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Rotation im Universum 30 09. 2020 20:51 #77057

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ra-raisch schrieb:

MN schrieb: Besaß das Universum zu jeder Zeit eine definierte Größe und Form? Gab es z.B. einen Zeitpunkt, zu dem es eine 5 km große Kugel war? Hätte es zu einem solchen Zeitpunkt Sinn gemacht, von einem Schwerpunktsystem des Universums zu sprechen?

ra-raisch schrieb: Da das Universum alles ist, kann es sich nicht als Kugel mit einem Zentrum ausbreiten.

MN schrieb: Warum nicht? Ist das ein philosophisches oder ein physikalisches Argument?

ra-raisch schrieb: Es ist ein logisches Argument:
Wenn das Universum alles ist, kann es keine Kugel sein, denn eine Kugel ist nur ein Teil des Raumes. Vor allem stellt sich die Frage, welche "Haut" die Kugel umgeben sollte bzw vom Außenraum abgrenzen sollte.



Das Argument ist mir zu idealistisch und leuchtet mir zudem nicht ein. Es mündet in eine metaphysische Behauptung.

Die Voraussetzung, dass das Universum alles sei, ist ungenau formuliert. Wenn das Universum alles ist, was wir erkennen können, bedeutet das nicht, dass es metaphysisch alles ist. Die Physik beschränkt sich zwar auf das Erkennbare, darf deswegen aber nicht voraussetzen, dass es außer dem nichts gibt.

Warum ist eine Kugel notwendigerweise nur Teil eines Raumes? In unserer Anschauung mag der Raum unendlich sein. Daraus folgt nicht, dass er in Wirklichkeit nicht nur eine Kugel ist. Aus der Endlichkeit des Raumes müsste auch nicht folgen, dass wir dahinter ins Nichts plumpsen würden (immerhin ebenso eine denkbare Möglichkeit). Wenn die Kugel bspw. mit Lichtgeschwindigkeit expandiert, kommen wir diesbezüglich in keine Verlegenheit.

Ich möchte nicht behaupten, dass der Raum eine endliche Kugel ist. Aber Dein Argument dagegen überzeugt mich noch nicht.

ra-raisch schrieb:

MN schrieb: Müsste dann der Raum in unserem Universum nicht krumm sein? Er ist doch aber flach.

ra-raisch schrieb: Das können wir nicht messen, aber es gibt die beiden Möglichkeiten, dass das Universum von Anfang an unendlich und flach war oder dass die Krümmung eben inzwischen zu flach ist, um sie zu messen....interessanter ist die zweite Variante, da kann man zumindest versuchsweise herumrechnen.



Laut Google hat das Universum einen Durchmesser von 93 Mrd. Lichtjahren. Wenn ich Prof. Lesch (YouTube: "Das Rätsel vom flachen Universum") richtig verstanden habe, kann man für diese Größe durchaus behaupten, dass der Raum flach ist (Vermessung der Hintergrundstrahlung). Um für solch eine Messung zu flach zu sein, müsste doch die Hyperkugel, in deren Oberfläche wir uns befinden, viel größer sein, nicht?

ra-raisch schrieb:

MN schrieb: Kann man schließlich sagen, dass nicht rotierende Bezugssysteme gegenüber rotierenden Bezugssystemen ausgezeichnet sind? Worin läge diese Auszeichnung, wenn nicht in der Raumzeit selbst?

ra-raisch schrieb: Üblich wählt man immer ein nicht rotierendes Bezugssystem, weil dann die Gesetze einfacher sind.

MN schrieb: Und was ist mit den Trägheitskräften?

ra-raisch schrieb: Was soll damit sein? Was ist mit der Gewichtskraft? Im freien Fall gibte das alles nicht. Das hat aber nichts mit dem Bezugssystem zu tun sondern mit dem Bewegungszustand (Beschleunigung durch eine Kraft, zB indem Du Dich gegen die Erdanziehung stemmst.



Nehmen wir als Beispiel das geozentrische Bezugssystem. In ihm spüren wir Trägheitskräfte. Wir haben in unserer Diskussion festgestellt, dass nicht die Sonne täglich um die Erde rotiert, sondern die Erde rotiert. (Das Machsche Prinzip gilt demnach nicht.) Insofern ist ein nicht rotierendes Bezugssystem ausgezeichnet.

Hingegen ist ein Bezugssystem, das sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, nicht ausgezeichnet, weil man nicht unterscheiden kann, wer sich bewegt und wer in Ruhe ist.

Die Auszeichnung nicht rotierender Bezugssysteme muss einen Grund haben (z.B. absolute Raumzeit oder Wechselwirkung mit dem Higgsfeld).

