13.11.2017, 13:36
Was ich übrigens an "Fliehkraft statt Schwerkraft" nie verstanden habe, ist folgendes.
Nach Einstein ("Über die spezielle und die algemeine Relativitätstheorie ", sollte man unbedingt mal gelesen haben, denn niemand kann Einstein besser erklären als Einstein selbst), ist es so, dass ich mir das Bezugssystem aussuchen kann. Wenn ich z.B. in einem mit konstanter Geschwindigkeit fahrenden Zug (er hat's mit Zügen in dem Buch) hochspringe und wieder auf dem Zugboden aufkomme, dann befinde ich mich an der selben Stelle im Zug, nur "die Landschaft außerhalb hat sich nach rückwärts bewegt". Betrachte ich den Vorgang von einem Acker in der Nähe aus, legt der Springer eine Strecke zurück, und zwar dieselbe, um die sich der Zug während des Sprungs weiterbewegt hat.
Analog müsste es doch in einer rotierenden Raumstation sein. Ich kann mir entweder vorstellen, ich bin da drin, dann sehe ich, wie das Universum um mich herum "rotiert" und mir wird vermutlich nach einiger Zeit schlecht. Ich befinde mich aber relativ zur Raumstation in Ruhe. Befindet sich aber ein Beobachter in einem nicht rotierenden Raumschiff, das nebenher schwebt, sieht er das Universum (und sich) in Ruhe und eine um eine Achse rotierende Raumstation.
Mir ist nur im zweiten Fall intuitiv klar, woher die Fliehkraft kommt. Woher kommt sie aber, wenn man die "rotierende" Raumstation als ruhendes Bezugssystem und das Universum als in der Gegenrichtung rotierend annimmt, was man ja nach Einstein jederzeit darf?
Kalle könnte das garantiert erklären, aber der ist ja nicht mehr da. (Ich könnte ihn holen, wenn ich wollte...
) Weiß sonst jemand Bescheid?
Ich kann Einstein problemlos folgen, wenn er sagt, dass man in einem geschlossenen Kasten, der konstant mit 9,81 m/s² beschleunigt wird, keinen Unterschied zwischen Schwerkraft und Fliehkraft feststellen kann. Aber da gilt der allgemeine Energieerhaltungssatz. Ich muss Kraft aufwenden, um den Kasten zu beschleunigen, und diese Kraft erhalte ich dann als "Gegenkraft" zurück. Aber die Raumstation bringe ich einmal zur Rotation und habe darin dann so viel Schwerkraft, wie ich will und so lange ich sie in diesem Zustand belasse, indem ich jetzt einfach nichts mehr mache, zur Verfügung. Irgendwas kann doch da nicht stimmen, aber was? Klar ist mir, dass ich Energie aufwenden muss, um die Rotation anzuregen. Ich beschleunige die Raumstation, und das kostet mich eine gewisse Menge Energie. Aber innen drin kommt doch dann mit zunehmender Zeit viel mehr "negative Energie" (hier =Schwerkraft, Hawking sieht oder sah das zumindest mal so; inzwischen hat er bloß noch Angst vorm Sterben) zurück, als ich reingesteckt habe. Da sollte doch der Energieerhaltungssatz, wenigstens der relativistische , irgendwann kraftvoll zuschlagen und das ganze Vorhaben vereiteln, oder nicht? Spätestens, wenn die Wände der Raumstation so viel Kraft ausgesetzt waren, wie ich aufgewendet habe, um die Rotation zu erzeugen. Wenn nicht, warum nicht?
Übrigens meine ich, dass man den thermodynamischen, allgemeinen Energieerhaltungssatz anwenden können und den relativistischen nicht brauchen sollte, weil wir uns nicht mit hochenergetischen Teilchen, die mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs sind, beschäftigen und solange wir uns mit unserer Raumstation nicht in der Nähe einer Singularität befinden. Die Raumstation ist im Hinblick auf ihre Rotation außerdem ein geschlossenes System, außer sie verliert Masse, weil z.B. Fäkalien in den Weltraum verklappt werden (der Mensch ist und bleibt eine Umweltsau, immer und überall).
