Gravitation<meta http-equiv="Content-type" content="text/html; charset=utf-8"> <link rel="shortcut icon" href="../../favicon.ico"><link rel="stylesheet" href="../../wikistatic.css"></head> <body><div id=topbar><table width='98%' border=0><tr><td><a href="../../h/ha/hauptseite.html" title="Hauptseite">Hauptseite</a> | <b><a href="http://de.wikipedia.org/wiki/Gravitation" title="Gravitation">Aktueller Wikipedia-Artikel</a></b></td> <td align=right nowrap><form name=search class=inline method=get action="../../../search/search.html"><input name=search size=19><input type=submit value=Search></form></td></tr></table></div> <div id=article><h1>Gravitation</h1>Die <strong>Gravitation</strong> ist die <strong>Schwerkraft</strong> oder im Fall der Erde die <strong>Erdanziehung</strong>. Sie verursacht z.B. dass Gegenstände zu Boden <A HREF="../../f/fr/freier_fall.html" title="Freier Fall">fallen</A>. Auch die Bahn der Erde um die Sonne wird durch die Gravitation bestimmt. Physikalische Objekte, die eine <A HREF="../../m/ma/masse.html" title="Masse">Masse</A> besitzen, ziehen sich gegenseitig an. Die Stärke der Gravitation oder genauer der Gravitationskraft (F) ist dabei proportional zu den Massen beider Körper ( und ), einer Gravitationskonstanten () und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstandes () der Massenschwerpunkte.<p> <dl><dd><p> </dd></dl><A HREF="../../i/is/isaac_newton.html" title="Isaac Newton">Isaac Newton</A> hat die Gesetzmäßigkeit dieses Phänomens <A HREF="../../m/ma/mathematik.html" title="Mathematik">mathematisch</A> beschrieben. Die von ihm formulierte <strong>Newtonsche Gravitationstheorie</strong> war die erste physikalische <A HREF="../../t/th/theorie.html" title="Theorie">Theorie</A>, die sich in der <A HREF="../../a/as/astronomie.html" title="Astronomie">Astronomie</A> anwenden ließ, die <A HREF="../../k/ke/keplersche_gesetze.html" title="Keplersche Gesetze">Keplerschen Gesetze</A> ableitete, Vorhersagen (etwa von Kometen) erlaubte und die Dynamik des Sonnensystems verständlich machte. Die Newtonsche Gravitationstheorie ist ein Grenzfall von <A HREF="../../a/al/albert_einstein.html" title="Albert Einstein">Albert Einsteins</A> <A HREF="../../a/al/allgemeine_relativita_tstheorie.html" title="Allgemeine Relativitätstheorie">Allgemeiner Relativitätstheorie</A>. Letztere ist insbesondere in der Beschreibung des <A HREF="../../u/un/universum.html" title="Universum">Universums</A> in der <A HREF="../../k/ko/kosmologie.html" title="Kosmologie">Kosmologie</A> wichtig, da auf großen Entfernungen die Gravitation als die alles dominierende Kraft gilt.<p> Falls die Gravitation eine <A HREF="../../q/qu/quantenfeldtheorie.html" title="Quantenfeldtheorie">Quantenfeldtheorie</A> ist (<A HREF="../../q/qu/quantengravitation.html" title="Quantengravitation">Quantengravitation</A>), sollte das <A HREF="../../g/gr/graviton.html" title="Graviton">Graviton</A>, ein bislang noch nicht nachgewiesenes, hypothetisches Teilchen, existieren. Das Graviton hätte dann eine dem <A HREF="../../p/ph/photon.html" title="Photon">Photon</A> der <A HREF="../../e/el/elektrodynamik.html" title="Elektrodynamik">elektromagnetischen Wechselwirkung</A> analoge Rolle.<p> Die Gravitationskraft ist eine berührungslose Wechselwirkung. Die Wechselwirkung wird mittels Kraftfeldern beschrieben. Beispielsweise wirkt die Anziehung zwischen <A HREF="../../e/er/erde.html" title="Erde">Erde</A> und <A HREF="../../s/so/sonne.html" title="Sonne">Sonne</A> durch das <A HREF="../../v/va/vakuum.html" title="Vakuum">Vakuum</A>. Darin gleicht sie der <A HREF="../../e/el/elektrodynamik.html" title="Elektrodynamik">elektromagnetischen Wechselwirkung</A>. Letztere ist aufgrund ihrer stärkeren Wechselwirkung schon im Kleinen leicht beobachtbar (<A HREF="../../m/ma/magnet.html" title="Magnet">Stabmagnet</A>, <A HREF="../../e/el/elektromotor.html" title="Elektromotor">Elektromotor</A>, <A HREF="../../a/at/atom.html" title="Atom">Atome</A>, <A HREF="../../m/mo/moleka_l.html" title="Molekül">Moleküle</A>).<p> Die Gravitation ist im Kleinen die schwächste der vier <A HREF="../../g/gr/grundkra_fte_der_physik.html" title="Grundkräfte der Physik">Grundkräfte der Physik</A>. Sie dominiert aber auf große Entfernungen die Dynamik des Weltraums, da sie durch nichts abgeschirmt wird und sich die Gravitationswirkungen aller Massen aufsummieren.