Eine Verständnisfrage zur ART
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Barney



Anmeldedatum: 19.10.2008
Beiträge: 1538

BeitragVerfasst am: 08.12.2013, 09:05    Titel: Antworten mit Zitat

Barney 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.

Ich habe inzwischen festgestellt, dass ich bei diesem Vorschlag fälschlicherweise die Wirkung des em-Feldes auf die Metrik vernachlässigt habe. Der Vorschlag geht damit (wie Nathan korrekt angemerkt hat) formal zwar tatsächlich weit über das Thema hinaus, aber die dadurch neu aufgeworfenen Fragen sind deswegen nicht unbedingt uninteressant.

Der Auslöser für diesen Nachtrag ist eine [url=http://astronews.com/forum/showthread.php?7215-Schwarze-L%F6cher-sind-absolut-t%F6dliche-Fehlkonstruktionen!&p=98947#post98947]Frage aus dem Nachbarforum[/url]

09c hat Folgendes geschrieben:
Gravitationswellen entstehen laut Theorie wenn Massen ihre kinetische Energie ändern. Ein Photon, das sich dem Ereignishorizont nähert ändert seine kinetische Energie unendlich stark. Es müsste entsprechend starke Gravitationswellen abschicken. Das passiert offensichtlich nicht. Wenn aber die Konstanz der Gesamtenergie zutrifft, dann gibt es keinen äußeren Effekt. Dann bleibt aber die Frage nach den Gravitationswellen.
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Herr Senf



Anmeldedatum: 12.05.2012
Beiträge: 249

BeitragVerfasst am: 08.12.2013, 22:25    Titel: ich nix verstehen Antworten mit Zitat

Ich lese auf astronews nur mit, enthalte mich aber dort der Stimme.
Die kleine Aufregung um die schwarzen Löcher kann ich nicht nachvollziehen, in Variationen gab's die schon ergebnislos vor irgendwelchen 7 Jahren auf universum.de und quanten.de, aktuell stolpern auch die Mahags drüber.
Nach kurzem Überflug sieht es so aus, daß Metriken und Bezugssysteme in einen Topf geworfen und gut geschüttelt werden. Man greift sich Ergebnisse einer Betrachtung und interpretiert in einem anderen Modell mit den dann dort falschen Annahmen weiter (?), und wundert sich über Widersprüche.
Nichtrotierende, neutrale Schwarze Löcher sind eindeutig nur durch ihre Masse bestimmt, und die ist endlich (Haarlosigkeit), was soll da bei r>0 unendlich werden?
Der Ereignishorizont ist nur eine Koordinatensingularität für den äußeren Beobachter (Ereignisse verblassen) und keine intrinsische wie für r=0.
Gravitationswellen entstehen durch beschleunigte Massen und kräuseln die Raumzeit, das System verliert Energie, die ist bezugssystemabhängig.
Wo beschleunigt das "Photon", auch wenn es Energie (Blauverschiebung) gewinnt, von außen sieht man's trotzdem rot.
Im Gegenteil, das "Photon" wird im Schwerefeld durch den Shapiro-Effekt sogar verzögert c(M,r)<c(in).
Die Gravitationswelle ist eine Fluktuation des metrischen Tensors und tritt bei spärisch symmetrischen Masseverteilungen nicht auf. ...MfG
_________________
ich muß auch mal was dazu sagen
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Herr Senf is offline Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden
Barney



Anmeldedatum: 19.10.2008
Beiträge: 1538

BeitragVerfasst am: 09.12.2013, 00:39    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Herr Senf,

Herr Senf hat Folgendes geschrieben:
Die Gravitationswelle ist eine Fluktuation des metrischen Tensors und tritt bei spärisch symmetrischen Masseverteilungen nicht auf. ...MfG

in dem skizzierten Szenario hat man genaugenommen keine sphärisch symmetrische Masseverteilung, weil man zusätzlich noch das em-Feld des Photons hat. Damit darf man genaugenommen nicht mehr Vakuumlösungen der einsteinschen Feldgleichung verwenden. Das Photon erzeugt also seinerseits ein kleines Gravitationsfeld als Störung und man kann sich dann Gedanken darüber machen, wie dieses zusätzliche Gravitationsfeld und auch das em-Feld des Photons nun genau aussieht. Man sollte dabei ein beobachterabhängiges Ergebnis bekommen, das für einen stationären Beobachter in der Energie des Photons wegen der Blauverschiebung divergiert.

