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THEMA:

Warum entkommt Licht einem SL nicht? 14 06. 2020 13:13 #71067

Die Rotverschiebung wird ja gemessen, es geht dabei um die Spektrallinien (Fraunhoferlinien)

Aus dem Dopplereffekt wird dann eine Geschwindigkeit berechnet und diese mittels der Hubblekonstante in eine Entfernung umgerechnet.

Natürlich muss man dabei Pekuliargeschwindigkeit, Gravitation des Sterns und der Galaxie sowie unsere Grvitation etc (zB Veränderung des Hubbleparameters...) berücksichtigen, aber die meisten Nebenbedingungen verblassen bei großen Rotverschiebungen. Mittels der Charakteristika des Sternenlichts kann man dessen Gravitation abschätzen (Neutronenstern, Weißer Zwerg, etc H-R-Diagramm)

σNS = ²(1-rs/r) ≈ 1/²2 = 0,7071
σWD = 0,764 (EDIT: korrigiert)
σsol = 0.999998

EDIT 23.08.2020
σWD = 0,99985

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Warum entkommt Licht einem SL nicht? 14 06. 2020 13:24 #71069

Hmm schade. Also gibt es wahrscheinlich gar keinen Term der nur auf die Rotverschiebung durch die Ausdehnung der Raumzeit zurückzuführen wäre. Und dem in irgendeiner Formel, Rechnung getragen wird.
Nur genau dieser Term würde mich weiterbringen in meiner Überlegung.

Nochmal, schade.

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Warum entkommt Licht einem SL nicht? 14 06. 2020 13:41 #71073

Falsifikator schrieb: Meine Frage diesbezüglich wäre: Warum hat die Distanzänderung, also eine längere Reisedauer des Phontons einen Einfluss auf seine Frequenz und Wellenlänge?

Hier hilft wohl das Wellenmodell recht gut sich das vorzustellen. Das Wellenpaket genannt Photon wird auf seiner langen Reise permanent gedehnt, Exakt genauso wie der Raum durch den es sich bewegt.
Die Änderung der Wellenlänge entspricht genau der Expansion des Raumes vom Zeitpunkt des Aussendens bis zum Zeitpuunkt des Empfangs/der Messung.
Rotverschiebung z=1089 entspricht z.B. genau einer Expansion um den Faktor 1089 in den letzten rund 13,7 Mrd. Jahren.
Und nicht nur das. Die Rotverschiebung entspricht auch einer Zeitdilatation um diesen Faktor. (das ist eigentlich trivial)

Die 2. Frage verstehe ich nicht so recht was du meinst.

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Warum entkommt Licht einem SL nicht? 14 06. 2020 13:54 #71076

Merilix schrieb:

Falsifikator schrieb: Meine Frage diesbezüglich wäre: Warum hat die Distanzänderung, also eine längere Reisedauer des Phontons einen Einfluss auf seine Frequenz und Wellenlänge?

Hier hilft wohl das Wellenmodell recht gut sich das vorzustellen. Das Wellenpaket genannt Photon wird auf seiner langen Reise permanent gedehnt, Exakt genauso wie der Raum durch den es sich bewegt.

Ok, das ist verständlich. Nicht verständlich allerdings, ist dann die Rotverschiebung durch die Gravitation bzw. durch die Metrik des emittierenden Sterns. Wenn es exakt der Raumbewegung entspricht...

Merilix schrieb: Die Änderung der Wellenlänge entspricht genau der Expansion des Raumes vom Zeitpunkt des Aussendens bis zum Zeitpuunkt des Empfangs/der Messung.
Rotverschiebung z=1089 entspricht z.B. genau einer Expansion um den Faktor 1089 in den letzten rund 13,7 Mrd. Jahren.

Die 2. Frage verstehe ich nicht so recht was du meinst.


