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THEMA: Ein paar Gedanken zur Raumausdehnung

Ein paar Gedanken zur Raumausdehnung 26 Mär 2016 11:46 #4501

  • Heidi
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Die expandierende Raumzeit wird in so vielen Videos 2 dimensional dargestellt, als sich ausdehnendes Gummituch, oder 3 dimensional z.B. als Rosinenkuchen, aber immer im Makrokosmos.
Dann habe ich mir überlegt wie würde denn die 3 dimensionale Ausdehnung des Raums aussehen wenn man ins Detail gehen würde, also Mikrokosmos? Der beste Ort um solche Beobachtungen zu machen wäre ein Ort weit weg von Materie die störend wirken könnte. Da bleibt nur eins: der intergalaktische Raum. Also habe ich mich, kraft der Gedanken, zwischen die Galaxien begeben. Und siehe da, keine Hefebakterie weit und breit für den Rosinenkuchen, nur 3 dimensionaler Raum, egal wo ich hinschaue. (Und von Kuchenbacken versteh ich nun wirklich was. :lol: ) Also betrachte ich den Raum unmittelbar vor mir und überlege in welcher Form, der Raum sich " ausdehnen" könnte , oder zuerst entstehen und sich dann ausdehnen würde, natürlich alles dank Vorstellungskraft.
Da gibt es einige Möglichkeiten z.B.:
a)Der Raum kommt in unser Universum z.B. wie das Wasser aus einer Quelle, und das an unzähligen Orten im Universums. Da es ausserhalb unseres Universums nur das Nichts gibt, muss das Nichts dann parallel zu unserem 3 dimensionalem Universum sein, also ein 3 dimensionales Nichts, dass in unseren Raum fliesst und sich zu Raum verwandelt. Oooder der Raum entsteht schon im Nichts und fliesst dann in unser Universum ( freiwillig oder ob von dem Nichts gezwungen, wäre dann noch zu klären).
Auf jeden Fall würde dieser Vorgang energetische Spuren hinterlassen denn, der schon vorhandene Raum würde ja weggedrückt werden. Zu klären wäre dann noch wieviel Energie der Raum aufwenden muss um eine Galaxie wegzudrücken. Würde durch das Drücken auf die Galaxie eine Raumverdichtung entstehen und auf der anderen Seite der Galaxie ein Raum-Hohlraum? :huh: Jede Menge offener Fragen…
b)Der Raum besteht aus Raumteilchen und diese sind eine spezielle Charakteristik des Raumes schon seit dem Urknall. Diese Raumteilchen teilen sich so wie die lebenden Einzeller, aus 1 wird 2, aus 2 wird 4 u.s.w. Man könnte fast schon annehmen, dass selbst die Singularität sich erweitert hat durch Teilung. So eine Vervielfältigung, von sich selbst, setzt aber eine DNS voraus. Diese DNS müsste alle Infos über die charakteristischen Eigenschaften des Raumteilchens und sich selbst(?) beinhalten und weitergeben. Allerdings müsste so ein Raumteilchen den Status von Materie oder Pseudomaterie haben um zu so etwas fähig zu sein. Da drängt sich die Frage auf: Könnte der Raum sogar lebendig sein? Fragen über Fragen… :blink:
Aus unserer Perspektive gesehen, werden wir durch die Ausdehnung des Raumes zu einer Reise durchs Universum gezwungen. Da stellt sich mir die Frage: Wie würde sich diese Reise durchs Universum aus den zwei Oben beschriebenen Punkten darstellen?
Nach Perspektive a) müsste unsere Reise, durch diese Raum-Quellen mehr oder weniger im Zickzackkurs von Statten gehen. Wenn das alle Galaxien betreffen sollte, würde es ja erklären, dass manche Galaxien auf uns zukommen und andere sich von uns entfernen. (Blauverschiebung-Rotverschiebung)
Nach Perspektive b), also tatsächliche Raumteilchen, wenn wir durch eine gleichmässige Ausdehnung in die Ausdehnungsrichtung schauen, müsste die Rotverschiebung grösser sein. Wogegen die Rotverschiebung in der entgegengesetzten Richtung kleiner sein müsste.
Aber realen Beobachtungen nach, da die Rotverschiebung in allen Richtungen gleich ist, müssten wir logischerweise doch der Mittelpunkt des Universums sein. Denn andernfalls müssten wir den Punkt berechnen können an dem der Urknall stattgefunden hat.

Alle (die genug Vorstellungskraft haben :silly: ) sind hiermit herzlich eingeladen mir andere Versionen der Raumausdehnung in 3 dimensionaler Form mitzuteilen.

LG
Heidi

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Ein paar Gedanken zur Raumausdehnung 26 Mär 2016 12:35 #4503

  • Torsten C
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Solche "Raumteilchen" konnte man inzwischen ziemlich ausschließen, da die Hubble-Bilder dafür zu scharf sind. Einen Mittelpunkt gibt es nicht, weil sich das Universum überall gleich ausdehnt. Ich plappere das jetzt übrigens nur alles aus den YouTube-Videos von Josef Gassner nach, in denen das z.T. auch mit Bildern viel verständlicher erklärt wird.

Für die Ausdehnung soll die dunkle Energie zuständig sein. Aber wie kann man sich das vorstellen?