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Letzte Änderung: von MN. Begründung: Falscher Quote-Befehl. (Notfallmeldung) an den Administrator

Rotation im Universum 30 09. 2020 21:13 #77061

MN schrieb: Ich möchte nicht behaupten, dass der Raum eine endliche Kugel ist. Aber Dein Argument dagegen überzeugt mich noch nicht.

Wir gehen von einigen grundsätzlichen Axiomen aus, solange diese nicht widerlegt werden:
Homogenität und Isotropie.

wiki:
Unter dem kosmologischen Prinzip (oder kosmologischen Postulat) sind zwei Grundannahmen in der naturwissenschaftlichen Kosmologie zusammengefasst, die deren Modellen vom Weltall als Ganzes zu Grunde liegen. Es ist eng verknüpft mit dem kopernikanischen Prinzip. Das kosmologische Prinzip wurde 1933 von dem Astrophysiker Edward A. Milne eingeführt.
* Das Weltall ist homogen – das heißt, es stellt sich einem Beobachter unabhängig von dem Punkt des Raumes, in dem er sich befindet, immer gleich dar (Prinzip der Homogenität, auch kopernikanisches Prinzip genannt).
* Das Weltall ist isotrop – das heißt, es stellt sich dem Beobachter unabhängig von der Beobachtungsrichtung im Raum immer gleich dar (Prinzip der Isotropie).


Gegen eine Explosion in einem Raum sprechen hingegen viele weitere Gründe. Die Expansion sieht ANDERS aus als eine Explosion, das hatten wir nun aber oft genug hier im Forum.

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Rotation im Universum 30 09. 2020 22:51 #77065

Von einer Explosion in einem Raum hat MN nicht gesprochen.
Es ging ihm, so wie ich das verstanden habe, um die Endlichkeit der Raumzeit und um eine noch zu klärende Topolgie derselben.

Hat das Universum tatsächlich einen Durchmesser von über 90 Mrd. Lichtjahren, dann ist es räumlich endlich und zeitlich sowieso, wenn es den Beginn gegeben hat.

Einen Aussenraum gibt es so nicht. Unser Universum ist endlich, aber unbegrenzt, um es mit Albert zu sagen.

Ob es nun kugelförmig oder eiförmig daher kommt, darüber kann man trefflich streiten.

Aus unserer Hubblesphäre heraus auch schwer zu beurteilen.

Die Auszeichnung rotierender Bezugssysteme gegenüber nicht rotierenden Bezugssystemen liegt nach meinem Kenntnisstand an den Bezugssystemen selbst. Die einen sind kräftefrei und die anderen kennen Kräfte.

Dieser Unterschied gilt innerhalb des Universums und scheint mir nicht auf das Universum als Ganzes beziehbar zu sein.

Newton hat diese Unterscheidung schon vor über 400 Jahren erkannt und Einstein hat mit der SRT und der ART diesen Unterschied verfeinert.

Sollte ich jetzt in deiner Argumentationsstossrichtung etwas außer Acht gelassen haben, dann bitte um Antwort.

Thomas

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Rotation im Universum 01 10. 2020 00:34 #77075

Thomas schrieb: Von einer Explosion in einem Raum hat MN nicht gesprochen.
...
Ob es nun kugelförmig oder eiförmig daher kommt, darüber kann man trefflich streiten.

Kugelform im Raum würde eine Explosion bedeuten.

"Kugelform des Raumes" wäre widersprüchlich und daher keine Kugelform sondern allenfalls eine 3-Sphäre (Hüllvolumen S³ eines 4D-Balls B⁴), wie es ja allgemein angenommen wird. (Das wäre, wie wenn man die Erdoberfläche als "kreisförmig" bezeichnen wollte).

Ob diese Sphäre ideal oder ellipsoid oder oval oder verbeult ist, wäre eine Detailfrage.

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Rotation im Universum 01 10. 2020 14:20 #77099

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Thomas schrieb: Unser Universum ist endlich, aber unbegrenzt, um es mit Albert zu sagen.

Thomas schrieb: Die Auszeichnung rotierender Bezugssysteme gegenüber nicht rotierenden Bezugssystemen liegt nach meinem Kenntnisstand an den Bezugssystemen selbst. Die einen sind kräftefrei und die anderen kennen Kräfte.

Dieser Unterschied gilt innerhalb des Universums und scheint mir nicht auf das Universum als Ganzes beziehbar zu sein.

Newton hat diese Unterscheidung schon vor über 400 Jahren erkannt und Einstein hat mit der SRT und der ART diesen Unterschied verfeinert.



Kannst Du diese beiden Aussagen bitte weiter erläutern? (Meine Vorstellung davon ist nur sehr vage.)

Thomas schrieb: Aus unserer Hubblesphäre heraus auch schwer zu beurteilen.



