Quanten.de Diskussionsforum

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-   -   Verständnisfrage zur ART (http://www.quanten.de/forum/showthread.php5?t=4176)

antaris 23.05.22 11:21

Verständnisfrage zur ART
 
Sgr A* ist 25.640 Lj entfernt.
Gemessen wurde die Entfernung mittels der Parallaxenmessung.

Edit:
Ich hatte das hier her aber wohl übersehen, dass die Entfernung Sgr A* nicht mit der Parallaxen Methode gemessen wurde.
Die Entfernung Sgr A* wurde dort im Artikel nur als Vergleich genannt
https://www.weltderphysik.de/gebiet/...-milchstrasse/



Nach meinem Verständnis ist es die Entfernung Erde -> Sgr A* vom Inertialsystem "Erde", einfach über Trigonometrie berechnet.

Wenn nun aber mit nichtrelativistischer v << c in Richtung Sgr A* geflogen wird (SRT vernachlässigbar), so würde sich doch die Zeit immer weiter verlangsamen, je kürzer die Entfernung wird, da die in der ART beschriebenen Gesetze die Zeit krümmen.

Wenn so der Maßstab der Länge sich nicht ändern, vergeht eben die Zeit viel langsamer, je näher dem Ziel gekommen wird.


Mit dem Licht ist es doch genauso. Es ist zwar konstant aber durch die ART ja dennoch verzögert.
Dann müsste doch aber die Entfernung bzw. die Zeitspanne zum zurücklegen Erde -> Sgr A*, wenn man wirklich hinfliegen würde, viel länger sein. Das Bezugssystem ändert sich doch immer?

Im Grunde ist es doch wie ein Flur den man entlang läuft, der aber kein Ende zu nehmen scheint. Die "wahre" Entfernung bzw. Zeit wäre viel länger, als die von hier aus gemessenen 25.640 Lj.

Oder habe ich da was missverstanden?

Bernhard 23.05.22 12:29

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von antaris (Beitrag 99688)
Sgr A* ist 25.640 Lj entfernt.
Gemessen wurde die Entfernung mittels der Parallaxenmessung.

Wie du bereits richtig erwähnt hast, sind alle beteiligten Geschwindigkeiten im Vergleich zu c zu vernachlässigen.

Man muss bei dieser Messung also keine relativistischen Effekte berücksichtigen.

antaris 23.05.22 12:50

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 99689)
Wie du bereits richtig erwähnt hast, sind alle beteiligten Geschwindigkeiten im Vergleich zu c zu vernachlässigen.

Man muss bei dieser Messung also keine relativistischen Effekte berücksichtigen.

Aber das spielt doch bei der ART keine Rolle oder?
Der Raum krümmt sich ja unabhängig davon ob man durchfliegt oder ihn beobachtet.

Ganz am Rand der Galaxie ist der Raum nahezu flach und krümmt sich immer mehr, zum Zentrum hin. Ich dachte die Zeitdilation durch die ART ist unabhängig von der relativen Geschwindigkeit. Der Raum würde sich auch krümmen, wenn er in Ruhe wäre.
Ansonsten würde ein SL ja nicht schwarz sein, da doch durch die ART das Licht nicht entweichen kann. Oder ist das so, weil beim SL dann immer die SRT dominiert?

Bernhard 23.05.22 14:01

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von antaris (Beitrag 99690)
Ganz am Rand der Galaxie ist der Raum nahezu flach und krümmt sich immer mehr, zum Zentrum hin.

Das ist richtig, hat aber auf eine Parallaxenmessung von Sgr A vermutlich auch nur einen relativ kleinen Einfluss, weil man hier von einer extrem kleinen Gravitationslinse im Zentrum von Sgr A ausgehen kann. Vermutlich wird da der Rand von Sgr A gemessen, wo dann die Raumzeitkrümmung auch keine so große Rolle mehr spielt.

EDIT: Ich sehe gerade, dass der Abstand zu Sgr A folgendermaßen bestimmt wurde: https://www.aanda.org/articles/aa/fu...a35656-19.html . Da spielt der Stern S2 im unmittelbaren Umfeld des Schwarzen Loches eine wichtige Rolle. Es wird aber auch die Schwarzschild-Metrik benutzt.

antaris 23.05.22 15:42

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 99691)
Das ist richtig, hat aber auf eine Parallaxenmessung von Sgr A vermutlich auch nur einen relativ kleinen Einfluss, weil man hier von einer extrem kleinen Gravitationslinse im Zentrum von Sgr A ausgehen kann. Vermutlich wird da der Rand von Sgr A gemessen, wo dann die Raumzeitkrümmung auch keine so große Rolle mehr spielt.

