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Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt?

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Carla Schneider wrote:
> 
> Stefan Ram wrote:
> >
> > Carla Schneider <carla_schn@proton.me> schrieb oder zitierte:
> > >Stefan Ram wrote:
> > >>Carla Schneider <carla_schn@proton.me> schrieb oder zitierte:
> > >>>Die Energie die in die Abstrahlung geht, geht natuerlich
> > >>>nicht in die Beschleunigung des Teilchens, also gilt fuer
> > >>>Ladungen nicht f=m*a sondern da kommt noch ein Term fuer die Abstrahlung
> > >>>dazu.
> > >>Würdest Du dann sagen, daß ein geladenes Teilchen im Schwerefeld
> > >>langsamer fällt als ein nicht geladenes Teilchen?
> > >Allerdings nicht messbar, es ist schon schwierig die Wirkung der Schwerkraft auf
> > >geladene Teilchen zu messen, weil durch die Ladung viel groessere Kraefte wirken.
> >
> >   In einem Gedankenexperiment könnte man davon ausgehen, daß es kein
> >   äußeres elektrisches Feld gibt, so daß diese Kraft entfallen würde
> >   und nur etwaige Kräfte durch die Wechselwirkung eines elektrischen
> >   Teilchens mit seinem eignen Feld zu berücksichtigen wären.
> 
> Das geht nur wenn keinerlei Materie in der Naehe ist,
> ansosten entstehen Elektrische Felder durch Polarisation,
> oder Influenz.
> 
> >
> >   Jedenfalls geht man heute davon aus, daß ein geladenes Teilchen
> >   genauso schnell fällt wie ein entsprechendes neutrales.
> 
> Praktisch ist das auch so, der Unterschied ist zu klein um ihn
> durch Messung nachzuweisen.
> 
> >   Denn
> >   im Rahmen der allgemeinen Relativitätstheorie (ART) darf man in
> >   einem frei fallenden Labor nicht erkennen, ob man frei fällt oder
> >   fern jeder Gravitation ruht.
> 
> Das stimmt aber nur naeherungsweise, das Labor muss so klein sein
> dass es die Inhomogenitaeten nicht merkt. Z.B. befindet man sich ja auf
> der Erdumlaufbahn im freien Fall, aber Koerper auf benachbarten Bahnen fallen
> verschieden schnell, und das faellt auf wenn man lang genug beobachtet.
> Das nicht so wenn man fern jeder Gravitation ruht.
> Ein geladener Koerper strahlt auf so einer Kreisbahn EM Wellen ab und veraendert
> seine Bahn. Die Wellenlaengen die dabei entstehen sind im allgemeinen
> sehr viel groesser als seine Umlaufbahn, erst dort entstehen die Wellen,
> was naeher ist, ist Nahfeld.
> 
> >  Würde ein geladenes Teilchen aber
> >   langsamer fallen, könnte man daran diesen Unterschied erkennen.
> >
> >   Allerdings schreibt [3] 2001 (übersetzt):
> >
> > |Im Prinzip könnte man die Frage klären, indem man eine große
> > |Ladung in einer Rakete gleichmäßig beschleunigt und beobachtet,
> > |ob mehr Treibstoff benötigt wird als für eine neutrale
> > |Nutzlast gleicher Masse. Wir würden darauf wetten, daß mehr
> > |Treibstoff benötigt wird, was bedeuten würde, daß die
> > |Minkowski-Energie die physikalisch relevante "Energie" ist.
> > [3]
> 
> Auch wieder so ein praktisch unbeobachtbarer Effekt.
> Was man aber praktisch beobachten kann ist wie Elektronen
> in einem Beschleuniger langsamer beschleunigen als es ihrer Masse
> und der auf sie wirkenden Beschleunigungskraefte entspricht,
> von wegen der Synchrotronstrahlung die man auch beobachten kann.
> 
> >
> >   Diese Formulierung zeigt, daß, zumindest 2001, diese Frage
> >   vielleicht immer noch nicht als geklärt betrachtet wird!
> >
> >   Man scheint hier den Bereich der Schulbuchphysik zu verlassen
> >   und sich direkt in die aktuelle Forschung zu begeben.
> >
> >   Zum Beispiel findet man einen Artikel [4] aus den "Annals of
> >   Physics" mit Datum "August 2024" (!).