Dass die Krümmung "zu flach" sein könnte, um sie zu messen, habe ich nun eingesehen, da sich der angegebene Durchmesser von 93 Mrd. Lichtjahren nur auf das beobachtbare Universum bezieht. Demnach kann man wohl nichts (Nicht-Triviales) über die Größe des gesamten Universums aussagen, oder? Wie steht es damit um die Topologie?

ra-raisch schrieb: Wir gehen von einigen grundsätzlichen Axiomen aus, solange diese nicht widerlegt werden:
Homogenität und Isotropie.

ra-raisch schrieb: "Kugelform des Raumes" wäre widersprüchlich und daher keine Kugelform sondern allenfalls eine 3-Sphäre (Hüllvolumen S³ eines 4D-Balls B⁴), wie es ja allgemein angenommen wird. (Das wäre, wie wenn man die Erdoberfläche als "kreisförmig" bezeichnen wollte).



Worin besteht der Widerspruch? Wie folgt das aus der Homogenität und Isotropie?
(Wenn die Erde eine Scheibe wäre, dann wäre doch die Erdoberfläche 'kreisförmig' - das ist zwar nicht der Fall, aber einen Widerspruch sehe ich darin nicht.)

Die Expansion des Raumes finde ich zwar anhand des 3-Sphären-Modells schön anschaulich, aber gibt es auch empirische Daten, die dies plausibler machen, als bspw. eine "Vermehrung" oder Ausdehnung eines flachen endlichen Raumes?

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Rotation im Universum 01 10. 2020 15:18 #77100

MN schrieb: Worin besteht der Widerspruch? Wie folgt das aus der Homogenität und Isotropie?
(Wenn die Erde eine Scheibe wäre, dann wäre doch die Erdoberfläche 'kreisförmig' - das ist zwar nicht der Fall, aber einen Widerspruch sehe ich darin nicht.)

Die Expansion des Raumes finde ich zwar anhand des 3-Sphären-Modells schön anschaulich, aber gibt es auch empirische Daten, die dies plausibler machen, als bspw. eine "Vermehrung" oder Ausdehnung eines flachen endlichen Raumes?

An der Scheibe der Erde siehst Du doch, was anders wäre.

Man könnte die Scheibe verlassen, die Fläche geht in alle Richtungen jenseits des Randes weiter, über den Rand der Scheibe hinaus, ganz im Gegensatz zur Erdoberfläche die geschlossen und somit isotrop ist. Die Scheibe hat jedenfalls einen Rand, ist also nicht isotrop und auch nicht homogen, weil jenseits des Randes nichts ist. Den Rand könnte man sogar von jedem Punkt des Universums aus sehen (zumindest in 50% der Richtungen) und spüren (geringere Gravitation).

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Rotation im Universum 01 10. 2020 18:54 #77108

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ra-raisch schrieb: An der Scheibe der Erde siehst Du doch, was anders wäre.

Man könnte die Scheibe verlassen, die Fläche geht in alle Richtungen jenseits des Randes weiter, über den Rand der Scheibe hinaus, ganz im Gegensatz zur Erdoberfläche die geschlossen und somit isotrop ist. Die Scheibe hat jedenfalls einen Rand, ist also nicht isotrop und auch nicht homogen, weil jenseits des Randes nichts ist. Den Rand könnte man sogar von jedem Punkt des Universums aus sehen (zumindest in 50% der Richtungen) und spüren (geringere Gravitation).



Du meinst, wäre das Universum flach und somit nicht geschlossen, dann gäbe es einen Gravitations-Gradienten zum Zentrum des Universums, auch wenn sich das beobachtbare Universum nicht am Rand des Universums befindet?

Wie groß müsste eine Hyperkugel mindestens sein, um lokal die gemessene Flachheit für uns zu besitzen?

Was wäre in diesem Fall mit schwarzen Löchern? Könnte es sein, dass die sich alle im Zentrum der Hyperkugel treffen?

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Rotation im Universum 01 10. 2020 20:05 #77109

Manfred S schrieb: Edit: Folgendes Szenario: Am Anfang enstehen aus einem Gammablitz ein Elektron und ein Positron, die sich entgegengesetzt entfernen. Nun entschließt sich das Elektron im Rahmen der Unbestimmheit die Richtung seiner Geschwindigkeit etwas schief zur ursprünglichen Richtung zu setzen.

Da Elektron und Positron miteinander verschränkt sind wird das Positron das Selbe machen. Und schon verschwindet der Drehimpuls wieder bevor er überhaupt da war.

Nee, aber woher die Drehimpulse kommen die wir sehen ist doch klar. Man sieht es an der Hintergrundstrahlung -- da sind Dichtefluktuationen und was hat das für Konsequenzen auf Bewegungen? ...
Rainer hat es in seinem allerersten Post hier erklärt.