Ok, dann wird der Effekt der ART erst in unmittelbarer Nähe zur Gravitationsquelle relativistisch interessant?

Wäre es überhaupt möglich auf einer Geraden, also den direkten Flugweg zu nehmen oder wäre man gezwungen in einer Kurve zum Zentrum zu fliegen? (Wenn die Antriebstechnik Leistungsfähig genug wäre und kein Swing-by o.ä. benötigt wird)

Zitat:

EDIT: Ich sehe gerade, dass der Abstand zu Sgr A folgendermaßen bestimmt wurde: https://www.aanda.org/articles/aa/fu...a35656-19.html . Da spielt der Stern S2 im unmittelbaren Umfeld des Schwarzen Loches eine wichtige Rolle. Es wird aber auch die Schwarzschild-Metrik benutzt.
Ok, da brauch ich mehr Zeit zum lesen.

Bernhard 23.05.22 16:18

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von antaris (Beitrag 99692)
Wäre es überhaupt möglich auf einer Geraden, also den direkten Flugweg zu nehmen oder wäre man gezwungen in einer Kurve zum Zentrum zu fliegen?

Aus zwei Gründen kann man eine radiale Flugbahn praktisch ausschließen:

a) Die Sonne kreist um Sgr A mit einer Geschwindigkeit von ca. 225 km/s, siehe: https://www.astronews.com/frag/antwo...frage1052.html
b) Sehr nahe an Sgr A (innerhalb der Ergosphäre) erzwingt ein möglicher Drehimpuls von Sgr A einen Drehimpuls auf der Bahn des Raumschiffes. Innerhalb der Ergosphäre muss das Raumschiff anschaulich gesprochen mit dem SL mitrotieren, egal wie es in die Ergosphäre eintaucht. Siehe WP-Artikel zur Kerr-Metrik.

In einem vereinfachten Modell (SL ohne Drehimpuls) kann man auch radiale Flugbahnen berechnen.

antaris 23.05.22 17:17

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 99693)
Aus zwei Gründen kann man eine radiale Flugbahn praktisch ausschließen:

a) Die Sonne kreist um Sgr A mit einer Geschwindigkeit von ca. 225 km/s, siehe: https://www.astronews.com/frag/antwo...frage1052.html
b) Sehr nahe an Sgr A (innerhalb der Ergosphäre) erzwingt ein möglicher Drehimpuls von Sgr A einen Drehimpuls auf der Bahn des Raumschiffes. Innerhalb der Ergosphäre muss das Raumschiff anschaulich gesprochen mit dem SL mitrotieren, egal wie es in die Ergosphäre eintaucht. Siehe WP-Artikel zur Kerr-Metrik.

In einem vereinfachten Modell (SL ohne Drehimpuls) kann man auch radiale Flugbahnen berechnen.


a) Ich habe gelesen, dass alle Galaxien, egal welche Größe, am Rand immer ungefähr eine Milliarde Jahre für eine ganze Umrundung benötigen.
Dreht sich das Zentrum dann auch bei allen Galaxien gleich bzw. ähnlich schnell? Sgr A* soll ja mit 1/2c rotieren. Wenn die Rotationsgeschwindigkeit zum Zentrum zunimmt, so kann man ja deswegen schon keine radiale Flugbahn nehmen. Man würde dann in einer Kurve abdriften oder man müsste energieintensiv dagegen steuern.

b) Darum meinte ich unter Ausschluss von SRT, was aber nicht geht, da sie sich quasi aufzwingt. Also kann ich sozusagen mit 1000 km/h durchfliegen, werde dabei aber immer schneller und die Raumzeit um mich herum verkürzt sich immer weiter, da die Zeit immer langsamer läuft aber ich würde nichts davon merken. Für mich wäre ja alles ganz normal. Wäre dann ja doch irgendwie, wie ein nicht endender Flur, der immer länger wird, obwohl man sich sogar schneller bewegt?


Das Licht bewegt sich aber Radial vom Zentrum weg?

Bernhard 23.05.22 17:35

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von antaris (Beitrag 99694)
Sgr A* soll ja mit 1/2c rotieren.

Du solltest dir mal angewöhnen solche Aussagen nicht ohne Quellenangabe, d.h. Kontrolle zu machen.

