Raumcon

Astronomie => Technik & Wissenschaft: Astronomie => Thema gestartet von: neo am 19. November 2008, 14:27:40

Titel: Raumzeit
Beitrag von: neo am 19. November 2008, 14:27:40
mahlzeit zusammen,

also, heut ist mir doch grad mal eine Frage eingefallen bzw. hat sich ein Verständnis Problem herausgestellt. Ich bitte um Klärung meines verschrobenen Gedankenganges. Danke.
Folgendes. Wir schauen mit unseren Teleskopen und unseren Augen in den Himmel und sehen ja praktisch in die Vergangenheit. Denn das Licht ist mit c vom entsprechenden "Sender" (Stern o.ä.) ja zu uns unterwegs. Wenn wir nun hier Sterne beobachten, die rund 13 Milliarden Jahre alt sind ist dies doch nicht mit der Audehnung des Weltalls vereinbar, oder? Wie schnell hat sich denn der Raum in den Dimensionen ausgebreitet? Wenn ein Raum nach dem BigBang entstanden ist und mit ihm die sichtbare und unsichtbare Masse des Universums, so haben sich doch relativ zügig die ersten Sterne in Galaxien gebildet. Deren Licht müsste uns doch dann seit Millarden Jahren hinterher eilen bzw. sehen wir nicht das "alte" Licht sondern das uns begleitende? oder?
Ich bin etwas verwirrt mit dieser Frage in meinem Kopf. Eventuell hat es jemand verstanden was ich meine.

Gruß
der neo
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: Schillrich am 19. November 2008, 18:45:14
Hallo,

also eine erste Antwort aus der Relativitätstheorie ist:
Licht breitet sich immer mit c aus. Es gibt kein ausgezeichnetes Bezugssystem, alle sind gleichwertig. Also egal wie wir uns, andere Beobachter und andere Sterne sich bewegen, bei jedem kommt Licht mit c an und geht mit c wieder weg.
Es gibt also nicht "uns begleitendes Licht", das mit einer geringeren Relativgeschwindigkeit neben uns "herfliegt". (So habe ich zumindest deine Äußerungen verstanden.)
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: neo am 19. November 2008, 19:43:17
hm,
ich meinte das eher so: wenn wir rund 13 milliarden jahre in die vergangenheit schauen, müsste doch unser sonnensystem, unsere galaxie aufgrund der noch nicht vorhandenen ausdehnung des universums dem entsprechenden stern näher sein.
es hiße ja, das das licht vor 13 milliarden mit c sich ausbreitete, bloß das universum war ja noch nicht in den ausmaßen vorhanden, wenn es grad mal 1 milliarde alt ist...ausdehnung/umkehrung?
 :-?
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: trallala am 19. November 2008, 20:38:33
Wenn sich seit damals der Raum nicht ausgedehnt hätte wäre das Licht ja auch nach 1Mrd. Jahre bei uns gewesen. Aber die zurückzulegende Strecke ist länger geworden seit das Lichtteilchen losgeflogen ist.
Das Beispiel mit 1Mrd. Jahre dürfe allerdings nicht hinhauen, nach heutiger Sichtweise hat sich der Raum "am Anfang" inflationär also "explosionsartig" ausgedehnt, so das zu Sternentstehungszeiten das Universum wohl schon wesentlich größer als 1Mrd Lichtjahre Durchmesser war, die Strecke hat sich also nicht mehr soo dolle ausgedehnt seit Abflug des Lichtteilchens.
(siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Inflation%C3%A4res_Universum)
Inzwischen dehnt es sich "ganz gemütlich" aus allerdings entfernen sich Dinge die weit genug weg sind allein durch die Raumausdehnung mit Überlichtgeschwindigkeit, so das wir nie Licht von ihnen sehen werden. (stimmt das so? ich bin immer super vorsichtig bei "Überlichtgeschwindigkeit ;) )
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: Schillrich am 19. November 2008, 20:43:06
So "gemütlich" dehnen wir uns dann doch nicht aus ;) ... es geht doch nach heutigen Erkenntnissen beschleunigt von statten.
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: H.J.Kemm am 20. November 2008, 09:09:22
Moin Neo,

in Deinem Beitrag sind Fragen und Antworten, die wir erst einmal auseinander dröseln sollten.

Wenn wir Sterne beobachten die rund 13 Milliarden Jahre alt sind ist dies doch nicht mit der Audehnung des Weltalls vereinbar ?

Das eine hat mit dem anderen nichts zutun.

Wo sind diese 13 x 109 Jahre alten Sterne, in einer Entfernung von 10 Lj oder in einer Galaxie, deren Photonen 13 x 109 Lj zu Dir unterwegs waren?
Bei der Galaxie musst Du bedenken, dass hier nicht die Entfernung gemeint ist, sondern die Lichtlaufzeit.

Wie schnell hat sich denn der Raum in den Dimensionen ausgebreitet?

Du meinst sicher: Wie weit hat sich der sichtbare Raum ab dem Urknall bis jetzt ausgebreitet?: Der heute errechnete Partikelhorizont (Grenze des beobachtbaren Universum) liegt bei 45 x 109 Lj.

Wenn ein Raum nach dem BigBang entstanden ist und mit ihm die sichtbare und unsichtbare Masse des Universums, so haben sich doch relativ zügig die ersten Sterne in Galaxien gebildet.

Jau das ging relativ schnell, man kennt ja Galaxien in einer Entfernung von ~ 13 x 109 Lj, also sind sie bereits ~ 900.00 Jahre nach dem Urknall entstanden. Natürlich sind die Sterne in diesen Galaxien noch etwas älter, denn erst sind die Sterne entstanden und aus deren Anhäufungen (Sternkonzentrationen) konnten sich ja erst Galaxien bilden.

Deren Licht müsste uns doch dann seit Millarden Jahren hinterher eilen bzw. sehen wir nicht das "alte" Licht sondern das uns
begleitende? oder?


Wenn Du der Betrachter bist, dann kommen elektromagnetische Wellen, so auch das für Dich sichtbare das Licht (Photonen), auf Dich zu, ausgesandt z.B. von solch einer entfernten Galaxie.

Jerry
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: H.J.Kemm am 20. November 2008, 09:30:05
Moin Neo,

sorry, hatte noch was vergessen.

Du schreibst: Wenn wir Sterne beobachten die rund 13 Milliarden Jahre alt

Also die wirst Du nicht sehen, denn das wären ja Sterne der *Population III*, oder auch *primordiale Sterne* genannt. Diese Sterne stammen aus der Gründerzeit unseres sichtbaren Universums und sind wohl heute nicht mehr existent.