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Ein paar Gedanken zur Raumausdehnung 26 Mär 2016 12:44 #4504

Ich hatte immer gedacht, dass sich der Raum aufgrund des Urknalles ausdehnt. DE kann da sicher auch noch eine Rolle spielen, im Sinne von Antigravitation (ich empfehle Brian Greenes "The Hidden Reality")

Nette Grafik zur Expansion:



Statt Backen nehme ich immer die Luftballon-Analogie. Da kann man Punkte aufmalen, den Luftballon aufblasen, und relativ bewegen sich die Punkte immer gleichmäßig von einander... Empfehle ich als Heimversuch.

Eigentlich hatte ich eine sehr sehr lange Antwort geschrieben, aber dann hatte ich einen Server-Time-Out, und alles ist weg. Das nächste Mal strg-c ich das ganze vorher, um sicher zu sein.

Vielleicht habe ich später nochmal viel Zeit und schreibe etwas ausführlicher,
Nirusu

Nachtrag: Das ist hilfreich: de.wikipedia.org/wiki/Rotverschiebung#Ko...sche_Rotverschiebung
Und das hier: de.wikipedia.org/wiki/Antigravitation (Brian Greene erklärt das aber besser)
Wahlweise die Artikel auch in Englisch lesen, da steht dann immer noch etwas anderes drin :P

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Ein paar Gedanken zur Raumausdehnung 26 Mär 2016 12:56 #4505

@Heidi
Perspektive b) kommt meiner Vorstellung (die ich schon über 15 Jahre habe) noch am nächsten. Allerdings nicht als "Raumteilchen" sondern als Eigenschaft des Vakuum -- Vakuumfluktuation bei der nur leerer Raum zurück bleibt. Witziger weise hat Herr Gaßner dies sogar kürzlich als eine von mehreren Möglichkeiten genannt wie man Dunkle Energie interpretieren kann. Der Effekt ist nach meiner Vorstellung sehr schwach und nur auf kosmologische Skalen relevant, würde aber (mir zumindest) die weitere Expansion des Universum erklären. Ich habe mich immer gegen die Vorstellung gewehrt die Expansion hätte einen Anfangsimpuls dem seit dem UK langsam die Puste ausgeht.
Das ist allerdings reine Spekulation, richtig durchgerechnet und mit Beobachtungen abgeglichen habe ich das nie ;)

Deswegen stehen wir aber noch lange nicht im Mittelpunkt des U. Da die Expansion überall gleichmäßig abläuft sieht es für uns nur so aus als ob. Es ist wie bei der Oberfläche des berühmten Luftballon.

assume good faith

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Ein paar Gedanken zur Raumausdehnung 26 Mär 2016 17:53 #4519

Zu dem Thema gibt es ein Video von Josef Gassner: urknall-weltall-leben.de/component/k2/it...rgie-josef-m-gassner .

Daraus habe ich entnommen, dass man derzeit mit verschiedensten Verfahren versucht zu messen, wie sich die Ausbreitung des Kosmos (und damit auch seine Beschleunigung) quantitativ genau verhält.

Kennt man diesen Zusammenhang, dann ist damit beispielsweise eine Hypothese, dass die auseinandertreibende Kraft proportional zum Volumen des Raums ist, entweder bestätigt oder widerlegt. Hieraus kann man dann wieder Rückschlüsse auf mögliche Mechanismen schließen.

Zudem ist ein gewisser Restzweifel, ob sich die Supernovas vom Typ 1A tatsächlich als Standardkerzen eignen, derzeit auch noch nicht von der Hand zu weisen.

Nachdem ich dieses Video gesehen habe, erscheint mir die Faktenlage noch zu unkonkret, um sinnvoll einen Mechanismus überlegen zu können.

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Ein paar Gedanken zur Raumausdehnung 09 Jun 2016 16:10 #6710

Ich frage mich gerade ob ich wirklich der einzige bin der das zum totlachen findet? :huh:
(Sorry aber das musste mal raus) :lol:

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Ein paar Gedanken zur Raumausdehnung 09 Jun 2016 21:51 #6718

AlexC schrieb: Ich frage mich gerade ob ich wirklich der einzige bin der das zum totlachen findet? :huh:
(Sorry aber das musste mal raus) :lol:


Ich kann dich ja verstehen, allerdings ist so etwas keineswegs zum Totlachen, denn diejenigen, die so etwas schreiben, meines das alles durchaus sehr ernst, konfrontiert man sie dann mit der Realität, neigen diese Personen zum Ausrasten und fangen an, Unfrieden zu stiften.

Ich musste das leider am eigenen Leib erfahren, denn als ich eine noch krudere "These" eines anderen, der inzwischen auch gebannt wurde, als "Quatsch und Käse" bezeichnet hatte, wurde ich daraufhin von den Moderatoren dieses Forums selbst vom Forum gebannt, weil ich die gebotene Höflichkeit hatte vermissen lassen.

Es dauert bestimmt nicht lange, bis der nächste um die Ecke kommt mit sagenhaften Behauptungen, was hatten wir da schon alles, von "Raumteilchen" bis hin zu mit Antimaterie gefüllten Sonnen und Planeten war alles dabei. Wenn man das denn "Unsinn" nennt, läuft man Gefahr, selbst gebannt zu werden.

