Strahlung hat man ausschliesslich mit "beschleunigten BS-en" zu tun. ???
Gruss, Johan |
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Barney
Anmeldedatum: 19.10.2008 Beiträge: 1538
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Verfasst am: 09.08.2010, 15:13 Titel: |
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973 hat Folgendes geschrieben: | Versuch noch mal meinen ersten post nachzuvollziehen. |
Hallo 973,
ich persönlich fände es wesentlich interessanter zu wissen, wie der metrische Tensor eines homogenen Gravitationsfeldes aussieht (s. El Cattivos Vorschlag einer massiven Hohlkugel). Man könnte dann eventuell das em-Feld eines darin ruhenden Elektrons ausrechnen.
MfG |
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El Cattivo
Anmeldedatum: 22.04.2007 Beiträge: 1556
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Verfasst am: 09.08.2010, 15:23 Titel: |
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JoAx hat Folgendes geschrieben: | [...]Nehmen wir die kinetische Energie als Beispiel.
Abhängig vom BS kann sie unterschiedliche Werte annehmen, zwischen ∞ und 0. Richtig?[...] |
Hallo Johann,
Füge noch eine Messeinrichtung hinzu. Dann stimmt es so nicht mehr. Dann ist die bestimmende Größe erstmal die Geschwindigkeitsdifferenz. Diese bleibt bei der Galileitrafo invariant. Die bei der Messeinrichtung ankommende Energie bleibt invariant und kann nicht wegtransformiert werden.
Gleiches gilt bezüglich der Energie auch bei der Lorentztrafo. Dort ist zwar die Geschwindigkeitsdifferenz nicht mehr invariant, aber der Impuls ist ebenfalls variabel. Und zwar genau so, das sich energetisch letzlich nichts ändert. Kollidieren zwei Objekte wird stets die gleiche Energie umgesetzt, unabhängig von der Wahl des Inertialsystems.
Fügen wir also zur beschleunigten Ladung, noch eine Messeinrichtung hinzu. Sprich, es wird durch Strahlung Energie übertragen.Von der beschleunigten Ladung zur Messeinrichtung. Wenn du sagst, die Strahlung verschwindet einfach durch geschickte Wahl des Bezugssystems, dann funktioniert obiges nicht mehr. Durch geschickte Wahl des Bezugsystems generiere ich dann eine beim Empfänger ankommende Energie oder vernichte sie.
JoAx hat Folgendes geschrieben: | Und bei em. Strahlung hat man ausschliesslich mit "beschleunigten BS-en" zu tun. ??? |
Nein. Man kann die beschleunigte Ladung einfach durch ein Inertialsystem beschreiben. Das Bezugssystem ist ja frei wählbar. Typischer Weise wählt man das Bezugssystem einfach so, dass es inertial ist. Problem gelöst. Zumindest für einem Ingenieur.
mfg |
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JoAx
Anmeldedatum: 28.04.2009 Beiträge: 62
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Verfasst am: 09.08.2010, 16:24 Titel: |
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Hallo El Cattivo!
El Cattivo hat Folgendes geschrieben: |
Füge noch eine Messeinrichtung hinzu. Dann stimmt es so nicht mehr. Dann ist die bestimmende Größe erstmal die Geschwindigkeitsdifferenz. Diese bleibt bei der Galileitrafo invariant. Die bei der Messeinrichtung ankommende Energie bleibt invariant und kann nicht wegtransformiert werden.
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Es kann also kein IS gewählt werden, in dem die Messvorrichtung eine Geschwindigkeitsdifferenz gleich Null misst?
El Cattivo hat Folgendes geschrieben: |
Fügen wir also zur beschleunigten Ladung, noch eine Messeinrichtung hinzu.
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In Ordnung. Und diese Messvorrichtung soll bitte die beschleunigte Ladung als ruhend "wahrnehmen".
El Cattivo hat Folgendes geschrieben: |
Durch geschickte Wahl des Bezugsystems generiere ich dann eine beim Empfänger ankommende Energie oder vernichte sie.
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Ich glaube, dass wir da aneinander vorbei reden.
