Elementare Ursache von Kräften auf Objekte

Steinzeit-Astronom schrieb:

(m²/s⁴) ∙ (kg∙s²/m³) = kg/m∙s², und das ist J/m. Woher nimmst du da die Masse

kg/s²m = J/m³
das ist eine Energiedichte und hat nichts mit der Probemasse zu tun, sondern mit der Quelle des Felds. Es ist die Potentielle Selbstenergie der Quellmasse als Hohlkugel mit entsprechendem Radius.Je kleiner die Hohlkugel, desto mehr Potentielle Energie, die man auch dem umgebenden Raum als Feldenergie zurechnen kann.
Natürlich darf dann die Potentielle Energie nicht doppelt gerechnet werden, sondern die Feldenergie übernimmt deren Funktionen.

Das hat überhaupt nichts mit der Probemasse, deren Potentieller Energie oder einer Wirkung zu tun, wie es Wolfgang immer wieder vermischt. Es ist lediglich ein anderer (sinnloser) Weg, die Potentielle Energie zu erfassen. In der ED ist dies anders, weil man es nicht mit Einzelladungen zu tun hat. Da ist es häufig einfacher, die geballte Feldstärke zur Berechnung der gesamten Potentiellen Energie in Form einer Feldenergie zu berechnen.

Bei der Gravitation muss man auch nicht zwischen Ladungen und Masse unterscheiden, so dass die Vorteile der ED entfallen. Die Potentielle Energie ergibt sich unmittelbar. Da hilft eine Feldenergie nicht weiter.

Eigentlich müsste man sämtliche Massen der Elementarteilchen auf einen bestimmten Radius zB rP normalisieren, denn wir messen ja immer nur die Ruhemasse einschließlich der Potentiellen Energie.
Me = me/²(1-rs.e/rP) = me(1+4.185447222127697e-23) ≈ me(1+rs.e/2rP) = me(1+4.1854472221276963e-23) ≈ me
der Unterschied ist geringer als die 12-stellige Messgenauigkeit

Rainer Raisch schrieb:

Steinzeit-Astronom schrieb:

(m²/s⁴) ∙ (kg∙s²/m³) = kg/m∙s², und das ist J/m. Woher nimmst du da die Masse

kg/s²m = J/m³
das ist eine Energiedichte

G in m³/(kg∙s²) => 1/G in kg∙s²/m³
g in m/s² => g² in m²/s⁴

Wolfgang sagt, die Energiedichte sei E=-g²/(8πG) , in Einheiten also
g² / G in (m²/s⁴) ∙ (kg∙s²/m³) = kg / (m∙s²)
J in kg∙m²/s² => kg / (m∙s²) = J/m³
Achso klar, das ergibt J/m³. Hatte mich verrechnet.

Trotzdem: Für die Energie in Joule braucht es eine Masse. Die Energie ist dann die potentielle/kinetische Energie dieser Probemasse. So hatte ich das bis jetzt verstanden.
"Selbstenergie" ist mir neu, kenne nur die übliche Äquivalenz von Masse und Energie E=mc².

Steinzeit-Astronom schrieb:

"Selbstenergie" ist mir neu, kenne nur die übliche Äquivalenz von Masse und Energie E=mc².

Davon spricht man vor allem in der ED, weil hier die Potentielle Enerige der Quelle positiv ist.

Es bedarf Energie, um die Ladung an einem Ort (Hohlkugel) zu konzentrieren / zusammenzuhalten.

 

Steinzeit-Astronom schrieb:

Die Energie ist dann die potentielle/kinetische Energie dieser Probemasse.

Nicht der Probemasse, sondern der Quelle selbst.

Steinzeit-Astronom schrieb:

Wolfgang24-1 schrieb:

Was ist denn allgemein daran so schwer zu verstehen, dass die Energiedichte von starken Gravitationsfeldern geringer ist als die von schwachen Gravitationsfeldern.

Schwer zu verstehen ist, warum du permanent Feldstärke mit Energie verwechselst. Eine Energie ergibt sich doch erst mit einer Probemasse. Sie hängt von der Probemasse ab und "steckt" nicht (mehr oder weniger dicht) schon vorab im Feld.
Ich verwechsle Feldstärke nicht mit Energie. Der Energiegehalt von Kraftfeldern drückt sich in Energiedichte aus, mit der Einheit J/m³ und nicht in Energie mit der Einheit J. Eine Energie ergibt sich daraus in einem Volumen mit der Einheit m³ und nicht mit einer Probemasse mit der Einheit kg.