Die 2. Frage hast du schon mit der Beantwortung der 1. Frage beantwortet.
In deiner Version, hat lediglich die Raumausdehnung den Effekt auf die Rotverschiebung. In Rainers Ausführung ist dieser Effekt allerdings vernachlässigbar.
Ich bin gerade hin und her gerissen was nun richtig ist. Dass Licht seine "Farbe" ändert ist ja allen klar. Man kann es sogar auf der Erde beobachten, wenn man einen Laser auf einen hoch oben stehenden Punkt schießt. Schon hier lässt sich eine Rotverschiebung erkennen.
Bisher dachte ich allerdings das hänge von der Gravitation ab...

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Warum entkommt Licht einem SL nicht? 14 06. 2020 14:08 #71079

Falsifikator schrieb: Nicht verständlich allerdings

Du wirfst alles in einen Topf und verwechselst es dann. Zwar sieht alles gleich aus, man kann es optisch nicht unterscheiden, aber es gibt völlig unterschiedliche Ursachen für die Rotverschiebung.
a) Expansion
b) Relativgeschwindigkeit
c) Gravitation

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Warum entkommt Licht einem SL nicht? 14 06. 2020 14:19 #71084

ra-raisch schrieb: Die Rotverschiebung wird ja gemessen, es geht dabei um die Spektrallinien (Fraunhoferlinien)

Aus dem Dopplereffekt wird dann eine Geschwindigkeit berechnet und diese mittels der Hubblekonstante in eine Entfernung umgerechnet.

Natürlich muss man dabei Pekuliargeschwindigkeit, Gravitation des Sterns und der Galaxie sowie unsere Grvitation etc (zB Veränderung des Hubbleparameters...) berücksichtigen, aber die meisten Nebenbedingungen verblassen bei großen Rotverschiebungen.


Das hast du geschrieben. Soweit hatte ich das verstanden. Kernaussage: Die Rotverschiebung durch den sich ausdehnenden Raum ist vernachlässigbar.

Merilix schrieb: Die Änderung der Wellenlänge entspricht genau der Expansion des Raumes vom Zeitpunkt des Aussendens bis zum Zeitpuunkt des Empfangs/der Messung.


Das hier hat Merilix geantwortet. Entschuldige daß ich hier eine Diskrepanz in den beiden Aussagen ausmache. Für mich können nicht beide Aussagen richtig sein. Genau darauf bin ich eingegangen. Ich verwechsel also nichts, ich möchte herausfinden welche Aussagen nun richtig ist.

Danke

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Warum entkommt Licht einem SL nicht? 14 06. 2020 14:24 #71085

Falsifikator schrieb: Entschuldige daß ich hier ein Diskrepanz in den beiden Aussagen ausmache. Für mich können nicht beide Aussagen richtig sein. Genau darauf bin ich eingegangen. Ich verwechsel also nichts, ich möchte herausfinden welche Aussagen nun richtig ist.


Rainer sagt, das die Rotverschiebung durch Expansion im Vergleich zu der durch Relativgeschwindigkeit und Gravitation vernachlässigt werden kann. Metilix erklärt die Entstehung der Rotverschiebung durch Expansion. Da sehe ich keine Diskrepanz, beide Aussagen sind korrekt.

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Warum entkommt Licht einem SL nicht? 14 06. 2020 14:35 #71088

Merilix schrieb: Die Änderung der Wellenlänge entspricht genau der Expansion des Raumes vom Zeitpunkt des Aussendens bis zum Zeitpuunkt des Empfangs/der Messung.


Im Satz davor benutzt Merilix das Wort exakt.
Das sind für mich 2 völlig verschiedene Erklärungsansätze. Wenn Merilix nur die Rotverschiebung, die durch die Expansion stattfindet gemeint hat, sollte er dies auch offenkundig machen. Merilix sollte auch klar herausarbeiten, daß der größte Teil der Rotverschiebung sich aus der Gravitation ergibt und die Relativgeschwindigkeit ebenfalls einen Einfluss hat.
So aber verwirrt mich diese Aussage nur. Ich hatte ja Eingangs gesagt, daß ich hier Probleme habe das zu verstehen.
Eine klarere, genauere Aussage würde falsche Schlüsse also sehr einfach beseitigen.