Wenn man zur Aufgabe hat den Strom zu berechnen, dass von einem Generator produziert wird, mit definierten Magnetfeldstärke, Anzahl der Windungen der Spule und Drehzahl, dann kann man ein BS so geschickt wählen, dass die Rechnung möglichst einfach ist. Hier wäre aber die Aufgabe damit vergleichbar, die Drehzahl zu finden, bei der kein Strom generiert wird, und das ist schlicht dann gegeben, wenn die Spule sich nicht bewegt (relativ zum Magnetfeld). So verstehe ich das.
El Cattivo hat Folgendes geschrieben: |
Nein. Man kann die beschleunigte Ladung einfach durch ein Inertialsystem beschreiben. Das Bezugssystem ist ja frei wählbar. Typischer Weise wählt man das Bezugssystem einfach so, dass es inertial ist.
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Genau. Aber damit beschreibt man ja auch das, was in einem IS "gesehen" wird, und nicht, wie es aus einem beschleunigten BS heraus "aussieht".
Ingeneurssicht hin oder her.
Man könnte es ja auch so sehen (aus Sicht eines Ingeneurs). Diese Strahlung, wenn es sie im BS der Rakete tatsächlich gäbe, könnte ja "Recycelt", und für die Beschleunigung der selben Ladung wiederverwendet werden. Man bräuchte im Grenzfall keine Energie um die Ladung zu beschleunigen.
Gruss, Johann |
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973
Anmeldedatum: 01.05.2010 Beiträge: 502 Wohnort: 973
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Verfasst am: 09.08.2010, 17:54 Titel: |
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@JoAX: Natürlich wirst du in einem Kasten der beschleunigt wird oder aber zBsp auf der Erdoberflâche Schwerkraft erleidet, diese Beschleunigung messen - aber dadurch eben keine Strahlung zu einem ebenso von der Beschleunigung betroffenen Beobachter, ebenso wie dadurch zu ihm auch keine Relativbewegung auftritt, und auch keine Dopplerverschiebung mit zunehmender Relativ-Geschwindigkeit oder sonstige optische Effekte; Strahlung und solche Effekte treten aber zu einem nicht mitbeschleunigenden 'äußeren' Beobachter auf.
Jedenfalls für die Schwerbeschleunigung im auf der Erdoberfläche liegenden Kasten ist das notorisch und wird auch nicht im Anfangs-Post bestritten. Ohne es nachzurechnen, meine ich, das ist (entgegen wie im zweiten Teil des Anfangs-Post vermutet) nicht anders im Falle einer Beschleunigung des Kastens - sei es horizontal, sei es vertikal gegen den freien Fall und um den auszugleichen. Nämlich in diesem letzten Fall resultiert das darin, daß (bei Beschleunigung gegen das frei fallende Initialsystem nach oben gleich der Schwerebeschleunigung um den Fall aufzuheben) der Kasten gleichhoch neben dem auf der Erdoberfläche stehenden bleibt, wo ja wie gesagt der Beobachter drin keine Strahlung sieht; im frei fallenden Kasten als Initialsystem (Beschleunigung zu Initialsystem gleich 0) sieht der Beobachter drin auch keine Strahlung; folglich bei beliebiger Beschleunigung gleich X von Ladung und Beobachter zusammen, sieht der beobachter keine Strahlung. Hoffentlich hab' ich's damit nochmal verständlich erklärt.
'Aber damit beschreibt man ja auch das, was in einem IS "gesehen" wird, und nicht, wie es aus einem beschleunigten BS heraus "aussieht" '. -- Ja eben; ein mit der Ladung mitbeschleunigter Beobachter sieht keine Strahlung, ein nicht mitbeschleunigter sieht eine.
@barney: Gravitation und Äquivalenzprinzip sind hier scheinbar nebensächlich, die Frage ist, ob ein mit der Ladung gleichermaßen mitbeschleunigter Beobachter (egal warum beschleunigt) eine Strahlung sieht oder nicht, anders als der nicht mitbeschleunigte. M.E. nicht - weshalb es sogar überflüssig ist darüber nachzudenken, ob der nicht mitbeschleunigte Beobachter überhaupt eine sieht (wie manche Leute oben bestreiten) - wenn nicht, ist das ganze Problem sowieso nichtexistent.