Das alles ist sicherlich nicht übermäßig aufregend, aber zumindest ein netter Zeitvertreib.
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Barney



Anmeldedatum: 19.10.2008
Beiträge: 1538

BeitragVerfasst am: 24.04.2014, 22:23    Titel: Antworten mit Zitat

Barney hat Folgendes geschrieben:
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.

Der zweite Satz ist natürlich/leider ziemlicher bis kompletter Unsinn. Ich habe das in der Eile mit einem anderen Paper verwechselt.
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ralfkannenberg



Anmeldedatum: 22.02.2006
Beiträge: 4788

BeitragVerfasst am: 25.04.2014, 09:38    Titel: Antworten mit Zitat

Barney hat Folgendes geschrieben:
Ich habe das in der Eile mit einem anderen Paper verwechselt.

Hallo Barney,

könntest Du bitte aus Gründen der Vollständigkeit dieses andere Paper auch referenzieren ?

Einfach für den Fall, dass hier jemand zu einem späteren Zeitpunkt nochmals alles gerne nachlesen möchte.


Freundliche Grüsse, Ralf
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Barney



Anmeldedatum: 19.10.2008
Beiträge: 1538

BeitragVerfasst am: 25.04.2014, 18:28    Titel: Antworten mit Zitat

ralfkannenberg hat Folgendes geschrieben:
könntest Du bitte aus Gründen der Vollständigkeit dieses andere Paper auch referenzieren ?

Hallo Ralf,

zum einen fnde ich das andere Paper gerade nicht mehr, zum anderen ging es da, wenn ich mich recht erinnere, vom Thema her um etwas ganz anderes.
MfG
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Jens Blume



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Beiträge: 385

BeitragVerfasst am: 04.02.2018, 21:41    Titel: Antworten mit Zitat

973 hat Folgendes geschrieben:
Es ist nur wichtig, daß die Ladung beschleunigt, egal warum. ... Der mitbeschleunigte Beobachter (im Kasten) sieht obigen Überlegungen nach keine Strahlung, ... Der äusere Beobachter sieht sie, ...


Ja, so wird es sein. Interessanterweise können dann bei der beschleunigten wie auch bei der unbeschleunigten Bewegung em Stehwellen auftreten (Interpretation: Feldmitnahme).

Auf der Erdoberfläche sollten Elektronen thermisch strahlen (Elektronengas mit T > 0), da die Elektronen dann z. B. auf- und ab hüpfen befindet sich der Beobachter allerdings nicht mehr im selben Bezugssystem.
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Barney



Anmeldedatum: 19.10.2008
Beiträge: 1538

BeitragVerfasst am: 05.12.2019, 23:07    Titel: Re: Eine Verständnisfrage zur ART Antworten mit Zitat

Barney 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.

Hm. Das hat sich mittlerweile leider als Unsinn entlarvt: http://quanten.de/forum/showthread.php5?t=3738

Ich bitte meinen Irrtum zu entschuldigen.
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ralfkannenberg



Anmeldedatum: 22.02.2006
Beiträge: 4788

BeitragVerfasst am: 06.12.2019, 15:15    Titel: Re: Eine Verständnisfrage zur ART Antworten mit Zitat

Barney hat Folgendes geschrieben:
Hm. Das hat sich mittlerweile leider als Unsinn entlarvt: http://quanten.de/forum/showthread.php5?t=3738

Ich bitte meinen Irrtum zu entschuldigen.

Hallo Barney,

Dir und auch Tom danke schön für die Richtigstellung.


Freundliche Grüsse, Ralf
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Barney



Anmeldedatum: 19.10.2008
Beiträge: 1538

BeitragVerfasst am: 06.12.2019, 21:49    Titel: Re: Eine Verständnisfrage zur ART Antworten mit Zitat

ralfkannenberg hat Folgendes geschrieben:
Hallo Barney,

Dir und auch Tom danke schön für die Richtigstellung.

Sehr gern geschehen.

