In der Mechanik werden träge und schwere Masse immer stillschweigend gleichgesetzt, etwa wenn man die Erdbeschleunigung berechnet. Das Gravitationsgesetz lautet:
$F=m\cdot \frac{G M_S}{r^2}$
Kraft = schwere Masse x Stärke des Schwerefeldes.
$M_S$ und $m_S$ sind die schweren Massen der Erde und des Objekts, $r$ der Abstand der Schwerpunkte und G die Gravitationskonstante ($6,673\cdot 10^{11}$ Nm²/kg²). Nun lautet die Bewegungsgleichung ganz allgemein
$F = m_T \cdot a$ oder Kraft = träge Masse x Beschleunigung.
Die Masse in dieser Gleichung ist die träge Masse. Sie gibt an, wie sehr sich das Objekt der Beschleunigung widersetzt. Wenn man gleichsetzt, erhält man:
$m_S \cdot \frac{G M_S}{r^2}= m_{\gamma}\cdot a \Rightarrow a=\frac{m_S}{m_{\gamma}}\cdot \frac{G M_S}{r^2}$
Beschleunigung = schwere Masse/träge Masse x Stärke des Schwerefeldes
Weil träge und schwere Masse gleich groß sind, hängt die Beschleunigung im freien Fall nur von der Stärke des Gravitationsfeldes ab (F1).
In Bremen gibt es - einzigartig in Europa - einen Fallturm, der unter anderem von der European Space Agency (ESA) für Experimente in Schwerelosigkeit genutzt wird. Die Verhältnisse sind wie in einem fallenden Aufzug (F5). Für Menschen ist das auf Grund der hohen Beschleunigungen bei der Landung nicht geeignet. Beim Raumfahrertraining fliegt man zum Simulieren der Schwerelosigkeit mit einem Flugzeug entlang einer Wurfparabel. An Bord wirkt es dann so, als ob es keine Gravitation mehr gäbe.
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Parabelflug: Der rechte, absteigende Teil im Zero-g-Bereich entspricht einem horizontalen Wurf.
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Trainierende Kosmonauten während eines Parabelflugs.
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Nimm an, dass ein Photon quer durch eine Rakete fliegt, während diese nach oben beschleunigt (erste Abb. ). Aus Sicht eines Beobachters von außen fliegt das Photon schnurgerade. Weil die Rakete aber noch oben beschleunigt, gleicht die Photonenbahn aus Sicht eines Beobachters innen einer Wurfparabel (zweite Abb.a). Aus dem Äquivalenzprinzip folgt somit direkt, dass auch Licht im Gravitationsfeld abgelenkt werden muss, und das ist auch tatsächlich der Fall.
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Vorgang aus der Außensicht. Das Photon bewegt sich entlang einer Geraden.
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a) Derselbe Vorgang aus Sicht eines Beobachters in der Rakete.
b) Auf Grund des Äquivalenzprinzips folgt die Ablenkung eines Lichtstrahls im Gravitationsfeld.
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