Abenteuer-Universum

Jeder(zumindest hier) kennt ja so unser Sonnensystem. Die Sonne als größtes Teil, die Planeten , Kleinstplaneten....usw.
Alles ist doch auch ein gravitatives Gebilde.
Würde das Wegfallen , z.B eines Planeten dieses "Gebilde" durcheinander bringen?
Ein Jupiter, der fiktiv aus was für einem Grund auch immer aus dem Sonnsystem geschleudert würde.
Hätte das Folgen für das "Zusammenspiel" der restlichen Planten?
Natürlich ist mir bewusst, wenn ein Jupiter rausgeschleudert würde, dann sähe es wahrscheinlich um den Rest der Planeten auch düster aus, aber mir geht es um diesen Masseverlust und ob der Bahnstörungen verursachen und Entfernungen zur Sonnen verändern würde.

Frank hat geschrieben: ↑

28. Jun 2017, 10:28

Würde das Wegfallen , z.B eines Planeten dieses "Gebilde" durcheinander bringen?

Hallo Frank,

selbstverständlich, auch wenn vielleicht nicht von heute auf morgen.

Ein ganz nettes "Anwendungsgebiet" sind ja die Zentauren, also jene Kuipergürtel-Planetoiden, die nach innen abgelenkt wurden und deren Perihelia sich nun zwischen Jupiter und Neptun aufhalten. Deren Umlaufbahnen werden beständig von den grossen Planeten gestört und das hat zur Folge, dass die nach wenigen hundertausend bis maximal ~20 Millionen Jahren aus ihrer Bahn herauskatapultiert werden.

Allerdings ist diese Wortwahl "katapultieren" sehr missverständlich, denn an sich gelangen diese Zentauren dann einfach in andere Bereiche unseres Sonnensystems, in denen sie dann stabilere Umlaufbahnen haben, aber keine Zentauren mehr sind oder sich der JCF (Jupiter Comet Family) anschliessen, welche je nach Autor ebenfalls als Zentauren bezeichnet werden oder als eigenständige Gruppe.

Gelegentlich kann einer mal mit einem der grossen Planeten kollidieren, wie das dem Kometen Shoemaker-Levi 9 im Jahre 1994 widerfahren ist, aber das war ein Kleinkörper; man braucht da nicht Sorge haben, dass da nun ein Zwergplanet auf Abwege gerät und mit einem anderen Planeten kollidiert.


Wie berechnet man das: man simuliert so einen Körper über 20 Millionen Jahre hinweg und betrachtet dann seine "Clones", also üblicherweise ändert man 3 Bahnparameter geringfügig um 4 Stufen nach oben und um 4 Stufen nach unten, so dass man also 9 Clones erhält; dies bei 3 Bahnparametern, so dass man also 729 Clones erhält, deren Verhalten man dann untersucht.

Wenn Du Dich für dieses Thema näher interessierst kann ich Dir gerne gut lesbare Facharbeiten dazu benennen.



Freundliche Grüsse, Ralf

ralfkannenberg hat geschrieben: ↑

28. Jun 2017, 10:50

Wenn Du Dich für dieses Thema näher interessierst kann ich Dir gerne gut lesbare Facharbeiten dazu benennen.

Danke gerne.
(Sind die für einen Laien wie mich auch wirklich verständlich ?)

Frank hat geschrieben: ↑

28. Jun 2017, 11:29

Danke gerne.

Hallo Frank,

das sind die hier genannten Links.


Freundliche Grüsse, Ralf

Wenn wir die Sonne einfach wegnehmen würden, dann würde es bei uns wegen c ja erst nach 8min. dunkel. Wäre das bei der Graviation analog auch so? Irgendwie finde ich, Gravitation sollte überlichtschnell wirken, denn es ist ja letztlich Raumgeometrie und daher nicht an das c-Dogma gebunden, oder?