In SI-Einheiten hat g² die Einheit m²/s⁴ und G hat m³/kg∙s². Deine Energiedichte E=-g²/(8πG) wäre in (m²/s⁴) ∙ (kg∙s²/m³) = kg/m∙s², und das ist J/m.
kg/(ms²) ist nicht J/m, da J=kgm²/s² ist, sondern J/m³, eine Energiedichte.

Woher nimmst du da die Masse in kg für die Energie in J? Etwa von der Quelle? Die Quelle bestimmt lediglich die Feldstärke g. Die zwingend nötige Masse deiner "Energiedichte" muss eine Probemasse sein. Ohne sie gibt es keine Energie in J und folglich auch keine Energiedichte einfach so im Feld, wie diese einfache Dimensionsanalyse zeigt.

Also bitte, deine einfache Dimensionsanalyse ist schlicht falsch. Du bringst hier die Einheiten total durcheinander.

Wolfgang24-1 schrieb:

Du bringst hier die Einheiten total durcheinander.

Bis du aufwachst ist der kleine Flüchtigkeitsfehler längst eingeräumt, siehe oben. Dem Argument tut das aber keinen Abbruch.
.

Rainer Raisch schrieb:

Steinzeit-Astronom schrieb:

Die Energie ist dann die potentielle/kinetische Energie dieser Probemasse.

Nicht der Probemasse, sondern der Quelle selbst.

Das wird ja immer verwirrender. Dann hat ein fallender Stein also keine kinetische Energie. Wenn er mir auf den Kopf fällt, dann ist es meine eigene Energie mit der Energie der Erde, die mich umbringt. Selber schuld, wenn ich zur falschen Zeit am falschen Ort stehe. Allerdings wäre ohne den Stein nichts passiert. Ich schiebe ihm also die Energie in die Schuhe, Feldquelle hin oder her.

Rainer schrieb:
Das hat überhaupt nichts mit der Probemasse, deren Potentieller Energie oder einer Wirkung zu tun, wie es Wolfgang immer wieder vermischt. Es ist lediglich ein anderer (sinnloser) Weg, die Potentielle Energie zu erfassen. In der ED ist dies anders, weil man es nicht mit Einzelladungen zu tun hat. Da ist es häufig einfacher, die geballte Feldstärke zur Berechnung der gesamten Potentiellen Energie in Form einer Feldenergie zu berechnen.

Deine Behauptung, ich würde Dinge vermischen, ist aus der Luft gegriffen.
Der Weg, die gesamte Potentielle Energie einer Massenverteilung im eigenen Gravitationsfeld als Integral über die Feldenergie auszudrücken, ist nicht sinnlos, sondern mathematisch korrekt und eine direkte Konsequenz der Poisson-Gleichung. Dieser Weg ist auch in der Elektrostatik möglich, mit der Poisson-Gleichung für die Elektrostatik.  Die beiden Poisson-Gleichungen unterscheiden sich übrigens im Vorzeichen, das dann zum Unterschied im Vorzeichen der Energiedichte im elektrostatischen und dem gravitativen Fall führt.
In der Elektrodynamik ist nichts anders, weil die nichts damit zu tun hat. Hierfür ist die Elektrostatik zuständig. Dass sich eine Gesamtladung aus unzählig vielen Elementarladungen zusammensetzt ist dabei völlig unerheblich.

Du hast zwar mit deinem Beitrag den Fehler mit den physikalischen Einheiten von Steinzeit-Astronom korrigiert, bist aber wieder dabei, durch eine Hintertüre deine alten Fehler (mit der Behauptung, dass Kraftfelder keine Energiedichte enthalten würden) erneut unter die Leute zu bringen.
Du solltest dich jedoch endlich damit abfinden, dass sowohl elektrostatische, magnetostatische und gravitative Felder eine Energiedichte enthalten.

Steinzeit-Astronom schrieb:

Wolfgang24-1 schrieb:

Du bringst hier die Einheiten total durcheinander.

Bis du aufwachst ist der kleine Flüchtigkeitsfehler längst eingeräumt, siehe oben. Dem Argument tut das aber keinen Abbruch.
.

Rainer Raisch schrieb:

Steinzeit-Astronom schrieb:

Die Energie ist dann die potentielle/kinetische Energie dieser Probemasse.

Nicht der Probemasse, sondern der Quelle selbst.