Übrigens kenne ich den Unterschied zwischen Arbeit und Energie. Die Wände (bzw. "Böden") der Raumstation verrichten natürlich keine Arbeit. Aber es wirkt eine konstante Kraft auf sie, und zwar ständig. Wenn man den Boden von außen stützen wollte, weil er sonst durchbricht, dann bräuchte man ein paar Leute dazu, die natürlich dabei mehr Energie verbrauchten, als wenn sie im Bett lliegen würden. Irgendwas stimmt da überhaupt nicht, aber ich komme nicht drauf. Oder warum gewinnen bei den Maßkrug-Stemm-Wettbewerben immer die mit den meisten Muskeln und nicht die 45-Kilo-Frau aus dem Publikum, wenn das keine Arbeit ist? Und die Bedienung auf dem Oktoberfest, die mit acht oder zehn Maßkrügen den ganzen Abend durchs Zelt läuft, ist danach mit Recht auch geliefert. Wenn man der am Feierabend sagt, dass sie gerade eigentlich kaum gearbeitet hat, eigentlich nur bei Hochlupfen der Krüge, aber auf dem Weg zu den Tischen nicht mehr, dann sollte man sich wirklich in acht nehmen.
Dass man beim Halten eines Gewichts keine Arbeit verrichtet, stimmt vielleicht für einen Strick, der von der Decke hängt und an den man einen Eimer Wasser bindet. Wenn man den Eimer Wasser aber zwei Stunden lang mit ausgestreckten Armen halten soll, verrichtet man angeblich keine Arbeit. Das stimmt nicht, das muss einfach falsch sein. Die Erfahrung lehrt eindrücklich das Gegenteil, andernfalls könnte man das nämlich beliebig lange und ohne die geringste Anstrengung tun.
Nach Einstein ("Über die spezielle und die algemeine Relativitätstheorie ", sollte man unbedingt mal gelesen haben, denn niemand kann Einstein besser erklären als Einstein selbst), ist es so, dass ich mir das Bezugssystem aussuchen kann. Wenn ich z.B. in einem mit konstanter Geschwindigkeit fahrenden Zug (er hat's mit Zügen in dem Buch) hochspringe und wieder auf dem Zugboden aufkomme, dann befinde ich mich an der selben Stelle im Zug, nur "die Landschaft außerhalb hat sich nach rückwärts bewegt". Betrachte ich den Vorgang von einem Acker in der Nähe aus, legt der Springer eine Strecke zurück, und zwar dieselbe, um die sich der Zug während des Sprungs weiterbewegt hat.
Analog müsste es doch in einer rotierenden Raumstation sein. Ich kann mir entweder vorstellen, ich bin da drin, dann sehe ich, wie das Universum um mich herum "rotiert" und mir wird vermutlich nach einiger Zeit schlecht. Ich befinde mich aber relativ zur Raumstation in Ruhe. Befindet sich aber ein Beobachter in einem nicht rotierenden Raumschiff, das nebenher schwebt, sieht er das Universum (und sich) in Ruhe und eine um eine Achse rotierende Raumstation.
Mir ist nur im zweiten Fall intuitiv klar, woher die Fliehkraft kommt. Woher kommt sie aber, wenn man die "rotierende" Raumstation als ruhendes Bezugssystem und das Universum als in der Gegenrichtung rotierend annimmt, was man ja nach Einstein jederzeit darf?
Kalle könnte das garantiert erklären, aber der ist ja nicht mehr da. (Ich könnte ihn holen, wenn ich wollte...