Der Drehimpuls eines SL wird besser über den Kerr-Parameter angegeben. Keine Ahnung, ob es da für Sgr A schon Werte gibt.

antaris 23.05.22 17:48

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Ok, du hast recht. Mal irgendwo gelesen ist keine gute Aussage. Merke ich mir.

Das mit der Milliarde Jahre Umkreisung (2018). Aber ich habe jetzt schon gelesen, dass es SL's mit verschiedenen Rotationsgeschwindigkeiten bzw. Kerrparameter in weiten Bereichen bis nahe 1 gibt.
https://www.scinexx.de/news/kosmos/g...im-gleichtakt/


Das mit 1/2c Rotationsgeschwindigkeit von Sgr A* (ist aber schon von 2003 und somit vielleicht schon nicht mehr gültig):
https://www.wissenschaft.de/astronom...schwindigkeit/

Bernhard 23.05.22 19:37

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von antaris (Beitrag 99696)
Ok, du hast recht. Mal irgendwo gelesen ist keine gute Aussage. Merke ich mir.

Damit erspart man sich viel Ärger.

Zitat:

Das mit der Milliarde Jahre Umkreisung (2018).
Sieht nach einer brauchbaren Faustformel aus. Für die Sonne erhält man mit elementaren Methoden, google und den Zahlen aus diesem Thema als Zeit für eine Umkreisung ca. 200 Millionen Jahre.

Zitat:

Das mit 1/2c Rotationsgeschwindigkeit von Sgr A* (ist aber schon von 2003 und somit vielleicht schon nicht mehr gültig):
Schau mal hier: https://physics.stackexchange.com/qu...-sagittarius-a .
Lass also das c weg und es passt. Rotierende SL haben eine Ringsingularität. Die Vorstellung, dass da Materie mit einer direkt messbaren Geschwindigkeit rotiert, ist mE problematisch. Man nimmt deshalb besser den Kerr-Parameter, der den Drehimpuls des gesamten SL beschreibt.

antaris 24.05.22 06:31

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 99697)
Sieht nach einer brauchbaren Faustformel aus. Für die Sonne erhält man mit elementaren Methoden, google und den Zahlen aus diesem Thema als Zeit für eine Umkreisung ca. 200 Millionen Jahre.

Ist bekannt warum die Rotationsgeschwindigkeiten so synchron verlaufen? Spielt nur das Verhältnis zwischen Masse und Größe der Strukturen eine Rolle?


Zitat:

Schau mal hier: https://physics.stackexchange.com/qu...-sagittarius-a .
Lass also das c weg und es passt. Rotierende SL haben eine Ringsingularität. Die Vorstellung, dass da Materie mit einer direkt messbaren Geschwindigkeit rotiert, ist mE problematisch. Man nimmt deshalb besser den Kerr-Parameter, der den Drehimpuls des gesamten SL beschreibt.
Ok, da ja die Raumzeit mitgezogen wird. Der Kerr-Parameter beschreibt die Drehung aus Masse + Masse aus Rotationsenergie und ist deshalb nicht mit einer reinen Rotation der Masse vergleichbar?

Bernhard 24.05.22 06:50

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von antaris (Beitrag 99698)
Ist bekannt warum die Rotationsgeschwindigkeiten so synchron verlaufen? Spielt nur das Verhältnis zwischen Masse und Größe der Strukturen eine Rolle?

Fraglich, ob das wirklich so ist. Es gibt ja ganz unterschiedliche Arten von Sternansammlungen. Spiral-, Balken-, Zwerg-, elliptische Galaxie, Kugelsternhaufen usw.

Siehe auch: https://de.wikipedia.org/wiki/Tully-Fisher-Beziehung

Zitat:

Ok, da ja die Raumzeit mitgezogen wird.
Genau. Man nennt es Frame dragging. Die lokalen Bezugssysteme werden "mitgezogen".

Zitat:

Der Kerr-Parameter beschreibt die Drehung aus Masse + Masse aus Rotationsenergie und ist deshalb nicht mit einer reinen Rotation der Masse vergleichbar?
Der Kerr-Parameter beschreibt den Drehimpuls. Die Rotationsenergie wird über den Masseparameter M berücksichtigt, siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Kerr-M...st_Koordinaten die Beschreibung der irreduziblen Masse.

antaris 24.05.22 07:11

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 99699)
Fraglich, ob das wirklich so ist. Es gibt ja ganz unterschiedliche Arten von Sternansammlungen. Spiral-, Balken-, Zwerg-, elliptische Galaxie, Kugelsternhaufen usw.