Gravitation propagiert mit Lichtgeschwindigkeit. Deswegen funktioniert Newtons Gravitation ja nur bei schwachen Gravitationsfeldern, weil die Limitierung durch Lichtgeschwindigkeit fehlt.

Analytiker hat geschrieben: ↑

29. Jun 2017, 18:33

Gravitation propagiert mit Lichtgeschwindigkeit.

Wir würden also die fehlende Sonne auch gravitativ erst nach 8min. bemerken? Wieso propagiert Gravitation mit c und nicht mit über-c? Bei c geht's doch um Wellen, bei G. geht's um Geometrie, das sind doch verschiedene Schuhe, oder?

c ist die Maximalgeschwindigkeit mit der sich Information ausbreitet. Änderungen der Raumzeit sind dem auch unterworfen.

Gruß
Analytiker

Analytiker hat geschrieben: ↑

29. Jun 2017, 19:59

c ist die Maximalgeschwindigkeit mit der sich Information ausbreitet. Änderungen der Raumzeit sind dem auch unterworfen.

Gruß
Analytiker

Wo kann man das nachlesen?

Frank hat geschrieben: ↑

29. Jun 2017, 20:27

Wo kann man das nachlesen?

mitsamt Geschichte https://de.wikipedia.org/wiki/Aberration_(Gravitation)

Die Gravitation bestimmt die Metrik, die ist instantan da, sonst wären keine stabilen Bahnen möglich.
Änderungen der Gravitation (durch Masse- oder Energieverlust eines Systems) breiten sich mit LG=c aus,
dann wackelt die Raumzeit, was wir inzwischen messen können.

Grüße Senf

Analytiker hat geschrieben: ↑

29. Jun 2017, 19:59

c ist die Maximalgeschwindigkeit mit der sich Information ausbreitet. Änderungen der Raumzeit sind dem auch unterworfen.

Gruß
Analytiker

Änderungen der Raumzeit sind dem auch unterworfen? Dann müßten doch auch die Inflation bzw. Expansion auf c begrenzt sein. Ist das reine Theorie oder gab's dazu schon Experimente (doofe Frage, eigentlich besser: wie sah das Experiment aus, wo man das bestätigt hat)?

Die Grenzgeschwindigkeit c ist lokal die maximal mögliche Geschwindigkeit der Informations- bzw. Wirkungsausbreitung, das hat geometrische Gründe, also die Art und Weise, wie Raum und Zeit miteinander verwoben sind. Das gilt auch für Gravitationswellen; würde die Sonne im nächsten Moment verschwinden, dann wäre die Folge davon auch eine Art Gravitationswelle, die uns erst gut 8min später erreichen würde.

Global gilt diese Grenze c nicht, damit ist gemeint, dass wenn der Raum insgesamt expandiert (oder kontrahiert), dass sich die dabei überall lokal entstehenden Längenänderungen (die trotzdem lokal überall ein <c ergeben) so addieren können, dass für weit voneinander entfernte Objekte auch c überschritten werden kann. Diese Geschwindigkeit >c ist aber keine Bewegung, wie gewöhnliche lokale Bewegungen (die finden nämlich im/durch den Raum statt), bei der Expansion werden die Körper stattdessen sozusagen einfach vom Raum mitgenommen und bewegen sich so gesehen eigentlich gar nicht (durch den Raum), nur der sich daraus ergebende Effekt kann dann als ein V>c interpretiert werden.

Hallo zusammen,

es geht hierbei doch nicht um die Lichtgeschwindigkeit oder um die Sonne,
sondern darum welche Auswirkung die Entfernung oder das Nichtvorhandensein "in diesem Fall mal eben der Jupiter" auf das
Sonnensystem haben könnte.
Die Planetenbahnen werden doch soweit ich weiss einerseits durch den gravitativen Einfluss der Sonne bestimmt und andererseits
durch die Fluchtgesvchwindigkeit der Planeten. Beides ist erstmal soweit ja vorerst im Gleichgewicht.
Wie würde das Sonnensystem ohne Jupiter aussehen? Wäre die Erde dann etwas weiter von der Sonne entfernt oder wäre die
Erde in der gleichen Entfernung zur Sonne und müsste sie diese dann schneller umkreisen um die Position zu halten?