Also nehme ich Rainers Aussage jetzt als richtig an.

Danke für die Aufklärung.

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Warum entkommt Licht einem SL nicht? 14 06. 2020 14:56 #71090

Warum nicht die Rotverschiebung durch globale Raumausdehnung und Austritt aus dem Gravitationspotential vereinigen?
In beiden Fällen werden die Wellenlängen gestreckt. Die Zeitdilatation ist nur ein sekundärer Effekt durch Raumstauchung im Potentialtopf.

Nachvollziehbare Mathematik ist notwendige Grundlage zur Beurteilung von physikalischen Modellen.
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Warum entkommt Licht einem SL nicht? 14 06. 2020 14:57 #71091

Arrakai schrieb: Rainer sagt, das die Rotverschiebung durch Expansion im Vergleich zu der durch Relativgeschwindigkeit und Gravitation vernachlässigt werden kann.

Anders herum, ich sagte (hoffentlich), dass die Randeffekte wie die gravitativen Effekte vernachlässigt werden können, wenn die kosmische Rotverschiebung groß genug ist.
Zur Abschätzung habe ich den maximalen (!!!) Effekt der Gravitation mit dem kleinsten Wert von σNS = 0,75 berechnet.
z = 1/σ-1 also maximal zNS = 0.3333333

ja habe ich gesagt:
"aber die meisten Nebenbedingungen verblassen bei großen Rotverschiebungen. "

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Warum entkommt Licht einem SL nicht? 14 06. 2020 15:07 #71093

ra-raisch schrieb:
Arrakai schrieb: Rainer sagt, das die Rotverschiebung durch Expansion im Vergleich zu der durch Relativgeschwindigkeit und Gravitation vernachlässigt werden kann.

Anders herum, ich sagte (hoffentlich), dass die Randeffekte wie die gravitativen Effekte vernachlässigt werden können, wenn die kosmische Rotverschiebung groß genug ist.


Sorry, dass ich nicht genau genug gelesen habe. Ja, so herum stimmt es auch. Es kommt halt darauf an, was man beobachtet (z.B. einen Quasar oder die Sonne). Wenn du schon z = 500 hast, ist alles andere egal. Wenn du die Sonne beobachtest, ist die kosmische Rotverschiebung dagegen absolut egal.

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Warum entkommt Licht einem SL nicht? 14 06. 2020 15:08 #71094

Michael D. schrieb: Warum nicht die Rotverschiebung durch globale Raumausdehnung und Austritt aus dem Gravitationspotential vereinigen?

Was willst Du denn vereinigen?

Man hat eine Messung, da ist alles vereinigt. Es geht darum es zu trennen oder den einen oder anderen Aspekt als unbeachtlich zu erkennen.

Beobachte ich ein Objekt in kosmisch großer Entfernung, dann kann ich Gravitation und Bewegung vernachlässigen, beobachte ich die Sonne, dann wird nur die Gravitation von ursächlicher Bedeutung sein....

@Falsifikator:
Du fragst danach, wie man es unterscheiden will, und stimmst Michael zu, dass man es in einen Topf werfen soll??????

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Warum entkommt Licht einem SL nicht? 14 06. 2020 15:10 #71096

Michael D. schrieb: Warum nicht die Rotverschiebung durch globale Raumausdehnung und Austritt aus dem Gravitationspotential vereinigen?
In beiden Fällen werden die Wellenlängen gestreckt. Die Zeitdilatation ist nur ein sekundärer Effekt durch Raumstauchung im Potentialtopf.


Rotverschiebung und Zeitdilatation sind in diesem Fall dasselbe und haben daher auch dieselbe Ursache. Von daher kann man nicht von einem sekundären Effekt sprechen...