Jerry
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: neo am 21. November 2008, 13:04:05
moinsen,
hmm, so recht möchte ich mein fehldenken noch nicht eingestehen.

wenn wir uns nach draußen begeben und in den sternenhimmel schauen, sehen wir photonen von weit entfernten sternen auf unser auge treffen. diese photonen sind über 13 milliarden jahre unterwegs gewesen, denn sie spiegeln ja die vergangenheit wieder. sprich: wir können mit dem blick ins all in die vergangenheit, ja bis zum beginn des universum schauen (hintergrunddtrahlung, mikrowellen).
wenn aber diese photonen 13 milliarde jahre in c unterwegs waren und jetzt auf unser auge treffen und das universum erst 14,xx milliarden jahre existiert, müssten sich doch die entfernungen von "uns" zu diesem "stern" innerhalb einer milliarde jahren gebildet haben, oder?

wo liegt mein denkfehler?

verwechsel ich zeit mit entfernung? das universum aber kann sich doch nur mit der geschwindigkeit c ausgebreitet haben. also max. 14,xx milliarden lichtjahre...

danke, neo
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: H.J.Kemm am 21. November 2008, 17:36:34
Moin neo,

sehen wir photonen von weit entfernten sternen auf unser auge treffen. diese photonen sind über 13 milliarden jahre unterwegs gewesen, denn sie spiegeln ja die vergangenheit wieder. sprich: wir können mit dem blick ins all in die vergangenheit, ja bis zum beginn des universum schauen

Jau, Du siehst dann die *Baby-Galaxie*; die sich natürlich durch Expansion des gesamten Raumes zwischenzeitlich von uns weiter entfernt hat.

das universum aber kann sich doch nur mit der geschwindigkeit c ausgebreitet haben. also max. 14,xx milliarden lichtjahre

Nein, das war nicht so. Zwischen den Zeitpunkten 10[ch8722]35 s und 10[ch8722]33 s (Inflation) nach dem Urknall dehnte sich der Raum um einen Faktor von etwa 1050 aus, also mit *Überlichtgeschwindigkeit*, was bedeutet, dass das unsichtbare Universum weitaus größer ist als das sichtbare Universum.

Jerry
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: neo am 22. November 2008, 12:17:50
moinsen jerry

merci, die ausdehnung per überlichtgeschwindigkeit im enstehungspunkt des universums war mir nicht bekannt. wenn dies stimmen sollte, erklärt sich meine frage von selbst.
die distanzen wurden also vor enstehung der galaxien schon geschaffen, allerdings müsste sich die materie dann ja mit verteilt haben.

der
neo :-?
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: H.J.Kemm am 23. November 2008, 08:27:43
Moin neo,

die distanzen wurden also vor enstehung der galaxien schon geschaffen, allerdings müsste sich die materie dann ja mit verteilt haben.

Bitte beachte: Ausdehnung des Raumes in *Überlichtgeschwindigkeit*, nicht die
*überlichtschnelle Ausdehnung* im Raum.

Kurz gesagt: der Raum selbst hat sich *überlichtschnell* ausgedehnt; aber nicht die in ihm enthaltene Materie, die ist lediglich in *Lichtgeschwindigkeit* expandiert.

Und wenn sich danach das *unsichtbare* Universum (der Raum) und das *sichtbare* Universum (das was wir sehen können) gemeinsam in Lichtgeschwindigkeit weiter ausgedehnt haben sollten, dann kann das *sichtbare* Universum den Rand oder das Ende des *unsichtbaren* Universums nicht einholen.

Ich schreibe *sollten*; das hat den Grund, dass man natürlich nicht sagen kann, ob es so passiert ist, denn wir sehen ja nur den Zustand von vor 13,? x 109 Jahren. Und  Wissenschaftler gehen davon aus, dass die Ausdehnung des *sichtbaren* Raumes in der Zwischenzeit nicht konstant in Lichtgeschwindigkeit erfolgte.

Jerry  
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: gorgoyle am 24. November 2008, 16:21:26
Ich denke, es kann sich kein Raum ausbreiten ohne daß er von Teilchen aufgespannt wird.  Das heißt man kann nicht Raum losgelöst von Materie (Teilchen) betrachten, den ohne diese existiert der Raum nicht. Damit meine ich _nicht_, daß es Vakuum nicht geben kann wenn da nichts drinne ist, sondern daß Raum nur zwischen Teilchen geben kann und nicht "ausserhalb".
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: trallala am 24. November 2008, 17:21:52
Wie kommst du zu dieser Vermutung SW?
Auf den ersten Blick frage ich mich da z.B. wie soll der Raum wissen ob irgendwo zwischen ihm und "außen" noch ein Teilchen kommt? Und wenn das Teilchen mal wegfliegt?
Teilchen können sich außerdem nur IM Raum bewegen, wie soll sich da der Raum weiter ausdehnen? Er müsste ja von einem Teilchen aufgespannt werden was sich nicht IM Raum bewegt ...  :-?
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: gorgoyle am 24. November 2008, 20:39:45
Ich denke daß der Raum von den Teilchen mit ihren Feldern erschaffen wird.
Das heist, das nicht im Raum sich Materie befinden, sondern daß man den Raum als Umgebung und Produkt der Materie betrachten muß, wobei die nähere Materie mit ihrer Wirkung bei der Gestaltung des Raumes dominiert.  Auf kleinsten Dimensionen sind das die Kernkräfte und auf größten Dimensionen ist es die die Gravitation gefolgt von der Elektromagnetischen Kraft.

Gedanken hierzu wurden irgendwann anfangs des 20.Jahrhunderts von  Ernst in seinen nach ihm benannten  »Machsches Prinzip« (http://de.wikipedia.org/wiki/Machsches_Prinzip)  erstmals formuliert.

Wenn es keinen absoluten Raum gibt kann sich dieser auch nicht ausbreiten. Was sich ausbreitet ist Materie. Wo Materie ist ist Raum - könnte sich nicht der Raum mit der Materie ausbreiten?

Man mag sich den Raum irgendwo im "Nichts" noch vorstellen aber ihn zu untersuchen wird dagegen schwieriger, denn wenn man ihn aufsucht ist da nicht mehr nichts. Das heißt, der Raum dazwischen kann "wissen" das er zwischen zwei Teilchen liegt aus dem einfachen Grunde weil es ihn gibt. Die Frage hat ähnlichen Charakter wie die Frage nach der Zeit vor dem Urknall.  Zusätzlich kommt hinzu, daß man physikalische Eigenschaften praktisch nicht direkt 'absolute physikalische Größen' ermitteln kann sondern zumeist diese nur anhand von "relativen Eigenschaften durch Wechselwirkung' bestimmen kann.  Aber wenn da ein 'großes lokales Nichts' sein soll wird es sehr schwierig wenigstens einen Körper zur Wechselwirkung hinzubringen.
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: neo am 26. November 2008, 09:28:18
mein problem bleibt immer noch die materie verteilung im raum (universum) nach der überlichtausbreitung des raumes. da die materie sich ja nun nicht mit c ausbreitet (nicht mal annähernd), ist es schwer vorstellbar das die die angaben so stimmen können. wir müssten deutlich älter sein, sonst sind die angaben über (+)13 milliarden jahren lichtjahren entfernung von sternen bzw. deren licht absolut fehlerhaft.

zu absurd?

