Abgeschickt von Helmut Pfeifer am 05 Dezember, 2008 um 21:39:06
Antwort auf: Re: Ist Simulation des Urknalls möglich? von Helmut Pfeifer am 27 November, 2008 um 12:08:37:
S.g. Forumsbesucher,
Hallo Herr Grimmer, Hallo Hr.Keil,
Wie am Ende meines Beitrags vom 27.11. versprochen, möchte ich jetzt, vorallem für interessierte Forumsbesucher, beschreiben, welche Überlegungen Einstein zur berühmten Formel E = mc2 gebracht haben. ( Energie= Masse mal Lichtgeschwindigkeit zum Quadrat)
Dass die Relativitätstheorie von den meisten Leuten auf diese Formel "reduziert" wird, ist schon ein Armutszeugnis für unser Bildungswesen!
Jemand hat gemeint, dass die Formel eigentlich ein "Nebenprodukt" der Rel.Th. sei. Nun, das halte ich für eine starke Untertreibung, ist es doch ein geniales, universelles Gesetz!
Ich habe also zuletzt gefragt, was mit all der Energie geschieht, welche die Kraft auf das Objekt überträgt. ( ein Stein z.B.)
Was geht vor sich? Eine Darstellung in Schlagworten:
Krafteinwirkung erhöht Energie des Objekts, seine relative Geschwindigkeit und damit seine Masse ( bezogen auf unseren ruhenden Standort) nehmen zu.
( Wie letztens beschrieben, kann mit dem Wert der Ruhemasse die relative Masse bei jeder Geschwindigkeit mit einer einzigen Formel berechnet werden).
Zusammenhang zwischen Energiezuwachs des beschleunigten Objekts und der erhöhten Masse kann hergestellt werden: Die relative Masse und die zur Beschleunigung verliehene Energie sind zwei verschiedene Maße derselben Größe!
Daher ist die relative ( erhöhte) Masse eines Körpers ein Maß für seine Energie, und genau das besagt die Gleichung E= mc2.
Das ist die eine, die allgemeine Überlegung.
Wie Einstein dann tatsächlich die Formel erstellt hat, geht aus seinem nur drei Seiten langen Artikel hervor, mit dem Titel: " Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energiegehalt abhängig?" ( Da mit der erhöhten/ relativen Masse auch die Trägheit des beschleunigten Körpers im selben Verhältnis steigt, ist ein direkter Bezug gegeben)
Allerdings beschreibt hier Einstein einen anderen Weg:
Bei relativistischen Berechnungen mit elektromagnetischen Feldgleichungen ergab sich, dass ein Körper durch Abstrahlung von Licht mit der Energie "L" eine Masse vom Betrag L/c2 verliert. Einstein erkannte bald in genialer Weise, dass es sich dabei nicht nur um ein spezielles, sondern um ein universelles Gesetz handeln müsse. Er ersetzte "L" durch "E". Dadurch erhalten wir die Gleichung E/c2 = Masseverlust = m. Anders gelesen erhalten wir also E = mc2. Sie besagt, dass Energieänderungen auch zu Massenänderungen führen und folglich Energie und Masse äqivalent sind.
Die weitere Folgerung Einsteins etwas später sind ganz bemerkenswert:
Wenn also der Massezuwachs mit einer Energieänderung verknüpft ist, dann müsste die ursprüngliche Masse ( Ruhemasse) ebenfalls einer Energie äquivalent sein. Insbesondere entspricht die Ruhemasse demnach einer Ruheenergie.
Das bedeutet, jedes Objekt, das eine Masse besitzt, enthält Energie, sehr viel sogar!
So enthält ein Fingerhut voll Blei soviel Energie, wie bei der Verbrennung von etwa 100.000 Tonnen(!) Kohle frei werden würde!
Auch die Explosion von Atombomben beruht bekanntlich auf Energie, die sozusagen in der Masse steckt.
Mit freundlichen Grüßen
Helmut Pfeifer