Also alles andere als zum Totlachen, leider.


Grüße
Udo

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Ein paar Gedanken zur Raumausdehnung 09 Jun 2016 22:34 #6720

udogigahertz schrieb: Ich kann dich ja verstehen, allerdings ist so etwas keineswegs zum Totlachen, denn diejenigen, die so etwas schreiben, meines das alles durchaus sehr ernst, konfrontiert man sie dann mit der Realität, neigen diese Personen zum Ausrasten und fangen an, Unfrieden zu stiften.
Grüße
Udo


Es ist zum lachen Udo,
ich habe die Beiträge von ihr im Forum gelesen und bin mir ziemlich sicher dass sie diesen hier mit ganz viel Humor und Ironie geschrieben hat. Das passt ja nun überhaupt nicht zu ihren sonstigen Aussagen, das ist doch offensichtlich... :lol:
Ich finde es schade dass sie nicht mehr da ist denn ehrlich gesagt hat diese Frau( wenn ihr mir erlaubt es so zu sagen) ganz schön Eier bewiesen hier :woohoo:


Nachtrag: Wobei da ja auch was dahinter steckt! Wie soll denn tatsächlich "neuer Raum" entstehen? Das ist doch die Aussage, dass zwischen den Galaxien neuer Raum entsteht oder nicht? Also wie soll das ganze denn nun aussehen?

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Letzte Änderung: von AlexC. Begründung: Nachtrag (Notfallmeldung) an den Administrator

Ein paar Gedanken zur Raumausdehnung 10 Jun 2016 11:25 #6738

Nein, es entsteht kein neuer Raum. Der alte dehnt sich nur aus.
So wie wenn ich einen Luftballon aufblase, entsteht auch nicht mehr Gummi, es dehnt sich nur aus.

Der Luftballon hat 2 Dimensionen (die Oberfläche), die Raumzeit aber 4 Von daher musst du dieses Modell nicht etwas abstrahieren.

Viele Grüße,
Nirusu

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Den Vorhang zu und alle Fragen offen"
- Berthold Brecht, Der Gute Mensch von Sezuan

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Ein paar Gedanken zur Raumausdehnung 10 Jun 2016 11:36 #6740

Nirusu schrieb: Nein, es entsteht kein neuer Raum. Der alte dehnt sich nur aus.
So wie wenn ich einen Luftballon aufblase, entsteht auch nicht mehr Gummi, es dehnt sich nur aus.

Der Luftballon hat 2 Dimensionen (die Oberfläche), die Raumzeit aber 4 Von daher musst du dieses Modell nicht etwas abstrahieren.

Viele Grüße,
Nirusu


Aaaah ok, hab verstanden! Also der Raum wird durch die Ausdehnung immer dünner... :huh:

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Ein paar Gedanken zur Raumausdehnung 10 Jun 2016 11:37 #6741

Nur dass man ihm das nicht anmerkt :P

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Ein paar Gedanken zur Raumausdehnung 10 Jun 2016 22:52 #6748

AlexC schrieb:
Aaaah ok, hab verstanden! Also der Raum wird durch die Ausdehnung immer dünner... :huh:


Und warum ist das bei mir genau umgekehrt? Je mehr sich der Raum im Laufe der Zeit ausdehnt, desto dicker werde ich.

Oder ist dieses Phänomen eine direkt Folge dieser Raumverdünnung? Eigentlich logisch, denn dann haben die Körper ja mehr Platz zur Verfügung und passen sich an. Hat man das eigentlich schon mal untersucht? :woohoo:


Grüße
Udo

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Ein paar Gedanken zur Raumausdehnung 11 Jun 2016 09:07 #6752

:lol: leuchtet ein!

Aber jetzt mal im ernst...wenn der Raum sich verdünnt, müsste er dann nicht wie oben erwähnt wird, eine Art Materie sein? Das Ding is ja, dass man das nirgends erklärt bekommt wie die Raumausdehnung denn nun tatsächlich aus der "Nähe" betrachtet aussieht. Das hat mich beim lesen hier ja so gewundert...und zum nachdenken...und zum lachen gebracht.

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Ein paar Gedanken zur Raumausdehnung 11 Jun 2016 19:21 #6757

Können wir überhaupt unterscheiden, ob sich der bestehende Raum ausdehnt oder ob neuer Raum entsteht? Wenn ja, wie könnte ein entsprechendes Experiment aussehen? Wenn nein, dann wäre die Frage nicht relevant.

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Ein paar Gedanken zur Raumausdehnung 12 Jun 2016 10:11 #6764

