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sechzig31

Robert Leiderer Mail: musik(et)sechzig31.de

kunst

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gravi:tat:ion - Bilder von Robert Leiderer


Obwohl die Gravitation die schwächste der Elementarkräfte ist, bestimmt sie nicht nur das Weltbild der Physik, sondern dominiert trotz ihrer „Kleinheit“ im Vergleich zu den anderen Wechselwirkungen in der Regel auch deren Phänomene im Großen: Sie ist die einzige der vier Elementarkräfte, die, nach heutiger Kenntnis, ausschließlich anziehend wirkt, da es nur eine Gravitationsladung (die Masse) gibt, und es somit keine entgegengesetzte Ladungen gibt, die sich gegenseitig aufheben können. Die anderen Elementarkräfte hingegen sind, obwohl betragsmäßig im Allgemeinen viel größer als die Schwerkraft, nur für mikroskopische Prozesse von Bedeutung – mit Ausnahme der elektromagnetischen Wechselwirkung, die durchaus makroskopische und im Fall von interstellarem Plasma oder den Magnetfeldern von beispielsweise Sonne und Erde auch kosmische Maßstäbe erreicht. Überschneidungen beider Theorien treten in einigen Extremfällen auf. (siehe Wikipedia, Quantengravitation, 2019)


Die Schwerkraft als eine Grundkraft wirkt unendlich weit und formt so den Raum. Der Elektromagnetismus als weitere Grundkraft (symbolisiert durch das Licht) transportiert seine Energie durch den Raum. Erst durch die Wechselwirkungen können wir messen. Dieses Messen empfinden wir als unsere Zeit. (aus „Was ist Zeit? Kann die Schwerkraft eigentlich die Zeit verlangsamen?“/Internet, 2019)

































"Es ist tatsächlich unbegreiflich, wie unbeseelte, unvernünftige Materie ohne die Vermittlung von irgend etwas anderem, welches nicht materiell ist, auf andere Materie wirken und auf dieselbe ohne gegenseitige Berührung wirken könne, wie es geschehen müßte, wenn die Gravitation der Materie wesentlich und inhärent und anerschaffen sein sollte, so daß ein Körper auf einen anderen wirken könnte, auf die Entfernung hin, durch den leeren Raum, ohne Vermittlung von irgend etwas, durch welches ihre Aktion und ihre Kraft von einem zum anderen geleitet werden könnte. Das ist nach meinem Dafürhalten eine so große Absurdität, daß ich glaube, daß kein Mensch, welcher in philosophischen Dingen eine genügende Denkfähigkeit hat, jemals darauf verfallen kann." (Isaac Newton, vermutlich 1687 / aus Sztatecsny: „Altes und Neues zur Gravitation“, 1968)


Im Rahmen der klassischen Physik wird die Gravitation mit dem newtonschen Gravitationsgesetz beschrieben, d. h. als eine instantan durch den leeren Raum wirkende Fernwirkungskraft. Ein grundlegend anderes Verständnis der Gravitation ergibt sich aus der Allgemeinen Relativitätstheorie (ART) nach Albert Einstein. Hierbei wirkt die Gravitation nicht in Form einer Kraft auf die Körper, sondern durch eine Krümmung der vierdimensionalen Raumzeit, wobei die Bahnen der Körper, auf die keine weiteren Kräfte wirken, einer kürzesten Linie (im gekrümmten Raum), d. h. einer Geödete, entsprechen. (aus Wikipedia 2019)

Einem System mit der Masse m lässt sich auch im unbewegten Zustand eine Energie E zuordnen, und zwar nach

E = m x c2

wobei c die Geschwindigkeit des Lichtes ist. Diese Formel ist eine der berühmtesten in der Physik. Oft wird irreführend behauptet, sie habe die Entwicklung der Atombombe ermöglicht. Die Wirkungsweise der Atombombe kann jedoch mit ihr nicht erklärt werden. (aus Wikipedia, 2019)