Siehe auch: https://de.wikipedia.org/wiki/Tully-Fisher-Beziehung

Ok, also wirklich nur eine Faustformel.



Zitat:

Genau. Man nennt es Frame dragging. Die lokalen Bezugssysteme werden "mitgezogen".


Der Kerr-Parameter beschreibt den Drehimpuls. Die Rotationsenergie steckt mit in der Masse, siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Kerr-M...st_Koordinaten die Beschreibung der irreduziblen Masse.
Bis ich die Mathematik verstehe und wirklich nachvollziehen kann, wird wohl leider noch einige Zeit vergehen, falls ich es überhaupt soweit schaffe. Im Moment kann ich nur versuchen nachzuvollziehen, wie etwas funktioniert.

Die Kerr-Metrik ist der aktuell letzte Stand zur Betrachtung realer SL's oder gibt es dazu weitergehende Alternativen?

Bernhard 24.05.22 07:22

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von antaris (Beitrag 99700)
Ok, also wirklich nur eine Faustformel.

Genau. Aktuell wohl so etwas wie eine statistische Begebenheit, was nicht ausschließt, dass man die Strukturbildung mal besser versteht.

Zitat:

Die Kerr-Metrik ist der aktuell letzte Stand zur Betrachtung realer SL's oder gibt es dazu weitergehende Alternativen?
Man kann zusätzlich noch geladene SLs untersuchen, wobei das für reale SLs eigentlich keine große Rolle spielen sollte.

antaris 24.05.22 08:44

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 99701)
Genau. Aktuell wohl so etwas wie eine statistische Begebenheit, was nicht ausschließt, dass man die Strukturbildung mal besser versteht.

Genau da ging mein Gedanken hin. Wenn dahinter ein System steckt, dann könnten sehr wenige Informationen bzw. Voraussetzungen ausreichen, um ein hochkomplexes Universum aus dem Urknall auszubilden.


Zitat:

Man kann zusätzlich noch geladene SLs untersuchen, wobei das für reale SLs eigentlich keine große Rolle spielen sollte.
Ok also es besteht kein Grund etwas an der Metrik zu ändern, da aktuell alles zu den Beobachtungen passt, was zu beobachten geht.
Was ich ja nun ganz interessant finde ist der Bezug zu einer Cauchy-Fläche und was dort passiert, wenn Dinge hindurchfallen.
Es wird dort ja der Ursprung einer Quantengravitation vermutet.

Bernhard 24.05.22 09:49

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von antaris (Beitrag 99702)
Was ich ja nun ganz interessant finde ist der Bezug zu einer Cauchy-Fläche und was dort passiert, wenn Dinge hindurchfallen.

Ich persönlich möchte bei den besonderen Flächen (auch eines rotierenden SL) ja den quantenmechanischen Tunneleffekt nicht ausschließen, auch wenn das eventuell nicht mehr als Mainstream gilt (?).

Das würde als Ansatz zum einen die Singularität vermeiden und wäre zudem auch ein Ansatz zur Lösung des https://de.wikipedia.org/wiki/Schwar...er_L%C3%B6cher .

Man kann sich damit fragen, ob SL "Quantenhaare" besitzen. Es gab dazu erst kürzlich ein Paper, das solche "Haare" in Form von Gravitonen annimmt.

Aber wie gesagt, wir verlassen hier teilweise den experimentell abgesicherten Bereich der Physik.

Bezüglich der Singularitäten der SL stellt sich im Rahmen der Quantenmechanik recht schnell die Frage, inwieweit eine Lokalisation in einem Raumpunkt als realistisch beurteilt werden kann.

antaris 24.05.22 12:33

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 99703)
Ich persönlich möchte bei den besonderen Flächen (auch eines rotierenden SL) ja den quantenmechanischen Tunneleffekt nicht ausschließen, auch wenn das eventuell nicht mehr als Mainstream gilt (?).

Ganz ausschließen ist ja eh kaum möglich.
Gestern habe ich das hier gefunden: http://www3.mpifr-bonn.mpg.de/staff/...ideBH_netz.pdf
Da steht alles schön kompakt, so das sogar ich das ganz gut verstehe.
Die Frage ist wie will man das je nachweisen bzw. Messtechnisch bestimmen.


