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THEMA: Wie passt RT und Plank zusammen?

Wie passt RT und Plank zusammen? 02 Jan 2019 18:45 #46573

Hallo Zusammen,
Als Frischling mein erster Beitrag: Es gibt diese Theorien über das Grosse, Relativitätstheorie, schwarze Löcher etc. und jene über das Kleinste, wo die Plank-Granulariät alles endlich macht. Doch wie geht das zusammen? Sicher wird das in künftigen Videos noch erklärt, doch ich kann nicht abwarten.. war’s der Gärtner oder das Hausmädchen? Bitte Spoilern.. und mir die Fehler meiner Überlegungen aufzeigen.

So weit ich aus den Videos und Wikipedia begriffen hab:
1. Alle Wechselwirkungen sind in ihrer Ausbreitung durch die Lichtgeschwindigkeit limitiert.
2. Gravitation ist auch eine Wechselwirkung.
3. Aufgrund der Plank-Granularität sind alle Vorgänge (Wechselwirkungen) deterministische Ereignisse. Es gibt also immer eine quantifizierte Ursache / Wirkung, gebunden an Planck-Länge und Plank-Zeit.

Meine Fragen:
4. Gibt es eine seriöse Theorie, die die Möglichkeiten von Singularitäten ausschließt? Dass eine Singularität nicht existieren kann, da deren Existenz(Eigenzeit) relativistisch in jeder maximalen Beobachtungszeit - selbst wenn wir über die ganze Existenz des Universums beobachten würden, jedem Fall kürzer wäre, als eine Plank-Zeit? Sagt T=0 am Schwarzschild nicht, 0 = nie existierend? Demnach wäre die stärkst mögliche Krümmung der RZ am Schwarzschild jene, welche das Verhältnis der da herrschenden PlankZeit (Eigenzeit) zur aussenbeobachten Exisenz- Zeit bildet.
5. Ist in der Schwarzschild Formel vom Video, der relativistischen Einfluss auf die Ausbreitungsgeschwindigkeit und Feldverlauf der Wechselwirkungen berücksichtigt?
6. Wird Gravitationswechselwirkung von Gravitationspotential genau so abgelenkt wie Licht? Müsste dann der Gravitationsanteil eines Körpers, der tiefer in dessen Mittelpunkt sitzt und stärkerem relativistischem Einfluss unterliegt, später auf einen anderen Körper wirken, als aussenliegende?
7. Wenn nein: Wieso nicht? Die Wirkung würde durch den gekrümmten Raum sich dann sich schneller als Licht entfalten, was nicht sein darf.
8. Wenn ja, müsste sich die Gravitationswirkung durch die Raumkrümmung nicht mindern? Dies hätte zur Folge, dass die Gravitation um eine stark komprimierte Masse kleiner ist, als um eine gleich starke, aber weniger komprimierte. Oder anders gesehen, der Raum der komprimierten Masse gar nicht so klein ist, da nach innen stark verkrümmt.

Hoffentlich hab ich mich genug verständlich ausgedrückt.
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Wie passt RT und Plank zusammen? 02 Jan 2019 22:37 #46587

Urlauber schrieb: 5. Ist in der Schwarzschild Formel vom Video, der relativistischen Einfluss auf die Ausbreitungsgeschwindigkeit und Feldverlauf der Wechselwirkungen berücksichtigt?

Weder in der ART noch in der SRT wird die Ausbreitung der Signale unmittelbar berücksichtigt. Beide Theorien dienen in erster Linie dazu, einen vorgegebenen Zustand von unterschiedlichen Bezugssystemen (Beobachtern) aus zu beschreiben. (Allerdings sind SRT und ART noch weit mehr als nur das).

Es ist richtig, dass die Zeitdilatation nahe eines SL bis zum Stillstand geht, so dass man daraus ein Schalenmodell ableiten kann, in dem die ins SL fallende Materie quasi festgefroren ist, wodurch die Singularität im Zentrum (vorerst) beseitigt wäre. Von weiter außen betrachtet spielen diese Varianten keine Rolle, man kann sie nicht unterscheiden.