> >
> >   Nun kann man natürlich fragen, ob das beim Fallen beschleunigte
> >   geladene Teilchen denn strahlt (und woher gegebenenfalls die
> >   Energie dieser Stahlung kommt).
> 
> Ich wuerde zuerst mal fragen was fuer Wellenlaenge denn diese Strahlung hat.
> Ein Beobachter der deutlich naeher dran ist als die Wellenlaenge kann die Strahlung
> nicht beobachten, er sieht nur das Nahfeld.
> 
> >
> >   Aus Sicht der ART wäre allerdings ein Teilchen, das auf der Erde
> >   ruht "beschleunigt" (weg von seiner Geodätischen, das heißt der
> >   "natürlichen" Bahn des freien Falls). Sollte das dann strahlen?
> >
> >   Man kann insgesamt vier Fälle unterscheiden:
> >
> >   Vorbemerkung zu den vier Fällen: Wenn man das Koordinatensystem
> >   eines frei fallenden Systems mit dem eines von der Erdoberfläche
> >   getragenen Systems vergleichen will, reicht eine Lorentz-Trans-
> >   formation der speziellen Relativitätstheorie nicht aus und man
> >   muß eine Metrik gemäß der ART aufstellen.
> >
> >   Zweite Vorbemerkung: Die folgenden Aussagen beruhen auf einem
> >   Artikel der angesehenen Web-Enzyklopädie "Wikipedia". Das Thema
> >   ist aber vielleicht immer noch nicht abschließend geklärt, so daß
> >   diese Aussagen nicht als ganz sicher betrachtet werden dürfen.
> >
> >   FF: Das frei fallende Elektron aus der Sicht eines mitfallenden
> >   Beobachters. Für diesen Beobachter ruht das Elektron und strahlt
> >   nicht.
> 
> Trotzdem sieht der Beobachter das Feld des Elektrons.
> Es ist fuer ihn allerdings ein statisches Feld.
> Statische Felder machen keine Wellen sagt er sich.
> Ein im Erdsystem ruhender Beobachter sieht das Feld genauso,
> aber es ist fuer ihn ein veraenderliches Feld, er nimmt daher an
> dass es strahlt.
> 
> >
> >   FE: Das frei fallende Elektron aus der Sicht eines von der
> >   Erdoberfläche getragenen Beobachters. Für diesen Beobachter wird
> >   das Elektron beschleunigt und strahlt.
> 
> Nicht wirklich, er sieht das veraenderliche Feld des Elektrons aber keineswegs das Strahlungsfeld,
> dazu ist er viel zu nah dran.
> 
> >
> >   EF: Das von der Erdoberfläche getragene Elektron aus der Sicht
> >   eines frei fallenden Beobachters. Für diesen Beobachter wird das
> >   Elektron beschleunigt und strahlt.
> 
> Er sieht ein veraenderliches Feld.
> 
> >
> >   EE: Das von der Erdoberfläche getragene Elektron aus der Sicht
> >   eines von der Erdoberfläche getragenen Beobachters. Für diesen
> >   Beobachter wird das Elektron nicht beschleunigt und strahlt nicht.
> 
> Er sieht aber trotzdem das Feld, und schliesst daraus dass es
> sich nicht veraendert darauf dass es nicht strahlen kann.
> 
> >
> >   Nun erscheint es sicher als schwer vorstellbar, daß ein und
> >   dasselbe Teilchen für einige Beobachter strahlt und für andere
> >   nicht, denn abgestrahlte Photonen sollten ja meßbar sein, und das
> >   Ergebnis dieser Messung sollte für alle Beobachter gleich sein.
> 
> Das wuerde ich nicht sagen, der Beobachter im System das relativ zur
> Ladung ruht, sieht ein statisches elektrisches Feld.
> Der Beobachter im System das sich relativ zur Ladung beschleunigt bewegt,
> oder umgekehrt sieht zusaetzlich Strahlung.
> Die Ladung ist ein Monopol, deshalb geht seine Feldstaerke mit r^-2 genau
> wie das Strahlungsfeld.
> D.h. beide sehen das Feld und interpretieren es evtl. verschieden.