Freilich gilt das alles nur 1. Ordnung (ohne Gezeitenkräfte; ohne krümmungsabhängige Effekte), auch ohne Quanteneffekte usw. |
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JoAx
Anmeldedatum: 28.04.2009 Beiträge: 62
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Verfasst am: 09.08.2010, 18:26 Titel: |
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Hallo 973!
Auch wenn ich es noch nicht gesagt habe, ich stimme dir schon seit längerem zu.
"Mein" Vorgehen mag vlt. etwas umständlich sein, aber ich denke, dass
dieses letzten Endes auch in Ordnung geht.
Gruss, Johann |
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Barney
Anmeldedatum: 19.10.2008 Beiträge: 1538
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Verfasst am: 09.08.2010, 19:17 Titel: |
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973 hat Folgendes geschrieben: | @barney: Gravitation und Äquivalenzprinzip sind hier scheinbar nebensächlich, die Frage ist, ob ein mit der Ladung gleichermaßen mitbeschleunigter Beobachter (egal warum beschleunigt) eine Strahlung sieht oder nicht, anders als der nicht mitbeschleunigte. M.E. nicht - weshalb es sogar überflüssig ist darüber nachzudenken, ob der nicht mitbeschleunigte Beobachter überhaupt eine sieht (wie manche Leute oben bestreiten) - wenn nicht, ist das ganze Problem sowieso nichtexistent. |
Hallo 973,
ich denke man sollte schon davon ausgehen, dass linear beschleunigte Ladungen strahlen. Alleine schon deswegen, weil es in dem Buch von T. Fließbach entsprechende Formeln gibt. Wir haben Karls Frage also noch nicht vollständig beantwortet, obwohl wir schon einige wichtige Punkte gesammelt haben.
Zusätzlich möchte ich deswegen noch kurz auf Karls letzten Beitrag (s. S. 4) eingehen. Der erste Preprint ist http://xxx.lanl.gov/abs/gr-qc/0006037 und hat den Titel "EQUIVALENCE PRINCIPLE AND RADIATION
BY A UNIFORMLY ACCELERATED CHARGE". Das passt sehr gut zu diesem Thema und in der Einleitung befindet sich z.B. der folgende Satz:
Zitat: | Detecting photons or electromagnetic waves is not absolute, it depends both on the electromagnetic field and on the state of motion of the antenna. |
Um das Thema in allen Details zu erfassen, müsste man sich also auch noch Gedanken über den Nachweis möglicher em-Strahlung machen und auch wie dieser Nachweis vom Bewegungszustand des Nachweisgerätes (Antenne) abhängt oder den verlinkten Preprint genauer ansehen.
MfG |
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973
Anmeldedatum: 01.05.2010 Beiträge: 502 Wohnort: 973
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Verfasst am: 09.08.2010, 19:36 Titel: |
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Ich hab nur die Einleitung überflogen, aber demnach ist es so wie ich sage, daß ein mitbeschleunigter Beobachter keine Strahlung sieht ... Wenn ich Zeit habe, lese ich den Artikel mal genauer. Notfalls müsste man es einfach beobachten - wobei ich mir vorstellen kann daß das schon gemacht wurde, du könntest mal nach Beobachtungen statt nach Theorien dazu googeln
Allgemein müssen wir bedenken: die Lorenzinvarianz und SRT soll ja gerade verhindern, das ein absolutes System oder gar Äther vorhanden ist, und erreicht das auch, nicht nur bzgl. der Mechanik sondern auch bzgl des Elektromagnetismus, daher ist es Unsinn unterscheiden zu wollen welche beschleunigung durch die Masse und welche durch die Ladung kommt, sowie irgendwas zuzulassen was ein System auszeichnen würde; ferner soll es bei den hiesigen Betrachtungen nicht um Quanten-Effekte gehen, sodas wir bei manchen Effekten die solche einbeziehen, vorsichtig sein müssen.