Der Zustand des SL bedarf dann keiner Berücksichtigung von Signallaufzeiten, da sich das SL ja nicht von Innen heraus verändern kann, das Gravitationsfeld ist statisch. Anders ist dies zB bei einem Doppelsternsystem (binäres System) bei dem zB Gravitationswellen entstehen. Diese ergeben sich nicht unmittelbar aus den Formeln der ART, lassen sich aber (natürlich) mit den Formeln berechnen.

Ich hoffe, ich habe das nicht zu sehr vereinfacht und dadurch etwas Falsches gesagt.
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Wie passt RT und Plank zusammen? 03 Jan 2019 20:26 #46622

ra-raisch schrieb: das Gravitationsfeld ist statisch. Anders ist dies zB bei einem Doppelsternsystem (binäres System) bei dem zB Gravitationswellen entstehen.

Hallo ra-raisch,
Im Video über Gravitationswellen erklärt Dr. Ruderer (position 12:40), dass sich die gravitative Wirkung von Masse mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet.
Die Entstehung eines schwarzen Lochs als etwas Statisches anzusehen vereinfacht zwar die Betrachtung, ist aber meiner Meinung nach der Frage, ob sich eine Singularität bilden kann, nicht dienlich, da die Formierung von Etwas per se dynamisch ist. Das ist generell so mein Problem mit Mathematiker: Sie lassen gerne etwas weg damit die Formel schön aussieht. Gut, dass wird ja von Herrn Gassner so auch nicht behauptet - er zeigt bis jetzt ja nur auf, dass die Formel solch eine Betrachtung zulässt.

Für mich fehlt in der SL Betrachtung soweit ich diese verstanden habe, dass von draussen beurteilt wird, was drinnen vorgeht. Vielleicht ist es da drin gar nicht so schlimm, da zusätzlich Raum geschaffen wird, und Wechselwirkungen verlangsamt sind. Der relativistisch geschaffene Raum geht ja gegen unendlich - alleine deshalb müsste das Gravitations-Feld da abflachen.

Deshalb meine Frage ob es auch fundierte Modelle gibt, in denen eine Singularität nicht vorkommt. Beispielsweise, indem der relativistisch geschaffene Raum das erforderliche Volumen bildet, welches der Raum insgesamt effektiv nötig hat, um eben NICHT unter den Schwarzschild-Radius gehen zu müssen - es aber von aussen so aussieht.

Nicht dass ich mir anmassen möchte meine eigenen Modelle aufzustellen, aber ich komme mit dem was ich bis jetzt weiss nicht klar.
Vielen Dank um Aufklärung..

P.S .. kann das süchtig machen?

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Wie passt RT und Plank zusammen? 04 Jan 2019 11:21 #46643

Urlauber schrieb: Die Entstehung eines schwarzen Lochs als etwas Statisches anzusehen vereinfacht zwar die Betrachtung

Nein, die Entstehung eines SL kann man nicht als statisch ansehen, das "statisch" bezog ich auf den status quo eines bestehenden SL. Von außen betrachtet stürzt eine Schale auf den rechnerischen rs, infinitesimale Abstände werden recht schnell erreicht und sind letztlich unbeachtlich. Nur die äußerste Schicht könnte noch entkommen.

Urlauber schrieb: Für mich fehlt in der SL Betrachtung soweit ich diese verstanden habe, dass von draussen beurteilt wird, was drinnen vorgeht. Vielleicht ist es da drin gar nicht so schlimm, da zusätzlich Raum geschaffen wird, und Wechselwirkungen verlangsamt sind. Der relativistisch geschaffene Raum geht ja gegen unendlich - alleine deshalb müsste das Gravitations-Feld da abflachen.