@ClausS:
IMHO:
Ein Indiz wären sich mit der Zeit verändernde Naturkonstanten. Ein anderes Indiz wäre, falls sich die Vakuumenergie pro Kubikmeter mit der Zeit ändert. Ein weiteres Indiz könnten Beobachtungen der Raumausdehnung in der Nähe großer Massen liefern. Dazu müsste man aber einmal Aussagen zur Raumzeitausdehnung auf Skalen tätigen, die wenigstens etwas kleiner sind als die intergalaktischen Skalen, auf denen wir Raumzeitausdehnung im Moment beobachten. Das würde aber bedeuten, dass alle bisherigen, "lokalen" Beobachtungen zur Gravitation tatsächlich als Überlagerung von Gravitation und Ausdehnung zu interpretieren sind; ähnlich wie auf den intergalaktischen Skalen auch; und ähnlich, wie wir Gegenstände elektromagnetisch schweben lassen können. An solchen Überlegungen ist die breite (wiss.) Allgemeinheit jedoch, so mein Eindruck, nicht interessiert.
Die Aussage "Irgendwann könnte die Raumzeitexpansion die Atome auseinander reisen" habe ich schon oft gehört. Jedoch niemals Aussagen dazu, wie es denn konkret aktuell planetar, solar und galaktisch aussehen könnte; Messen ist schließlich schwierig.
Aktuell geht man sogar davon aus, dass es (viele?) verschiedene Phasen der Raumzeitausdehnung gegeben hat. Diese Veränderungen der Geschwindigkeit der Raumzeitausdehnung müssten eigentlich massiven Einfluss auf die Strukturbildung/Masseverteilung des Universums gehabt haben und aktuell noch haben. Auch dazu vernehme ich fast nichts. Aber sobald sich die momentan beobachtete Bahngeschwindigkeit in der Galaxie nicht mit einfachster klassischer Newton-Mechanik erklären lässt, muss ein Äther von dunkler Materie sehr wahrscheinlich sein. Entweder, meine Fragen sind zu unbequem, oder ich habe mich einfach noch nicht genug damit befasst. Die Thematik scheint jedoch ausserhalb der Erklärungskapazität dieses Forums zu liegen. Zur Raumzeitausdehung hatte auch ich hier einen Thread eröffnet, der für mich noch keine neuen Erkenntnisse ergeben hat. Eigentlich ist das sehr greifbar: Unter den getroffenen Annahmen die gemachten Beobachtungen herunter rechnen. Wenn man jedoch bereits dazu nichts hat, erübrigen sich auch IHMO Überlegungen zu Veränderungen der Charakteristika des Raums aufgrund von Raumzeitausdehnung.

Viele Grüße
Lars

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Ein paar Gedanken zur Raumausdehnung 12 Jun 2016 23:13 #6769

Nach allen bisherigen Beobachtungen sind die Naturkonstanten bislang konstant geblieben - zumindest seit etwa 400.000 Jahren nach dem Urknall.

Warum siehst Du die Notwendigkeit eines Äthers? Was soll man sich unter einem DM-Äther vorstellen?

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Ein paar Gedanken zur Raumausdehnung 13 Jun 2016 08:56 #6771

AlexC schrieb: :lol: leuchtet ein!

Aber jetzt mal im ernst...wenn der Raum sich verdünnt, müsste er dann nicht wie oben erwähnt wird, eine Art Materie sein? Das Ding is ja, dass man das nirgends erklärt bekommt wie die Raumausdehnung denn nun tatsächlich aus der "Nähe" betrachtet aussieht. Das hat mich beim lesen hier ja so gewundert...und zum nachdenken...und zum lachen gebracht.



Du sprichst da einen wunden Punkt an, wie ich finde. Zunächst einmal müsste man definieren, was der "Raum" überhaupt ist, ist das einfach nur "Platz", also absolut leerer 3-dimensionaler Raum ohne eigene Eigenschaften? Oder hat der "Raum" ihm selbst eigene Qualitäten und Eigenschaften? Gibt es "Raumteilchen"?

Wikipedia ist da auch keine rechte Hilfe, denn da findet man zum Thema "Weltraum" folgendes:

Der Weltraum bezeichnet den Raum zwischen Himmelskörpern. Die Atmosphären von festen und gasförmigen Himmelskörpern (wie Sternen und Planeten) haben keine feste Grenze nach oben, sondern werden mit zunehmendem Abstand zum Himmelskörper allmählich immer dünner. Ab einer bestimmten Höhe spricht man vom Beginn des Weltraums.

Im Weltraum herrscht ein Hochvakuum mit niedriger Teilchendichte. Er ist aber kein leerer Raum, sondern enthält Gase, Staub und Elementarteilchen (Neutrinos, kosmische Strahlung, Partikel), außerdem elektrische und magnetische Felder, Gravitationsfelder und elektromagnetische Wellen (Photonen). Das fast vollständige Vakuum im Weltraum macht ihn außerordentlich durchsichtig und erlaubt die Beobachtung extrem entfernter Objekte, etwa anderer Galaxien.

Quelle: de.wikipedia.org/wiki/Weltraum


Bei unserer speziellen Frage geht es ja nicht um die Definition des Begriffes "Weltraum", sondern nur um den leeren, den absolut leeren Raum an sich. Dieses Subjekt wird meines Erachtens nirgendwo behandelt, insofern ist diese Frage gar nicht mal soo abwegig.


Meines Erachtens nach lautet die Standardaussage zur Raumausdehnung in etwa wie folgt:

- Der Raum selbst dehnt sich zwar überall aus, jedoch bemerkt man davon um so weniger, je mehr Materie vorhanden ist, weil die Gravitation als Königin aller Kräfte immer obsiegt, die Materie bleibt also zusammen, die großen Leerräume innerhalb der Atome ändern sich nicht, auch nicht die Abstände zwischen den Atomen oder den Molekülen oder den Sonnen und Planeten, sogar innerhalb von Galaxienhaufen bemerkt man davon nichts, gar nichts.