PS: Ich hab den Artikel gerade mal bis S. 2 überflogen, demnach sind die meisten Autoren die sauber unterschieden 'mitbeschleunigte / mit-von-gravitation-betroffene Beobachter versus ruhende inkl. eMntfernte Beobachter' der Meinung daß Erstere keine Strahlung sehen, deshalb gibt es kein Problem mit dem Ä-Prinzip. Das meine ich auch. Und soweit einige Autoren meinen, daß bei gleichförmig beschleunigter Ladung auch ruhende / entfernte Beobachter keine Strahlung sehen da keine ausgesendet wird (wo ich anderer Meinung bin), taucht wie gesagt das ganze Problem nicht auf. |
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Barney
Anmeldedatum: 19.10.2008 Beiträge: 1538
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Verfasst am: 09.08.2010, 20:46 Titel: |
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973 hat Folgendes geschrieben: | du könntest mal nach Beobachtungen statt nach Theorien dazu googeln |
die Suche nach "equivalence AND principle AND charge" bringt Karls Link. Nimmt man zur Suche noch "measurement" dazu bekommt man den hier.
Zitat: | The experiment for freely falling electrons carried out by Witteborn and Fairbank [Witteborn, F.C., Fairbank, W.M. Experimental comparison of the gravitational force on freely falling electrons and metallic electrons. Phys. Rev. Lett., 19, 1049, 1967] with an accuracy of 0.1 is the only one cited in literature |
(fett von mir), womit wir schon wieder bei "deinem Lieblingsthema" wären: Unmengen von Theorie und kaum Experimente dazu. Die im Zitat erwähnte Quelle habe ich lustigerweise erst gestern gelesen und hier grob zusammengefasst.
MfG |
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zeitgenosse
Anmeldedatum: 21.06.2006 Beiträge: 1811
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Verfasst am: 09.08.2010, 21:59 Titel: |
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Zitat: | Barney:
...ich denke man sollte schon davon ausgehen, dass linear beschleunigte Ladungen strahlen. Alleine schon deswegen, weil es in dem Buch von T. Fließbach entsprechende Formeln gibt. |
Dass linear beschleunigte Ladungen strahlen ist hier nicht die zentrale Frage (das tun sie zweifellos), sondern ob sie auch dann strahlen, wenn sie nicht einem elektrischen Beschleunigungsfeld unterworfen sind. Hier gehen die Meinungen bekanntlich auseinander, wobei ich selbst davon ausgehe, dass sie dann nicht strahlen. Ein wesentlicher Aspekt dabei ist, dass es sich beim Äquivalenzprinzip der ART um eine lokal begrenzte Umgebung handelt, weil nur dann gewährleistet ist, dass ein der Beschleunigung adäquates Gravitationsfeld homogen ist. Ein Teilnehmer meint dazu, dass ein entfernter nicht mitbewegter Beobachter ein Strahlungsfeld sieht. Eine Möglichkeit, die nicht gänzlich auszuschliessen ist. Andererseits erkennen wir aus dem Trouton-Noble-Versuch (der wie das Michelson-Experiment zu den fundamentalen Test's der SRT zählt), dass eine ohne ein äusseres elektrisches Feld bewegte Ladung kein Magnetfeld generiert. Somit notabene auch kein elektromagnetisches Strahlungsfeld!
Zitat: | The experiment for freely falling electrons carried out by Witteborn and Fairbank [Witteborn, F.C., Fairbank, W.M. Experimental comparison of the gravitational force on freely falling electrons and metallic electrons. Phys. Rev. Lett., 19, 1049, 1967] with an accuracy of 0.1 is the only one cited in literature...
Eigentlich müssten zu all diesen Geschichten, diejenigen etwas sagen können, die an einem größeren Teilchenbeschleuniger arbeiten. Auch dort sind ja die beschleunigten Ladungen (z.B. Elektronen oder Positronen) in einem Metallzylinder dem Schwerefeld der Erde ausgesetzt. Gerade die Strahlkorrekturen von Positronenbündeln müssten hier auch sehr interessant sein. Man müsste an den Beschleunigern zumindest sehen können, dass Positronen während ihres Fluges im Beschleuniger nach unten und nicht nach oben fallen.
