Können wir erwarten, die Naturkonstanten G und c miteinander in Beziehung zu setzen?

Newtons Gravitationskonstante G sagt uns etwas über die Stärke der statischen Gravitationswechselwirkung innerhalb unserer Raumzeit. Die Lichtgeschwindigkeit c lässt sich aus den Eigenschaften der Raumzeit selbst ableiten und beschreibt gewissermaßen die „Steifigkeit“ des Mediums Raumzeit. Daraus können wir zusammen mit GR eine vollständige Beschreibung der Ausbreitung von Gravitationswellen ableiten. Es gibt daher mehrere konzeptionelle Wege, auf denen G und c in Beziehung stehen, wenn sie Ereignisse beschreiben, die sich auf der Bühne der gekrümmten Raumzeit entfalten. Es scheint daher merkwürdig, dass G und c nicht irgendwie über einen breiteren und tieferen konzeptionellen Rahmen verwandt sind.

Die Lichtgeschwindigkeit C kann aus den Eigenschaften der Raumzeit selbst abgeleitet werden und beschreibt gewissermaßen die "Steifheit" des Mediums Raumzeit. Ich bin offen für Korrekturen, aber ich dachte C war nur eine willkürliche Zahl. physical.stackexchange.com/q/56973
Indem c direkt aus Permittivität und Permeabilität abgeleitet wird, beides selbst Eigenschaften der Raumzeit, sind c und Raumzeit untrennbar miteinander verbunden.
Das ist ein guter Punkt, aber ich muss mich zurückziehen und jemanden mit mehr Fachwissen damit befassen. Viel Glück mit einer Antwort, und ich werde diese Frage markieren.
Die Lichtgeschwindigkeit ist einfach eine Wahl des räumlichen und zeitlichen Maßstabs. Sie können es 1 machen, wenn Sie wollen, was in der theoretischen Physik oft genug gemacht wird.
Dies sind willkürliche Skalierungskonstanten, die wir verwendet haben, um unsere Einheiten zu definieren. Was Sie die Entwicklung intelligenter Lebewesen im Universum betrachten können und dann ihre typische Längenskala, die typische kürzeste Zeitskala, die sie wahrnehmen können, usw.. Ein Einheitensystem, bei dem diese Skalen auf 1 gesetzt sind, ergibt dann eine typische Geschwindigkeit von Licht, ausgedrückt in "typischen SI-Einheiten von ET", das wahrscheinlich eine große Zahl sein wird (weil ET normalerweise viel kleiner ist als die Entfernung, die Licht zurücklegt, was für ET ein Augenblick ist).
Es besteht eine Beziehung zwischen Gravitationspotential und c. Mit höherem G nimmt die Lichtgeschwindigkeit ab.

Antworten (1)

Die einzige mir bekannte Beziehung zwischen G und c stammt aus dem Machschen Prinzip. Bevor bekannt wurde, dass sich die Expansion des Universums tatsächlich beschleunigt, sagte die Allgemeine Relativitätstheorie eine Zeit maximaler Expansion voraus. Zu diesem Zeitpunkt eher grob

R = GM/c^2 wobei R der Radius des Universums und M die Gesamtmasse ist.

Die GR-Version dieser Formel befindet sich auf Seite 705 von „Gravitation“ von Misner, Thorne und Wheeler.

(6/a^2)(da/dt)^2 + 6/a^2 = 16 pi.rho

Zum Zeitpunkt der maximalen Ausdehnung (da/dt)^2 = 0 besteht also ein Zusammenhang zwischen dem Radius a und der Dichte rho (in diesen Einheiten G = 1 und c = 1).

Für eine 3-Kugel rho.2(pi)^2(a)^3 = M

Dies ergibt a(max) = 4M/3pi oder 4GM/3pi(c)^2 in konventionellen Einheiten.

Können wir erwarten, die Naturkonstanten G und c miteinander in Beziehung zu setzen?
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