Was passiert wenn sich zwei größere Asteroiden knapp aneinander vorbei bewegen? Man kann man sich ja gut vorstellen wie sich deren Bahnen verändern (drehen).
Was passiert wenn zwei Galaxien knapp aneinander vorbei fliegen? Sicher ähnliches... Sprich was im Kleinen gilt gibt es auch in größerem Maßstab; Regionen mit einen Nettodrehimpuls und daneben Regionen mit einem anderen Nettodrehimpuls.

assume good faith

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assume good faith

Rotation im Universum 01 10. 2020 20:07 #77110

MN schrieb: Könnte es sein, dass die sich alle im Zentrum der Hyperkugel treffen?

Dafür gibt es keinen besonderen Grund.

Für die Rechnung fehlen viele Angaben. Natürlich kann man nicht mit Sicherheit ausschleßen, dass das Universum ganz anders aussieht als es sich uns in Sichtweite darbietet. Man kann natürlich nur annehmen, dass es überall so ähnlich ist wie hier.

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Rotation im Universum 01 10. 2020 20:10 #77112

MN schrieb: Du meinst, wäre das Universum flach und somit nicht geschlossen, dann gäbe es einen Gravitations-Gradienten zum Zentrum des Universums, auch wenn sich das beobachtbare Universum nicht am Rand des Universums befindet?


Zum einen: Nur der Teil des Universums, der für uns sichtbar ist, hat auf uns gravitative Wirkung. Der größte Teil des Universums wechselwirkt mit uns nicht. Daher kann es keinen Schwerpunkt geben.

Zum anderen: Wenn das Universum flach und somit nicht geschlossen wäre, dann würde ich erwarten, dass es räumlich unendlich groß ist.


MN schrieb: Was wäre in diesem Fall mit schwarzen Löchern? Könnte es sein, dass die sich alle im Zentrum der Hyperkugel treffen?


Wenn das Universum eine dreidimensionale Kugelschale in einem 4-dimensionalen Raum wäre (wie eine 2-dimensionalen Kugeloberfläche im 3-dimensionalen Raum), dann gäbe es kein Zentrum innerhalb des Universums. Oder was wäre das Zentrum einer Kugeloberfläche.

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Rotation im Universum 01 10. 2020 22:52 #77114

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Merilix schrieb: „woher die Drehimpulse kommen die wir sehen ist doch klar. Man sieht es an der Hintergrundstrahlung -- da sind Dichtefluktuationen“

Vielleicht muss man bei der in diesem Thread gestellten Frage, warum sich alles bis zu den kleinsten Elementarteilchen im Universum dreht, gedanklich bis zum Quark-Gluon Plasma (QGP) zurückgehen (man nimmt an, dass das Universum in den ersten Sekundenbruchteilen nach dem Urknall diesen Zustand durchlief), also noch viel weiter zurück als zu den Dichtefluktuationen der Hintergrundstrahlung (die kosmische Mikrowellenstrahlung stammt aus der Zeit etwa 380.000 Jahre nach dem Urknall).

…und wie genau das Proton seinen Spin erhält ist bei weitem nicht klar, sondern Gegenstand aktueller Forschung.
phys.org/news/2017-03-proton.html

"Das Studium des Spin in der Physik hat zu vielen Überraschungen geführt", sagte Elke-Caroline Aschenauer, die Brookhavens Forschungsgruppe zum Thema Protonenspin leitet. Die Forscher dachten zunächst, dass die drei Quarks jedes Proton zusammen den Spin bestimmen und die Protonenspins nur die Summe der Quarkspins sind. Aber je genauer sie hinschauten, desto komplexer wurde das Bild….

Quelle: arxiv.org/pdf/1807.00603.pdf

“…and isn't faith believing all power can't be seen”

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“…and isn't faith believing all power can't be seen”
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Rotation im Universum 01 10. 2020 23:48 #77115

Es sei hier an Emmy Nöther erinnert. Die beschrieb, wie Geometrien mit Erhaltungssätzen korreliert sind.
Zu jeder kontinuierlichen Symmetrie eines physikalischen Systems gehört eine Erhaltungsgrösse!

Aus der Isotropie des Raumes, also der Rotationsinvarianz, die Richtung im Raum spielt keine Rolle, ergibt sich die Erhaltung des Drehimpulses.

Das gilt nur innerhalb dieses Universums.

Da es kein Außerhalb zu geben scheint, ist diese Aussage ziemlich universell!

Thomas

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Rotation im Universum 02 10. 2020 06:58 #77120

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ClausS schrieb: Wenn das Universum flach und somit nicht geschlossen wäre, dann würde ich erwarten, dass es räumlich unendlich groß ist.



Wie passt das zur Urknall-Theorie, nach der Materie, Raum und Zeit gemeinsam aus einer Singularität entstanden sind?

ClausS schrieb:

MN schrieb: Was wäre in diesem Fall mit schwarzen Löchern? Könnte es sein, dass die sich alle im Zentrum der Hyperkugel treffen?