- Nur die sehr großen Leerräume zwischen den Galaxienhaufen "merken" von der Raumausdehnung/Raumverdünnung etwas, die werden immer größer.

Wenn der "Raum" selber, also nicht der definierte "Weltraum", sondern nur der absolut leere (neutral-)Raum also keine eigenen Eigenschaften besitzt, werden dann halt nur die Abstände größer, es passiert dann nichts weiter.

Sollte der (neutral-)Raum jedoch über irgendwelche eigenen Eigenschaften verfügen, sähe die Sache schon anders aus.

Eigentlich eine überaus interessante Frage, die ich nicht beantworten kann.


Grüße
Udo

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Ein paar Gedanken zur Raumausdehnung 13 Jun 2016 14:16 #6777

@ClausS:
>Nach allen bisherigen Beobachtungen sind die Naturkonstanten bislang konstant geblieben - zumindest seit etwa 400.000 Jahren nach dem Urknall.

Eben. Demzufolge haben wir bisher bezüglich der Naturkonstanten noch keine Raumausdünnung beobachtet. Es bleiben noch andere Möglichkeiten.

> Warum siehst Du die Notwendigkeit eines Äthers? Was soll man sich unter einem DM-Äther vorstellen?

Sorry, das war eine überspitze Bemerkung mit historischem Bezug von mir. Mir wäre es lieber, man würde die Raumausdehnung für galaktische Maßstäbe und kleinere Maßstäbe einmal definieren, bevor man für viele verschiedenste Beobachtungen eine DM-Lösung ausrechnet und als garantiert richtig postuliert. Das hat mit dem Topic dieses Threads nicht direkt zu tun.

Es hat aber mit dem Topic dieses Threads zu tun, dass man eine auf alltägliche Maßstäbe anwendbare Formel oder Beschreibung der Raumausdehnung definieren sollte, bevor man die Veränderung der Raumeigenschaften aufgrund von Raumausdehnung untersuchen möchte. Soweit ich es verstanden habe, tritt die Rotverschiebung unterhalb von ein paar hundert MegaParsec praktisch nicht mehr auf. Daher nehme ich einmal an, dass sich auf diese Distanz die Raumausdehnung und die Gravitation gerade so aufheben. Allerdings sind die meisten Objekte, die wir in einer Entfernung von ein paar hundert MegaParsec beobachten können, Galaxienhaufen und Galaxiensuperhaufen. In dieser Relation sind wir selbst ein Galaxien(super)haufen.
Wenn ich nun die Massen und Entfernung im Gravitationsgesetz ansetze, so komme ich auf eine Kraft x, die auf diese Distanz gerade so die Raumausdehnung kompensiert. Dh, die Annahme ist, dass der Galaxiensuperhaufen in ein paar hundert MParsec nur deshalb nicht von uns weg fliegt, weil er schwer genug ist.

Wenn sich der Raum überall gleich ausdehnt, welche Kraft muss wirken, damit sich ein Körper, der nur halb so weit von uns entfernt ist, sich nicht weg bewegt? Wenn ich hier auch nur die halbe Kraft ansetze (und nicht weniger), so kommen bei meinen Überschlagsrechnen auch für kleine Maßstäbe keine vernachlässigbaren Kräfte heraus. Sicher sind meine Rechnungen nicht korrekt, aber ich habe nichts besseres.

Ein Indiz könnte ein Blick in die andere Richtung liefern. Dh, wie schaut es mit doppelten Entfernungen in Bereichen aus, in denen die für diese Untersuchung störende Gravitation praktisch nicht mehr wirkt (also deutlich mehr als ein paar hundert MParsec). Dort wurde die Raumausdehnung nach meinem Leseverständnis linear beobachtet. Liege ich falsch?
Gut, irgendwann treten relativistische Effekte auf. Aber gegen Null "in Richtung langsamer" haben wir die ja nicht.

Viele Grüße
Lars

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Ein paar Gedanken zur Raumausdehnung 13 Jun 2016 16:49 #6778

Lars_R schrieb: Es hat aber mit dem Topic dieses Threads zu tun, dass man eine auf alltägliche Maßstäbe anwendbare Formel oder Beschreibung der Raumausdehnung definieren sollte, bevor man die Veränderung der Raumeigenschaften aufgrund von Raumausdehnung untersuchen möchte. Soweit ich es verstanden habe, tritt die Rotverschiebung unterhalb von ein paar hundert MegaParsec praktisch nicht mehr auf. Daher nehme ich einmal an, dass sich auf diese Distanz die Raumausdehnung und die Gravitation gerade so aufheben. Allerdings sind die meisten Objekte, die wir in einer Entfernung von ein paar hundert MegaParsec beobachten können, Galaxienhaufen und Galaxiensuperhaufen. In dieser Relation sind wir selbst ein Galaxien(super)haufen.
Wenn ich nun die Massen und Entfernung im Gravitationsgesetz ansetze, so komme ich auf eine Kraft x, die auf diese Distanz gerade so die Raumausdehnung kompensiert. Dh, die Annahme ist, dass der Galaxiensuperhaufen in ein paar hundert MParsec nur deshalb nicht von uns weg fliegt, weil er schwer genug ist.