Das wird ja immer verwirrender. Dann hat ein fallender Stein also keine kinetische Energie. Wenn er mir auf den Kopf fällt, dann ist es meine eigene Energie mit der Energie der Erde, die mich umbringt. Selber schuld, wenn ich zur falschen Zeit am falschen Ort stehe. Allerdings wäre ohne den Stein nichts passiert. Ich schiebe ihm also die Energie in die Schuhe, Feldquelle hin oder her.

Was genau verwirrt dich denn? Du möchtest gerne davon ausgehen, dass der fallende Stein kinetische Energie auf Kosten von Potentieller Energie gewinnt. Dagegen ist nicht das Geringste zu sagen. Es ist jedoch auch richtig, dass der fallende Stein kinetische Energie auf Kosten von Feldenergie gewonnen hat, weil sich das Gravitationsfeld  durch die Verlagerung des Steins geändert hat.
Wir können direkt nachweisen, dass die gesamte Energiedichte im Kraftfeld einer Ladungs- oder Masseverteilung der Potentiellen Energie der Massen- oder Ladungsverteilung in ihrem eigenen Feld entspricht. Somit sind beide Sichtweisen äquivalent bzw. gleichermaßen korrekt.

Steinzeit-Astronom schrieb:

Das wird ja immer verwirrender.

Das liegt an Wolfgangs Feldenergie.
Diese hat nichts mit der Potentiellen Energie der Probemasse zu tun, sondern es ist die Potentielle Energie der Quelle, wie ich bereits sagte.
Oder anders gesagt: die Potentielle Energie der Probemasse hat gar nichts mit der Feldenergie zu tun. Sie kann zwar als Feldenergie dieser Probemasse verstanden werden, wovon in diesem Zusammenhang jedoch niemals die Rede ist.

Wolfgang24-1 schrieb:

dass der fallende Stein kinetische Energie auf Kosten von Feldenergie gewonnen hat

Und immer wieder dieselbe Verwirrung Deinerseits.
Die ominöse Feldnergie hat damit nicht das Geringste zu tun. Diese ist allenfalls die Potentielle Energie der Quelle und hat mit der Kinetischen Energie des Probeteilchens gar nichts zu tun. Diese wird aus der Potentiellen Energie des Probeteilchens und somit wenn man denn so will aus dessen Feldenergie gewonnen. Das ist beim elektrischen Feld auch nicht anders. Das Elektron wird im Feld beschleunigt, weil es vom Potential herabfällt und dabei Potentielle Energie verliert. Das Feld wird dabei gar nicht verändert. Es kostet hingegen Energie, neue Elektronen ins hohe Potential zu transportieren.

Wolfgang24-1 schrieb:

Du solltest dich jedoch endlich damit abfinden, dass sowohl elektrostatische, magnetostatische und gravitative Felder eine Energiedichte enthalten.

Du weißt ganz genau, dass die Standardphysik bei der Gravitation ausschließlich mit der Potentiellen Energie arbeitet, daher muss ich Deine Alternative Sichtweise nun einmal förmlich in die Schranken weisen, solange Du nicht verstanden und vorgerechnet hast, dass das Ergebnis identisch ist.

Rainer schrieb (als Moderator)
Du weißt ganz genau, dass die Standardphysik bei der Gravitation ausschließlich mit der Potentiellen Energie arbeitet, daher muss ich Deine Alternative Sichtweise nun einmal förmlich in die Schranken weisen, solange Du nicht verstanden und vorgerechnet hast, dass das Ergebnis identisch ist.

Im Folgenden rechne ich vor, dass das Ergebnis (gesamte Potentielle Energie im eigenen Kraftfeld = gesamte Feldenergie) identisch ist:

Die potentielle Energie W der Masse in einer beliebigen endlichen Massenanordnung mit der beliebigen Dichteverteilung ρ und dem Potential ɸ ist gegeben durch  W=1/2*∫ ɸ ρ dV. Das Integral erstreckt sich über das gesamte Volumen in dem das Potential ɸ vorhanden ist.
Nun können wir in diesem Integral die Massendichte ρ durch einen Ausdruck ersetzen, der sich aus der Poissongleichung ergibt. Die Poissongleichung beschreibt den Zusammenhang zwischen dem Potential und der Massendichte. ρ=∇²ɸ/(4πG). G ist die Gravitationskonstante.