Wenn das Universum eine dreidimensionale Kugelschale in einem 4-dimensionalen Raum wäre (wie eine 2-dimensionalen Kugeloberfläche im 3-dimensionalen Raum), dann gäbe es kein Zentrum innerhalb des Universums. Oder was wäre das Zentrum einer Kugeloberfläche.



Man sagt doch, dass Masse die Raumzeit krümmt. Ist damit nur eine veränderte Metrik gemeint, oder eine wirkliche Verbiegung in eine höhere Dimension? Im Falle einer Verbiegung läge doch die Vorstellung nahe, dass diese zum Mittelpunkt der vierdimensionalen Kugel zeigt, deren Oberfläche das Universum ist.

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Rotation im Universum 02 10. 2020 10:34 #77122

MN schrieb: se die Raumzeit krümmt. Ist damit nur eine veränderte Metrik gemeint, oder eine wirkliche Verbiegung in eine höhere Dimension? Im Falle einer Verbiegung läge doch die Vorstellung nahe, dass diese zum Mittelpunkt der vierdimensionalen Kugel zeigt, deren Oberfläche das Universum ist.

Du musst die Verbeulung der Raumzeit von einer Krümmung des Universums unterscheiden. Es mag noch soviele Berge und Täler geben, das sagt gar nichts über die Kugelform der Erde aus. Im Falle einer Krümmung des Universums wäre allerdings das Ballonmodell so gut wie bewiesen.

MN schrieb: Wie passt das zur Urknall-Theorie, nach der Materie, Raum und Zeit gemeinsam aus einer Singularität entstanden sind?

Das Ballonmodell passt am besten zum Urknall, aber ein sogleich unendlich großes Universum ist damit nicht ausgeschlossen. Physiker mögen ohnehin keine Unendlichkeiten, in dem Punkt schlägt das Mathematikerherz durch. Andererseits können Physiker mit Unendlichkeiten sogar rechnen, zB die endliche Dichte ρ=m/V eines derartigen unendlich großen Universums mit entsprechend unendlich viel Masse (natürlich anhand eines beispielhaften Teilvolumens).
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Rotation im Universum 02 10. 2020 15:03 #77123

MN schrieb:

ClausS schrieb: Wenn das Universum flach und somit nicht geschlossen wäre, dann würde ich erwarten, dass es räumlich unendlich groß ist.


Wie passt das zur Urknall-Theorie, nach der Materie, Raum und Zeit gemeinsam aus einer Singularität entstanden sind?


In diesem Fall müsste das Universum auch schon während des Urknalls räumlich unendlich groß gewesen sein.


MN schrieb:

ClausS schrieb:

MN schrieb: Was wäre in diesem Fall mit schwarzen Löchern? Könnte es sein, dass die sich alle im Zentrum der Hyperkugel treffen?


Wenn das Universum eine dreidimensionale Kugelschale in einem 4-dimensionalen Raum wäre (wie eine 2-dimensionalen Kugeloberfläche im 3-dimensionalen Raum), dann gäbe es kein Zentrum innerhalb des Universums. Oder was wäre das Zentrum einer Kugeloberfläche.


Man sagt doch, dass Masse die Raumzeit krümmt. Ist damit nur eine veränderte Metrik gemeint, oder eine wirkliche Verbiegung in eine höhere Dimension? Im Falle einer Verbiegung läge doch die Vorstellung nahe, dass diese zum Mittelpunkt der vierdimensionalen Kugel zeigt, deren Oberfläche das Universum ist.


Eine Verbiegung in höhere Dimensionen ist nicht Teil der ART.

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Rotation im Universum 02 10. 2020 21:58 #77130

Vielleicht hierzu eine Anmerkung:

Man trifft ja oft auf das Beispiel des durch eine Masse verformten Gummituchs, wenn man die Verformung der Raumzeit beispielhaft beschreiben will.

Das Gummituch ist zweidimensional und verformt sich durch die Masse in die dritte Dimension.

Genau da liegt der Pferdefuß des Beispiels!

Man macht den Fehler, das Gummituch in die dritte Dimension zu erheben und dann die Verformung in die vierte Dimension zu hieven.

Das ist natürlich falsch!

Um der Vorstellung auf die Sprünge zu helfen, muss man das Gummituch in Rotation versetzen, und zwar in alle Raumrichtungen statistisch verteilt. Keine Rotationsrichtung ist ausgezeichnet

Dann kommt am Ende eine rotationssymmetrische Figur heraus, die eine Kugel ist und im Inneren der Raumzeitkugel sitzt die raumzeitkrümmende Masse oder Energiedichte.

Eine vierte Dimension wird damit obsolet!

