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post-Newtonsche Näherung

Für Situationen mit nur sehr schwacher Gravitation treffen Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie und Newtons Gravitationstheorie sehr ähnliche Vorhersagen über die Bewegung von Körpern und die Lichtausbreitung. Solche Situationen lassen sich daher beschreiben, indem man mit der Newtonschen Theorie beginnt und dann Schritt für Schritt Korrekturterme hinzufügt, mit denen die Effekte der Allgemeinen Relativitätstheorie berücksichtigt werden. Die post-Newtonsche Näherung ist ein Formalismus, der es erlaubt die entsprechenden Korrekturen systematisch zu bestimmen. Die Korrekturen sind dabei hierarchisch geordnet: Werden nur die gröbsten Abweichungen berücksichtigt, spricht man von der ersten post-Newtonschen Näherung (oder der post-Newtonschen Näherung erster Ordnung, 1pN), inklusive der nächst kleineren Korrekturen erhält man die zweite post-Newtonsche Näherung (2pN), und so fort.

Die post-Newtonsche Näherung findet Anwendung bei der Beschreibung der Planetenbewegungen und der Lichtausbreitung im Sonnensystem; sie wird außerdem verwendet, um die relativistischen Effekte in Doppelsternsystemen zu beschreiben, in denen sich zwei Neutronensterne umkreisen. Zudem ist die erste post-Newtonsche Näherung die Grundlage des so genannten PPN-Formalismus, eines wichtigen Werkzeugs zum Vergleich von Vorhersagen der Allgemeinen Relativitätstheorie mit den Ergebnissen von Beobachtungen.

Weitere Informationen zu den post-Newtonschen Näherungen bietet das Vertiefungsthema Schritt für Schritt von Newton zu Einstein.


Varianten

  • post-Newtonsche Näherungen