Wenn sich der Raum überall gleich ausdehnt, welche Kraft muss wirken, damit sich ein Körper, der nur halb so weit von uns entfernt ist, sich nicht weg bewegt?

Viele Grüße
Lars


Moment, Moment ........... du gehst hier davon aus, dass der absolut leere Raum selbst eine Kraft sei?

Zwar nur auf großen, sehr großen Distanzen spürbar, dann aber auch gleich "richtig", so dass diese Kraft, die ja nur durch das Vorhandensein von leerem Raum resultiert, sich so bemerkbar macht, dass sie die beschleunigte Raumausdehnung erklären könnte? Tja, wenns so wäre, hätten wir damit die ominöse "Dunkle Energie" gefunden.

Allein .......... mir fehlt der Glaube daran, dass es soooo einfach sein soll.

Oder habe ich dich hier irgendwo gründlich missverstanden?


Grüße
Udo

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Ein paar Gedanken zur Raumausdehnung 14 Jun 2016 06:56 #6784

udogigahertz schrieb: Eigentlich eine überaus interessante Frage, die ich nicht beantworten kann.
Grüße
Udo


Vielleicht verstehst du jetzt warum ich das zum totlachen finde :lol:
Wenn man sich den Beitrag nun durchliest merkt man, dass sich da einer richtig Gedanken gemacht hat wie das aussehen könnte...
Und die Möglichkeiten die da gebracht werden zeigen deutlich, dass es doch leicht absurd ist, wie ich finde.
Dass sich der Raum ausdehnt ist eine Annahme beruhend auf bestimmte Beobachtungen, die allerdings auch anders zu deuten wären, denke ich. Weil wenn man sich überlegt wie die Raumausdehnung denn nun tatsächlich erklärt werden soll, ohne absurd zu klingen, kommt man ganz schön ins stottern und grübeln.. :lol:

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Ein paar Gedanken zur Raumausdehnung 14 Jun 2016 07:20 #6785

Hallo Alex,
du musst aber aufpassen: Es gibt einen Unterschied zwischen erklären können und mathematisch beweisen.
Versuche mir mal die Eckpunkte eines 8 dimensionalen Körpers zu beschrieben oder zu erklären.
Der mathematische Beweis ist aber einfacher zu sehen.

Angeblich hat zum Beispiel Hawking mathematisch beweisen können, dass ein Universum mit dem BigBang begonnen haben muss, falls es Singularitäten gibt.

Den Beweis zu verstehen traue ich mir nicht zu.
So ähnlich wird es auch mit der Raumausdehnung sein. Oft reicht kluge Bücher lesen nicht, um etwas tiefgründig zu verstehen, sondern du musst das mathematische Konzept erkennen.

So gibt es sicher auch mathematische Gründe, die gegen die Raumausdehnung sprechen, die nur bis auf sehr wenige hier im Forum keiner verstehen kann, mangels mathematischen und Fachkenntnissen.

Viele Grüße,
Nirusu

"Wir stehen selbst enttäuscht und sehn betroffen
Den Vorhang zu und alle Fragen offen"
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Ein paar Gedanken zur Raumausdehnung 14 Jun 2016 07:34 #6786

udogigahertz schrieb: Gibt es "Raumteilchen"?


Meines Wissens postuliert die Hypothese der Schleifenquantengravitation einen quantisierten Raum, der den Gesetzen der Quantenmechanik folgt. Die Hubble-Bilder weit entfernter Galaxien scheinen diese Hypothese aber nicht zu bestätigen.

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Ein paar Gedanken zur Raumausdehnung 14 Jun 2016 10:04 #6789

@ClausS:
Die Raumausdehnung ist nicht die Ursache für dunkle Energie, sondern dunkle Energie ist die Ursache für Raumausdehnung.

Eine Formulierung der Wirkung der Raumausdehnung als einzeln wirkende Kraft ist mir noch nicht gelungen. Zwei Dinge machen es schwierig:
1. Die Raumausdehnung wirkt unabhängig von Gewicht und Ladung. Eventuell hilft eine Konstante, die eine entsprechende Einheit mitbringt.
2. Eine Kraft-Formulierung ist nicht sofort intuitiv , weil sich die typischen Kraft-Formulieren auf einen konstanten Raum beziehen und die Raumausdehnung genau das gerade nicht ist. Bei der Gravitation haben wir aber auch ein einfaches, brauchbares Gesetz gefunden, obwohl man inzwischen Gravitation als Eigenschaft des Raums beschreiben kann.

Zur Raumausdehnung wissen wir Folgendes:
a. Von uns aus gesehen nimmt die Distanz von Objekten, die sich weit von uns entfernt befinden, zu. Auf diese Distanzen ist die gravitative Wirkung aufgrund von 1/(r**2) sehr schwach.
b. Es gibt eine Distanz x, ab der sich Objekte scheinbar nicht mehr von uns weg bewegen. Eine Rotverschiebung wird praktisch nicht mehr beobachtet. Die Annahme ist, dass sich auf diese Distanz x die Raumausdehnung und die Gravitations"kraft" die Waage halten. Die meisten beobachteten Objekte in dieser Entfernung x sind jedoch sehr schwer. Wir beobachten in dieser Entfernung kaum einzelne Galaxien und keine einzelnen Sterne.
c. Auf kürzere Entfernungen als die Distanz x beobachten wir nicht, dass die Distanzen zunehmen.
d. Offensichtlich dominiert im Fall a. die Raumausdehnung die Gravitation. Im Fall c. dominiert die Raumausdehnung NICHT die Gravitation.