neo
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: Volker am 30. November 2008, 17:15:06
Das sind ja eigentlich zwei getrennte Fragen. Die eine ist, wie kann sich das Universum kurz nach dem Urknall ploetzlich aufblaehen, ohne dass wir die Lichtgeschwindigkeit verletzen. Dabei muss man aufpassen, was das absolute der Lichtgeschwindigkeit bedeutet - das heisst naemlich <I>nur</i>, dass Information (in welcher Form auch immer) nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit reisen kann. Wenn wir aber mal zwei Punkte im Raum annehmen, diesen Raum ganz ploetzlich ausdehnen, so weiss der eine Punkt nichts von dem anderen. Der Raum dehnt sich zwar aus, Information wird aber nicht uebertragen - man kann nach der Inflation von dem einen Punkt den anderen nicht mehr sehen.
Es gibt immer wieder Verwirrung auch darum, wie sich das Universum ausdehnen kann ins nichts, was denn da vorher war, etc.
Wenn man sich auf die Relativitaetstheorie einlaesst, muss man sich von der klaren Trennung von Masse-Energie-Raum trennen. Nach Newton bestimmt die Masse der Gravitation wie eine Kraft ausgeuebt werden soll, und Kraft bestimmt fuer die Masse, wie sie beschleunigen soll.  Bei Einstein ist das etwas anders: Die Massen-Energie (das ist ja equivalent) bestimmt wie sich die Raumzeit kruemmen soll, und die gekruemmte Raumzeit bestimmt, wie Masse-Energie sich bewegen soll. Also, die Raumzeit ergibt hier erst einen Sinn, wenn Masse/Energie vorhanden ist. Was vor dem Entstehen der Masse/Energie oder vor der Raumzeit ist, ist also eher ein philosophisch/theologisches und nicht ein physikalisches Problem.

Die zweite Frage ist die, warum man Galaxien in 13 Milliarden Lichtjahren Entfernung sehen kann (na gut, so weit kann man noch nicht sehen, aber beinahe). Seit dem Zeitpunkt, als das Licht von der fernen Galaxie ausgesendet wurde, hat sich der Raum ja auch weiter ausgedehnt. Tatsaechlich siehst Du aber die Galaxie, wie sie vor 13 Milliarden Jahren war und sie hatte also auch nicht einmal eine 1 Milliarde Jahre Zeit fuer die Entstehung. Das ist immer noch ein Problem fuer die Astronomie - wie kann man so schnell Galaxien und Quasare formen?

Hm, ich muss mal lernen mich kuerzer zu fassen.

Gruss
Volker
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: H.J.Kemm am 30. November 2008, 20:11:07
Moin Volker,

Hm, ich muss mal lernen mich kuerzer zu fassen

Ne, mach mal so weiter; uns hilft das. Danke für diese Klarstellung, wobei jetzt das Grübe,n wieder anfängt.

Jerry
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: neo am 01. Dezember 2008, 11:40:56
noch mal eine erweiterte frage zu dem gedankenspiel raum-zeit-problem:
sind es von uns aus gesehen in jede richtung des raumes rund 13milliarden lichtjahre zu den am weitesten entfernten objekten, oder ist das universum irgendwo gestaucht bzw. gibt es eine lage im universum für unsere galaxis/sonnensystem/erde? wäre das möglich?

bisher hat mich noch keine antwort zu der lösung der frage über das paradoxon raum/materie verteilung vers. c erhellt. nur die c´ausbreitung des raumes ist interessant.

es grüßt
der
neo  :-/
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: Volker am 06. Dezember 2008, 15:56:39
Hallo neo,

nein, es gibt keine ausgezeichnete/besondere Richtung im Universum. Man sieht in alle Richtungen im Kosmos das gleiche, naemlich ein sich ausdehnendes Universum, und in einer Entfernung von etwa 13 Milliarden Lichtjahren den Mikrowellenhintergrund (das ist der Zeitpunkt, an dem das Universum 'transparent' wurde - man kann sagen, dass vorher alle Lichtstrahlen an Materie haengengeblieben sind).  

Man darf sich die Ausdehnung des Universums eben nicht wie eine Explosion vorstellen, denn es gibt auch keine Galaxien die mehr aussen sind als andere. Es gibt unzaehlige Versuche, das anschaulich zu machen (z.B. mit der Uebertragung des 4-dimensionalen Raum-Zeit Gefueges auf ein 3 dimensionales mit nur 2 Raum und einer Zeitdimension: stell dir vor du kannst nur in 2 Raumdimensionen denken und man setzt dich auf eine Kugel - wenn Du immer in eine Richtung gehst, kommst du wieder am selben punkt an, das versteht ein 2-dimensionales Wesen nicht. Raumausdehnung waere hier das aufblasen der Kugel, und auch da kommst du mit einer 2-dimensionalen Erfahrung nicht weiter). Es hakt natuerlich am Ende daran, dass wir nur dreidimensional denken koennen. Mathematisch ist das alles viel leichter zu erfassen.

Gruss
Volker
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: neo am 07. Dezember 2008, 19:02:04
hallo volker,

danke für die erhellung meines horizontes.

dennoch bleibt die frage, wenn es vor 13 milliarden jahren sterne/galaxien gab, ist die "verteilung" im raum etwas sonderbar. wenn wir von uns aus den "rand" (hintergrundstrahlung) messen, liegt doch 13 millarden die entfernteste galaxie. der raum breitete sich doch gleichmäßig aus. in was auch immer. ansonsten wäre es doch eine gerichtete verteilung, sozusagen am strang?..
wir messen die hintergrundstrahlung im mikrowellenbereich von vor 13 milliarden jahren, erkennen aber auch licht, das exakt gleichalt ist? müssten wir nicht näher dran an diesem stern/galaxie sein?

sory für die nachfragerei. das raum-zeit gefüge ist wahrlich nicht so einfach greifbar. jedenfals für mich.

es grüßt
neo
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: -eumel- am 07. Dezember 2008, 20:19:17
Zitat
wir messen die hintergrundstrahlung im mikrowellenbereich von vor 13 milliarden jahren, erkennen aber auch licht, das exakt gleichalt ist? müssten wir nicht näher dran an diesem stern/galaxie sein?
Du meinst, weil der Urknall etwa 13,8 Milliarden Jahr zurückliegt und die Galaxien erst etwas später entstanden sind, dürften sie jetzt nicht ganz so weit entfernt sein?
Dem ist nicht so!

Zitat
Man darf sich die Ausdehnung des Universums eben nicht wie eine Explosion vorstellen...!
Seit dem Urknall entsteht Raum und Zeit. Ständig und überall! Auch zwischendurch entsteht ständig neuer Raum. Deshalb entfernen sich weiter entfernte Galaxien viel schneller von uns.

Der Entfernungszuwachs zu einigen Galaxien wächst sogar schneller, als die Lichtgeschwindigkeit.
Das führt dazu, daß wir sie nicht mehr sehen können, weil ihr Licht es nicht mehr schafft, bis zu uns durch zu kommen.

Unser Universum ist größer als 13,8 Millarden Lichtjahre.
Es ist gut möglich, daß es Galaxien gibt, die 20 oder 30 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt sind - wir können sie aber nicht mehr sehen.