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Es handelt sich bei diesen "Metallzylindern" um Hohlraumresonatoren, die eine Phasenfokussierung (Bunching) bewirken. Frei fallende Elektronen kommen darin eigentlich nicht vor. Die Resonatoren (Cavities) sind zudem horizontal ausgerichtet, so dass das Schwerefeld nicht frei durchströmt, wie dies bei einem senkrecht stehenden Rohrstück (Hohlzylinder) der Fall ist. Eine Beschleunigungsstrecke eines Teilchenbeschleunigers kann deshalb nicht ohne Weiteres mit dem Equipment des diskutierbaren Experimentes verglichen werden. Doch interessant ist der Versuch von Witteborn und Fairbank zweifellos, weil er m.E. auf eine noch nicht genügend erforschte physikalische Wirklichkeit hinweist. Ich denke dabei selbstverständlich auch an neuartige Antriebstechnologien für Flugkörper.
Gr. zg _________________ Make everything as simple as possible, but not simpler! |
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973
Anmeldedatum: 01.05.2010 Beiträge: 502 Wohnort: 973
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Verfasst am: 09.08.2010, 22:22 Titel: |
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Ja, zweifelsohne ist das Äquivalenzprinzip von der Gravitation abhängig. Aber ich habe oben versucht zu verdeutlichen, daß das hiesige Problem garnicht von der Gravitation abhängt, sondern davon, ob mitbeschleunigte Beobachter überhaupt Strahlung sehen, egal wo die Beschleunigung herkommt.
Außerdem solltest du dir überlegen, ob du grundsätzlich Mischungen zwischen Gravitation und Elektrodynamik zuläßt/willst oder nicht. Deine Ablehnung der Strahlung weil dafür das Äquivalenzprinzip nicht gilt bedeutet nein, deine Anmerkungen des Antriebes eher ja. Ich persönlich habe eine starke Abneigung gegen Theorien vom Typ daß elektromagnetische Effekte die Gravitation 'aufheben' oder 'abschirmen' könnten, anders als die ganz normale Wirkung einer stärkeren Kraft X gegen eine andere Y wie bei normalem Antrieb.
Was dagegen normal und zu erwarten ist, ist daß vom nicht-mitbewegten Beobachter aus gesehen die Strahlung der sie erzeugenden Beschleunigung entgegenwirkt, wie bei allen Induktionsarten, schon damit sich der Effekt nicht aufschaukelt - aber das hat nichts speziell damit zu tun, ob das Elektron frei fällt, oder horizontal beschleunigt. Ich würde außerdem, da die RT nur in 1. Ordnung additiv ist, vermuten, daß in 2. ordnung mit der Beschleunigung und beim Fall auch mit der Distanz auch eine Strahlung zum mitbeschleunigenden Beobachter auftritt, aber da man je nach Annahmen schon in 1. Ordnung unterschiedlicher Meinung zu sein scheint, hat es wenig Zweck darüber zu spekulieren.
Aber faktisch weiß ich es auch nicht, und was ich hier sage, ist nur meine erste Meinung zu der Frage, und es ist total möglich daß ich mich irre. I.A. der kontroversen Theorie dazu, würde ich aber primär nach Beobachtungen dazu suchen, bzw wenn ich die Mittel hätte, kurzerhand machen. |
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Barney
Anmeldedatum: 19.10.2008 Beiträge: 1538
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Verfasst am: 04.10.2010, 22:39 Titel: |
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Barney 05.08.2010, 21:45 hat Folgendes geschrieben: | nach zwei geschickten Umformungen der zwei kovarianten Gleichungen sieht man übrigens sehr leicht, dass bei Verwendung der Schwarzschildmetrik und der bekannten Schwarzschild-Koordinaten, die zwei kovarianten Gleichungssysteme direkt in die Maxwell-Gleichungen in Kugelkoordinaten übergehen. Man kann also rein formal alle Lösungen der Maxwell-Gleichungen unmittelbar auf ein statisches, kugelsymmetrisches G-Feld übertragen. Bei der Deutung dieser Lösungen darf man dann jedoch nicht die veränderten, raumzeitlichen Bedingungen vergessen. Sonst würden die freien Wellenlösungen auch nicht mit den Null-Geodäten übereinstimmen. |
Wie man mathematisch gesehen von den freien Wellenlösungen der kovarianten Gleichungen auf die Nullgeodäten der ART kommt, zeigt übrigens W. Gordon am Ende dieser Veröffentlichung in den Annalen der Physik aus dem Jahr 1923. Das Paper ist wegen der vielen Variationsableitungen am Anfang nicht gerade leicht zu lesen.
MfG |
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