Das bedeutet meiner Ansicht nach jedoch nicht, dass im Fall c. die Raumausdehnung nicht genauso WIRKT, wie sie es in den Fällen a. und b. auch tut. Ergo: Mit welcher Formulierung beschreibe ich die Raumausdehnung im Fall c.? Die unbequeme Konsequenz ist, dass die bisher gefunden Formulieren die realen Vorgänge nicht vollständig beschreiben. Das müsste insbesondere für intergalaktische und vielleicht auch für galaktische Maßstäbe gelten. Dabei will ich gar nicht versuchen, Alternativerklärungen für bestimmte Beobachtungen zu liefern, sondern ich möchte eine Formulierung für den Fall c, wie es aufgrund unserer Beobachtungen für die Fälle a. und b. wohl sein müsste.
Im planetaren Maßstab MUSS die Wirkung der Raumausdehnung gemäß unseren Beobachtungen vernachlässigbar sein, aber eben nicht NULL. ...Oder sie ist für bestimmte Effekte nicht vernachlässigbar. Wer weiß das schon, solang wir noch nicht mal eine Formulierung dafür haben.

Ich wiederhole mich mit dem Zitat: "Irgendwann könnte die Raumzeitausdehnung die Atome auseinander reißen". Inzwischen geht man davon wohl nicht mehr aus. Nun, wie schaut es mit Planeten aus, mit Sonnensystemen, mit Galaxien? Scheinbar weiß man es nicht genau. Dann muss man aber wenigstens einmal etwas annehmen, was man auch tut. Und dann diese Annahmen ALLGEMEINGÜLTIG formulieren. Und dabei muss heraus kommen, dass sich zwei Atome, die sich weit entfernt von Galaxien und Galaxienhaufen befinden (etwas, das wir nie werden beobachten können), aufgrund ihrer geringen Massen auch auf relativ kurze Distanzen sehr schnell voneinander entfernen.

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Ein paar Gedanken zur Raumausdehnung 14 Jun 2016 10:34 #6790

@Lars_R

Mit anderen Worten: Auf Grund der "Klumpenhaftigkeit" des Universums suchen Sie nach einer Störungsrechnung für kleine Skalen innerhalb des Standardmodells. Solche Rechnungen gibt es schon. Sogar von richtigen Physikern.

Grüße
Denobio

Leicht beieinander wohnen die Gedanken. Doch hart im Raume stoßen sich die Sachen. Schiller, Wallenstein

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Ein paar Gedanken zur Raumausdehnung 14 Jun 2016 12:20 #6791

Denobio,

nein, ich suche (sehr gern auch in der Literatur) nach einem Ausdruck, der für alle Größenskalen beschreibt, wie weit zwei Helium-Atome von einander entfernt sein müssen, so dass sie sie gerade so nicht von der Raumausdehnung auseinander getrieben werden. Das ganze unter der Annahme, dass alle anderen, insbesondere gravitativen Wirkungen auf diese Atome vernächlässigbar sind. Diese beiden Atome befinden sich also weit entfernt von jeder Galaxie und jedem Galaxienhaufen. Eine Beschreibung, die für diese Atome genauso zu trifft, wie für Galaxiensuperhaufen, können wir dann auch auf alles andere dazwischen anwenden. Von Subatomaren Teilchen oder Quanten rede ich gar nicht.
Falls Sie einen Hinweis haben, sehr gern.

Viele Grüße
Lars

Anmerkung: Es ist schwierig, bei der Untersuchung von Protonen innerhalb eines Atomkerns Gravitation zu beobachten. Deshalb muss mein obiges Gedankenexperiment außerhalb von Galaxien statt finden.
Trotzdem gibt es Situationen, in denen die Gravitation auch für Neutronen und Protonen relevant wird (zB Neutronenstern). Deshalb sollten wir es meiner Ansicht nach auch bei der Raumausdehnung genau nehmen.
Mein obiges Gedankenexperiment muss man auch nicht mit Atomen durchspielen; man kann es beliebig umformulieren. Zum Beispiel: 2 Planeten. 20.000 Lichtjahre voneinander entfernt. Wie schwer müssen sie sein?

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Ein paar Gedanken zur Raumausdehnung 14 Jun 2016 15:42 #6792

Lars_R

Aus der Friedmannschen Beschleunigungsgleichung kann man folgendes ableiten.

Sitze ein Heliumatom (alleine) im Zentrum einer Kugel (alle anderen Massen gaaaanz weit weg). Dann erfährt eine Probemasse auf der Oberfläche der Kugel im Abstand r zum Zentrum folgende Beschleunigungen (die Probemasse kann eine x-beliebige Masse sein, natürlich auch ein anderes He-Atom):

Eine Beschleunigung hin zum Zentrum auf Grund der Anziehung durch das Heliumatom und eine abstoßende Beschleunigung auf Grund der Vakuumenergie /Einsteinscher Lambdaterm.