Thomas
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Rotation im Universum 03 10. 2020 01:43 #77133

Thomas schrieb: Vielleicht hierzu eine Anmerkung:

Man trifft ja oft auf das Beispiel des durch eine Masse verformten Gummituchs, wenn man die Verformung der Raumzeit beispielhaft beschreiben will.

Das Gummituch ist zweidimensional und verformt sich durch die Masse in die dritte Dimension.

Genau da liegt der Pferdefuß des Beispiels!

Man macht den Fehler, das Gummituch in die dritte Dimension zu erheben und dann die Verformung in die vierte Dimension zu hieven.

Das ist natürlich falsch!

Um der Vorstellung auf die Sprünge zu helfen, muss man das Gummituch in Rotation versetzen, und zwar in alle Raumrichtungen statistisch verteilt. Keine Rotationsrichtung ist ausgezeichnet

Dann kommt am Ende eine rotationssymmetrische Figur heraus, die eine Kugel ist und im Inneren der Raumzeitkugel sitzt die raumzeitkrümmende Masse oder Energiedichte.

Eine vierte Dimension wird damit obsolet!

Thomas


Denke das ist eine wichtige Anmerkung, der 2. Pferdefuß ist das so eine beispielhafte Beschreibung nicht Gravitation beschreibt sondern Gravitation durch Gravitation. Verformung würde ich das nicht nennen, eher Verzerrung. Ich weiß nicht ob du schon einmal eine numerische Simulation in pics dargestellt auf einem HLR gesehen hast, die RZ wird bis zur Unkenntlichkeit verzerrt wenn eine Beispielmasse platziert wird.

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Rotation im Universum 03 10. 2020 09:22 #77135

RayLight schrieb: Denke das ist eine wichtige Anmerkung, der 2. Pferdefuß ist das so eine beispielhafte Beschreibung nicht Gravitation beschreibt sondern Gravitation durch Gravitation.

Nein, das ist so nicht ganz Richtig. Die Assoziation das die Kugel in der Mitte aufgrund einer äußeren Gravitation in das "Gummituch" drückte entsteht erst bei Betrachter.

Das Modell soll und will die Gravitation garnicht erklären. Es soll lediglich visuell veranschaulichen wie Gravitation die Raumzeit verzerrt.

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Rotation im Universum 05 10. 2020 01:02 #77239

Merilix schrieb:

RayLight schrieb: Denke das ist eine wichtige Anmerkung, der 2. Pferdefuß ist das so eine beispielhafte Beschreibung nicht Gravitation beschreibt sondern Gravitation durch Gravitation.

Nein, das ist so nicht ganz Richtig. Die Assoziation das die Kugel in der Mitte aufgrund einer äußeren Gravitation in das "Gummituch" drückte entsteht erst bei Betrachter.

Das Modell soll und will die Gravitation garnicht erklären. Es soll lediglich visuell veranschaulichen wie Gravitation die Raumzeit verzerrt.


Sehe ich anders, für den geneigten Laien soll veranschaulicht werden „wie“ Masse den Raum krümmt. Diese Sichtweise ist tatsächlich Gravitation durch Gravitation.
Die Veranschaulichung wird ja nicht so an Laien adressiert, das unter dieser Visualisierung zu verstehen ist „wie“ die Krümmung einer Oberfläche zu einer Ablenkung von rumfliegenden Teilchen etc. führt. Das wäre treffender und hat dann auch nix mit Gravitation durch Gravitation zu tun.

Die Kugel wird immer aufgrund einer äußeren Gravitation in das Gummituch gedrückt, weil das Machsche Prinzip voll einlösbar in der ART ist. Kann z.B. im Fließbach nachgelesen werden (falls ein Hinweis auf ein Buch nicht den Foren Regeln entspricht bitte ich die Moderation um Löschung des Hinweises).

So ein Modell will nicht nur die Gravitation nicht erklären, es hat sogar mit der Raumkrümmung rein gar nichts zu tun. Das was den Raum krümmt ist der Energie Impuls Tensor, dazu gibt es keine für Laien nachvollziehbare Veranschaulichung die phänomenologisch darstellbar, bzw physikalisch interpretiert werden kann.

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Rotation im Universum 05 10. 2020 11:05 #77251

RayLight schrieb: Kann z.B. im Fließbach nachgelesen werden (falls ein Hinweis auf ein Buch nicht den Foren Regeln entspricht bitte ich die Moderation um Löschung des Hinweises).

Literaturverweise sind immer erwünscht, solange es nicht zu Werbung ausartet.

Derart allgemeine Verweise ohne konkrete Fundstelle sind allerdings relativ wertlos, zumal gar nicht klar wird, was ("Machsche Prinzip voll einlösbar") in Fließbach zu unserer Frage (Modell Gummituch) stehen könnte.

