Periheldrehung des Merkur
Verfasst: Donnerstag 4. Juni 2009, 14:28
Ich denke, es wird Zeit den nächsten Beleg für Einstein RT vorzubringen.
Die ungewöhnliche Periheldrehung der Merkurbahn ist ein weiteres Indiz für die Richtigkeit der Allgemeinen Relativitätstheorie.
Worum geht's?
Nun, alle Planeten bewegen sich bekanntermaßen auf Ellipsenbahnen um die Sonne. Die Ellipsenform ergibt sich als Lösung des Keplerproblems. Idealisierterweise wird dabei davon ausgegangen, es läge ein reines Zwei-Körperproblem vor. Es wird also nur die gravitative Wechselwirkung zwischen dem jeweiligen Planeten, in unserem Fall dem Merkur, und der Sonne als Gravitationszentrum betrachtet.
Die Realität sieht natürlich anders aus. Neben dem Merkur fliegen ja noch weitere Planeten um die Sonne. Es kommt also auch zwischen Merkur und Venus, Merkur und Jupiter, Merkur und Erde,...usw. zu Wechselwirkungen. Diese Wechselwirkungen bedingen Bahnstörungen, die sich darin äußern, dass die Ellipsenbahn des Merkur nicht ortsfest bezüglich der Sonne ist, sondern ebenfalls langsam um die Sonne rotiert. Daher er auch der Name "Periheldrehung".
Als Perihel bezeichnet man den sonnennächsten Punkt der Ellipsenbahn. Die Drehung der Merkurbahn kann man am besten durch die Verschiebung des Perihels bezüglich der Sonne beoachten.
Wie groß der störende Einfluss der einzelnen Planeten auf die Merkurbahn ist, lässt sich näherungsweise berechnen.
Seltsamerweise ist der auf diese Weise ermittelte Wert deutlich kleiner, als das Ausmaß der beobachteten Periheldrehung vermuten lässt. Irgendein weiterer störender Effekt wurde offenbar nicht berücksichtigt. Welcher Natur dieser ist, darüber rätselte man eine ganze Weile.
Die ART brachte schließlich die Antwort. Das Problem lag in der Newtonschen Gravitationstheorie. Aus ihr geht hervor, dass sich die Gravitationskraft der Sonne quadratisch umgekehrt proportional zur Entfernung (also mit 1/r²) abschwächt, bzw. mit der Nähe zunimmt. Aus der ART lässt sich ermitteln, dass dies nur näherungsweise richtig ist. Aufgrund einer verstärkten Raumkrümmung in unmittelbarer Nähe zu unserem Zentralgestirn, nimmt die zu erwartenden Gravitationskraft stärker zu als von der Newtonschen Gravitationstheorie vorhergesagt.
Dieser Effekt ist der gesuchte störende Einfluss, der zu einer verstärkten Periheldrehung der Bahn des Merkur (unseres innersten Planeten) führt. Der von der ART ermittelte Wert entspricht beinahe genau der beobachtbaren Abweichung vom Gravitationsgesetz à la Newton.
Gibt's dazu irgendwelche Einwände?
Die ungewöhnliche Periheldrehung der Merkurbahn ist ein weiteres Indiz für die Richtigkeit der Allgemeinen Relativitätstheorie.
Worum geht's?
Nun, alle Planeten bewegen sich bekanntermaßen auf Ellipsenbahnen um die Sonne. Die Ellipsenform ergibt sich als Lösung des Keplerproblems. Idealisierterweise wird dabei davon ausgegangen, es läge ein reines Zwei-Körperproblem vor. Es wird also nur die gravitative Wechselwirkung zwischen dem jeweiligen Planeten, in unserem Fall dem Merkur, und der Sonne als Gravitationszentrum betrachtet.
Die Realität sieht natürlich anders aus. Neben dem Merkur fliegen ja noch weitere Planeten um die Sonne. Es kommt also auch zwischen Merkur und Venus, Merkur und Jupiter, Merkur und Erde,...usw. zu Wechselwirkungen. Diese Wechselwirkungen bedingen Bahnstörungen, die sich darin äußern, dass die Ellipsenbahn des Merkur nicht ortsfest bezüglich der Sonne ist, sondern ebenfalls langsam um die Sonne rotiert. Daher er auch der Name "Periheldrehung".
Als Perihel bezeichnet man den sonnennächsten Punkt der Ellipsenbahn. Die Drehung der Merkurbahn kann man am besten durch die Verschiebung des Perihels bezüglich der Sonne beoachten.
Wie groß der störende Einfluss der einzelnen Planeten auf die Merkurbahn ist, lässt sich näherungsweise berechnen.
Seltsamerweise ist der auf diese Weise ermittelte Wert deutlich kleiner, als das Ausmaß der beobachteten Periheldrehung vermuten lässt. Irgendein weiterer störender Effekt wurde offenbar nicht berücksichtigt. Welcher Natur dieser ist, darüber rätselte man eine ganze Weile.
Die ART brachte schließlich die Antwort. Das Problem lag in der Newtonschen Gravitationstheorie. Aus ihr geht hervor, dass sich die Gravitationskraft der Sonne quadratisch umgekehrt proportional zur Entfernung (also mit 1/r²) abschwächt, bzw. mit der Nähe zunimmt. Aus der ART lässt sich ermitteln, dass dies nur näherungsweise richtig ist. Aufgrund einer verstärkten Raumkrümmung in unmittelbarer Nähe zu unserem Zentralgestirn, nimmt die zu erwartenden Gravitationskraft stärker zu als von der Newtonschen Gravitationstheorie vorhergesagt.
Dieser Effekt ist der gesuchte störende Einfluss, der zu einer verstärkten Periheldrehung der Bahn des Merkur (unseres innersten Planeten) führt. Der von der ART ermittelte Wert entspricht beinahe genau der beobachtbaren Abweichung vom Gravitationsgesetz à la Newton.
Gibt's dazu irgendwelche Einwände?