Die ART bietet schon die Möglichkeit, ein fallendes Partikel (mathematisch-theoretisch) zu beobachten, mittels der Eigenzeit ergibt sich dann ein stetiger freier Fall bis zum Zentrum. Die Ausdehnung des Weges wächst (infolge der Lorentzkontraktion der SRT) gar nicht so dramatisch \(rs_{FFO} = π·rG\). (mit rG=M=rs/2 Gravitationsradius)

Urlauber schrieb: Deshalb meine Frage ob es auch fundierte Modelle gibt, in denen eine Singularität nicht vorkommt. Beispielsweise, indem der relativistisch geschaffene Raum das erforderliche Volumen bildet, welches der Raum insgesamt effektiv nötig hat, um eben NICHT unter den Schwarzschild-Radius gehen zu müssen - es aber von aussen so aussieht.

Naja, in der Eigenzeit betrachtet fällt jedes Teilchen (von rs an) mit v=~Lichtgeschwindigkeit und Zeitspanne \(τ_{rs}=4rG/3c\) ins Zentrum.
Aber nach der QM kann man sich manches vorstellen, sei es nun Unschärferelation oder Pauli-Prinzip (das nicht für alle Teilchen gilt)

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Wie passt RT und Plank zusammen? 04 Jan 2019 14:09 #46649

ra-raisch schrieb: Die ART bietet schon die Möglichkeit, ein fallendes Partikel (mathematisch-theoretisch) zu beobachten, mittels der Eigenzeit ergibt sich dann ein stetiger freier Fall bis zum Zentrum. Die Ausdehnung des Weges wächst (infolge der Lorentzkontraktion der SRT) gar nicht so dramatisch \(rs_{FFO} = π·rG\). (mit rG=M=rs/2 Gravitationsradius)

Das tolle an den Videos von Herrn Gassner finde ich, dass er die Mathematik auch Laien wie mir aufzuzeigen versucht. Ich meinte durch diese Beispiele auch Mathe besser zu verstehen, auch wenn ich bei Ableitungen schon ins schlingern komme.

Was ist meiner Überlegung falsch: Darf für die Gesamtbetrachtung des SL, r aus

ra-raisch schrieb: rG=M=rs/2 Gravitationsradius)

wirklich linear betrachtet werden? Für die äussere Betrachtung mag das stimmen, müsste aber nicht, um der inneren Physik gerecht zu werden, r über die Raumzeitverkrümmung integriert werden?

Oder geometrisch betrachtet, wenn wir behelfsmässige das 2 dimensionale Raummodell nehmen, die Trichterfläche effektiv erst Boden findet, wenn dessen Fläche > sr2π ist? Und so it r > sr, da r nicht linear ist?

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Wie passt RT und Plank zusammen? 04 Jan 2019 15:23 #46659

Urlauber schrieb: Für die äussere Betrachtung mag das stimmen, müsste aber nicht, um der inneren Physik gerecht zu werden, r über die Raumzeitverkrümmung integriert werden?

Beides richtig!

Das Integral ist bei \(rs_{FFO}=π⋅rG\) bereits ausgerechnet.

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Wie passt RT und Plank zusammen? 04 Jan 2019 18:02 #46663

ra-raisch schrieb:

Urlauber schrieb: Für die äussere Betrachtung mag das stimmen, müsste aber nicht, um der inneren Physik gerecht zu werden, r über die Raumzeitverkrümmung integriert werden?

Beides richtig!
Das Integral ist bei \(rs_{FFO}=π⋅rG\) bereits ausgerechnet.


Wenn dem so wäre, und da ist eine Singularität am Ende unserer Integration, in der Tiefe des Kegels, wäre dann nicht deren Beitrag r = unendlich, folglich unsere integrierte Kegelfläche und letztendlich auch der rsFFO unendlich?

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Wie passt RT und Plank zusammen? 04 Jan 2019 18:36 #46665

In Wikipedia steht "Ein Objekt, das den Ereignishorizont erreicht hat, fällt (vom Objekt selbst aus betrachtet) in endlicher Zeit in die zentrale Singularität." mit Verweis auf Ray d’Inverno: Einführung in die Relativitätstheorie. 2. Auflage, Wiley-VCH, Berlin 2009, ISBN 978-3-527-40912-9, S. 318

Hier sehe ich auch einen vermeintlichen Widerspruch: Wie kann etwas in endlicher Zeit da erfolgen, wo gerade die Zeit aufhört zu sein?