Damit haben wir W=1/2*∫ ɸ∇²ɸ/(4πG)dV oder W=1/(8πG) *∫ ɸ∇²ɸdV.
Nun können wir die partielle Integration durchführen. Danach gilt für bestimmte Integrale ∫f‘(x)g(x)dx in den Integrationsgrenzen [a,b]:
∫f‘(x)g(x)dx = f(b)g(b)-f(a)g(a) - ∫f(x)g’(x)dx. Das übrig bleibende Integral hat die selben Integrationsgrenzen. Die partiellen Integrationsregeln gelten selbstverständlich für alle drei Raumdimensionen gleichermaßen.
Wir identifizieren ∇²ɸ mit f‘ und ɸ mit g. f ergibt sich somit zu ∇ɸ und g' wird ebenfalls ∇ɸ. Da die Integrationsgrenzen außerhalb der Potentialreichweite liegen, verschwinden die Ausdrücke f(b), g(b), f(a), g(a). Übrig bleibt nach der partiellen Integration lediglich der Ausdruck W=-1/(8πG) *∫ (∇ɸ)²dV.
Mit g=-∇ɸ ist dies jedoch genau der Ausdruck für die Energiedichte des Gravitationsfeldes.
Somit gilt W=1/2*∫ ɸ ρ dV = -1/(8πG) *∫ g² dV. Dies ist genau der Nachweis, den du in deiner Eigenschaft als Moderator gefordert hast.

Wolfgang24-1 schrieb:

Im Folgenden rechne ich vor, dass das Ergebnis (gesamte Potentielle Energie im eigenen Kraftfeld = gesamte Feldenergie) identisch ist:

Das ist bekannt, ich spreche von den Auswirkungen auf die anderen Rechnungen (im Ergebnis).

Damit ist sowieso Dein Vorwurf
deine alten Fehler (mit der Behauptung, dass Kraftfelder keine Energiedichte enthalten würden) erneut unter die Leute zu bringen.
in der Standardphysik MIT Potentieller Energie ad absurdum geführt.

Siehst Du das endlich ein?

Unterlasse dies zukünftig und kennzeichne Deine "Feldenergie" ggf deutlich als alternative Sichtweise.

Rainer Raisch schrieb:

Wolfgang24-1 schrieb:

Im Folgenden rechne ich vor, dass das Ergebnis (gesamte Potentielle Energie im eigenen Kraftfeld = gesamte Feldenergie) identisch ist:

Das ist bekannt, ich spreche von den Auswirkungen auf die anderen Rechnungen (im Ergebnis).
Welche Rechnungen meinst du denn genau?

Damit ist sowieso Dein Vorwurf
deine alten Fehler (mit der Behauptung, dass Kraftfelder keine Energiedichte enthalten würden) erneut unter die Leute zu bringen.
in der Standardphysik MIT Potentieller Energie ad absurdum geführt.

Siehst Du das endlich ein?

Wie meinst du das denn? Die alternative Sichtweise, deren Richtigkeit nun bewiesen ist, zeigt doch gerade dass Kraftfelder eine Energiedichte enthalten. Wenn du das Gegenteil behauptest, dann liegst doch du falsch.

Unterlasse dies zukünftig und kennzeichne Deine "Feldenergie" ggf deutlich als alternative Sichtweise.

Was genau soll ich denn unterlassen?
Ich erkläre hier gerne förmlich, dass die Energiedichte von Kraftfeldern als Alternative zur Potentiellen Energie betrachtet werden kann, und keinesfalls das Konzept der Potentiellen Energie in Frage stellt.
Im Übrigen hatte ich niemals das Konzept der Potentiellen Energie als solches in Frage gestellt. Einzig allein mit der Zuordnung der Potentiellen Energie, die angeblich intrinsischer Bestandteil eines jeden Probekörpers sein soll, war und bin ich nicht einverstanden.

Rainer Raisch schrieb:

Wolfgang24-1 schrieb:

Also mit "NICHTS" meint Niemandchen keine weltlichen Kräfte bzw. Energien mehr. Also Energien in dualem Sinne. Aber auch Gravitation ist ja eigentlich keine Kraft.... aber dennoch wirkt sie, als alleiniger unanfechtbarer Herrscher über den gesamten Kosmos.

Unsinn.
....

Rainer Raisch schrieb:

Und immer wieder dieselbe Verwirrung Deinerseits

....

 Ha ha, wie abgebrüht bist du eigentlich!?!?Du wirfst Wolfgang vor, dass er Verwirrung stiftet, während du ihm eine Aussage unterstellst, die er gar nicht getätigt hat.Du nimmst einen Beitrag von "niemand" aus einem anderen Faden und setzt Wolfgangs Namen darüber, und er stiftet Verwirrung.