Daraus ergeben sich viele interessante Möglichkeiten.

Viele Grüsse

Dares

Na ja, bis auf die schon genannten Asteroiden zwischen Mars und Jupiter (wegen Bahnresonanzen) würde das glaube ich keine allzu großen Auswirkungen auf das Sonnensystem haben, wenn der Jupiter verschwände, es würde weiterhin stabil sein. Klar, die Einschläge auf den inneren Planeten würden zunehmen, wenn der 'Staubsauger' Jupiter nicht mehr wäre. Die Planeten hinter Jupiter würden sich vielleicht ein wenig weiter nach draußen bewegen (wegen der weiter innen dann fehlenden Masse), die inneren Planeten sollten eher dort bleiben, wo sie sind, aber das sind eher Vermutungen, um das abzuklären wären Simulationen notwendig, das gravitative Zusammenspiel im Sonnensystem ist komplex.
Ansonsten könnte ich mir noch vorstellen, dass sich die ganzen Körper im Asteroidengürtel langfristig zu einem Planeten formen könnten, der Jupiter verhindert das derzeit.
Und das Massezentrum (Baryzentrum) des Sonnensystems würde dauerhaft unter die Sonnenoberfläche wandern (das ist derzeit wegen Jupiter plus Saturn nicht so).

Dares hat geschrieben: ↑

30. Jun 2017, 13:05

Hallo zusammen,

es geht hierbei doch nicht um die Lichtgeschwindigkeit oder um die Sonne,
sondern darum welche Auswirkung die Entfernung oder das Nichtvorhandensein "in diesem Fall mal eben der Jupiter" auf das
Sonnensystem haben könnte.
Die Planetenbahnen werden doch soweit ich weiss einerseits durch den gravitativen Einfluss der Sonne bestimmt und andererseits
durch die Fluchtgesvchwindigkeit der Planeten. Beides ist erstmal soweit ja vorerst im Gleichgewicht.
Wie würde das Sonnensystem ohne Jupiter aussehen? Wäre die Erde dann etwas weiter von der Sonne entfernt oder wäre die
Erde in der gleichen Entfernung zur Sonne und müsste sie diese dann schneller umkreisen um die Position zu halten?

Daraus ergeben sich viele interessante Möglichkeiten.

Viele Grüsse

Dares

#


Ich verneige mich erfurchtsvoll vor dir(absolut ernst gemeint), denn du scheinst der Einzigste zu sein, der beim Thema bleibt.

Zumal dieser verlinkte Wiki Artikel ja auch mehr als schwammig ist und im Grunde nur blanke Theorie(wenn ich es richtig verstanden habe)

seeker hat geschrieben: ↑

30. Jun 2017, 13:43

Und das Massezentrum (Baryzentrum) des Sonnensystems würde dauerhaft unter die Sonnenoberfläche wandern (das ist derzeit wegen Jupiter plus Saturn nicht so).

Und da sind wir beim hüpfenden Komma. Welche Auswirkungen das wohl auf die anderen Planeten hätte?
Würde der Saturn vieleicht nach innen wandern?

Im Grunde geht es mir um die Frage, ob die Planetenbahnen momentan so sind , wie sie sind, oder ob die momentane Ist- Situation nur von der jetzigen Konstellation abhängt. (also auch unsere habitable Zone)

seeker hat geschrieben: ↑

30. Jun 2017, 13:43

Na ja, bis auf die schon genannten Asteroiden zwischen Mars und Jupiter (wegen Bahnresonanzen) würde das glaube ich keine allzu großen Auswirkungen auf das Sonnensystem haben, wenn der Jupiter verschwände, es würde weiterhin stabil sein.