Doch vielleicht ist hier genau die Plank-Granularität die Erklärung für: Bevor ein Objekt (sei es nur ein Photon) in die Singularität eintritt, durchlebt es genau eine allerletzte Plank-Zeit. Womöglich schon seiner Gravitation beraubt, durchschreitet es eine letzte Plank-Länge im Normalraum. Gerade weil es die Plank-Granularität gibt, kann diese letzte Zeitdauer und allerletzte Raum nicht noch mehr geteilt werden.. nicht unendlich weiter geteilt werden so dass die Singularität nicht unendlich weit weg ist. Letztendlich wäre da ein Punkt im Trichter der Raumverzerrung, wie der Absprung von einer Ski-Schanze in die Singularität. Oder fabuliere ich da gerade bullshit..

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Wie passt RT und Plank zusammen? 05 Jan 2019 11:23 #46685

Urlauber schrieb: Wenn dem so wäre, und da ist eine Singularität am Ende unserer Integration, in der Tiefe des Kegels, wäre dann nicht deren Beitrag r = unendlich, folglich unsere integrierte Kegelfläche und letztendlich auch der rsFFO unendlich?

Wie ich schon sagte, wirkt die Lorentzkontraktion (SRT) der Raumdehnung (ART) entgegen. Üblich (beim Fall von r=∞ → β=²(rs/r)=v/c) gleicht sich dies exakt aus
1/γ=²(1-β²)=σ=²(1-rs/r).
Innerhalb von rs ergibt sich offensichtlich eine kleine Diskrepanz, ich muss die Rechnungen noch einmal nachvollziehen, woran dies liegt.

Urlauber schrieb: Hier sehe ich auch einen vermeintlichen Widerspruch: Wie kann etwas in endlicher Zeit da erfolgen, wo gerade die Zeit aufhört zu sein?

In endlicher "Eigenzeit" ist gemeint, welche von außen betrachtet bei r=rs stillsteht.

Wenn die Zeit stillsteht, vergeht keine Eigenzeit, dann (in diesem Abschnitt) ist ihre Dauer "das Gegenteil" von unendlich, auch wenn für den außenstehenden Beobachter unendlich viel Zeit vergeht. Ein Photon zB durchquert das Universum in Eigenzeit τ=0 s, aus subjektiver Sicht ist es überall gleichzeitig.

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Wie passt RT und Plank zusammen? 05 Jan 2019 12:49 #46690

Hallo, um auf das Wesentliche des Themas zu kommmen, betrachte ich nur die für mich entscheidenden Punkte:

Urlauber schrieb: ...
3. Aufgrund der Plank-Granularität sind alle Vorgänge (Wechselwirkungen) deterministische Ereignisse. Es gibt also immer eine quantifizierte Ursache / Wirkung, gebunden an Planck-Länge und Plank-Zeit.

Meine Fragen:
4. Gibt es eine seriöse Theorie, die die Möglichkeiten von Singularitäten ausschließt?
...

Planck-Granularität wird in den aktuellen Feldtheorien, welche zu den Standardmodellen von Elementarteilchen und Kosmologie führen, nicht angenommen. Der Begriff wird meines Wissens nach nicht verwendet. Er assoziiert etwas Festes Atomistisches. Photonen kommen aber beispielsweise in allen möglichen Energien aus einem kontinuierlichen Spektrum vor.
Für das Zusammenpassen von "RT und Planck" eignet sich aber die Betrachtung der Feinstrukturkonstante der Gravitation, wie sie beispielsweise Kiefer (Kiefer, Claus; Quantentheorie; 2. Auflage, Fischer, Frankfurt 2003, S. 108, Gl. 34) definiert:
αG = G mpr 2 / ħ c = (mpr/mp) 2
Mit dem numerischen Wert (5.9 10-39), welcher auch aus dem Verhältnis der Plancklänge zur Compton-Wellenlänge des Protons folgt, lässt sich die Gravitationskonstante errechnen. Dieser Zusammenhang ist schon über hundert Jahre bekannt (=> Wikipedia: Planck-Skala und Planck-Einheiten).
Diskrete Modelle zu dieser Problematik versprechen, aufgrund der Ausdehnung der darin vorkommenden Konstituenten des Vakuumsubstrats, Singularitäten auszuschließen.
MfG
Lothar W.