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Rotation im Universum 07 10. 2020 02:22 #77426

ra-raisch schrieb:

RayLight schrieb: Kann z.B. im Fließbach nachgelesen werden (falls ein Hinweis auf ein Buch nicht den Foren Regeln entspricht bitte ich die Moderation um Löschung des Hinweises).

Literaturverweise sind immer erwünscht, solange es nicht zu Werbung ausartet.

Derart allgemeine Verweise ohne konkrete Fundstelle sind allerdings relativ wertlos, zumal gar nicht klar wird, was ("Machsche Prinzip voll einlösbar") in Fließbach zu unserer Frage (Modell Gummituch) stehen könnte.


Es war der Fließbach in 6. Auflage, da ich nicht mehr im Besitz von Studium unterstützenden Büchern bin sei es mir ausnahmsweise erlaubt auf das Register zu verweisen unter Machsches Prinzip.
Voll einlösbar ist ein Begriff der dafür steht das es gelungen ist das Machsche Prinzip in der ART formalistisch so einzubringen das es in der ART gilt. Das war lange Zeit nicht so, für Einstein war das Machsche Prinzip eine wesentliche Grundlage für die Aufstellung der ART, eingelöst wollte er das Machsche Prinzip später aber dann nicht mehr in der ART sehen.

Ganz trivial bedeutet das Prinzip soviel wie das jede Quelle von Gravitation jede andere Quelle von Gravitation im Universum beeinflusst, unabhängig von der Größe der Skala. Und daraus folgt das auch eine Kugel die sich in ein Gummituch drückt durch die Gravitation da reingedrückt wird (und sei der Betrag noch so klein) Das entsteht nicht erst beim Betrachter.

Aber wie schon gesagt, es ist besser eine solche Visualisierung gar nicht zu verwenden, weil es den Laien zu falschen Vorstellungen verleitet und den Nichtlaien vor Herausforderungen stellt diese wieder gerade zu bügeln. Solche Visualisierungen haben mit Krümmung der Raumzeit einfach rein gar nichts zu tun.

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Rotation im Universum 07 10. 2020 09:26 #77430

Band V ART (Auflage 6 = Auflage 7)
Machsches Prinzip, 42-43, 171, 263-264

S.264 Unter Machprinzip wird verstanden, dass die Massen im Universum die Inertialsysteme
festlegen.
...
Der Terminus Machsches Prinzip wurde 1918 von Einstein geprägt. Er verstand
darunter, dass eine gegebene Quellverteilung über die Feldgleichungen die Metrik
(und damit die Lokalen IS) festlegt.


Viel mehr steht dazu auch nicht drin.

Das Flammsche Paraboloid visualisiert die Raumkrümmung korrekt. Ob man das dann "Gummituch" nennt, halte ich für zweitrangig sondern für eine Frage der Anschaulichkeit. Wenn ich es "Spinnennetz" nenne, soll es auch ncht bedeuten, dass die Spinne im Zentrum die Fliegen im Netz frisst.
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Rotation im Universum 09 10. 2020 02:15 #77531

ra-raisch schrieb: Band V ART (Auflage 6 = Auflage 7)
Machsches Prinzip, 42-43, 171, 263-264

S.264 Unter Machprinzip wird verstanden, dass die Massen im Universum die Inertialsysteme
festlegen.
...
Der Terminus Machsches Prinzip wurde 1918 von Einstein geprägt. Er verstand
darunter, dass eine gegebene Quellverteilung über die Feldgleichungen die Metrik
(und damit die Lokalen IS) festlegt.


Viel mehr steht dazu auch nicht drin.

Das Flammsche Paraboloid visualisiert die Raumkrümmung korrekt. Ob man das dann "Gummituch" nennt, halte ich für zweitrangig sondern für eine Frage der Anschaulichkeit. Wenn ich es "Spinnennetz" nenne, soll es auch ncht bedeuten, dass die Spinne im Zentrum die Fliegen im Netz frisst.


Schau mal, ich habe doch geschrieben es wird in Auflage 6 beschrieben, das es gelungen ist das Machsche Prinzip in der ART einzulösen. Wenn du im Besitz dieser Auflage bist reicht das Register eventuell nicht und du musst leider das ganze Buch lesen bis zu der Passage wo erwähnt wird, dass das Machsche Prinzip in der ART quantitativ eingepflegt werden kann. Jedoch nur unter der Annahme das Trägheit und Gravitation identisch sind.

Einstein mag den Terminus in der Physik geprägt haben, aber da auch nur qualitativ. Mit dem Machschen Prinzip hat Einstein nix zu tun, ausser der Verwendung zur Aufstellung der ART, bei der Aufstellung des Machschen Prinzips war Einstein ein Kind. Mach hat das Prinzip auch nur qualitativ aufgestellt aus Sicht der Philosophie. Das Prinzip ist global zu verstehen, was Einstein darunter verstand bleibe ihm überlassen.