Im Gleichgewicht gilt:

GM/r² = Λ *c²* r/3

wobei M Masse des Heliumatoms in u (also 4*u) , u = 1,66 10exp-27 kg, G = Gravitationskonstante,
Λ = 1,13 10exp-52 1/m²

daraus folgt

r = 0,164 m

Das alles gilt, wenn ich mich nicht verrechnet habe.

Es handelt sich um ein extrem instabiles (labiles) Gleichgewicht, weil die beiden Beschleunigungen einem vollkommen unterschiedlichen Abstandsgesetz unterliegen.

Gruß Denobio

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Ein paar Gedanken zur Raumausdehnung 14 Jun 2016 16:08 #6793

Setzt man in meine Gleichung
r³ = 3GM/(c²*lamba) als Masse 1 Milliarde Sonnenmassen ein,
so erhält man einen Abstand von ca. r = 100 Mio LJ

Gruß
Denobio

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Ein paar Gedanken zur Raumausdehnung 14 Jun 2016 17:12 #6794

@Denobio

Vielen Dank für diese Diskussionsgrundlage. Ich habe bisher versucht, Kräfte gleich zu setzen und das ist bei der Raumausdehnung nicht einfach. Auch bei der Herleitung aus den Friedmann-Gleichungen war ich noch nicht so weit. Du vergleichst einfach die Beschleunigungen. Dein erstes Rechenbeispiel kann ich bestätigen. Hier ein weiteres Rechenbeispiel: In welcher Entfernung beträgt bezogen auf die Milchstraße die Beschleunigung aufgrund von Raumausdehnung noch 1% der Beschleunigung aufgrund von Gravitation?

Vereinfacht setze ich folgendes an:
SM=2*10**30 (Sonnenmasse)
LJ=9.4*10**15 (Lichtjahr)
M=400 000 000 000 SM (nur sichtbare Materie)

(3*G*M/(100*Lambda*c**2))**(1.0/3)
Ergebnis: 120 000 Lichtjahre. Das wäre gerade der Durchmesser der Milchstraße.

[Edit: Habe die Antwort zu Folgendem gefunden, siehe unten]
Mit Deiner Formel ist mir noch etwas nicht klar: Wikipedia sagt: "Die Masse m1 zieht die Masse m2 an und umgekehrt. Die beiden Einzelbeschleunigungen beziehen sich dabei auf den gemeinsamen Schwerpunkt. Die Gesamtbeschleunigung der Körper aufeinander zu ist die Summe der Einzelbeschleunigungen, und ihr Betrag ist a1+a2".

Wo ist denn der gemeinsame Schwerpunkt bei der Raumausdehnung? Vielleicht in der Mitte? Doch nicht etwa genau dort, wo auch der gravitative Schwerpunkt ist? Die Beschleunigung der Raumausdehnung hat doch eben gerade keinen Massebezug. Je nachdem, ob ich nun in Deiner Formel bei zwei unterschiedlich schweren Körpern den leichteren oder den schwereren ansetze, so kommt auch ein anderes r dabei heraus. Geht es wirklich nicht ohne Feldgleichungen oder ist Dein Ansatz doch korrekt und es gibt verschiedene r? Das wäre schon sehr heftig.

Viele Grüße
Lars

Edit: Es steht ja alles schon im Wikipedia-Artikel. Man sollte auf der linken Seite Ihrer Formel nicht a1 ansetzen, sondern a1+a2.
a1+a2=G*(m1+m2)/(r**2). Mit der Modifikation schaut es nunmehr so aus:

G*(m1+m2)/(r**2)= Λ *c²* r/3

Was halten Sie davon?

Was hal

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Ein paar Gedanken zur Raumausdehnung 14 Jun 2016 18:45 #6795

Ich setze noch einen drauf:
Gegeben seinen zwei Sterne. Jeder eine Sonnenmasse schwer. Einer befindet sich am Rand der Milschstraße, der andere genau gegenüber auch am Rand. Demnach beträgt die Distanz 120000 Lichtjahre.

Beschleunigung aufeinander zu aufgrund von Gravitation: 2*10**(-22) m/s**2
Beschleunigung auseinander aufgrund von Raumausdehnung: -3.9*10**(-13) m/s**2

Natürlich fliegen diese beiden Sterne nicht auseinander, weil sie gravitativ in ihrer Umgebung gebunden sind. Aber aufeinander zu beschleunigt werden sie auch nicht gerade, eher im Gegenteil.

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Ein paar Gedanken zur Raumausdehnung 14 Jun 2016 20:40 #6798

Für die Gleichgewichtslage braucht man den Schwerpunkt nicht. Es bewegt sich ja nix.
Wenn eine Masse sehr viel größer als die andere ist, braucht man für die Näherung auch keinen Schwerpunkt.

Ich stehe auf der Leiter, ich habe eine Masse von 80 kg. Ich ziehe die Erde mit ca. 800 N an, die Erde zieht mich mit 800 N an.
Ich falle gemäß

Anziehungskraft = Trägheitkraft

G* Masse Erde * Masse Denobio/ R² Erde = M Denobio *b; b ist die Beschleunigung, die Denobio erleidet, die Erde steht in Näherung still,
mit M Denobio durchdividieren folgt

G* Masse Erde/R² Erde = b, linke Seite ist g= 9,81 m/s² also

b= g

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