Die Größe des Universums ist nicht gleichzusetzen mir dem von uns beobachtbaren Bereich.
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: neo am 08. Dezember 2008, 10:39:09
hallo eumel,

danke für die antwort. (jetzt kommt das aber :)
es mag ja sein, das sich der raum noch immer weiter ausdehnt oder bisher nicht greifabr ist, jedoch verteilt sich die masse (materie/dunkle materie) nicht mit überlichgeschwindigkeit.

und ja, ich meine, die galaxien dürften nicht so weit entfernt sein. licht breitet sich doch mit c gleichmäßig aus. wenn das stimmt was du sagst., dürften wir ja noch entdeckungen von weiter "entfernt" liegenden sternen machen. dem ist aber meiner meinung nicht so..

neo
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: -eumel- am 09. Dezember 2008, 02:22:09
Materie "verteilt" sich nicht mit Überlichtgeschwindigkeit.
Aber zwischen uns und weit entfernten Objekten entsteht ständig neuer Raum.
Bei den entferntesten Objekten entsteht so viel neuer Raum, daß selbst das Licht es mit c nicht mehr schafft, bis zu uns durchzudringen.

Wir können also nicht neue Entdeckungen von noch weiter entfernt liegenden Sternen machen - im Gegenteil:
Die entferntesten Objekte, die wir jetzt geradenoch so wahrnehmen können, werden irgendwann für uns unsichtbar, weil das Licht nicht schneller kann, als der Raum expandiert.
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: GA1104 am 13. Dezember 2008, 12:05:28
Hallo miteinander,
ich bin neu hier im Forum. Ich habe (hatte) das gleiche Problem wie neo, glaube aber, das ich es nun verstanden habe: Die Elemente Wasserstoff und Helium (und Spuren der anderen) haben sich erst nach der Inflation des Universums gebildet, auch die heutigen Naturgesetze bekamen ihre Gültigkeit erst dann, einschließlich dem Wert von c. Die Galaxien entstanden demnach dort, wo wir sie heute sehen, d.h. nach Ende der inflationären Ausdehnung plus der ab dann stattgefundenen Expansion.
Liege ich hiermit richtig?
Gernot
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: neo am 16. Dezember 2008, 09:02:49
tja, hmm.
vorstellen kann ich mir deine ausführungen, gernot, es erklärt aber nicht mein problem mit den distanzen und dem beobachtungsparadoxon (so meine ich) ist das universum eine sphäre? eine sphäre die sich weiter ausdehnt? einige meine nein, einige ja. sehen wir bis zur sichtbaren grenze des universums? warum sind die abstände der massen zueinander so verteilt...
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: Meagan am 01. Juni 2009, 19:32:25
Es ist heute bekannt, daß die Zeit keine lineare Konstante ist. Zeit kann in großen Schwerkraftfeldern langsamer ablaufen. Wobei dies aber warscheinlich die ablaufenden Prozesse wie chemische Reaktionen, Kernspaltungen oder ähnliches betrifft.

Könnte es demnach auch möglich sein, daß die Richtung des Zeitablaufes unter bestimmten Umständen umgekehrt sein könnte ?

Eine Art Paradoxon. Ein Ereignis in der Zukunft hätte Rückwirkungen auf die Vergangenheit und würde sogar in einer Art Kausalitätsschleife mit ihr interagieren ?
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: Schillrich am 01. Juni 2009, 19:42:38
Hallo Meagan

(weiter geht's ;))

Unabhängig von den Effekten der Relativitätstheorie und der aus dieser Theorie kommenden Raumzeit, ist die Zeit theoretisch aus einem anderen Grund umkehrbar:
Die gängigen Naturgesetze sind zeitinvariant. Das heißt aus den Gesetzen selbst (z.B. Gravitation, Bewegung, Lichtabsorbtion und -emmision, Elektrizität ... und vieles vieles andere) wird keine Zeitrichtung vorgegeben. Man kann in den Gesetzen der Bewegung bspw. die Zeitrichtung umkehren und es funktioniert immer noch, widerspruchsfrei.

Aber, wir haben ja den (postulierten) zweiten Hauptsatz der Thermodynamik, in dem die Entropie nur zunehmen darf/kann und somit eine Zeitrichtung vorschreibt. Viele (alle?) Prozesse können theoretisch widerspruchsfrei umgekehrt werden, aber der umgekehrte Ablauf ist einfach viel unwahrscheinlicher.
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: Meagan am 03. Juni 2009, 10:27:04
Wäre es denn überhaupt denkar, einen Apparat zu bauen, in dem die Zeit steuerbar langsamer, oder gar rückwärts läuft ?

Ich vermute, daß das den Naturgesetzten wie wir sie kennen wiederspricht.
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: 1234567891011a am 03. Juni 2009, 13:44:17
Nun, langsamer gehen könnte die Zeit schon laufen. Dazu gibt es zwei Methoden: Schwerkraftfelder und schnelle Bewegung. In einen starken Schwerkraftfeld geht die Zeit langsamer, dasselbe gilt für ein sehr schnell bewegendes Objekt.
Um das mit den Schwerkraftfeldern zu verdeutlichen: angenommen ich würde eine Uhr auf einen Neutronenstern legen, und eine andere weiter vom Neutronenstern entfernt, würde ich die Uhr auf den Neutronenstern deutlich langsamer gehen sehen.
Ein Apparat, der die Zeit langsamer laufen lassen könnte, müsste also im Grunde nur die Masse in deiner Umgebung erhöhen.(Sprich: leg dir einen Neutronenstern unter den Schreibtisch und die Zeit läuft dort langsamer). Ein Rückwärts gewandter Zeitablauf würde jedoch ein Schwerkraftfeld erfordern, das stärker als unendlich ist, ergo auch eine Masse die größer als unendlich ist.
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: trallala am 03. Juni 2009, 14:00:25
Wenn man auf Arbeit immer hektisch umherrennt vergeht die Zeit für die sich bewegende Person auch langsamer, man schafft also mehr. ;)
Leider ist der Effekt bei den erreichbaren Geschwindigkeiten so klein, dass man doch beruhigt an seinem Schreibtisch sitzen bleiben kann.
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: 1234567891011a am 03. Juni 2009, 14:12:49
Wenn man auf Arbeit immer hektisch umherrennt vergeht die Zeit für die sich bewegende Person auch langsamer, man schafft also mehr. ;)
Leider ist der Effekt bei den erreichbaren Geschwindigkeiten so klein, dass man doch beruhigt an seinem Schreibtisch sitzen bleiben kann.