Schon wäre es gewesen nur leider stimmt es nicht, die Feldstaerke 
des Strahlungsfeldes geht mit 1/r, also so wie das Potential des Monopols nicht
seine Feldstaerke.
Damit  bleibt die Frage offen.



> 
> >
> >   Die Auflösung dieses scheinbaren Widerspruchs (nach [2])
> >   ist vielleicht noch unglaublicher: Der Beobachter in EE
> >   hat einen Ereignishorizont, und die Strahlung geht in einen
> >   Bereich der Raumzeit, in dem er sie nicht sehen kann!
> >   (Ich weiß nicht, ob dies auch für FF anwendbar ist.)
> >
> >   Es steht zum Beispiel direkt im Titel von
> >
> > [0] C. De Almeida and A. Saa, "The radiation of a uniformly
> > accelerated charge is beyond the horizon: a simple derivation,"
> > American Journal of Physics, vol. 74, no. 2, pp. 154?158,
> > 2006. (hier zitiert nach [5])
> >
> >   Ich folgte hier nur dem Wikipädie-Artikel "Paradox of radiation of
> >   charged particles in a gravitational field", der auf Ergebnissen
> >   beruht, die erst in dem 60er und 80er Jahren gefunden wurden.
> >
> >   Dort bezieht man sich für die Ergebnisse zu FF bis EE insbesondere
> >   auf
> >
> > [1] Rohrlich, Fritz (1965). Classical Charged Particles.
> > Reading, Mass.: Addison-Wesley.
> >
> >   und für die Horizonte auf
> >
> > [2] Boulware, David G. (1980). "Radiation from a Uniformly
> > Accelerated Charge". Ann. Phys. 124 (1): 169?188.
> >
> >   .
> >
> > [3] Radiation from a Uniformly Accelerated Charge
> > and the Equivalence Principle, Stephen Parrott, 2001
> >
> >   [3] betrachtet [2] wohl etwas kritisch
> >
> > [4] On the radiation field of a linearly accelerated charged
> > particle in Born?Infeld theory,
> >
> >   Es gibt einen Review-Artikel von 2012:
> >
> > [5] Electrodynamics of Radiating Charges, Øyvind Grøn

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Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Thomas Heger <ttt_heg@web.de> - 2024-06-05 07:32 +0200
  Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Rolf Bombach <rolfnospambombach@invalid.invalid> - 2024-06-06 10:46 +0200
    Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-06 11:13 +0200
      Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-06 12:58 +0200
        Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-06 13:51 +0200
          Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Franz Glaser <franz@meg-glaser.com> - 2024-06-13 07:15 +0200
      Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Dieter Heidorn <d.heidorn@t-online.de> - 2024-06-10 21:43 +0200
        Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Thomas Heger <ttt_heg@web.de> - 2024-06-11 06:54 +0200
          Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-11 18:23 +0200
            Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Thomas Heger <ttt_heg@web.de> - 2024-06-12 07:31 +0200
            Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-12 14:32 +0200
            Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-12 16:38 +0200
              Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-12 18:33 +0200
                Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Franz Glaser <franz@meg-glaser.com> - 2024-06-13 09:44 +0200
                Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Thomas Heger <ttt_heg@web.de> - 2024-06-14 07:15 +0200
                Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-17 13:20 +0200
                Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Franz Glaser <franz@meg-glaser.com> - 2024-06-18 15:49 +0200
            Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Rolf Bombach <rolfnospambombach@invalid.invalid> - 2024-06-17 13:12 +0200
      Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-23 12:35 +0200
        Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-23 13:22 +0200
          Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Franz Glaser <franz@meg-glaser.com> - 2024-06-23 15:49 +0200
          Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-24 11:02 +0200
            Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-24 13:13 +0200
              Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-24 15:17 +0200
                Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-25 01:22 +0200
                Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-25 12:51 +0200
                Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-26 08:40 +0200
                Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-25 14:05 +0200
                Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-27 11:46 +0200
                Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-28 01:59 +0200
                Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-28 23:57 +0200
              Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-06-25 12:04 +0200
        Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-07-18 16:02 +0200
          Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-08-02 11:13 +0200
            Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-08-02 13:17 +0200
          Re: Gedankenspiel Massen oder Energieerhalt? Rolf Bombach <rolfnospambombach@invalid.invalid> - 2024-09-13 17:05 +0200
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