Materie

Wir klären jetzt, wie die Masseverteilung in einer Raumzeit zu beschreiben ist. Ob Masse ruht oder strömt, hängt vom Beobachter ab. Dieser registriert eine Strömungsgeschwindigkeit, der entsprechend dem im Abschnitt 5.1. formulierten Standpunkt ein zukunftsweisend zeitartiger Tangentenvektor z mit g(z,z) = 1 zugrunde liegen muß. In jedem Punkt liegt ein solcher Vektor vor, es handelt sich also um ein Vektorfeld Z mit g(Z,Z) = 1 und zukunftsweisenden Vektoren Z(P). Zu berücksichtigen sind ferner eine Intensität im Sinne von Dichte und ein isotroper Druck, beschrieben durch skalare Felder ϱ und p. Weil insbesondere die Masse vom Beobachter abhängt, ist das auch von der Dichte zu erwarten. Die Zahl ϱ(P) soll die Dichte sein, die der in der Strömung Z treibende Beobachter z = Z(P) registriert. Andere Wechselwirkungen wie Viskosität und Temperaturaustausch sollen dagegen keine Rolle spielen. Insgesamt ist durch diese Überlegungen begründet, warum man unter einer idealen Strömung ein solches Tripel [Z,ϱ,p] versteht. Es ist zu erwarten, daß zwischen X, ϱ und p noch irgendwelche Beziehungen bestehen, ähnlich den Grundgleichungen der Hydrodynamik in der Newtonschen Mechanik. Solche Gesetze können wir aber erst im Abschnitt 11.5 komfortabel formulieren.