Nein, man schaft weniger. Den die Zeitdilatation bedeutet ja, das für mich weniger Zeit vergeht als für die anderen. Wenn ich also schneller arbeiten will, muss ich mich so langsam wie möglich bewegen. ;)

Nachtrag: Um das zu verdeutlich: wenn ich sehr schnell bin, vergehen für mich in den 8 Stunden Welt(arbeits-)Zeit nur 7 Stunden Eigenzeit, ein gutes Argument falls du demnächst deinen Chef erklären musst, warum du nur still an deinen Platz sitzt. ;D
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: trallala am 03. Juni 2009, 14:35:18
:-[ sorry da hab ich wohl ein paar Sekunden zu kurz darüber nachgedacht. Natürlich gehen ruhende Uhren langsamer, wenn man sich bewegt hat man also weniger Zeit.
Ob man das seinem Arbeitgeber so klar machen kann?  :P
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: Mealo am 19. Juni 2009, 05:00:29
Ich bin da allerdings der Meinung, dass man nicht versuchen sollte die Zeit in einer für uns bekannten Darstellungsform (Uhr) zu verdeutlichen.
Die Zeiger der Uhr funktionieren über die uns bekannte Mechanik, und sind von Menschenhand hergestellt worden, weil wir die Zeit in eine für uns messbare bzw. fühlbare Einheit gemacht haben.
Zur der Aussage mit dem Neutronenstern unterm Tisch, mein ich, dass Masse und die damit verbundene Anziehungskraft, die Kraft unserer Muskeln beeinträchtigen würde, und wir dadurch "länger" für die ganzen Aktionen brauchen würden.

MfG
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: Meagan am 29. Juni 2009, 23:04:42
Ich bin da allerdings der Meinung, dass man nicht versuchen sollte die Zeit in einer für uns bekannten Darstellungsform (Uhr) zu verdeutlichen.
Die Zeiger der Uhr funktionieren über die uns bekannte Mechanik, und sind von Menschenhand hergestellt worden, weil wir die Zeit in eine für uns messbare bzw. fühlbare Einheit gemacht haben.
Zur der Aussage mit dem Neutronenstern unterm Tisch, mein ich, dass Masse und die damit verbundene Anziehungskraft, die Kraft unserer Muskeln beeinträchtigen würde, und wir dadurch "länger" für die ganzen Aktionen brauchen würden.

MfG

Du Vermenschlichst das ganze ja selbst. Eine Uhr wird immer aufgrund eines physikalischen Prinzips funktionieren. Es ist dafür unerheblich, ob ein Mensch , ein Marsianer oder Klingone das Ding gebaut hat.

Ob nun ein großes Schwerkraftfeld, oder eine schnelle Änderung der Geschwindigkeit den Effekt bewirkt konnte mir bisher noch niemand plausibel erklären. Es ist also auch möglich, daß G-Kräfte , die unabhängig von einer Gravitation sind, einen Effekt erzeugen (ZB. Raketenstarts, Jets die eine 6G Kurve fliegen etc.)

Alle Betrachtungen gehen von der Relativitätstheorie aus. Sie ist aber eben nur eine Theorie und kann somit auch falsch sein.
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: Schillrich am 29. Juni 2009, 23:18:00
Zitat
eine schnelle Änderung der Geschwindigkeit den Effekt bewirkt

Es ist nicht die Änderung der Geschwindigkeit, sondern die Geschwindigkeit an sich, welche  in der (A)RT zur Zeitdiletation führt.
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: Meagan am 02. Juli 2009, 21:36:59
Zitat
eine schnelle Änderung der Geschwindigkeit den Effekt bewirkt

Es ist nicht die Änderung der Geschwindigkeit, sondern die Geschwindigkeit an sich, welche  in der (A)RT zur Zeitdiletation führt.

Der Andromedanebel soll sich mit 1/3 Lichtgeschwindigkeit auf uns zubewegen. Heißt das dann, daß ein Andromedarianer sich uns gegenüber sehr langsam bewegt (weil er ja so schnell ist), oder muß ich davon ausgehen, daß wir uns (aus der Sicht des Andromedarianers) langsam bewegen ?

Ich denke ernsthaft, daß wegen genau diesen Phenomens es nötig sein wird neue Experimente zur Raumzeit zu machen. Ein Satelit mit einer Atomuhr sollte auf eine Umlaufbahn um die Sonne geschickt werden. Dann könnte man die Zeitsignale aus der Beschleunigungsstrecke mit denen des Umlaufes vergleichen.
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: Schillrich am 02. Juli 2009, 21:42:49
Hallo Meagan,


beide sehen sich "langsamer". In der (A)RT gibt es ja kein ausgezeichnetes Bezugssystem, das "richtig" geht. Durch dieses immanente "Grundproblem" kommt es zu den ganzen unintuitiven Phänomenen dieser Theorie. Aber nur dadurch kann sie in sich schlüssig "alles" beschreiben.
(irgendwo kommt bestimmt auch 42 vor ...)



Deinen Experimentvorschlag verstehe ich nicht.
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: alswieich am 02. Juli 2009, 22:55:27
Mahlzeit!

...Deinen Experimentvorschlag verstehe ich nicht.
Ich auch nicht. Allerdings wurde in einem Experiment bereits eine Uhr mit einer Rakete auf Reisen geschickt und eine Uhr blieb auf der Erde. Anschließend verglich man die Uhren und stellte die erwartete Zeitdifferenz fest. Natürlich wurde vor dem Start sichergestellt, daß die Uhren die gleiche Ganggenauigkeit hatten:
http://de.wikipedia.org/wiki/Zeitdilatation#Experimentelle_Nachweise (http://de.wikipedia.org/wiki/Zeitdilatation#Experimentelle_Nachweise)
So theoretisch ist diese Theorie also schon lange nicht mehr.

Zum Thema Relativitätstheorie immer wieder sehr zu empfehlen:http://www.einstein-online.info/ (http://www.einstein-online.info/)
Meiner Meinung nach das Beste, was es im deutschsprachigen Raum dazu gibt. Aber nicht denken, daß es genügt einmal durchzulesen um das alles zu begreifen. Da muß man durchaus ein paarmal drüber schlafen. Und nochmal lesen...

Der Andromedanebel soll sich mit 1/3 Lichtgeschwindigkeit auf uns zubewegen...
Wo hast du denn das gelesen? Das wären ja ca. 100.000 km/s! Ich kenne nur einen Wert um die 114 km/s:
http://de.wikipedia.org/wiki/Andromedanebel (http://de.wikipedia.org/wiki/Andromedanebel)


Gruß
Peter
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: H.J.Kemm am 03. Juli 2009, 05:53:50
Moin,

von welcher Geschwindigkeit sprecht ihr? Von der relativen Geschwindigkeit zum Sonnensystem oder von der relativen Geschwindigkeit zur Milchstrasse. Da besteht ja ein grosser Unterschied: Unsere Milchstrasse bewegt sich mit etwa 90 km/sec in Richtung Zentrum der unserer lokalen Galaxien-Gruppe zu, und der *Andromeda-Nebel* mit etwa 35 km/sec. Für uns sieht es so aus als wenn der *Andromeda-Nebel* sich mit 266 km/sec auf uns zubewegt - die Differenz (143 km/sec) ist die Bewegung des Sonnensystems in der Milchstrasse relativ zur Verbindungslinie Andromeda-Nebel
/Milchstrasse.

