Gezeitenkraft und
Krümmkraft
Eine Gezeitenkraft wird nach der Gravitationstheorie
Newtons durch die Gravitationswirkung eines schweren (Himmels)körpers
verursacht, und wirkt auf ein ausgedehntes Objekt in diesem Gravitationsfeld.
Sie entsteht, wenn an verschiedenen Stellen des Objektes eine unterschiedlich
starke Gravitationskraft wirkt. Ein starres Objekt im Gravitationsfeld
bewegt sich (zumindest im Rahmen der klassischen Mechanik) als ob all
seine Masse im Schwerpunkt vereint sei. Da die Gravitation mit der Entfernung
abnimmt, ist die Anziehungskraft auf der Seite des Objekts, die der
Gravitationsquelle näher ist, höher als auf der gegenüberliegenden
Seite. Deswegen entsteht im Objekt eine Zugspannung: Offensichtlich bewirkt ein steiles Gravitationspotential,
wie es in der Nähe kleiner, sehr massiver Objekte auftritt, starke Gezeitenkräfte.
Daneben ist die Ausdehnung des Objektes von Bedeutung:
Je größer das Objekt, desto größer kann die Differenz der Gravitationskraft
an Vorder- und Rückseite werden. Der Name Gezeitenkraft rührt daher, dass es dieser
Effekt ist, der auf der Erde die Gezeiten hervorruft. Gezeitenkräfte
werden noch für eine Reihe weiterer Erscheinungen verantwortlich gemacht:
So
kommen die Gezeitenkräfte ins Spiel: Ein Meerwassertropfen auf der mondzugewandten
Seite wird stärker "angezogen" als der Erdmittelpunkt, denn er ist näher
am Mond. Und der Erdmittelpunkt wird stärker als ein Tropfen auf der
mondabgewandten Seite "angezogen". Würde man anstelle der Erde drei
kleine Kugeln in den Weltraum setzen, an den Positionen der beiden Wassertropfen
und der Erdmittelpunkts, so würden sie bei ihrem Fall in Richtung Mond
auseinander driften. Die
erste Kugel würde voraus fliegen, weil sie stärker angezogen würde als
die zweite an der Stelle des Erdmittelpunkts. Und die dritte Kugel würde
gegenüber der zweiten zurückbleiben. Die Folge: Es entstehen größere
Abstände zwischen den Kugeln. Genauso ist es mit der Erde und den beiden
Wassertropfen. Für die geschilderten Gezeitenkräfte ist das Gegenstück im Abstoßungsprinzip der "Druckschatten", den die beiden Körper zueinander bilden und aufgrund der Verformungen der Körper die Gezeitenphänomene verursachen. Quelle und größeres Bild: http://www.weltderphysik.de/de/5252.php Die Krümmkraft
entsteht
hingegen aufgrund der sphärischen Geometrie der Schubkräfte der
Felder. Es entsteht dabei erst als Effekt zweiter Ordnung eine Zugspannung
der Körper zueinander, und zwar aus dem Verformungswiderstand der Körper.
Dadurch wird die Abstoßung zwischen den Körpern außer durch den Druckschatten
auch durch diese Verformungsspannung vermindert. Die Krümmkraft spielt
umso mehr eine Rolle, je kleiner und unterschiedlicher die Radien der
Körper sind. Das heißt, dass gerade im atomaren Bereich die Krümmkraft
sogar eine Hauptrolle bekommt. Weil die winzigen Felder sich meist a
priori sehr nahe sind und der Alldruck versucht, sie gemeinsam zu einem
neuen sphärischen Feld zu quetschen - sehr bildhaft gesagt. (Vielleicht
hilft eine noch bildhaftere Vorstellung: der Alldruck als die Hände
eines Töpfers, die zwei Tonkugeln zu einer neuen großen Tonkugel zusammendrücken...).
Im atomaren Verbund wird dieses Ideal allerdings nicht verwirklicht,
sondern kommt es eher zur Hantelbildung, wie dies im Buch beim
Wasserstoff-Molekel gezeigt wird.
In der Newton'schen
Theorie gibt es für die Krümmkraft keine Analogie (da gibt es nur die
Gezeitenkraft), wohl aber gibt es eine generelle Entsprechung in der
Allgemeinen Relativitätstheorie, da hier die Geometrie der Raumzeit-Krümmung
die Anziehung der Massen verursacht ("Der Griff der Raumzeit auf die
Masse"). Hier ist zB. für die Bildung eines Himmelskörpers, also das
Zusammenballen einer Masse zur Kugel, ausschließlich die Raumzeitkrümmung
verantwortlich - das hat mit der Krümmkraft eine sehr starke Ähnlichkeit!
Wie man in
meinem Buch lesen kann (im Kapitel Relativität) ist das auch kein Zufall.
Die Krümmkraft wirkt gegen die Gezeitenkraft Newtons: während die Gezeitenkraft einen Körper in die radiale Länge zieht, wird durch die Krümmkraft der Körper tangential verbogen!Sie haben eine Meinung dazu? Benutzen Sie bitte das Forum! ©
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