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Warum entkommt Licht einem SL nicht? 14 06. 2020 15:11 #71097

Versteht mich hier bitte nicht falsch. Mir geht es nicht darum die ein oder andere Aussage zu falsifizieren, auch wenn mein Name dies vermuten ließe.
Ich wollte nur den jeweiligen Anteil der unterschiedlichen Effekte herausarbeiten. Wenn das nicht geht wäre das ok. Ich wollte lediglich wissen, ob die Raumausdehnung in irgendeiner Form oder auch Formel Beachtung findet. Genau hier könnte ich dann Vergleiche anstellen. Wenn dem nicht so ist, bzw. wie Michael vorschlägt, alle Effekte zu einem zusammen genommen werden und nicht weiter differenziert wird, bringt mich das zwar nicht weiter, aber ich könnte es so hinnehmen und abhaken.

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Warum entkommt Licht einem SL nicht? 14 06. 2020 15:12 #71098

Korrekt, Arrakai, die "Raumstauchung" beim Weg aus dem Grvitationstopf ist nicht die Ursache, das ist ein Fehllschluss Michael.

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Warum entkommt Licht einem SL nicht? 14 06. 2020 15:16 #71099

Falsifikator schrieb: Ich wollte nur den jeweiligen Anteil der unterschiedlichen Effekte herausarbeiten. Wenn das nicht geht wäre das ok. Ich wollte lediglich wissen, ob die Raumausdehnung in irgendeiner Form oder auch Formel Beachtung findet. Genau hier könnte ich dann Vergleiche anstellen. Wenn dem nicht so ist, bzw. wie Michael vorschlägt, alle Effekte zu einem zusammen genommen werden und nicht weiter differenziert wird, bringt mich das zwar nicht weiter, aber ich könnte es so hinnehmen und abhaken.


Die gravitative Zeitdilatation wird durch die ART beschrieben, die durch die Expansion durch LCDM (also das Standardmodell der Kosmologie). Auch wenn die Effekte wie z.B. die Zeitdilatation gleich sind, darf man die Ursachen nicht durcheinander werfen. Expansion ist eben was anderes als Gravitation, einmal entsteht neuer Raum, beim anderen Mal verändert sich die Wellenlänge im vorhandenen Raum.

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Warum entkommt Licht einem SL nicht? 14 06. 2020 15:26 #71104

ra-raisch schrieb: Beobachte ich ein Objekt in kosmisch großer Entfernung, dann kann ich Gravitation und Bewegung vernachlässigen, beobachte ich die Sonne, dann wird nur die Gravitation von ursächlicher Bedeutung sein....
@Falsifikator:
Du fragst danach, wie man es unterscheiden will, und stimmst Michael zu, dass man es in einen Topf werfen soll??????


Ganz ruhig. Du hast lediglich meine Aussage falsch verstanden. Ich möchte ja differenzieren! Ich würde gerne wissen, welchen Anteil des Effekts ich wem zuordnen kann. Das ist doch überhaupt der Grund meiner Frage und der Diskussion!?
Ich sage lediglich, daß es ok ist wenn die Physik es nicht macht(machen kann?). Damit könnte ich leben, nicht das ich es so möchte!
Bitte meine Aussagen nicht verfälschen.

Danke

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Warum entkommt Licht einem SL nicht? 14 06. 2020 15:37 #71108

Arrakai schrieb: Rotverschiebung und Zeitdilatation sind in diesem Fall dasselbe und haben daher auch dieselbe Ursache. Von daher kann man nicht von einem sekundären Effekt sprechen...

Die Zeitdilatation muss doch nicht zwingend die Ursache sein. Sie könnte auch die Folge einer Raumstauchung sein.
Arrakai schrieb: ...einmal entsteht neuer Raum, beim anderen Mal verändert sich die Wellenlänge im vorhandenen Raum.

Es ist nicht bewiesen, dass neuer infinitesimaler Raum entsteht. Der vorhandene Raum könnte auch nur einfach grösser werden.

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Warum entkommt Licht einem SL nicht? 14 06. 2020 15:39 #71109

ra-raisch schrieb: Korrekt, Arrakai, die "Raumstauchung" beim Weg aus dem Grvitationstopf ist nicht die Ursache, das ist ein Fehllschluss Michael.