Jerry


PS: eigentlich darf man ja nicht mehr *Andromeda-Nebel* sagen sondern es muss richtig heissen: *Andromeda Galaxie* oder *M 31*.
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: Meagan am 04. Juli 2009, 17:17:46
Ich habe mich halt ein wenig bei der Geschwindigkeit vertan. Dabei glaube ich immer noch einmal einen solchen Wert von 1/3 Lichtgeschwindigkeit von Andromeda gehört zu haben.

Zitat
beide sehen sich "langsamer". In der (A)RT gibt es ja kein ausgezeichnetes Bezugssystem, das "richtig" geht.

Dann könnte man aber auch genauso sagen, daß sich alles um die Erde dreht. (Wenn man die Erde als absolutes Bezugssystem benutzen könnte) Die Sonne dreht sich um die Erde und die Planeten haben etwas extreme Elypsenbahnen. (Bis auf die inneren Planeten, die sind nur Sonnenmonde) Ist alles Ansichtssache vom Standpunkt des Beobachters.

Jeder wird mir zustimmen, daß das Unfug ist. Aber genauso wenig kann man dann sagen, daß, weil es kein absolutes Bezugssystem gibt, die Geschwindigkeit der Zeit für Objekte differiert, nur weil sie in irgendwelche Richtungen "schnell" fliegen.

Um die Zeit zu krümmen benötigt man eine Kraft. Darüber sind wir uns ja weitestgehend einig. Ein Satelit, der sich um die Erde bewegt hat eine 0 Gravitation. Also wird eine Uhr an Bord dieses Satelliten mit einer anderen Geschwindigkeit laufen, als eine Uhr auf der Erde bei 1G Gravitation.

Würde man einen Sateliten mit 2 G beschleunigen, müßte bei diesen die Zeit langsamer laufen als auf der Erde. In der Nähe eines schwarzen Loch's könnte die Zeit fast zum Stillstand kommen. Die absolute Geschwindigkeit kann keinen Einfluß haben. (wegen des fehlenden absoluten Bezugssystems) Lediglich die Kräfte aus Delta V (Veränderung der Geschwindigkeit oder Beschleunigung) haben auf diesen Effekt einen Einfluß.
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: Schillrich am 04. Juli 2009, 17:43:27
Dann könnte man aber auch genauso sagen, daß sich alles um die Erde dreht. (Wenn man die Erde als absolutes Bezugssystem benutzen könnte) Die Sonne dreht sich um die Erde und die Planeten haben etwas extreme Elypsenbahnen.
Genau das geht, genau das hat man damals gemacht. Man kann die Bewegungen der Planten und Sonne aus einer "Erde im Mittelpunkt" schlüssig und konsistent beschreiben. Das ist nur eine Koordinatentransformation und eben deutlich schwieriger als mit der Sonne im Zentrum, aber prinzipiell möglich (man hat's ja auch ein paar Jahrhunderte gemacht).

Zitat
Jeder wird mir zustimmen, daß das Unfug ist. Aber genauso wenig kann man dann sagen, daß, weil es kein absolutes Bezugssystem gibt, die Geschwindigkeit der Zeit für Objekte differiert, nur weil sie in irgendwelche Richtungen "schnell" fliegen.
Jeder wird dir zustimmen? Die (A)RT ist wahrscheinlich die am besten geprüfte und bestätigte Theorie bisher, egal wie unintuitiv sie ist.


Zitat
Um die Zeit zu krümmen benötigt man eine Kraft. Darüber sind wir uns ja weitestgehend einig. Ein Satelit, der sich um die Erde bewegt hat eine 0 Gravitation. Also wird eine Uhr an Bord dieses Satelliten mit einer anderen Geschwindigkeit laufen, als eine Uhr auf der Erde bei 1G Gravitation.
Wir brauchen keine Kraft. In der ART wird die Raumzeit gekrümmt, weil die Masse (und keine Kraft) das macht. Die von dir beschriebene "Kraft" (aka Gravitation) kann eigentlich nur zwischen massebehafteten Objekten definiert werden, welche der Raumzeit folgen.

Zitat
Würde man einen Sateliten mit 2 G beschleunigen, müßte bei diesen die Zeit langsamer laufen als auf der Erde. ...
 Lediglich die Kräfte aus Delta V (Veränderung der Geschwindigkeit oder Beschleunigung) haben auf diesen Effekt einen Einfluß.
Ich sage noch mal: es ist nicht die Beschleunigung und es ist nicht eine Kraft, die diese Effekte erzeugt. Praktisch alle Schlussfolgerungen der ART beruhen auf der Annahme der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit unabhängig vom Bezugssystem.
Warum soll denn eine Kraft die Zeit verlangsamen? Das stellst du auch nur in den Raum.

Versuch nicht das "alleine" zurecht zu denken, sondern studier die verschiedenen Quellen, in denen die RT und die ART abgeleitet werden, um Einsteins Gedankenexperimente und -gänge nachzuvollziehen. Es ist unintuitiv und unsere typischen Vorstellungen funktionieren einfach nicht.
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: Schillrich am 04. Juli 2009, 17:57:56
Am Rande etwas zur "Erde als Mittelpunkt":

Das ist nicht so aus der Mode wie man meinen könnte, gerade in der Astronomie. Um Himmelsbeobachtungen zu planen und zu beschreiben, benutzt man den Standort des Teleskops auf der rotierenden Erdoberfläche als "Mittelpunkt". Man beschreibt Planeten- und Sternenaufgänge von der Erde aus gesehen, man beschreibt die Winkelhöhe eines Sterns gegenüber dem lokalen mit der Oberfläche rotierenden Horizontsystem. Jeder Astronom weiß, dass sich die Sterne nicht um die Erde bewegen, trotzdem rechnet man da so, als wäre es so, da das hier einfacher ist.
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: Meagan am 04. Juli 2009, 18:19:01
Zitat
Warum soll denn eine Kraft die Zeit verlangsamen? Das stellst du auch nur in den Raum.

Ist denn die Gravitation keine Kraft ? Ich setze Beschleunigung  mit künstlicher "Gravitation" gleich. Damit man diese erhält braucht man einen Motor(Raketenmotor), der eine Antriebskraft erzeugt. Warum soll das nicht gehen ?

In Einsteins RT wurde auch viel hineininterpretiert. Die Kernaussage ist doch, daß in Materie eine ungeheuere Menge Energie gespeichert worden ist. Das ist ja auch der Grundgedanke bei der Entwicklung der Atombome gewesen.

Zur Raumzeit sagt Wikipedia das:
http://de.wikipedia.org/wiki/Relativit%C3%A4tstheorie#Relativit.C3.A4t_von_Raum_und_Zeit (http://de.wikipedia.org/wiki/Relativit%C3%A4tstheorie#Relativit.C3.A4t_von_Raum_und_Zeit)

Unterpunkt : Uhren im Gravitationsfeld
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: Schillrich am 04. Juli 2009, 18:33:20
Ich frage noch mal: Warum soll eine Kraft die Zeit verlangsamen? In der RT ist es die Geschwindigkeit, in der ART die Krümmung der Raumzeit durch Masse. In der ART verformt/krümmt eine Masse die Raumzeit in ihrer Umgebung. Etwas, was sich durch diesen Bereich hindurch bewegt und einer sog. Geodäte (kürzeste Verbindung zwischen 2 Punkten) folgen möchte, folgt der gekrümmten Raumzeit. Dadurch beeinflussen sich zwei Körper in Abhängigkeit ihrer Massen gegenseitig ... das ist das was wir als "Gravitation" kennen. Der Hintergrund ist aber die Krümmung der Raumzeit durch Masse.