Zitat:

Das würde als Ansatz zum einen die Singularität vermeiden und wäre zudem auch ein Ansatz zur Lösung des https://de.wikipedia.org/wiki/Schwar...er_L%C3%B6cher .

Man kann sich damit fragen, ob SL "Quantenhaare" besitzen. Es gab dazu erst kürzlich ein Paper, das solche "Haare" in Form von Gravitonen annimmt.

Aber wie gesagt, wir verlassen hier teilweise den experimentell abgesicherten Bereich der Physik.
Aber was passiert mit den Informationen bzw. was sind aus physikalische Sicht Informationen? Sind es Zustände der Materie?
Was passiert überhaupt mit der Materie bei einer Supernova, wenn diese als SL verbleibt?

Zitat:

Bezüglich der Singularitäten der SL stellt sich im Rahmen der Quantenmechanik recht schnell die Frage, inwieweit eine Lokalisation in einem Raumpunkt als realistisch beurteilt werden kann.
Ich bezweifele, dass vollständige 0-dimensionale Singularitäten entstehen. Ich glaube auch, da ja den in das SL fliegenden Beobachter keine Änderung seiner Umgebung feststellt, dass eine Skaleninvarianz besteht. Nämlich genau die Planck-Skala, denn die ist lokal für jeden Beobachter und egal wo im Universum er sich aufhält, die gleiche.

Bernhard 24.05.22 13:01

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von antaris (Beitrag 99705)
... da ja den in das SL fliegenden Beobachter keine Änderung seiner Umgebung feststellt, dass eine Skaleninvarianz besteht.

Nach der gängigen Vorstellung wird ein todesmutiger Raumfahrer auch innerhalb des SL in endlicher Zeit von den immer stärker werdenden Gravitationskräften komplett in seine Einzelteile zerlegt.

antaris 24.05.22 13:18

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 99706)
Nach der gängigen Vorstellung wird ein todesmutiger Raumfahrer auch innerhalb des SL in endlicher Zeit von den immer stärker werdenden Gravitationskräften komplett in seine Einzelteile zerlegt.

Ohne Frage, das kann ich mir gut vorstellen aber passiert das auch mit der Raumzeit bzw. mit der Skala?
Also wird sozusagen alles an Materie zerlegt und es könnte sein, dass eine Art "reine" Energie übrig bleibt (bei der Entstehung eines SL).

Bernhard 24.05.22 13:27

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von antaris (Beitrag 99707)
Also wird sozusagen alles an Materie zerlegt und es könnte sein, dass eine Art "reine" Energie übrig bleibt (bei der Entstehung eines SL).

Die Bindungen zwischen den Elementarteilchen werden zerlegt. Man sieht das ansatzweise an den Neutronensternen, wo die Elektronen in den Kern gepresst werden. Bei noch höheren Kräften bekommen die einzelnen Teilchen aufgrund des freien Falls immer mehr Energie, so dass irgendwann auch der Verbund im Kern aufgelöst wird.

Übrig bleibt dann wohl so eine Art Plasma aus verschiedensten Elementarteilchen. Trotzdem sollte es auch dort noch Erhaltungsgrößen, wie zB die Ladung geben.

antaris 24.05.22 13:34

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 99708)
Die Bindungen zwischen den Elementarteilchen werden zerlegt. Man sieht das ansatzweise an den Neutronensternen, wo die Elektronen in den Kern gepresst werden. Bei noch höheren Kräften bekommen die einzelnen Teilchen aufgrund des freien Falls immer mehr Energie, so dass irgendwann auch der Verbund im Kern aufgelöst wird.

Übrig bleibt dann wohl so eine Art Plasma aus verschiedensten Elementarteilchen. Trotzdem sollte es auch dort noch Erhaltungsgrößen, wie zB die Ladung geben.

Ok also die grundlegenden Elementarteilchen werden dann nicht zerstört?



Bezüglich der Raumzeitkrümmung. Gibt es da eigentlich schon ein Nachweis, dass diese wirklich gekrümmt ist oder beruht das nach wie vor auf die Annahme Einsteins?
Also ich kenne natürlich Gravitationslinseneffekte, Brechung des Sternlichts nahe der Sonne usw., was darauf hindeutet aber ist das ganz sicher?

Bernhard 24.05.22 14:38

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von antaris (Beitrag 99709)
Ok also die grundlegenden Elementarteilchen werden dann nicht zerstört?