Ja, stabil vielleicht schon aber auf anderen Umlaufbahnen? Wenn das Massezentrum dann weiter zur oder innerhalb der Sonne liegt durch das
Fehlen des Jupiters, sollte das doch Auswirkungen auf die Umlaufbahnen der Planeten haben.

seeker hat geschrieben: ↑

30. Jun 2017, 13:43

Die Planeten hinter Jupiter würden sich vielleicht ein wenig weiter nach draußen bewegen (wegen der weiter innen dann fehlenden Masse)

Warum nach aussen wandern? Da der Masseschwerpunkt dann dichter an der Sonne liegt müsste es kompensiert werden? Und die inneren
Planeten müssten dann und auch die äusseren Planeten müssten näher an die Sonne wandern. Ganz zu schweigen von den Resonazeffekten
die ich hierbei erstmal nicht in Betracht ziehen möchte.

Hmm, mal nachdenklich,

Dares

seeker hat geschrieben: ↑

30. Jun 2017, 13:43

Na ja, bis auf die schon genannten Asteroiden zwischen Mars und Jupiter (wegen Bahnresonanzen) würde das glaube ich keine allzu großen Auswirkungen auf das Sonnensystem haben, wenn der Jupiter verschwände, es würde weiterhin stabil sein.

Hallo seeker,

ich würde mal das hier lesen:

Simulations of the Population of Centaurs II: Individual Objects (J. Horner, N.W. Evans, M.E. Bailey)

Es gibt auch noch eine allgemeinere Arbeit, aber ich finde diese zum Kennenlernen dieser Planetoiden einfacher verständlich.


Freundliche Grüsse, Ralf

Frank hat geschrieben: ↑

30. Jun 2017, 14:44

Im Grunde geht es mir um die Frage, ob die Planetenbahnen momentan so sind , wie sie sind, oder ob die momentane Ist- Situation nur von der jetzigen Konstellation abhängt. (also auch unsere habitable Zone)

Das hast Du Dich selber im Kreis gedreht, schon gemerkt
Natürlich ist es so, dass die jetzigen Konstellationen so sind wie sie sind und weil alles an seinem Platz ist wie es die Naturgesetze es
voraussagen. Ohne Jupiter hätte es vlt. auch seinen Platz aber nicht dort und so wie wir es gewohnt sind. Könnte ein Sonnensystem langfristig
ohne Jupiter stabil sein? Das wären doch auch die Fragen.

Frank hat geschrieben: ↑

30. Jun 2017, 14:44

also auch unsere habitable Zone)

Ich kann mir schon denken was Du meinst aber ich denke man sollte den Begriff habitable Zone nochmal überdenken. Man sollte nicht die
Erde als Inbegriff des Lebens ansehen und zumal auch habitable Zonen einigen Schwankungen unterliegen. Um das Thema nicht zu
sehr mit Nebenaspekten zu überladen sollte man dazu einen eigenen Thread aufmachen. Was meinst Du?

Grüsse

Dares

seeker hat geschrieben: ↑

30. Jun 2017, 08:32

Die Grenzgeschwindigkeit c ist lokal die maximal mögliche Geschwindigkeit der Informations- bzw. Wirkungsausbreitung, das hat geometrische Gründe, also die Art und Weise, wie Raum und Zeit miteinander verwoben sind.

Was sind das für Gründe? Die Geometrie würde ja ad hoc erstmal dafür sprechen, dass sich Raumänderungen instantan realisieren. Wenn du in einem Koordinatensystem Koordinaten änderst - und nichts anderes wären Raumzeitzerrungen - dann ändern sich die anderen Koordinanten blitzschnell mit, da gibt's keine "Welle", jedenfalls in der reinen math. Theorie. Überhaupt: Warum sollte die Geschwindigkeit einer Welle zufällig genau die Geschwindigkeit sein, mit der alles steht und fällt, auch Raumzeitänderungen? Haben wir denn schon mal die Geschwindigkeit von Gravi-Wellen gemessen?