Ich zitiere mal aus Peters Quelle http://www.einstein-online.info/de/einsteiger/allgRT/index.html (http://www.einstein-online.info/de/einsteiger/allgRT/index.html):
Zitat
Stattdessen ist die Raumzeit dynamisch, wird durch die in ihr enthaltene Materie verzerrt und beeinflusst ihrerseits, wie sich die Materie bewegt. Diese Wechselwirkung zwischen Raumzeitstruktur und Materie ist Einsteins geometrische, relativistische Theorie der Schwerkraft.

http://www.einstein-online.info/de/einsteiger/allgRT/geomGravitation/index.html (http://www.einstein-online.info/de/einsteiger/allgRT/geomGravitation/index.html)
Zitat
Die Schlüsselidee von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie besteht darin, Gravitation nicht als Kraft zu betrachten, sondern als eine Eigenschaft der Geometrie von Raum und Zeit.
...
In Newtons Theorie sorgt die Gravitationskraft dafür, dass Teilchen von ihren geraden Bahnen abweichen. In Einsteins Theorie ist Gravitation eine Verzerrung der Raumzeit. Teilchen folgen nach wie vor den geradestmöglichen Bahnen in dieser Raumzeit, doch aufgrund der Verzerrung werden sie, selbst auf diesen geradestmöglichen Bahnen, relativ zueinander beschleunigt - gerade so, als wären sie unter dem Einfluss dessen, was bei Newton die Gravitationskraft ist.


Der Kernaussage der ART ist nicht E= mc und der gigantische Energieinhalt. Sie ist ein kosmolgisches Modell, welches u.a. die Gravitation vollkommen neu beschreibt.
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: tobi453 am 04. Juli 2009, 18:45:23
Der Kernaussage der ART ist nicht E= mc ...

In der Tat! ;D
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: Schillrich am 04. Juli 2009, 18:53:38
Upps ... hehe ...neben dem Rechtschreibefehler war natürlich E=mc2 gemeint ;).
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: Meagan am 04. Juli 2009, 20:27:12
E=mc2

Wobei c = 299 792 458 m/s ist. Die Konstante Lichtgeschwindigkeit im Vakuum.

Einsteins Gleichung ein Teilchenexperiment ? Elementarteilchen bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit. Zumindestens Photonen und Elektronen.

Da die Teilchen eine Masse besitzen, besitzen sie auch eine Bewegungsenergie, wenn sie, wie zB. ein Elektron um einen Atomkern jagen.

In diesem Zusammenhang vermisse ich aber die leichte und die schwere Kernkraft , die elektromagnetische Wechselwirkung und die Gravitation in der Gleichung. Das e=mc2 ist zu einfach formuliert.

Zitat
Ich frage noch mal: Warum soll eine Kraft die Zeit verlangsamen?

nicht die Kraft verlangsamt die Zeit. Das habe ich nie behauptet. Die Gravitation verändert die Zeit. Eine Beschleunigung ist ein künstliches Äquivalent zur Gravitation. Zum beschleunigen benötigt man Energie. Der Begriff "Kraft" ist in diesem Zusammenhang unglücklich gewählt.
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: Schillrich am 04. Juli 2009, 20:39:07
Elektronen und andere Elementarteilchen bewegen sich nicht mit Lichtgeschwindigkeit. Das ist Photonen vorbehalten.

E=mc2 hat auch nichts mit schwacher und starker Kernkraft oder elektromagnetische Wechselwirkung zu tun. Diese Begriffe kommen aus der Quantenmechanik. Die Energie-Massen-Äquivalenz kommt aus der ART. ART und QM sind bisher nicht vereinbar und die eine geht auch nicht in die andere über. Man kann auch nicht einfach die Begriffe vermischen.
E=mc2 hat nicht den Anspruch die gesamten Energie eines Systems zu beschreiben. Wieso ist dann E=mc2 zu einfach geschrieben?
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: tobi453 am 04. Juli 2009, 21:55:07
Nach der SRT ist die Gesamtenergie eines Teilchens:
[tex]\Large E=\gamma m c^2[/tex]

wobei [tex]\Large \gamma=\frac{1}{\sqrt{1-v^2/c^2}}[/tex] ist. Die Kinetische Energie ist dann [tex]\Large E_{kin}=(\gamma-1) m c^2[/tex]

Hier bei Wikipedia gibt es ein schönes Bild, was den Energieanstieg verdeutlicht:
(https://images.raumfahrer.net/up036893.jpg)
Auf der x-Achse ist ß=v/c und auf der y-Achse die kinetische Energie für 1(?) kg Ruhemasse aufgetragen.

Wenn Elektronen sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen würden, dann wäre ihre Energie unendlich groß und die ganzen Teilchenbeschleuniger hätten keine Probleme mehr den Weltuntergang herbeizuführen. ;D
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: Kreuzberga am 05. Juli 2009, 13:48:23
Hallo Meagan,

lies dir doch mal diesen kurzen Wiki-Text zum Äquivalenzprinzip in der ART durch: http://de.wikipedia.org/wiki/Allgemeine_Relativit%C3%A4tstheorie#.C3.84quivalenzprinzip

Nimmt man nur noch die Effekte der Raumzeitkrümmung und der Geschwindigkeit auf Zeit, Längen, etc. hinzu, wird's etwas komplizierter.

Wenn wir sagen, dass jeder Körper der Raumzeitstruktur auf Geodäten folgt, kann sich während der Flugphase sowohl der örtliche Krümmungsgrad, als auch die Geschwindigkeit ändern. Dies bedeutet, dass deine Zeit- und Längenwahrnehmung des restlichen Universums sich ständig verändert.

Fällst du mit deinem Raumschiff, sagen wir mal, auf einen Neutronenstern zu, wirst du immer schneller. D.h. dass für einen äußeren Beobachter die Zeit in deinem Raumschiff langsamer zu vergehen scheint. Aus deiner Perspektive laufen die Uhren aber für den äußeren Beobachter langsamer.

Zugleich wird aber auch die Krümmung der Raumzeit immer größer, je näher du dem Neutronenstern kommst. Dies führt ebenfalls dazu, dass für den äußeren Beobachter deine Zeit langsamer abzulaufen scheint und umgekehrt.

Ähnliches ließe sich sagen, wenn du in deinem Raumschiff sitzt und beschleunigst. Mit jedem infinitesimalen Geschwindigkeitszuwachses, wechselst du dein Bezugssystem, wobei du natürlich wieder darauf achten musst, wie groß die Krümmung der Raumzeit in deiner Umgebung ist.
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: Meagan am 05. Juli 2009, 18:08:42
Danke, die letzten Beiträge haben mir die Augen zu diesen Problem geöffnet.