<p> Bei Newton ist die Gravitation eine Fernwirkungskraft. Das bedeutet, dass sich eine Änderung der Quelle instantan im gesamten <A HREF="../../r/ra/raum.html" title="Raum">Raum</A> auswirkt (z.B., wenn jetzt die Sonne weggekickt würde, dann würde im selben Moment auch die Erdbahn geändert). Im Gegensatz dazu kann sich eine Änderung im <A HREF="../../e/el/elektrodynamik.html" title="Elektrodynamik">elektromagnetischen Feld</A> nur mit maximal <A HREF="../../l/li/lichtgeschwindigkeit.html" title="Lichtgeschwindigkeit">Lichtgeschwindigkeit</A> ausbreiten, es handelt sich hier um eine Nahwirkungskraft.<p> In der <A HREF="../../s/sp/spezielle_relativita_tstheorie.html" title="Spezielle Relativitätstheorie">Speziellen Relativitätstheorie</A> würde jedoch eine instantane Ausbreitung wegen der <A HREF="../../r/re/relativita_t_der_gleichzeitigkeit.html" title="Relativität der Gleichzeitigkeit">Relativität der Gleichzeitigkeit</A> zu Problemen führen. Diese Unvereinbarkeit veranlasste <A HREF="../../a/al/albert_einstein.html" title="Albert Einstein">Albert Einstein</A> dazu, seine <A HREF="../../a/al/allgemeine_relativita_tstheorie.html" title="Allgemeine Relativitätstheorie">Allgemeine Relativitätstheorie</A> zu formulieren, in der die Gravitation durch Krümmungen der <A HREF="../../r/ra/raumzeit.html" title="Raumzeit">Raumzeit</A> hervorgerufen wird, welche sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten.<p> Die Gravitationskraft zwischen zwei Punktmassen berechnet sich in der Newtonschen Theorie nach<p> <dl><dd> </dd></dl>wobei<p> <dl><dd><dl><dd> <em>F</em> die Gravitationskraft zwischen beiden Punktmassen, </dd><dd> <em>γ</em> = 6,67259 10<sup>-11</sup> m<sup>3</sup> kg<sup>-1</sup> s<sup>-2</sup> die <A HREF="../../g/gr/gravitationskonstante.html" title="Gravitationskonstante">Gravitationskonstante</A>, </dd><dd> <em>m<sub>1</sub></em> die Masse der ersten Punktmasse, </dd><dd> <em>m<sub>2</sub></em> die Masse der zweiten Punktmasse und </dd><dd> <em>r</em> der Abstand zwischen beiden Punkten ist.<p> </dd></dl></dd></dl>Die Gravitation an einem Punkt einer sphärisch symmetrischen (kugelförmigen) Massenverteilung im Abstand <em>r</em> von ihrem Schwerpunkt ist stets so groß wie die Gravitation einer Punktmasse in diesem Schwerpunkt, deren Masse gerade der Teil der Gesamtmasse entspricht, der sich innerhalb der Kugel mit dem Radius <em>r</em> befindet. Innerhalb einer homogenen Kugel bedeutet das, dass die Gravitationskraft proportional zum Abstand vom Mittelpunkt ist.<p> Die Gravitation einer homogenen Kugel im Vakuum ist daher an ihrer Oberfläche am größten. Das gilt auch für die Erde.<p> <em>siehe auch:</em> <A HREF="../../l/le/levitation.html" title="Levitation">Levitation</A>, <A HREF="../../a/an/antigravitation.html" title="Antigravitation">Antigravitation</A>, <A HREF="../../k/ke/keplerparabel.html" title="Keplerparabel">Keplerparabel</A>, <A HREF="../../w/wu/wurfparabel.html" title="Wurfparabel">Wurfparabel</A><p> <A NAME="Weblinks"><H2>Weblinks</H2><p> <ul><li> <A HREF="http://www.physik.uni-erlangen.de/Didaktik/grundl_d_tph/sm_ww/sm_ww_gra1.html" class="external">http://www.physik.uni-erlangen.de/Didaktik/grundl_d_tph/sm_ww/sm_ww_gra1.html</A> Gravitation schön erklärt! </li><li> <A HREF="http://www.gravitation.org/start/start.html" class="external">http://www.gravitation.org/start/start.html</A> </li><li> <A HREF="http://www.aei.mpg.de/" class="external">http://www.aei.mpg.de/</A> </li><li> <A HREF="http://www.geo600.uni-hannover.de/" class="external">http://www.geo600.uni-hannover.de/</A> </li><li> <A HREF="http://www.zeit.de/2003/02/N-Naturkonstanten" class="external">http://www.zeit.de/2003/02/N-Naturkonstanten</A> Naturkonstanten g konstant? </li><li> <A HREF="http://www.physik.uni-muenchen.de/didaktik/U_materialien/leifiphysik/web_ph11/materialseiten/m10_gravitation.htm<p>" class="external">http://www.physik.uni-muenchen.de/didaktik/U_materialien/leifiphysik/web_ph11/materialseiten/m10_gravitation.htm<p></A> </li></ul><p> <p> <p> <p> <p> <p> <p> <p> <p> <p></div><br><div id=footer><table border=0><tr><td> <small>Dies ist ein Artikel aus der freien Enzyklopädie <a href="http://de.wikipedia.org">Wikipedia</a>. Stand: August 2004. Der Artikel steht unter der <a href="http://www.gnu.org/licenses/fdl.txt">GNU Free Documentation License</a>.</small></td></tr></table></div>