Flammsches Paraboloid bedeutet für mich die Form derjenigen Fläche zu finden die diesselbe Geometrie hat wie die Äquatorialebene der Schwarzschildmetrik. Wenn man sich das illustriert vorstellt ist da im Gummituch und in jeder anderen Anschauung so ein Loch drin, wo auch noch was unten rauskommt. Da sitzt im Zentrum keine Spinne weil sie rausfallen würde.
Nochmal es existieren keine Illustrationen zu Raumzeitkrümmung, die der Realität entsprechen. Der Mensch ist nicht in der Lage in 4D in einer Vorstellung die zudem auch noch kontraintuitiv ist zu abstrahieren. So was eben sagt etwas über ein flammsches Paraboloid aus:

dr√1−Rr=dr√1+ζ′(r)2⇒ζ′(r)=√Rr−R⇒ζ(r)=2√R√r−R.

Einfach aufhören Taschenrechnermethoden incl. Visualisierungsmethoden zu benutzen.

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Rotation im Universum 09 10. 2020 10:39 #77538

Vielleicht hast Du es ja falsch in Erinnerung. Auflage 6 ist übrigens als Bilder-PDF frei zugänglich, Link habe ich jedoch nicht parat (bei einer Schweizer Uni glaube ich).

Seite 43

Tatsächlich beantwortet die Allgemeine Relati-vitätstheorie (ART) einige der von Mach aufgeworfenen Fragen, insbesondere die
Rückwirkung der Massen auf den Raum. Insgesamt stellt die ART aber keine Verwirklichung
von Machs Vorstellungen dar. So wird der Raum in der ART nicht eliminiert,
wie es Mach forderte. Der Raum und seine Dynamik spielen vielmehr eine
zentrale Rolle; so treten Gravitationswellen als Anregungsmoden des leeren Raums
auf. Die Struktur und Dynamik des Raums ist aber zugleich eng mit den vorhandenen
Massen verknüpft. Masse und Raum wirken aufeinander, so wie Ladungen und
elektromagnetische Felder in der Elektrodynamik.
Einstein war von Machs Ideen beeinflusst². Die ART stellt jedoch keine mathematische
Formulierung dieser Ideen dar, sie hat einen anderen Ausgangspunkt
(Kapitel 10). Trotzdem führt sie zu einer Bestätigung und Berechenbarkeit einiger
Vorstellungen von Mach. Insbesondere kann quantitativ berechnet werden, wie
die Krümmung der Wasseroberäche mit zunehmender Masse der Eimerwände abnimmt
(Kapitel 30). Der Zusammenhang zwischen den Inertialsystemen und der
Massenverteilung im Universum kann anhand einer Lösung der Einsteinschen Feldgleichungen
geklärt werden (Kapitel 44).


Kapitel 44 ist dann das was ich oben zitiert hatte.
Kapitel 30 Thirring-Lense-Effekt
Kapitel 10 Äquivalenzprinzip
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Rotation im Universum 10 10. 2020 02:01 #77593

ra-raisch schrieb: Vielleicht hast Du es ja falsch in Erinnerung. Auflage 6 ist übrigens als Bilder-PDF frei zugänglich, Link habe ich jedoch nicht parat (bei einer Schweizer Uni glaube ich).

Seite 43

Trotzdem führt sie zu einer Bestätigung und Berechenbarkeit einiger
Vorstellungen von Mach. Insbesondere kann quantitativ berechnet werden, wie
die Krümmung der Wasseroberäche mit zunehmender Masse der Eimerwände abnimmt
(Kapitel 30). Der Zusammenhang zwischen den Inertialsystemen und der
Massenverteilung im Universum kann anhand einer Lösung der Einsteinschen Feldgleichungen
geklärt werden (Kapitel 44).


Kapitel 44 ist dann das was ich oben zitiert hatte.
Kapitel 30 Thirring-Lense-Effekt
Kapitel 10 Äquivalenzprinzip


Du hast die Passage gefunden, ohne zu bemerken das du sie gefunden hast :)

Die Sache mit dem Eimer ist trivial gesagt die gravitative Beeinflussung jeder im Universum vorhandenen Gravitationsquelle und führt zu der Argumentation das eine Kugel immer durch Gravitation ins Gummituch gedrückt wird. Die formalistische Integration in die ART wird im Kapitel 44 geklärt.

Da ich gerne selber Erbsen zähle muss ich zugeben das die volle Einlösung des Machschen Prinzips in die ART wie ich schrieb nicht gelungen ist. Das trifft wohl nur auf den Aspekt der Trägen Masse zu und auch nur dann wenn Träge und schwere Masse identisch sind was per dato die Auffassung ist. Andere Aspekte des Machschen Prinzips sind bis heute völlig rätselhaft, so das volle formalistische Integration in die ART übertrieben ist. Danke für die Suche.

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