Nehmen wir an, das Universum wäre leer und plötzlich erschienen ein Astronaut und die Sonne im Abstand von 2 Lichtjahren. Würde der Astronaut anhand des Referenzrahmens zur Sonne gezogen, sobald er sie sehen kann?
Q1 . Und würde seine Beschleunigung von diesem Moment an konstant bleiben, bis er in die Sonne prallte? Wie hoch wäre diese Beschleunigung und wie hoch wäre seine Höchstgeschwindigkeit?
Ich gehe hier davon aus, dass sich die Schwerkraft mit Lichtgeschwindigkeit bis ins Unendliche ausbreitet (was meines Wissens den Mainstream-Theorien entspricht). Eines der Dinge, die mich interessieren, ist, ob die Anziehungskraft der Sonne 2 Lichtjahre entfernt genauso stark ist, da in diesem Szenario keine anderen Gravitationskräfte im Spiel sind.
Nehmen wir der Argumentation halber an, dass wir dieses Szenario aus dem Bezugssystem eines Beobachters betrachten, der sich zwischen den beiden Objekten befindet - oder leicht zur Seite, damit er nicht vom Astronauten getroffen wird ;-).
Q2 . Würde er den Astronauten 1 Lichtjahr lang unbeeinflusst von der Schwerkraft der Sonne beobachten, bevor die Gravitationswellen den Astronauten erreichen? Und was würde dann aus dem Bezugsrahmen des Beobachters mit dem Astronauten in Bezug auf Beschleunigung, Geschwindigkeit usw. passieren?
Hier sind meine Annahmen über den Beobachter:
• Der Beobachter wird nicht von der Schwerkraft beeinflusst • Der Beobachter benutzt keine „Augen“ zum Beobachten, sondern einen cleveren Apparat, der jedes Objekt im Universum erkennen kann, einschließlich seiner Geschwindigkeit und Position (relativ zum Beobachter und auch relativ zueinander ). Dabei geht es um das Problem, den Astronauten aufgrund fehlender Lichtemission nicht gleichzeitig mit der Sonne sehen zu können. • Die Beobachtungsmethode unterliegt immer noch der Lichtgeschwindigkeit, dh das Gerät erkennt ein Objekt erst, wenn die von diesem Objekt emittierten Teilchen oder Wellen (die sich mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegen) das Gerät erreicht haben
Mir ist klar, dass die Zeit selbst, wie wir sie kennen (Jahre, Meilen pro Sekunde usw.), in diesem Szenario völlig bedeutungslos sein kann – aber versuchen Sie, mich zu unterhalten. Es ist schließlich eine hypothetische Frage (was vielleicht bedeutet, dass es keine sinnvolle Antwort gibt und die Diskussion stattdessen in Philosophie verwandelt wird..)
1) Ja. Die Schwerkraft breitet sich mit Lichtgeschwindigkeit aus.
2) Die Beschleunigung wäre kontinuierlich, beschleunigt sich aber, wenn der Abstand zwischen Sonne und Astronaut abnimmt. Beschleunigung und Höchstgeschwindigkeit hängen von der Masse der Sonne ab.
3) Wie der vorherige Kommentar feststellt, ist die Gravitationskraft nicht in allen Entfernungen gleich. Je näher Sie sind, desto mehr Einfluss hat es auf Sie.
Ich habe versucht, alle Ihre Fragen einfach zu beantworten. Lassen Sie mich wissen, wenn ich einen verpasst habe; sie waren etwas schwer zu erkennen.
Newtons Gravitationsgesetz wäre eine gute Lektüre für Sie, aber im Allgemeinen besagt es, dass die Anziehungskraft der Schwerkraft direkt proportional zum Produkt der betrachteten Massen ist (Sonne * Astronaut (einschließlich was auch immer der Astronaut trägt). Nennen Sie es G =SA
Aber es ist auch umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung zwischen ihnen.
Da wir es mit zwei Objekten zu tun haben, können wir die Rechnung etwas vereinfachen und erhalten so etwas wie:
F(r) = mg(r)
F ist die Kraft, die aufgrund der Sonne auf den Astronauten ausgeübt wird.
G ist die Gravitationskonstante: 6,67408(31)×10−11 m3⋅kg−1⋅s−2
R ist der Abstand zwischen den beiden Objekten
M ist die Masse des Astronauten
Da Sie an Geschwindigkeit interessiert zu sein scheinen (gemessen in m/s2): V(r) = -G*m1/r
M1 ist die Masse der Sonne und der Einfachheit halber nehmen wir an, dass ihre Masse gleichmäßig verteilt ist.
Jon Kuster
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