Zur Klarstellung:

  • In den G-Topf hinein habe ich eine Raumstauchung, die zu Blauverschiebung führt.
  • Aus dem G-Topf heraus habe ich eine Raumdehnung, die zu Rotverschiebung führt.


  • Nachvollziehbare Mathematik ist notwendige Grundlage zur Beurteilung von physikalischen Modellen.

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    Warum entkommt Licht einem SL nicht? 14 06. 2020 16:09 #71114

    Falsifikator,
    Die Diskrepanz zwischen der Aussage von ra-raisch und der meinigen lässt sich sehr einfach erklären.
    Beides ist richtig aber bezogen auf verschiedene Maßstäbe.
    ra-raisch sprach von der gravitativen Rotverschiebung im Maßstab von Galaxien/Galaxienhaufen. In dieser Größenordnung spielt die Expansion mit ihrer Rotverschiebung nur eine untergeordnete Rolle.
    In der Kosmologie ist es umgedreht, da geht es um viel viel größere Strukturen, da geht es um das gesamte beobachtbare Universum. Ab einer bestimmten Größenordnung wird die kosmologische Rotverschiebung viel stärker als die gravitative, die Expansion fällt viel stärker ins Gewicht.

    Tatsächlich habe ich unterschlagen dies zu erwähnen.
    So gesehen war auch meine Aussage die Rotverschiebung entspräche exakt der Expansion nicht korrekt. Die Beobachtete Rotverschiebung ist immer eine Summe aus verschiedenen Einflüssen.

    Ich würde mal schätzen die kosmologische Rotverschiebung wird interessant ab z>0.1 oder so. Die Rotverschiebung imverursacht vom Gravitationsfeld von Galaxien und Galaxienhaufen dürfte einige Größenordnungen kleiner sein. Bin aber nicht auf dem laufenden wie kleiin.

    PS:
    bei dem wort "exakt" hatte ich natürlich stillschweigend vorausgesetzt das die anderen Einflüsse vernachlässigt werden können. Ich wollte damit sagen ds der Zusammenhang "kosmologische Rotverschiebung" - "Expansion" ein direkter 1:1 Zusammenhang ist.

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    Warum entkommt Licht einem SL nicht? 14 06. 2020 16:27 #71117

    Michael D. schrieb:
  • In den G-Topf hinein habe ich eine Raumstauchung, die zu Blauverschiebung führt.
  • Aus dem G-Topf heraus habe ich eine Raumdehnung, die zu Rotverschiebung führt.
  • Wo steht denn sowas. Es besteht ganz allgemein Einigkeit, dass es nur an der Lapse liegt.

    Das ist doch bei SRT schon so.
    Du hast nur Dopplereffekt und Zeitdilatation aber keine Lorentzkontraktion für die Rotverschiebung.

    Bitte nicht Dopplereffekt und LK verwechseln. Und gravitativ gibt es mangels Relativbewegung keinen Dopplereffekt.

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    Warum entkommt Licht einem SL nicht? 14 06. 2020 16:38 #71118

    ra-raisch schrieb: Es besteht ganz allgemein Einigkeit, dass es nur an der Lapse liegt.

    Oh man Rainer, wo hast du denn dieses Wort wieder aufgeschnappt.
    Jetzt muss ich googeln um herauszufinden was das Wort genau in der Physik bedeutet (wenn es denn überhaupt ein gebräuchliches Wort ist)

    also ich finde:
    englisch: timelapse => deutsch: Zeitraffer
    estnisch: lapse => deutsch: Kind
    englisch: lapse = deutsch: Ablauf
    Hmm...
    Es besteht also Einigkeit das es am Ablauf liegt?
    Wird wohl Zeitdilatation gemeint sein schätz ich.

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    Warum entkommt Licht einem SL nicht? 14 06. 2020 16:47 #71119

    ra-raisch schrieb: Wo steht denn sowas. Es besteht ganz allgemein Einigkeit, dass es nur an der Lapse liegt.


