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Gravitomagnetismus Als gravitomagnetisches Feld oder auch Gravitoelektromagnetismus abgekürzt GEM werden in der Allgemei

Gravitomagnetismus

Als gravitomagnetisches Feld oder Gravitomagnetismus (auch Gravitoelektromagnetismus, abgekürzt GEM) werden in der Allgemeinen Relativitätstheorie (ART) diejenigen Anteile des Gravitationsfeldes (d. h. der Krümmung der Raumzeit) bezeichnet, die nicht durch Massen- oder Energiedichten, sondern durch Massen- oder Energieströme hervorgerufen werden.

Der Name beruht auf einer formalen Ähnlichkeit der linearisierten Gleichungen der ART mit den Maxwell-Gleichungen des Elektromagnetismus, d. h., es besteht eine formale Analogie zwischen bewegten Massen und bewegten Ladungen – diese Ähnlichkeit existiert jedoch ausschließlich in der Näherung schwacher Felder (weak field approximation) und nichtrelativistischer Geschwindigkeiten. Mit Magnetismus im Sinne der klassischen Elektrodynamik hat der Gravitomagnetismus nichts zu tun.

Durch den Gravitomagnetismus wird unter anderem der Lense-Thirring-Effekt verursacht, der bewirkt, dass eine rotierende Masse die Raumzeit um sich herum mitzieht und sie dabei verdrillt. Josef Lense und Hans Thirring leiteten diesen schwer nachweisbaren (weil sehr kleinen) Effekt aus der Allgemeinen Relativitätstheorie ab. Durch das satellitengestützte Experiment Gravity Probe B versuchte man den Effekt experimentell nachzuweisen. Die Daten, die 2004/2005 aufgenommen wurden, lieferten nach einer langwierigen Auswertung, die sich bis 2011 hinzog, die erwartete Bestätigung der Allgemeinen Relativitätstheorie.

Die Idee wurde erstmals 1893 von Oliver Heaviside publiziert, noch vor der Veröffentlichung der Relativitätstheorien.

Literatur Bearbeiten

  • John Archibald Wheeler: A Journey into Gravity and Spacetime. Scientific American Library, New York 1990, ISBN 0-7167-5016-3; S. 232–233: „Gravity’s next prize – Gravitomagnetism“.
  • Bahram Mashhoon: Gravitoelectromagnetism: a Brief Review. 8. November 2003, arxiv:gr-qc/0311030. Eine aktuelle Einführung in GEM durch einen führenden Experten.
  • Domenico Giulini: Kosmische Kreisel: Inertialsysteme und Gravitomagnetismus. In: Physik in unserer Zeit, 4/2004, Seiten 160–167, doi:10.1002/piuz.200401042
  • Bernhard Wagner: Gravitoelektromagnetismus und Lense-Thirring Effekt. Dipl.-Arb., Uni Graz, 2002
  • Remo Ruffini, Costantino Sigismondi: Nonlinear Gravitodynamics – The Lense–Thirring Effect: A documentary introduction to current research. World Scientific, Singapur 2003, ISBN 978-981-238-347-1
  • Ignazio Ciufolini: Dragging of Inertial Frames, Gravitomagnetism, and Mach’s Principle. In: Mach’s Principle: From Newton’s Bucket to Quantum Gravity. Birkhäuser, Boston 1995, ISBN 0-8176-3823-7, S. 386–402

Weblinks Bearbeiten

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Veröffentlichungsdatum:
Als gravitomagnetisches Feld oder Gravitomagnetismus auch Gravitoelektromagnetismus abgekurzt GEM werden in der Allgemeinen Relativitatstheorie ART diejenigen Anteile des Gravitationsfeldes d h der Krummung der Raumzeit bezeichnet die nicht durch Massen oder Energiedichten sondern durch Massen oder Energiestrome hervorgerufen werden Der Name beruht auf einer formalen Ahnlichkeit der linearisierten Gleichungen der ART mit den Maxwell Gleichungen des Elektromagnetismus d h es besteht eine formale Analogie zwischen bewegten Massen und bewegten Ladungen diese Ahnlichkeit existiert jedoch ausschliesslich in der Naherung schwacher Felder weak field approximation und nichtrelativistischer Geschwindigkeiten Mit Magnetismus im Sinne der klassischen Elektrodynamik hat der Gravitomagnetismus nichts zu tun Durch den Gravitomagnetismus wird unter anderem der Lense Thirring Effekt verursacht der bewirkt dass eine rotierende Masse die Raumzeit um sich herum mitzieht und sie dabei verdrillt Josef Lense und Hans Thirring leiteten diesen schwer nachweisbaren weil sehr kleinen Effekt aus der Allgemeinen Relativitatstheorie ab Durch das satellitengestutzte Experiment Gravity Probe B versuchte man den Effekt experimentell nachzuweisen Die Daten die 2004 2005 aufgenommen wurden lieferten nach einer langwierigen Auswertung die sich bis 2011 hinzog die erwartete Bestatigung der Allgemeinen Relativitatstheorie Die Idee wurde erstmals 1893 von Oliver Heaviside publiziert noch vor der Veroffentlichung der Relativitatstheorien Literatur BearbeitenJohn Archibald Wheeler A Journey into Gravity and Spacetime Scientific American Library New York 1990 ISBN 0 7167 5016 3 S 232 233 Gravity s next prize Gravitomagnetism Bahram Mashhoon Gravitoelectromagnetism a Brief Review 8 November 2003 arxiv gr qc 0311030 Eine aktuelle Einfuhrung in GEM durch einen fuhrenden Experten Domenico Giulini Kosmische Kreisel Inertialsysteme und Gravitomagnetismus In Physik in unserer Zeit 4 2004 Seiten 160 167 doi 10 1002 piuz 200401042 Bernhard Wagner Gravitoelektromagnetismus und Lense Thirring Effekt Dipl Arb Uni Graz 2002 Remo Ruffini Costantino Sigismondi Nonlinear Gravitodynamics The Lense Thirring Effect A documentary introduction to current research World Scientific Singapur 2003 ISBN 978 981 238 347 1 Ignazio Ciufolini Dragging of Inertial Frames Gravitomagnetism and Mach s Principle In Mach s Principle From Newton s Bucket to Quantum Gravity Birkhauser Boston 1995 ISBN 0 8176 3823 7 S 386 402Weblinks BearbeitenIn Search of Gravitomagnetism Science nasa 2004 Gravity Probe B bestatigt die Existenz von Gravitomagnetismus Astronomy Picture of the Day 10 Mai 2011 abgerufen am 28 September 2011 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Gravitomagnetismus amp oldid 239339850