Fest steht, dass die Gravitation bei der Entwicklung des menschlichen Körpers eine wichtige Kraft ist. Auf mikroskopischer Ebene etwa passt sich das Gewebe unserer Knochen ständig an, um der Belastung durch die Schwerkraft Herr zu werden. Verringert sich der Einfluss der Gravitation – wie etwa im All oder auf dem Mars -, wachsen die Knochen eines Kindes über die Jahre nicht zu langen, dünnen Erwachsenenknochen wie bei Erdbewohnern heran, vermutet man bei der Nasa. Auch seien die Knochen womöglich dünner und anfälliger für Brüche. Die Schädeldecke eines auf dem Mars geborenen Kindes hingegen könnte sich dicker und stabiler entwickeln - zumindest wäre dies unter der vollkommenden Abwesenheit von Gravitation der Fall. Denn da es das Herz leichter hat, Flüssigkeit durch den Körper zu pumpen, könnte der Druck im Kopf zunehmen – was wiederum die Schädelknochen zu verstärktem Wachstum animieren dürfte. Auch die Füße entwickeln sich unter dem Einfluss geringerer Gravitation wahrscheinlich weniger stabil als auf der Erde. Zudem wären Muskeln womöglich dünner und schwächer - darunter auch der Herzmuskel. Letzteres könnte den Effekt mit dem dicken Schädel möglicherweise auch wieder ausgleichen. (aus www.n-tv.de/November 2015)


Nach heutigem Verständnis wird der dreidimensionale Raum um uns herum und die Zeit durch die Relativitätstheorie Albert Einsteins beschrieben. Raum und Zeit werden zunächst in der Speziellen Relativitätstheorie, die die Gravitation noch nicht enthält, zu einer vierdimensionalen Raumzeit zusammengefasst, die (...) einen nicht gekrümmten („flachen“) Raum bilden. Die Allgemeine Relativitätstheorie dagegen geht von einer Krümmung der Raumzeit aus und kann allein dadurch die Wirkungen der Gravitation beschreiben. (aus Wikipedia, 2019)


Verglichen mit Vorgängen des alltäglichen Lebens ist ein physikalischer Quantensprung wegen seiner nur sehr geringfügigen Auswirkungen äußerst schwer zu beobachten. Im Gegensatz dazu versteht der (Werbe-)Sprachgebrauch in Wirtschaft und Politik unter einem Quantensprung einen (vorgeblich) ungewöhnlich großen Fortschritt in einem bestimmten Bereich. Bei einem Quantensprung soll es sich meistens um einen qualitativen großen Fortschritt, bei dem etwas Neues, Anderes entsteht oder geschaffen wird, handeln. (aus Wikipedia, 2019)


Raum- und Zeitangaben sind in der Relativitätstheorie keine universell gültigen Ordnungsstrukturen. Vielmehr werden der räumliche und zeitliche Abstand zweier Ereignisse oder auch deren Gleichzeitigkeit von Beobachtern mit verschiedenen Bewegungszuständen unterschiedlich beurteilt. Bewegte Objekte erweisen sich im Vergleich zum Ruhezustand in Bewegungsrichtung als verkürzt und bewegte Uhren als verlangsamt. Da jedoch jeder gleichförmig bewegte Beobachter den Standpunkt vertreten kann, er sei in Ruhe, beruhen diese Beobachtungen auf Gegenseitigkeit, das heißt, zwei relativ zueinander bewegte Beobachter sehen die Uhren des jeweils anderen langsamer gehen. Außerdem sind aus ihrer Sicht die Meterstäbe des jeweils anderen kürzer als ein Meter, wenn sie längs der Bewegungsrichtung ausgerichtet sind. Die Frage, wer die Situation korrekt beschreibt, ist hierbei prinzipiell nicht zu beantworten und daher sinnlos. (aus Wikipedia, 2019)



Als Singularität bezeichnet man in der Physik und Astronomie Orte, an denen die Gravitation so stark ist, dass die Krümmung der Raumzeit divergiert, umgangs-sprachlich also „unendlich“ ist. Das bedeutet, dass an diesen Orten die Metrik der Raumzeit ebenfalls divergiert und die Singularität nicht Bestandteil der Raumzeit ist. (aus Wikipedia, 2019)


Ein Objekt, das den Ereignishorizont erreicht hat, fällt (vom Objekt selbst aus betrachtet) in endlicher Zeit in die zentrale Singularität. Der Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs stellt eine lichtartige Fläche dar. Geometrisch gesprochen handelt es sich um die Menge aller radial auslaufenden Lichtstrahlen, die dem Schwarzen Loch gerade nicht entkommen können, und die gerade nicht ins Schwarze Loch fallen, d. h., die bei konstanter Radialkoordinate eingefroren zu sein scheinen. Demzufolge ist es für einen massebehafteten Körper unmöglich, am Ereignishorizont zu verweilen. Er muss den Ereignishorizont in Richtung einer kleiner werdenden Radialkoordinate verlassen. Der Ereignishorizont ist keine gegenständliche Grenze. Ein frei fallender Beobachter könnte daher nicht direkt feststellen, wann er den Ereignishorizont passiert. (aus Wikipedia, 2019)

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