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Wie passt RT und Plank zusammen? 05 Jan 2019 16:24 #46705

Struktron schrieb: lässt sich die Gravitationskonstante errechnen. Dieser Zusammenhang ist schon über hundert Jahre bekannt

Es gibt eine zweite alternative Definition der Gravitationskopplungskonstanten mit Bezug auf das Elektron statt auf das Proton (ich gebe ihr daher das Subskript "g" statt "G")
vixra.org/pdf/1607.0424v1.pdf (mit Nachweisen)
αg = G me 2 / ħ c = (me/mP) 2=1,7518·10-45
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Wie passt RT und Plank zusammen? 05 Jan 2019 16:31 #46706

ra-raisch schrieb: Es gibt eine zweite alternative Definition mit Bezug auf das Elektron statt auf das Proton...

Tja, und weil die Definition der Feinstrukturkonstanten der Gravitation in Bezug auf die Referenzmasse nicht eindeutig ist, können wir wohl die Aussagekraft dieser Feinstrukturkonstanten vergessen. Ich würde konsequenterweise die Masse des Higgs-Bosons als Referenzmasse nehmen, denn das Higgsfeld verleiht schliesslich alle Ruhemassen.

Nachvollziehbare Mathematik ist notwendige Grundlage zur Beurteilung von physikalischen Modellen.

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Wie passt RT und Plank zusammen? 05 Jan 2019 17:47 #46707

Michael D. schrieb:

ra-raisch schrieb: Es gibt eine zweite alternative Definition mit Bezug auf das Elektron statt auf das Proton...

Tja, und weil die Definition der Feinstrukturkonstanten der Gravitation in Bezug auf die Referenzmasse nicht eindeutig ist, können wir wohl die Aussagekraft dieser Feinstrukturkonstanten vergessen. Ich würde konsequenterweise die Masse des Higgs-Bosons als Referenzmasse nehmen, denn das Higgsfeld verleiht schliesslich alle Ruhemassen.

Auch eine Materialabhängigkeit der Gravitation ist in Betracht zu ziehen. Die Zusammensetzung aus verschiedenen Elementarteilchen sollte dabei auch mit ihrer räumlichen Verteilung berücksichtigt werden. Experimentell wird das seit langem versucht:
Bestimmung der Newtonschen Gravitationskonstanten .

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Wie passt RT und Plank zusammen? 05 Jan 2019 18:17 #46708

Struktron schrieb: Auch eine Materialabhängigkeit der Gravitation ist in Betracht zu ziehen. Die Zusammensetzung aus verschiedenen Elementarteilchen sollte dabei auch mit ihrer räumlichen Verteilung berücksichtigt werden. Experimentell wird das seit langem versucht.

Das ist wohl zum Scheitern verurteilt. Alles andere als Einsteins Masse/Energieabhängigkeit der Gravitation wäre eine Sensation. In solche aussichtslosen Experimente würde ich keine einzige Sekunde und keinen Cent investieren. Andererseits, ein Material, dass den Raum ohne Massenabhängigkeit krümmen könnte, würde uns direkt zum UFO-Antrieb führen...allein, mir fehlt der Glaube.

Nachvollziehbare Mathematik ist notwendige Grundlage zur Beurteilung von physikalischen Modellen.

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Wie passt RT und Plank zusammen? 05 Jan 2019 18:25 #46709

Michael D. schrieb:

Struktron schrieb: Auch eine Materialabhängigkeit der Gravitation ist in Betracht zu ziehen. Die Zusammensetzung aus verschiedenen Elementarteilchen sollte dabei auch mit ihrer räumlichen Verteilung berücksichtigt werden. Experimentell wird das seit langem versucht.