Das Thema wurde durch den Beitrag leider nicht viel weiter gebracht. Es ist aktuell nur ein Hinweis darauf, dass die Beschreibung des em-Feldes einer Ladung in einem Gravitationsfeld durch relativ komplizierte Gleichungen beschrieben wird.
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Solkar



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Beiträge: 293

BeitragVerfasst am: 06.01.2020, 15:20    Titel: Antworten mit Zitat

Dass eine relativ zu einem Beobachter O beschleunigte Ladung q ein Strahlungsfeld gem. der relativistischen Verallgemeinerung

\(\frac{d P}{d\Omega} = \frac{q^2}{4\pi c} \frac{|\vec{n} \times [(\vec{n} - \vec{\beta})\times \vec{\dot{\beta}}]|^2}{(1-\vec{n}\cdot \vec{\beta})^5},\) (I)

der Larmor-Formel¹, resp. bei Gleichrichtung von (3er-)Beschleunigungs- und Geschwindigkeitsvektoren einfach

\(\frac{dP}{d\Omega} = \frac{q^2a^2}{4\pi c^3}\frac{\sin^2 \theta}{(1-\beta \cos\theta)^5},\) (Ia)

mit θ als Winkel zum Beobachter,

erzeugt, lässt sich mit geringem Aufwand aus der Retardierung² des Skalarpotentials φ und des Vektorpotentials A herleiten (a.a.O.).

Die hier
zeitgenosse hat Folgendes geschrieben:
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.

aufgeworfene Frage stellt sich deshalb mEn nicht, da etwaige "elektrische Beschleunigungsfelder" bei den LWP² und Larmor gar nicht beitragen, sondern nur die Ladung q und sonst nur kinematische (β, dβ/dt) und geometrische (n, R) Größen.

Ebenso läßt sich aus (I) ablesen, dass das Strahlungsfeld insbesondere für einen mitbewegten, mitbeschleunigten Beobachter O', für den β = const = 0, somit auch dβ/dt = const = 0 gilt, verschwindet.

---

Dem hier
El Cattivo hat Folgendes geschrieben:
Mein Punkt ist der: Wenn [...] die Strahlung [...] wegtransformierbar [wäre], 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.

vorgebrachten phänomenologischen Einwand wurde bereits kinematisch begegnet, was aber mEn übrig bleibt ist die Frage,

wie sich O' ein positives Messerereignis bei O erklären kann, wenn in seinem Vergangenheitslichtkegel q niemals Strahlung emittiert hat.

=> Wie – überall, nicht nur innerhalb eines hinlänglich großen Integrationsbereiches – ungeladen kann O eigentlich sein, damit er die Strahlung detektieren kann?


¹ in CGS-Einheiten. Quellen: https://en.wikipedia.org/wiki/Larmor_formula, Johnson
² i.e. Liénard–Wiechert-Potentiale
_________________
Nein! Das ist bestimmt irgendwas mit Quanten!
Man muss das nämlich alles erstmal quantenmechanisch beurteilen, mit allem Drum und Dran...
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Barney



Anmeldedatum: 19.10.2008
Beiträge: 1538

BeitragVerfasst am: 16.01.2020, 21:00    Titel: Antworten mit Zitat

Solkar hat Folgendes geschrieben:
Ebenso läßt sich aus (I) ablesen, dass das Strahlungsfeld insbesondere für einen mitbewegten, mitbeschleunigten Beobachter O', für den β = const = 0, somit auch dβ/dt = const = 0 gilt, verschwindet.

Die LWPs werden nur im Rahmen der SRT abgeleitet. Insofern geht die Argumentation genau genommen am gestellten Thema teilweise vorbei.

Trotzdem ist der Hinweis darauf natürlich sehr willkommen und hilfreich.

Zitat:
https://en.wikipedia.org/wiki/Larmor_formula,

Das Komma hinter dem Link macht den Link kaputt: https://en.wikipedia.org/wiki/Larmor_formula
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Solkar



Anmeldedatum: 29.05.2009
Beiträge: 293

BeitragVerfasst am: 18.01.2020, 14:02    Titel: Antworten mit Zitat

Barney hat Folgendes geschrieben:
Solkar hat Folgendes geschrieben:
Ebenso läßt sich aus (I) ablesen, dass das Strahlungsfeld insbesondere für einen mitbewegten, mitbeschleunigten Beobachter O', für den β = const = 0, somit auch dβ/dt = const = 0 gilt, verschwindet.

Die LWPs werden nur im Rahmen der SRT abgeleitet. Insofern geht die Argumentation genau genommen am gestellten Thema teilweise vorbei.

Trotzdem ist der Hinweis darauf natürlich sehr willkommen und hilfreich.