Die Einsteinschen Feldgleichungen besagen nichts anderes als dass die Raumzeitkrümmung die Energieverteilung bestimmt und umgekehrt. Energie breitet sich lokal maximal mit Lichtgeschwindigkeit aus. Änderungen der Raumzeitkrümmung können nur mit Energie bewirkt werden. Das kann nicht instantan geschehen.

Die Geschwindigkeit von Gravitationswellen geht aus Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie hervor, die immer wieder bestätig worden ist.

Das erste direkt nachgewiesene Ereignis von Gravitationswellen wurde am 14. September 2015 nahezu zeitgleich mit 7 ms Differenz in den beiden LIGO-Observatorien in den USA beobachtet. Bei einer instantanen Ausbreitung gäbe es keine Zeitverzögerung.

Gruß
Analytiker

Analytiker hat geschrieben: ↑

30. Jun 2017, 18:41

Die Einsteinschen Feldgleichungen besagen nichts anderes als dass die Raumzeitkrümmung die Energieverteilung bestimmt und umgekehrt. Energie breitet sich lokal maximal mit Lichtgeschwindigkeit aus. Änderungen der Raumzeitkrümmung können nur mit Energie bewirkt werden. Das kann nicht instantan geschehen.

Ist Gravitation Energie? Habe ich da was verpasst?

Deswegen kommen ja die Mißverständnisse in diesem noch kurzen jungen Faden:

Das Newtonsche Gravitationsverständnis ist nicht identisch mit dem ART-Gravitationsbegriff, die werden aber immer leichtfertig vermengt.
Bei Newton gibt es Kräfte zwischen zwei oder mehr Körpern (Massen), das Gravitations(kraft)gesetz gehorcht den 3 Axiomen und beschreibt die Keplerbahnen.
Newton hat einen absoluten globalen "Bezugsraum", darin instantane Wirkung - weil Alles alles anzieht, bricht es irgendwann zusammen, hat er auch gemerkt.

In der ART ist die Raumzeit relativ (es läßt sich kein globales Inertialsystem konstruieren), weil lokal Massen=Energie und Druck die "Krümmung" ändern und
die ist an jedem Punkt der Raumzeit immer etwas anders, um eine zentrale Masse wäre sie erst im Unendlichen "flach" und gravitationsfrei.
Relativität muß einsichtig sein, kommt vom Äquivalenzprinzip rein. Freifaller folgen der Raumzeitkrümmung als "kürzeste" Verbindung durch die Raumzeit,
"interpretieren" diese Krümmung als Gravitation, die Gravitation ist hier keine Kraft mehr, sondern eine Scheinkraft - nicht unterscheidbar von Beschleunigung.

Wir haben wie bei Newton auch immer-soda-Gravitationsfelder, aber zeitgekrümmte (! Raumkrümmung ist Nebensache), Störungen breiten sich mit LG aus.
Es sind zwei höchst unterschiedliche Theorien, in welcher soll die Eingangsfrage diskutiert werden? Nach Newton kommt es aber ausreichend "gut" raus.

Pippen hat geschrieben: ↑

29. Jun 2017, 18:58

Wieso propagiert Gravitation mit c und nicht mit über-c? Bei c geht's doch um Wellen, bei G. geht's um Geometrie, das sind doch verschiedene Schuhe, oder?

Dazu muss man präzisieren, was genau gemeint ist.

Wenn man kleine Verzerrungen auf einer als Hintergrund angenommenen Raumzeit betrachtet, dann propagieren diese kleinen Verzerrungen bzgl. der Metrik des Hintergrundes mit c. Das folgt mathematisch aus der linearen Näherung der ART für genügend kleine Verzerrungen; diese gehorchen eine Wellengleichung, in etwa analog zu den Maxwellgleichungen; die Ausbreitungsgeschwindigkeit ist frequenzunabhängig.