Das ist wohl zum Scheitern verurteilt. Alles andere als Einsteins Masse/Energieabhängigkeit der Gravitation wäre eine Sensation.

Ich denke, Du hast da etwas falsch verstanden, es geht um die Bestimmung der Gravitationskonstanten G und nicht um die Suche nach einer Alternative.
Achso, das bezog sich ja nur auf Struktrons Ausblick und nicht auf den verlinkten Aritkel.

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Wie passt RT und Plank zusammen? 05 Jan 2019 18:29 #46710

Michael D. schrieb:

Struktron schrieb: Auch eine Materialabhängigkeit der Gravitation ist in Betracht zu ziehen. Die Zusammensetzung aus verschiedenen Elementarteilchen sollte dabei auch mit ihrer räumlichen Verteilung berücksichtigt werden. Experimentell wird das seit langem versucht.

Das ist wohl zum Scheitern verurteilt. Alles andere als Einsteins Masse/Energieabhängigkeit der Gravitation wäre eine Sensation. In solche aussichtslosen Experimente würde ich keine einzige Sekunde und keinen Cent investieren. Andererseits, ein Material, dass den Raum ohne Massenabhängigkeit krümmen könnte, würde uns direkt zum UFO-Antrieb führen...allein, mir fehlt der Glaube.

Persönlich vermute ich, auch bei meinem Glauben an diskrete kleinste Objekte, dass sich im Zusammenspiel von Anzahldichte und Geschwindigkeiten ein solcher Zusammenhang ergibt, dass dabei genau die Einsteinschen Werte heraus kommen. Mit anderen Worten heißt das, es passiert, was passieren muss. Einsteins Traum zur Formulierung einer Geometrodynamik oder aktueller einer Quantengeometrodynamik ist nur schwierig mathematisch zu fassen. Aber was nicht ist, kann noch werden.

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Wie passt RT und Plank zusammen? 06 Jan 2019 00:24 #46717

Wie passt RT und Plank zusammen?

Antwort: gar nicht!

In der RT kommt h nicht vor und bei Planck fehlt die Äquivalenz von träger und schwerer Masse.

Thomas
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Wie passt RT und Plank zusammen? 14 Jan 2019 18:49 #47026

Thomas schrieb: Antwort: gar nicht! In der RT kommt h nicht vor und bei Planck fehlt die Äquivalenz von träger und schwerer Masse.Thomas


Besten Dank um die Antwort. Genau so wie ich es mir von einem Physiker erwartet habe: Bestechend präzise und korrekt - nur die eigentliche Frage nicht beantwortet. Eben 42 ;-)

Ich möchte gerne wissen, ob es versucht wurde, da offenbar das Eine ohne das Andere in den Grenzbereichen derer Funktion nicht auskommt, nicht vollständig ist. Und die Singularität vermute ich vor dem Grenzbereich.

Oder muss ich Ihrer Antwort entnehmen, dass es einfach noch keine fundierte Thesen gibt?

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Wie passt RT und Plank zusammen? Gestern 04:15 #47225

Urlauber schrieb: Deshalb meine Frage ob es auch fundierte Modelle gibt, in denen eine Singularität nicht vorkommt.

Meine Theorie (die hier diskutiert wird) ist zumindest ein Kandidat. Denn einer der Zusatzterme verhindert, wenn er das richtige Vorzeichen hat, die beiden Singularitäten die in der ART unvermeidlich sind - also die vom schwarzen Loch und vom Urknall.

Das heißt nicht, dass ich beweisen könnte, dass es überhaupt keine Singularitäten gibt, ich denke auch nicht, dass das so stimmt, mit genügend perverser Materie (die ja von der Gravitationstheorie noch nicht fixiert wird) wird man sicher auch Singularitäten produzieren können. Aber die beiden aus der ART bekannten Singularitäten sind in der Theorie nicht vorhanden.

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