Was wäre, wenn Newtons Gravitationsgesetz, die Grundlage unseres Verständnisses des Universums, doch nicht das letzte Wort wäre? Diese provokante Frage steht im Zentrum dieser faszinierenden Untersuchung, die die etablierten Vorstellungen der Physik in Frage stellt. Anstatt sich blind auf Einsteins Korrektur der allgemeinen Relativitätstheorie in Form des berüchtigten ~1/r3 − Terms zu verlassen, enthüllt diese Arbeit eine alternative Perspektive, die auf der subtilen, aber entscheidenden Rolle der Kreisgeschwindigkeit bewegter Massen basiert. Entdecken Sie, wie die herkömmliche Interpretation des Drehimpulses, der Entfernung und Geschwindigkeit untrennbar miteinander verbindet, zu einer fundamentalen Ungewissheit darüber führt, welche dieser Größen die eigentliche Ursache für "relativistische" Gravitationsphänomene ist. Tauchen Sie ein in die Geschichte, beginnend mit der scheinbaren Diskrepanz in der Periheldrehung des Merkur und der Ablenkung von Lichtstrahlen, Phänomene, die traditionell als Triumph der Einsteinschen Relativitätstheorie gefeiert werden. Erleben Sie, wie eine einfache, aber revolutionäre Modifikation eines Programmieralgorithmus, inspiriert von einer Beobachtung zur Drehung von Ellipsenbahnen, eine völlig neue Sichtweise eröffnet. Diese innovative Herangehensweise deutet darauf hin, dass Gravitation nicht nur als statische Kraft, sondern als dynamisches Zusammenspiel von Masse und Geschwindigkeit verstanden werden kann, selbst unter Beibehaltung der etablierten mathematischen Grundlagen. Eine spannende Reise für alle, die bereit sind, die Grenzen des Wissens zu erweitern und die verborgenen Geheimnisse des Universums zu entschlüsseln – ein Muss für Physikinteressierte, Wissenschaftler und jeden, der sich von den großen Fragen der Kosmologie fesseln lässt. Die Suche nach einer umfassenderen und intuitiveren Erklärung der Gravitation hat begonnen. Bereit, sich dieser anzuschließen und die Welt der Gravitation, Relativitätstheorie, Astrophysik, Kosmologie und theoretischen Physik neu zu denken? Wagen Sie es, über den Tellerrand der etablierten Lehrmeinungen hinauszublicken und die verborgenen Zusammenhänge zwischen Raum, Zeit und Gravitation zu erkunden. Eine kritische Analyse von Newtons Gravitationsgesetz und Einsteins Relativitätstheorie, die eine neue Interpretation der Gravitation durch die Berücksichtigung der Kreisgeschwindigkeit bewegter Massen aufzeigt.
Bekannte Geschichte vom Gravitationsgesetz
Das Gravitationsgesetz wurde von Isaac Newton aufgestellt. Er fand, daß die Gravitationskraft umgekehrt zum Quadrat der Entfernung abnehmen muß, um die Kepler'sche Gesetze der Planetenbewegungen im Sonnensystem zu erklären.
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Allerdings trat hier beim Präzisieren ein Fehler auf. Die Sache handelt sich um die Perieheldrehung des Merkur von 43'' pro Jahrhundert nach vorne, die bei der Newton'schen Theorie nicht vorausgesagt wurde. An dieser Stelle gab Albert Einstein eine Lösung. Seine Energiesatz für die Radialbewegung im Gravitationsfeld einer Zentralmasse erhielt zusätzlichen ~1/R3 − Term, der gerade richtigen Betrag und Richtung von der Periheldrehung des Merkur sicherte. Ferner voraussagte Einstein noch doppelten Betrag der Ablenkung der Lichtstrahlen neben Sonne, was im Jahre 1919 bestätigt wurde.