Frank hat geschrieben: ↑

29. Jun 2017, 20:27

Wo kann man das nachlesen?

In jedem Buch oder Skript zur ART.

Pippen hat geschrieben: ↑

30. Jun 2017, 02:24

Dann müßten doch auch die Inflation bzw. Expansion auf c begrenzt sein.

Nein.

Bei Gravitationswellen handelt es sich um Störungen, die auf einer Hintergrundraumzeit propagieren. Die Geschwindigkeit ist bzgl. der Metrik des Hintergrundes definiert.

Bei der Expansion handelt es sich um die Expansion des Raumes selbst, ohne eine separate Betrachtung von Hintergrund und Störung (diese ist nur in Spezialfällen sinnvoll). Demzufolge gibt es nichts, bzgl. dessen der Raum expandiert und bzgl. dessen man eine Geschwindigkeit definieren könnte. Deswegen ist es völlig irreführend, der Expansion überhaupt eine Geschwindigkeit zuzuordnen.

Pippen hat geschrieben: ↑

30. Jun 2017, 17:04

Wenn du in einem Koordinatensystem Koordinaten änderst - und nichts anderes wären Raumzeitzerrungen ...

Änderungen von Koordinaten, sogenannte Diffeomorphismen, sind unphysikalische, rein mathematische Hilfskonstruktionen. Gravitationswellen o.ä. haben nichts mit Diffeomorphismen zu tun, und dynamische Änderungen der Raumzeit nichts mit Diffeomorphismen.

Wenn du die Schwarzschildlösung in unterschiedlichen Koordinaten betrachtest, handelt es sich immer noch um die selbe Geometrie; das ist letztlich Ausdruck der DiffeomorphismenInvarianz.

Nicht anders verhält es sich in einfacheren Situationen: der Übergang von Grad Celsius zu Kelvin ändert nicht die physikalische Temperatur, sondern lediglich die Skala.

Pippen hat geschrieben: ↑

30. Jun 2017, 17:04

Warum sollte die Geschwindigkeit einer Welle zufällig genau die Geschwindigkeit sein, mit der alles steht und fällt, auch Raumzeitänderungen?

Das ist kein Zufall.

In einem geeignete Einheitensystem ist c = 1. Das ist eine universelle Eigenschaft für alle nur denkbaren Wellengleichungen (ohne Masseterm), unter der Voraussetzung, dass die lokale Lorentzsymmetrie die korrekte Symmetrie der Raumzeit darstellt, d.h. dass lokal die SRT gilt. Jede andere Wellengleichung würde diese Symmetrie brechen. Daher führen alle Wellengleichungen für schwache Gravitationsfelder, elektromagnetische Felder, Gluonfelder, ... immer auf c. Dies ist keine Eigenschaft des Feldes sondern der Raumzeit selbst.

Analytiker hat geschrieben: ↑

30. Jun 2017, 18:41

Änderungen der Raumzeitkrümmung können nur mit Energie bewirkt werden. Das kann nicht instantan geschehen.

Natürlich gibt es Vakuumlösungen mit verschwindendem Energie-Impuls-Tensor.

Das ändert jedoch nichts an deiner zweiten Aussage, die bleibt richtig.

Analytiker hat geschrieben: ↑

30. Jun 2017, 18:41

Die Geschwindigkeit von Gravitationswellen geht aus Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie hervor, die immer wieder bestätig worden ist.

Das erste direkt nachgewiesene Ereignis von Gravitationswellen wurde am 14. September 2015 nahezu zeitgleich mit 7 ms Differenz in den beiden LIGO-Observatorien in den USA beobachtet. Bei einer instantanen Ausbreitung gäbe es keine Zeitverzögerung.

Genau!

Die bisher gemessenen Gravitationswellen passen zu den Vorhersagen der ART (wobei der indirekte Nachweis bereits Jahrzehnte zurückliegt).