    Hä? Also ich bin kein Experte, aber die Lapse ist doch nur ein Maß für den Gangunterschied zweier Uhren (Eigenzeit, Koordinatenzeit). Das ist m.E. die Wirkung, nicht die Ursache. Oder was meinst du mit Lapse? (Stecke in den Details nicht drin, müsste ich googlen.)

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    Warum entkommt Licht einem SL nicht? 14 06. 2020 17:19 #71122

    Ja Lapse (ADM: N, Wheeler: N, Boyer-Lindquist: α) ist die gravitative Rotverschiebung und Zeitdilatation. Das habe ich jetzt in letzter Zeit sooft wiederholt, dass ich dachte, ich müßte hier nicht. Shift (ADM: N_i, Wheeler, Boyer-Lindquist: ß) ist die radiale Raumdehnung bzw Kontraktion von Objekten das Framedragging.

    en.wiki:
    In addition to the twelve variables there are four Lagrange multipliers: the lapse function, N , and components of shift vector field, N i. These describe how each of the "leaves" Σ t of the foliation of spacetime are welded together

    Ich habs bei en.wiki bei der Übersicht zu "lapse" eingefügt.

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    Warum entkommt Licht einem SL nicht? 14 06. 2020 17:48 #71123

    ra-raisch schrieb: Wo steht denn sowas. Es besteht ganz allgemein Einigkeit, dass es nur an der Lapse liegt.

    Bitte lass den Begriff "Lapse" weg. Das versteht keine Mensch. Verwende "Zeitdilatation".

    Es kristallisiert aber doch folgende Frage heraus:

    Warum sollte es aufgrund von Gravitation keine Lorentz-Kontraktion der Raumzeit geben? Wenns Zeitdilatation der Raumzeit gibt, muss es doch folgerichtig auch eine Lorentz-Kontraktion der Raumzeit geben. Tritt doch immer zusammen auf, oder?

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    Warum entkommt Licht einem SL nicht? 14 06. 2020 17:59 #71124

    Michael D. schrieb: Tritt doch immer zusammen auf, oder?

    Vermutlich schon.

    Klar haben wir die Lorentzkontrakton ℓ = L·σ bzw Raumdehnung r' = r/σ. Ich sagte, wir haben keinen Dopplereffekt.

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    Warum entkommt Licht einem SL nicht? 17 06. 2020 00:05 #71280

    Ist die Frage nicht einfach dadurch zu beantworten, dass es im SL keine Teilchen mit Ladungen gibt, welche Photonen erzeugen?

    Können Planckobjekte, mit einfacher Wechselwirkung bei Berührung, diskrete Erweiterungen der Standardphysik vereinfachen?

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    Können Planckobjekte, mit einfacher Wechselwirkung bei Berührung, diskrete Erweiterungen der Standardphysik vereinfachen?

    Warum entkommt Licht einem SL nicht? 17 06. 2020 00:15 #71282

    Struktron schrieb: Ist die Frage nicht einfach dadurch zu beantworten, dass es im SL keine Teilchen mit Ladungen gibt, welche Photonen erzeugen?

    a) welche Frage denn? Achso der Titel des Threads.
    b) Entweder dort sind Photonen oder Teilchen, die auch Photonen erzeugen können oder es ist gar nichts dort.
    c) aber darum geht es gar nicht sondern darum, dass sie nicht entkommen könnten und dass deshalb klar ist, dass gar nichts entkommen kann.

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    Warum entkommt Licht einem SL nicht? 17 06. 2020 07:38 #71293

    Struktron schrieb: Ist die Frage nicht einfach dadurch zu beantworten, dass es im SL keine Teilchen mit Ladungen gibt, welche Photonen erzeugen?


    Das können wir nicht wirklich wissen. Wir wissen nur, dass Photonen von innerhalb des Schwarzschild Radius das Schwarze Loch nicht verlassen können.

    Nicht extra gekennzeichnete Beiträge sind normale private Beiträge. Sie sollten genauso diskutiert und kritisiert werden wie alle anderen Beiträge auch.

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