Meine Geschichte
Mein Freund, Igor Jurev , schrieb mir einmal: "Gelegentlich habe ich Berkley'schen Kurs Physik angeschaut. Dort gibt es die Aufgabe die Laufbahn eines Planet zu berechnen... Im gegebenen Punkt beginnt der mit bestimmter Geschwindigkeit zu laufen... Ich habe dies programmiert und entdeckt, dass seine Ellipsenbahn sich dreht..." Für die Programmierung benutzte er folgenden Algorithmus:
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Im Programm−Ziklus kommt das Ergebnis von letzter Zeile als Parameter in erste Zeile. Daraus ergibt sich Abhängigkeit anziehender Stärke des Gravitationsfelds ruhender Zentralmasse M von der Geschwindigkeit bewegender Masse m :
Je grosser sind V und dt desto schwächer ist Gravitationsstärke F . Dies bringt zur Verschiebung der Ellipse nach hinten. Leide ist es "falsche" Richtung, weil Merkur'sche Ellipse sich nach vorne dreht. "Wenn eine Verstärkung anstatt der Schwächung durch die Geschwindigkeit wäre..." − dachte ich zu mir und schrieb sofort erste Zeile vom Algorithmus um:
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Auf diese einfache Weise bekam ich "richtige" Richtung von der Verschiebung! (q − ein Faktor.) Was machte dann eigentlich Einstein?!. Vielleicht gibt es bei ihm gleiches Trick?.. Der Energiesatz für die Radialbewegung im Gravitationsfeld ist in allgemeiner Relativitätstheorie:
Daraus können wir die Formel für das Gravitationspotential erhalten:
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Der Drehimpuls L hat dabei den Wert:
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Nach der Identifizierung vom Drehimpuls taucht die Beziehung zwischen Gravitationspotential der Zentralmasse und Kreisgeschwindigkeit bewegender Masse auf:
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Es gibt also keiner sogenannten ~1/R3 − Term im Gravitationspotential, wie man behauptet, sondern kreisgeschwindigkeitsabhängiger Faktor:
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Für die Kreisbahn ist die Beziehung noch mehr einfacher:
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Und noch beim Grenzwert v = c :
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Das bedeutet nicht anderes als doppelte anziehende Gravitationsstärke für ein Photon gegen ruhendes Teilchen gleicher Masse. Daraus ergibt sich bekannte doppelte Ablenkung des Lichtstrahles (um 1.7'' anstatt 0.83'') neben der Sonne:
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Zusammenfassung
Das Gravitationsgesetz von Isaac Newton ist ursprünglich statisch. Irgend−welche Geschwindigkeit wird bei dem nicht berücksichtigt. Dieser Vorstellung folgte Albert Einstein auch. Zusätzliche Korrektur allgemeiner Relativitätstheorie interpretierte er als ~1/r3 − Term. Anderseits bei der Identifizierung vom Drehimpuls kommt ins Spiel die Kreisgeschwindigkeit bewegter (kleiner) Masse.
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Häufig gestellte Fragen
Was ist die bekannte Geschichte vom Gravitationsgesetz, die in diesem Text behandelt wird?
Der Text beschreibt, dass Isaac Newton das Gravitationsgesetz aufstellte, das besagt, dass die Gravitationskraft umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung ist. Dies erklärte die Kepler'schen Gesetze der Planetenbewegungen. Allerdings konnte die Newton'sche Theorie die Periheldrehung des Merkur nicht vollständig erklären. Albert Einstein lieferte eine Lösung durch seine allgemeine Relativitätstheorie, die einen zusätzlichen Term enthielt, der die Periheldrehung des Merkur korrekt voraussagte und die Ablenkung von Lichtstrahlen in der Nähe der Sonne erklärte.
Was ist die "eigene Geschichte" des Autors bezüglich des Gravitationsgesetzes?
Der Autor erzählt, wie ein Freund bemerkte, dass sich Ellipsenbahnen bei Simulationen verschieben. Der Autor experimentierte daraufhin mit einer Modifikation des Algorithmus, um eine "richtige" Richtung der Verschiebung zu erhalten. Er fragt sich, ob Einstein einen ähnlichen "Trick" angewendet hat und analysiert den Energiesatz für die Radialbewegung in der allgemeinen Relativitätstheorie.
Welche Formel für das Gravitationspotential wird aus der allgemeinen Relativitätstheorie abgeleitet?
Der Text leitet eine Formel für das Gravitationspotential ab, die eine Abhängigkeit von der Kreisgeschwindigkeit der bewegten Masse aufweist. Es wird argumentiert, dass es keinen separaten ~1/R3-Term gibt, sondern ein Faktor, der von der Kreisgeschwindigkeit abhängt.
Welchen Einfluss hat die Geschwindigkeit auf die Gravitationsstärke laut Analyse des Autors?
Der Autor argumentiert, dass die Gravitationsstärke von der Geschwindigkeit der bewegten Masse abhängt. Für eine Kreisbahn wird die Beziehung vereinfacht, und im Grenzfall v = c (Lichtgeschwindigkeit) ergibt sich eine doppelte anziehende Gravitationsstärke für ein Photon gegenüber einem ruhenden Teilchen gleicher Masse. Dies erklärt die doppelte Ablenkung des Lichtstrahls in der Nähe der Sonne.
Was ist die Zusammenfassung des Textes bezüglich des Gravitationsgesetzes?
Der Text fasst zusammen, dass Newtons Gravitationsgesetz statisch ist und keine Geschwindigkeit berücksichtigt. Einstein folgte dieser Vorstellung ebenfalls. Die Korrektur durch die allgemeine Relativitätstheorie wurde als ~1/r3-Term interpretiert. Allerdings spielt bei der Identifizierung des Drehimpulses die Kreisgeschwindigkeit der bewegten Masse eine Rolle. Die Ungewissheit ergibt sich daraus, dass der Drehimpuls Entfernung und Geschwindigkeit so stark koppelt, dass es nicht eindeutig ist, welcher der beiden Faktoren relativistische Gravitationserscheinungen verursacht. Laut allgemeiner Relativitätstheorie kann die Gravitation dynamisch verstanden werden, ohne die Mathematik zu verändern.
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- Walter Orlov (Author), 2000, Dynamische Gravitationskraft, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/97104
