Frage zur relativen "Schwäche" der Gravitation

06/11/2014 - 10:44 von J J Panury | Report spam
Ich höre immer wieder, die Gravitation sei unter den vier
"Grundkràften" die bei weitem "schwàchste", und dass das Verhàltnis
etwa zur elektromagnetischen Kraft bei 10^34 liege.

Die Laienfrage hierzu:

Was ist in solchen Relationen eigentlich das tertium comparationis?

Es gibt die EM-Kraft, und die beruht Ladungen. (Was, im einzelnen, das
sei, kann jetzt hier außen vor bleiben.) Es gibt die einschlàgigen
Naturkonstanten - okay.

Es gibt die Gravitation, und die beruht auf Masse. (Was, im einzelnen,
das sei, kann jetzt hier außen vor bleiben.) Es gibt die einschlàgigen
Naturkonstanten - okay.

Jetzt gebe es einen Probekörper. Wie verhàlt sich dieser Probekörper
in einem G'feld? Wie in einem EM-Feld? Sind die jeweiligen Verhalten
kommensurabel? Wie werden sie (die Verhalten) in ein *numerisches*
Verhàltnis gebracht? Die Einheiten ("Kraft", "Beschleunigung") mögen
gleich sein, - - aber die *Ursachen* der "Verhalten" des Probekörpers
sind doch absolut unterschiedlich.
Was sagt die starke Unterschiedlichkeit der in den respektiven
Konstanten beteiligten *reinen Zahlen* aus? Sie faktorieren doch
völlig unterschiedliche Dinge!

Vielleicht illustriert ein kleines Analog-Beispiel, was ich meine:

Ein Fahrzeug rollt mit konstanter Geschwindigkeit eine konstant
schiefe Bahn abwàrts; meint: Roll- und Luftwiderstand halten das
Fahrzeug, nach anfànglicher Beschleunigung, auf einer typischen
"Endgeschwindigkeit".

Ein genau gleichartiges Fahrzeug fàhrt auf einer waagrechten Bahn
durch Verbrennungsmotorantrieb mit genau derselben Geschwindigkeit wie
das abwàrts rollende Vehikel.

Zwei völlig unterschiedliche Kràfte"arten" zeitigen das gleiche
Ergebnis.
Wie sollte man die beiden (Gefàllewinkel/Gravitation/Reibung vs
chemische Energie/Reibung usw.) in ein *numerisches* Verhàltnis
bringen? Was man ausrechnen könnte, wàre, wieviele cm³ Benzin in
diesem Fall "geschwindigkeitsàquivalent" wàren zu einem bestimmten
Gefàlle. Oder etwas in der Art. Auf jeden Fall aber wàren die
"beteiligten" absoluten Zahlen nicht kommensurabel.

Kann man mir da mal auf die Sprünge helfen? Ist das alles nur ein
Scheinproblem? Aber, falls ja: Ich durchblicke es (noch) nicht.
 

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#1 Roland Franzius
06/11/2014 - 11:46 | Warnen spam
Am 06.11.2014 10:44, schrieb J J Panury:
Ich höre immer wieder, die Gravitation sei unter den vier
"Grundkràften" die bei weitem "schwàchste", und dass das Verhàltnis
etwa zur elektromagnetischen Kraft bei 10^34 liege.

Die Laienfrage hierzu:

Was ist in solchen Relationen eigentlich das tertium comparationis?

Es gibt die EM-Kraft, und die beruht Ladungen. (Was, im einzelnen, das
sei, kann jetzt hier außen vor bleiben.) Es gibt die einschlàgigen
Naturkonstanten - okay.

Es gibt die Gravitation, und die beruht auf Masse. (Was, im einzelnen,
das sei, kann jetzt hier außen vor bleiben.) Es gibt die einschlàgigen
Naturkonstanten - okay.

Jetzt gebe es einen Probekörper. Wie verhàlt sich dieser Probekörper
in einem G'feld? Wie in einem EM-Feld? Sind die jeweiligen Verhalten
kommensurabel? Wie werden sie (die Verhalten) in ein *numerisches*
Verhàltnis gebracht? Die Einheiten ("Kraft", "Beschleunigung") mögen
gleich sein, - - aber die *Ursachen* der "Verhalten" des Probekörpers
sind doch absolut unterschiedlich.
Was sagt die starke Unterschiedlichkeit der in den respektiven
Konstanten beteiligten *reinen Zahlen* aus? Sie faktorieren doch
völlig unterschiedliche Dinge!

Vielleicht illustriert ein kleines Analog-Beispiel, was ich meine:

Ein Fahrzeug rollt mit konstanter Geschwindigkeit eine konstant
schiefe Bahn abwàrts; meint: Roll- und Luftwiderstand halten das
Fahrzeug, nach anfànglicher Beschleunigung, auf einer typischen
"Endgeschwindigkeit".

Ein genau gleichartiges Fahrzeug fàhrt auf einer waagrechten Bahn
durch Verbrennungsmotorantrieb mit genau derselben Geschwindigkeit wie
das abwàrts rollende Vehikel.

Zwei völlig unterschiedliche Kràfte"arten" zeitigen das gleiche
Ergebnis.
Wie sollte man die beiden (Gefàllewinkel/Gravitation/Reibung vs
chemische Energie/Reibung usw.) in ein *numerisches* Verhàltnis
bringen? Was man ausrechnen könnte, wàre, wieviele cm³ Benzin in
diesem Fall "geschwindigkeitsàquivalent" wàren zu einem bestimmten
Gefàlle. Oder etwas in der Art. Auf jeden Fall aber wàren die
"beteiligten" absoluten Zahlen nicht kommensurabel.

Kann man mir da mal auf die Sprünge helfen? Ist das alles nur ein
Scheinproblem? Aber, falls ja: Ich durchblicke es (noch) nicht.





Die Monopol-Kràfte zwischen zwei Elektronen mit Ladung e und Masse m im
Abstand 1m sind in SI-Einheiten

k = e^2/(4 pi espilon0) + m^2 G
= 10^-38 /(10^-10 ) + 10^-60 * 10^-10
= 10^-28 + 10^-70

also etwa 42 Größenordungen. Für das Proton-Elektron-Paar sind es drei
Größenordungen weniger wegen der 2000-fachen Masse.

Falls jedoch die elektrischen Kràfte zwischen den Elementarteilchen auf
die Kràfte zwischen neutralen Dipolen, wie in kalter Materie und
neutralen Plasmen üblich, reduziert werden, sieht die Sache umgekehrt aus.

Die Dipolkràfte fallen mit 1/abstand^4 ab und sich die Felder heben sich
durch Polarisierung großràumig auf.

Die Gravitation ist hingegen immer attraktiv, nicht abschirmbar durch
Bildung neutraler Pàrchen und behàlt ihren dominierenden
Monopolcharakter über alle Distanzen.

Ihr Effekt wird aber eben erst merklich im Vergleich zu den elektischen
Alltagskràften etwa einer gespannten Feder, wenn die Massen merklich
groß genug sind, also etwa 2x 1 mol Blei oder zweimal einige 10^25
Protonenmassen, das bringt dann den Faktor 10^50.


Roland Franzius

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