c++.de :: [Physik] Energieerhaltung und Gravitation

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Hallo,

ich wundere mich seit ein paar Tagen, wie das mit der Energieerhaltung und der Gravitation funktionieren kann. Normalerweise kann Energie ja nicht aus dem "Nichts" kommen (was afaik nicht einmal 100% korrekt ist, siehe Casimir-Effekt, zumindest deute ich das so) und auch nicht ins "Nichts" verschwinden. Ich frage mich allerdings, wie es der Gravitation möglich ist, Masse zu beschleunigen. Denn käme es zu einer Energieübertragung von Gravitation auf den zu bewegenden Körper, so müsste der gravitativ wirkende Körper selbst Energie verlieren. Allerdings geht ja von fast allem Gravitation aus und zwar dauerhaft und in alle Richtungen. Dann müsste sich ja alle Materie "auflösen" und in "Gravitationsstrahlung" übergehen.

Wie kann die Gravitation also Körper in Bewegung versetzen, wenn keine Energie ausgetauscht wird? Woher kommt die Bewegungsenergie anderer Objekte?

Ich muss dazu sagen, dass ich kein Physiker bin. Ich interessiere mich allerdings ein wenig für Astronomie und die dort nachvollziehbaren physikalischen Vorgänge. Beim Nachdenken kam ich dann auf dieses "Paradoxon".

Falls jemand 'ne passende Antwort hat und die mit den Lesern teilen möge, wäre das sehr nett.

Prof84 Mitglied 22:35:57 07.04.2012 Titel:

Wenn Du diese Frage beantworten kannst und Deine These mit Beobachtungen untermauern, wird Dir der Nobelpreis sicher sein.

Man ist sich noch nicht mal sicher, ob es überhaupt zu einer Energiezuname des Systems kommt oder das System nur anders wahrgenommen wird (z.B. Krummung Raumzeit). Bis heute haben wir nur Theorien.

Daniel E. Mitglied 01:20:55 08.04.2012 Titel:

Knecht Purpecht schrieb:

Ich frage mich allerdings, wie es der Gravitation möglich ist, Masse zu beschleunigen. Denn käme es zu einer Energieübertragung von Gravitation auf den zu bewegenden Körper, so müsste der gravitativ wirkende Körper selbst Energie verlieren. Allerdings geht ja von fast allem Gravitation aus und zwar dauerhaft und in alle Richtungen. Dann müsste sich ja alle Materie "auflösen" und in "Gravitationsstrahlung" übergehen.

Dein "Problem" gibt es in jedem Feld, zB. in einem elektrischen. Da hast Du halt eine Ladung, die macht dir ein Feld, eine zweite Ladung wird in dieses Feld eingebracht, auf die wirkt nun eine Kraft und die Massen beschleunigen sich entsprechend. Dabei nehmen die Massen in den gegenseitigen Potentialfeldern immer niedrigere Energiezustände ein.

So furchtbar geheimnisvoll ist das alles nicht und wenn man ein bißchen sauber mit den Begriffen von feldtheoretischen Theorien umgehen kann, dann passt das schon alles.

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Zitat:

So furchtbar geheimnisvoll ist das alles nicht

dafür, daß das Phänomen Gravitation angeblich nicht geheimnisvoll ist, wird das Gebiet aber ziemlich eifrig beforscht.

hier mal ein paar Stichwörter: Quantengravitation, Graviton, kosmische Expansion, TOE

Mr.Fister Mitglied 12:23:16 08.04.2012 Titel:

!rr!rr_. schrieb:

Zitat:

So furchtbar geheimnisvoll ist das alles nicht

dafür, daß das Phänomen Gravitation angeblich nicht geheimnisvoll ist, wird das Gebiet aber ziemlich eifrig beforscht.

hier mal ein paar Stichwörter: Quantengravitation, Graviton, kosmische Expansion, TOE

Hier geht es um ganz normale Newtonsche Mechanik die schon seit 200 Jahren abgehakt ist. Daniel E. hat Recht dass genau das gleiche Problem in der Elektrostatik existiert (oder sonst überall mit einem Zentralpotential).

Der Körper hat halt von vornherein potentielle Energie. Fällt er durch das Gravitationsfeld der Erde und wird dadurch beschleunigt, verringert sich seine potentielle Energie in dem Maße, dass die Summe aus potentieller und kinetischer Energie konstant bleibt. Will der Körper seine potentielle Energie zurück, muss er Arbeit aufwenden um aus dem Potential nach oben zu klettern.

Mit der allgemeinen Relativitätstheorie oder Krümmung der Raumzeit hat das hier garnichts zu tun, ganz zu schweigen von Kosmologie, Quantengravitation oder einer TOE. Mensch Leute, wenn hier nebenan einer nach structs fragt, antwortet ihr doch auch nicht gleich mit logischen Gattern.

SeppJ Moderator 14:12:14 08.04.2012 Titel:

@Mr.Fister: +1 :live:

Man kann aber noch erwaehnen, dass, da die Gravitation durch eine Feldtheorie beschrieben werden kann, ein beschleunigtes System (also z.B. zwei umeinander kreisende Koerper) tatsaechlich Energie abstrahlen. Bloss furchtbar wenig, so dass es erst dannn auffaellt, wenn zwei schwarze Loecher oder aehnliches umeinander kreisen. Und die Energie waere dann natuerlich auch nicht weg, sondern steckt in der Strahlung und kann von anderen Systemen wieder aufgenommen werden.

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Knecht Purpecht schrieb:

Dann müsste sich ja alle Materie "auflösen" und in "Gravitationsstrahlung" übergehen.

Genau das passiert doch auch, wenn mehr Energie durch Gravitation aufgenommen wird, als wieder abgegeben werden kann.
Sowas nennt man dann ein Schwarzes Loch, welches durch Abgabe von Strahlung
irgendwann wieder aufgelöst wird.

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Mr.Fister schrieb:

Hier geht es um ganz normale Newtonsche Mechanik die schon seit 200 Jahren abgehakt ist.

der vom TE erwähnte Casimir-Effekt ist also seit 200 Jahren "abgehakt". Wer's glaubt ... :rolleyes:

Mr.Fister Mitglied 23:35:16 08.04.2012 Titel:

!rr!rr_. schrieb:

Mr.Fister schrieb:

Hier geht es um ganz normale Newtonsche Mechanik die schon seit 200 Jahren abgehakt ist.

der vom TE erwähnte Casimir-Effekt ist also seit 200 Jahren "abgehakt". Wer's glaubt ... :rolleyes:

Der Casimir-Effekt hat mit dem vom OP genannten Problem nichts zu tun. Auch nicht, wenn OP ihn fälschlicherweise als Lösung vermutet bzw. nur am Rande erwähnt.

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Hallo,

die Antwort von Mr.Finster erklärt das Ganze ja recht gut. Den Casimir-Effekt habe ich auch nur erwähnt, weil Strahlung ja scheinbar doch aus dem Nichts entstehen kann. Mit der ursprünglichen Frage hatte das allerdings nichts zu tun, wurde auch nicht als eine mögliche Lösung angesehen.