Zitat:
https://en.wikipedia.org/wiki/Larmor_formula,

Das Komma hinter dem Link macht den Link kaputt: https://en.wikipedia.org/wiki/Larmor_formula


Dass Barney hier irrtümlich ein Labor, das qua Vorraussetzung

Karl hat Folgendes geschrieben:
Befindet sich mein Labor im gravitationsfreien Weltraum und wird mit g beschleunigt (vom Triebwerk)

abseits von Gravitationsfeldern gleichmäßig beschleunigt wird, offenbar nicht mit Mitteln der SRT behandelt sehen will, wird wohl der Semantik der Threadüberschrift geschuldet sein.

Die Semantik der Threadüberschrift aber ändert nichts der Physik des Ensembles, desweiteren gehört die notion lokaler¹ Lorentzrahmen bekanntlich gerade zum physikalischen und mathematischen Grundgerüst der ART.


@Barney: Für den Hinweis auf den Typo im Link danke ich Dir herzlich.

¹ den üblichen Sermon zum Begriff "lokal" in der ART setze ich bei den hier Beitragenden einstweilen als bekannt voraus.
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Solkar



Anmeldedatum: 29.05.2009
Beiträge: 293

BeitragVerfasst am: 18.01.2020, 14:57    Titel: Antworten mit Zitat

Um nun dies
Solkar hat Folgendes geschrieben:
was aber mEn übrig bleibt ist die Frage,
wie sich O' ein positives Messerereignis bei O erklären kann, wenn in seinem Vergangenheitslichtkegel q niemals Strahlung emittiert hat.

einmal weiterzuführen:

Es könnte sein, dass O' nur exakt¹ in einer mitgewegten Ebene S mit Normale n längs β, dβ/dt und Aufpunkt r(q) auch exakt¹ keine Strahlung "misst"². Für mathematisch ideal punktartig zusammenfallende q und O' wäre die Unterscheidung entbehrlich, aber schon für O' von Plancklänge nicht mehr. Für die Stahlungsbilanz bei O würde sich das Paradoxon dann auf den Zeitpunkt (i.e. kein dt) reduzieren, zu dem O die Ebene S durchstößt, und würde somit für O' maßtheoretisch auflösbar.

Das werde ich bei nächster Gelegenheit einmal zu formalisieren versuchen.

Edit 21. Januar 2020: Das könnte sich erledigt haben, siehe meinen nachfolgenden Beitrag.


¹ i.e. mathematisch exakt
² i.e. wie wir es für O' herausrechnen. Dass man real nicht mathematisch exakt "messen" kann, ist wohl jedem hier hinlänglich klar.
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Solkar



Anmeldedatum: 29.05.2009
Beiträge: 293

BeitragVerfasst am: 21.01.2020, 12:54    Titel: Antworten mit Zitat

Aber bevor ich an dem von mir skizzierten Paradoxon herumknoble, komme ich erst einmal zur Beantwortung von Karls Frage:

Ein im – als lokal hinreichend homogen vorausgesetzten – terrestrischen G-Feld relativ zu einem Punkt an der Erdoberfläche "ruhendes" Labor ist, dem starken Äquivalenzprinzip zufolge, schon deshalb nicht inertial, weil es (letztlich) von der Rückstellkraft der Erdkruste konstant entgegen der Richtung des – inertialen – freien Falls beschleunigt wird.

Eine in jenem Labor ruhende Ladung q strahlt [1]¹ zufolge nicht im Labor-Frame eines dortigen, gleichermaßen nicht-inertialen, Beobachters B, wohl aber im Frame eines frei fallenden – mithin inertialen – Beobachters A.

Dieses Resultat deckt sich qualitativ mit dem für das Raketenszenario im flachen Raum (s.o. SRT -> LWP -> Larmor) und somit auch (mindestens) qualitativ mit der Empirie.

---

Auch zu "meinem" Gespenst der für B nie eingetretenen Emission bietet [1] einen qualitativ plausiblen Ansatz; ich sähe es aber trotzdem gerne analytisch dargestellt. Da ich immer schon mal mit Rindler-Koordinaten rechnen wollte, kommt mir das zudem grade recht.

¹ den dortigen Verweisen zufolge nach F. Rohrlich in [2],[3]. Jene Originalarbeiten liegen mir nicht vor.

1 https://en.wikipedia.org/wiki/Paradox_of_radiation_of_charged_particles_in_a_gravitational_field#Resolution_by_Rohrlich
2 Rohrlich, F. The principle of equivalence. Annals of Physics. 22 (2): 169–191.
3 Rohrlich, F. Classical Charged Particle. Reading, Mass. 1964.

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