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Newton und die Himmelsmechanik

Newton und die Himmelsmechanik. Sir Isaac Newton. Geboren am 4. Januar 1643 in Woolsthorpe wuchs bei der Mutter und Großmutter auf besuchte die Dorfschule, später die Lateinschule einer Nachbarstadt ging mit 18 Jahren die Universität Cambridge am 31. März 1727 in Kensington.

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Newton und die Himmelsmechanik

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Presentation Transcript

  1. Newton und die Himmelsmechanik

  2. Sir Isaac Newton • Geboren am 4. Januar 1643 in Woolsthorpe • wuchs bei der Mutter und Großmutter auf • besuchte die Dorfschule, später die Lateinschule einer Nachbarstadt • ging mit 18 Jahren die Universität Cambridge • am 31. März 1727 in Kensington

  3. Die Himmelsmechanik • Die Himmelsmechanik ist die beschreibt die Bewegung astronomischer Objekte zueinander mit Hilfe physikalischer Theorien • Am bekanntesten ist die Beschreibung der Planetenbewegung durch die klassische Mechanik mit Hilfe der Newtonschen Gravitationstheorie

  4. Das Newtonsche Gravitationsgesetz • Das newtonsche Gravitationsgesetz besagt, dass die Gravitationskraft F, mit der sich zwei Massen m1 und m2 anziehen, proportional zu den Massen beider Körper, der Gravitationskonstanten G und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstandes r der Massenschwerpunkte ist: • F = G (m1*m2/r²) • wobei gilt: • G = ( 6,6742 +- 0,0010 ) * 10-11 m³/kg * s² • die Gravitationskraft ist eine Wechselwirkung, diese wirkt im Vakuum auch im Fall zwischen Erde und Sonne • Diese Kraft wird Fernwirkungskraft genannt, die sich durch Kraftfelder beschreiben lässt • Im Rahmen der newtonschen Physik wird dabei angenommen, dass sich Veränderungen des Magnetfeldes durch Bewegungen der Massen instantan (ohne Zeitdifferenz) im Raum ausbreiten.

  5. Allgemeine Relativitätstheorie • Raum und Zeit werden in der Relativitätstheorie als Einheit beschrieben (Raumzeit) • Diese Raumzeit wird durch die Anwesenheit von Massen gekrümmt • Ein Gegenstand, auf den keine Kraft ausgeübt wird, bewegt sich zwischen zwei Punkten der Raumzeit immer auf dem geradlinigsten Weg (Geodäte) • Die Gravitation lässt sich auf diese Weise auf ein geometrisches Phänomen in einer gekrümmten Raumzeit zurückführen • die allgemeine Relativitätstheorie reduziert die Gravitationskraft also auf den Status einer Scheinkraft • In der Relativitätstheorie wird die Gravitation zwischen zwei Massen damit über die lokale Krümmung der Raumzeit vermittelt, wobei sich Änderungen nur mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten können • Die Gravitation hat daher den Status einer Nahwirkungskraft

  6. Gravitation und Quantentheorie • Falls die Gravitation durch eine Quantenfeldtheorie beschreibbar ist (Quantengravitation), sollte das Graviton, ein bislang noch nicht nachgewiesenes, hypothetisches Teilchen, existieren • Das Graviton hätte dann eine dem Photon der elektromagnetischen Wechselwirkung analoge Rolle

  7. Quellen • Microsoft Encarta Enzyclopädie 2004 • Brockhaus Lexikon

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