@Schillrich
interessant zu wissen, daß ART und Quantentheorie nicht zusammenpassen.

@Tobi:
also können Elektronen sich nach der ART nicht mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, da sie eine Masse besitzen. Steht das nicht im Wiederspruch zur Elektronik ? Der elektrische Strom soll doch mit Lichtgeschwindigkeit fließen ? Bisher habe ich den elektrischen Strom immer als den Strom von Elektronen durch einen Leiter verstanden.

@Kreuzberga
Danke für das anschauliche Modell. Jetzt ist mir auch klar, wie sich die Effekte der Raumzeitkrümmung auswirken.

Allerdings denke ich, daß wenn ich ein Raumschiff hätte, daß so stark beschleunigt, daß die Zeit um mich merklich gekrümt würde, wäre ich warscheinlich nur noch Apfelmuß im Astronautensitz ;D .
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: Schillrich am 05. Juli 2009, 18:30:28
Hallo Meagan,

elektrischer Strom ist noch was ganz anderes. Einzelne Elektronen in einem Kabel mit Stromfluss bewegen sich sogar sehr langsam, mit einer Größenordnung von cm oder m pro Stunde.
Dass wir "sofort" am linken Ende Strom raus bekommen, wenn eine Stromquelle rechte Strom rein pumpt, kann man sich so vorstellen wie ein Wasserrohr. Wenn ich rechts Wasser rein drücke, drückt das neue Wasser anderes Wasser links raus.
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: Meagan am 07. Juli 2009, 16:30:26
Hallo Schillrich,

Dein Vergleich leuchtet mir ein. Trotzdem bin ich über die Geschwindigkeit der Elektronen sehr überrascht.

Aber wie kann man sich die hohe Geschwindigkeit des Stromes dann vorstellen ? Etwa als Welle, die mit Lichtgeschwindigkeit durch den Leiter läuft ?
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: Schillrich am 07. Juli 2009, 16:42:55
Ich war damals in der Schule davon auch überrascht ;). Für Kupfer habe ich gerade einen Beispielwert von 0,735 mm/s gefunden.
In Metallen stellen die sog. freien Elektronen eine Art Elektronengas dar und sind praktisch frei (von den Atomen) beweglich. Zwischen ihnen wirkt die elektrische Abstoßung per E-Feld, welches lokale Änderungen mit Lichtgeschwindigkeit an die Nachbarn weitergibt.
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: Meagan am 07. Juli 2009, 17:06:06
Wenn ich darüber genau nachdenke, klingt das sogar logisch. Deshalb müssen auch die pn Übergänge oder die Tunnel von FET's besonders klein sein um schnelle Schaltvorgänge auszulösen. Das erklärt sogar, warum Transistoren, die einen "unsauberen" Übergang haben zum rauschen neigen. Durch den Elektronendruck kommt es zu einer unkontrollierten Oszilation weil sich Elektronen wie Wassertropfen duch die "unsauberen" Bereiche bewegen können. An einem Wiederstand können sich möglicherweise Elektronenwirbel bilden.

Interessante Theorie !!!
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: GG am 13. Dezember 2015, 10:45:51
Hier gibt es ab ca. 5:45 min eine Animation dazu.



Es empfiehlt sich aber, das gesamte Video anzusehen. Es gibt auch noch mehr dazu.

Edit: Hier habe ich das Gesamtkunstwerk gefunden.



Die Bildqualität ist allerdings nicht berauschend.
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: hp6300 am 13. Dezember 2015, 10:58:41
Bedeutet das man ist sein ganzes Leben an der gleichen Stelle steht nur der Raum krümmt sich ?
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: Prodatron am 13. Dezember 2015, 13:12:07
Edit: Hier habe ich das Gesamtkunstwerk gefunden.
Die Bildqualität ist allerdings nicht berauschend.
Könnte das diese DVD sein?
http://www.amazon.de/Einsteins-Relativit%C3%A4tstheorie/dp/B0000E261Y/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1450008443&sr=8-1 (http://www.amazon.de/Einsteins-Relativit%C3%A4tstheorie/dp/B0000E261Y/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1450008443&sr=8-1)
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: Meagan am 13. Dezember 2015, 14:46:07
Hier gibt es ab ca. 5:45 min eine Animation dazu.



Es empfiehlt sich aber, das gesamte Video anzusehen. Es gibt auch noch mehr dazu.

Edit: Hier habe ich das Gesamtkunstwerk gefunden.



Die Bildqualität ist allerdings nicht berauschend.

Die Beiträge sind wirklich grandios und erklären so einiges. Allerdings kann ich der Sache mit der Schrumpfenden Masse nicht zustimmen.

Worum geht es :
Die Aussage ist, daß in den Erdradius , wenn man ihn mit Maßstäben messen würde, mehr Maßstäbe hineinpassen würden, als es der rechnerische Umfang vermuten ließe.

Das Problem ist aber, daß, wenn man sich zum Mittelpunkt des Planeten bewegen würde, der Druck der Masse zunimmt, die Gravitation aber ständig kleiner wird. Im Erdmittelpunkt selbst ist sie dann sogar Null. Ein Beobachter wäre dort Schwerlos, weil die Kräfte der Gravitation sich in diesem Punkt (rein rechnerisch) aufheben. Somit gilt die Aussage, daß mehr Maßstäbe hinein passen, nur für einen Beobachter, der sich außerhalb des Systems befindet. Im Erdinneren selbst ist der Krümmungseffekt sogar gänzlich aufgehoben.

Oh Mann, je länger ich mich mit so etwas beschäftige desto mehr bekomme ich eine Krümmung im Hirn !

einen schönen 3.Advent, Meagan
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: -eumel- am 13. Dezember 2015, 17:30:12
Hallo Meagan - welcome back! :D
Titel: Re: Raumzeit
Beitrag von: Rücksturz am 05. Februar 2020, 19:18:19
"Weißer Zwerg verwirbelt Raumzeit

Ein schnell rotierender Weißer Zwerg verwirbelt die Raumzeit in einem kosmischen Tanz. Astronomen bestimmen mit Hilfe von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie die Rotation eines Weißen Zwergs in einem Doppelsternsystem. Eine Information des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie, Bonn."

(https://www.raumfahrer.net/news/images/PSRJ11416545MMyerARCOzGrav.jpg)
Das Doppelsternsystem PSR J1141-6545, bestehend aus einem Pulsar und einem Weißen Zwerg, wurde mit dem Parkes-Radioteleskop in Australien entdeckt. Der Pulsar umkreist seinen Begleiter in jeweils 4,8 Stunden. Die schnelle Rotation des Weißen Zwerges verwirbelt die Raumzeit und führt dadurch zu einer Änderung in der Orientierung bzw. Präzession der Umlaufbahn des Sternpaars.
(Bild: Mark Myers/ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav), Australien)


Weiter in der Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie, Bonn:
https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/03022020101216.shtml (https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/03022020101216.shtml)

Viele Grüße
Rücksturz