EDIT:

Niemand schrieb:

Da hast Du sicherlich auch wieder Recht, lieber Clauss. Auch Niemandchen kann in visuellem Sinne NICHT hinter den Ereignishorizont blicken. Auch wenn man es könnte, säße man bestimmt einer Sinnestäuschung auf.

Also mit "NICHTS" meint Niemandchen keine weltlichen Kräfte bzw. Energien mehr. Also Energien in dualem Sinne. Aber auch Gravitation ist ja eigentlich keine Kraft.... aber dennoch wirkt sie, als alleiniger unanfechtbarer Herrscher über den gesamten Kosmos.

eventuell legt man ja eher dieses Thema in den pilosophischen Bereich des Forums. 😉

 

FabsOtX schrieb:

die er gar nicht getätigt hat.Du nimmst einen Beitrag von "niemand"

ach diesen Post, ja da ist etwas falsch gelaufen, und Wolfgang hat wohl seinen Post auch geändert, so dass es keiner Erwiderung mehr bedarf.

gelöscht

Rainer Raisch schrieb:

Wolfgang24-1 schrieb:

Also mit "NICHTS" meint Niemandchen keine weltlichen Kräfte bzw. Energien mehr. Also Energien in dualem Sinne. Aber auch Gravitation ist ja eigentlich keine Kraft.... aber dennoch wirkt sie, als alleiniger unanfechtbarer Herrscher über den gesamten Kosmos.

Unsinn.
Das gravitative Kraftfeld trägt in der Standardphysik keine negative Energie, sondern die Körper tragen negative Potentielle Energie.

Du musst Dich nicht blöd stellen, das nützt nichts. Unterlass es einfach in Zukunft, vor allem

Rainer Raisch schrieb:

Und immer wieder dieselbe Verwirrung Deinerseits


 

weil Du es selber ständig falsch verstehst.

Das ist gerade zu typisch für Leute, die die Interpretation der Feldenergie vorziehen wollen.

Soll ich darauf wirklich antworten, oder ziehst du diesen Beitrag zurück?

Rainer Raisch schrieb:

FabsOtX schrieb:

die er gar nicht getätigt hat.Du nimmst einen Beitrag von "niemand"

Ich kenne nur den Post von Wolfgang mit diesem Text.

Also ich habe niemals eine Beitrag "mit nichts und Niemandchen" geschrieben.

Wolfgang24-1 schrieb:

Soll ich darauf wirklich antworten, oder ziehst du diesen Beitrag zurück?

gelöscht, da gab es wohl einen Fehler beim Kopieren und auch der Kritikpunkt in Deinem Post ist nicht mehr da

Wolfgang24-1 schrieb:

Im Übrigen hatte ich niemals das Konzept der Potentiellen Energie als solches in Frage gestellt.

Natürlich tust Du das immer wieder, unterlass es also

Wolfgang24-1 schrieb:

bist aber wieder dabei, durch eine Hintertüre deine alten Fehler (mit der Behauptung, dass Kraftfelder keine Energiedichte enthalten würden) erneut unter die Leute zu bringen.
Du solltest dich jedoch endlich damit abfinden, dass sowohl elektrostatische, magnetostatische und gravitative Felder eine Energiedichte enthalten.

 

Rainer Raisch schrieb:

Wolfgang24-1 schrieb:

Im Übrigen hatte ich niemals das Konzept der Potentiellen Energie als solches in Frage gestellt.

Natürlich tust Du das immer wieder, unterlass es also

Ich stehe zur folgenden Aussage:
Ein fallender Körper bezieht Energie aus einem Gravitationsfeld. Es gibt die folgenden beiden gleichwertigen Möglichkeiten den Energietransfer zu erklären:
1. Die Energie stammt vom Potential, das von der Quelle des Gravitationsfeldes ausgeht. Das energieliefernde Potential verändert sich dabei entsprechend der Positionsänderung des fallenden Körpers, da das Potential des fallenden Körpers zum gemeinsamen Potential beiträgt.
2. Die Energie stammt von der Energiedichte des Gravitationsfeldes das sich mit dem Gravitationsfeld des fallenden Körpers überlagert. Der Energieinhalt des gesamten energieliefernden Gravitationsfeldes ändert sich dabei entsprechend der Positionsänderung des fallenden Körpers.

Wolfgang24-1 schrieb:

Ich stehe zur folgenden Aussage:

so ist das ok