) Weiß sonst jemand Bescheid?Ich kann Einstein problemlos folgen, wenn er sagt, dass man in einem geschlossenen Kasten, der konstant mit 9,81 m/s² beschleunigt wird, keinen Unterschied zwischen Schwerkraft und Fliehkraft feststellen kann. Aber da gilt der allgemeine Energieerhaltungssatz. Ich muss Kraft aufwenden, um den Kasten zu beschleunigen, und diese Kraft erhalte ich dann als "Gegenkraft" zurück. Aber die Raumstation bringe ich einmal zur Rotation und habe darin dann so viel Schwerkraft, wie ich will und so lange ich sie in diesem Zustand belasse, indem ich jetzt einfach nichts mehr mache, zur Verfügung. Irgendwas kann doch da nicht stimmen, aber was? Klar ist mir, dass ich Energie aufwenden muss, um die Rotation anzuregen. Ich beschleunige die Raumstation, und das kostet mich eine gewisse Menge Energie. Aber innen drin kommt doch dann mit zunehmender Zeit viel mehr "negative Energie" (hier =Schwerkraft, Hawking sieht oder sah das zumindest mal so; inzwischen hat er bloß noch Angst vorm Sterben) zurück, als ich reingesteckt habe. Da sollte doch der Energieerhaltungssatz, wenigstens der relativistische , irgendwann kraftvoll zuschlagen und das ganze Vorhaben vereiteln, oder nicht? Spätestens, wenn die Wände der Raumstation so viel Kraft ausgesetzt waren, wie ich aufgewendet habe, um die Rotation zu erzeugen. Wenn nicht, warum nicht?
Übrigens meine ich, dass man den thermodynamischen, allgemeinen Energieerhaltungssatz anwenden können und den relativistischen nicht brauchen sollte, weil wir uns nicht mit hochenergetischen Teilchen, die mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs sind, beschäftigen und solange wir uns mit unserer Raumstation nicht in der Nähe einer Singularität befinden. Die Raumstation ist im Hinblick auf ihre Rotation außerdem ein geschlossenes System, außer sie verliert Masse, weil z.B. Fäkalien in den Weltraum verklappt werden (der Mensch ist und bleibt eine Umweltsau, immer und überall).
Übrigens kenne ich den Unterschied zwischen Arbeit und Energie. Die Wände (bzw. "Böden") der Raumstation verrichten natürlich keine Arbeit. Aber es wirkt eine konstante Kraft auf sie, und zwar ständig. Wenn man den Boden von außen stützen wollte, weil er sonst durchbricht, dann bräuchte man ein paar Leute dazu, die natürlich dabei mehr Energie verbrauchten, als wenn sie im Bett lliegen würden. Irgendwas stimmt da überhaupt nicht, aber ich komme nicht drauf. Oder warum gewinnen bei den Maßkrug-Stemm-Wettbewerben immer die mit den meisten Muskeln und nicht die 45-Kilo-Frau aus dem Publikum, wenn das keine Arbeit ist? Und die Bedienung auf dem Oktoberfest, die mit acht oder zehn Maßkrügen den ganzen Abend durchs Zelt läuft, ist danach mit Recht auch geliefert. Wenn man der am Feierabend sagt, dass sie gerade eigentlich kaum gearbeitet hat, eigentlich nur bei Hochlupfen der Krüge, aber auf dem Weg zu den Tischen nicht mehr, dann sollte man sich wirklich in acht nehmen.
Dass man beim Halten eines Gewichts keine Arbeit verrichtet, stimmt vielleicht für einen Strick, der von der Decke hängt und an den man einen Eimer Wasser bindet. Wenn man den Eimer Wasser aber zwei Stunden lang mit ausgestreckten Armen halten soll, verrichtet man angeblich keine Arbeit. Das stimmt nicht, das muss einfach falsch sein. Die Erfahrung lehrt eindrücklich das Gegenteil, andernfalls könnte man das nämlich beliebig lange und ohne die geringste Anstrengung tun.