Gemäß meinen Kenntnissen ist das so.

Zitat:

Bezüglich der Raumzeitkrümmung. Gibt es da eigentlich schon ein Nachweis, dass diese wirklich gekrümmt ist oder beruht das nach wie vor auf die Annahme Einsteins?
Also ich kenne natürlich Gravitationslinseneffekte, Brechung des Sternlichts nahe der Sonne usw., was darauf hindeutet aber ist das ganz sicher?
Mithilfe einer Raumzeitkrümmung kann man alle zur Zeit bekannten relativistischen Effekte auf die einfachste und eleganteste Weise exakt beschreiben.

EDIT: Satellitennavigation ist übrigens auch ein direktes "Kind" der Relativitätstheorie. Ohne die berechenbare Synchronisation der Atomuhren gäbe es keine brauchbare und exakte Satellitennavigation und eine koordinierte Weltzeit wäre auch ziemlich undenkbar, ohne dass ich persönlich jetzt diese speziellen Details der Weltzeit genau kennen würde.

antaris 25.05.22 05:38

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 99710)
Gemäß meinen Kenntnissen ist das so.

Ok das ist interessant. Ich bin tatsächlich immer davon ausgegangen, dass alles zerstört wird. Also bleiben die Elementarteilchen und die Skala im SL erhalten?
Wie ist das mit der em-Strahlung im SL und von außen beobachtet? Ist das SL im inneren heiß? Bezügl. der Erhaltungsfrage könnte man hinterfragen ob die em-Strahlung im SL überhaupt noch wirkt, da ja ab einer bestimmten Temperatur nur noch die elektroschwache Wechselwirkung existiert oder?


Zitat:

Mithilfe einer Raumzeitkrümmung kann man alle zur Zeit bekannten relativistischen Effekte auf die einfachste und eleganteste Weise exakt beschreiben.

EDIT: Satellitennavigation ist übrigens auch ein direktes "Kind" der Relativitätstheorie. Ohne die berechenbare Synchronisation der Atomuhren gäbe es keine brauchbare und exakte Satellitennavigation und eine koordinierte Weltzeit wäre auch ziemlich undenkbar, ohne dass ich persönlich jetzt diese speziellen Details der Weltzeit genau kennen würde.
Alles richtig. Ich will hier nicht die RT's anzweifeln. (da positioniere ich mich ganz klar)

Ich frage mich nur, ob eine Raumzeitkrümmung nicht vielleicht irreführend ist.
Was hätte Einstein wohl dazu gesagt, wenn ein Herr Mandelbrot zu seiner Zeit gelebt und die Fraktale bekanntgemacht hätte. Ich mein Einstein ist 1955 gestorben und Mandelbrot hat den Begriff Fraktal erst 1975 geprägt.
Das war dann schon die Zeit, wo viele Theorien nebeneinander entwickelt wurden.

Im Beispiel Schwarzschild-Metrik einer Idealform eines SL könnte man doch auch sagen, dass die 3+1D Raumzeit auf 0+0,xxxD gebrochen wird.
Die Raumzeit krümmt sich nicht, sie bricht in einen 0D Punkt und die Zeit bricht durch die Zeitdilatation.
Es entsteht eine fraktale Raumzeitdimension. Hier im Beispiel eben den unrealistischen Extremfall, direkt von 3+1D, in 0+0,xxxD.

Der Bruch in der Raumzeit könnte so eine scheinbare Krümmung hervorrufen.


Eine Cauchy-Oberfläche ist ja als eine 3D Hyperfläche im 4D Raum beschrieben. Das ist ja auch eine gebrochene Dimension.
Was ist eine Hyperfläche? Ich stelle mir das als mehrschichtige, also topologische 3D Flächen im 4D Raum vor. Also nicht 3D und auch nicht 4D, sondern irgendwas dazwischen und somit eine fraktale Dimension. Vielleicht ist es eben auch eine 2,xxx + 0,xxxD fraktale Dimension.

Anhand der lokalen fraktalen Dimension (die zur Gravitationsquelle immer weiter in Richtung 0D bricht), könnte man genauso die Beobachtungen/Messungen erklären und wäre so auch viel verständlicher.
Jede Gravitationsquelle bricht die Raumzeit und somit alle Himmelskörper, wie auch die Erde und der Mond. Je stärker die Gravitation wirkt, desto größer wird der Bruch.

Bernhard 25.05.22 06:41

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von antaris (Beitrag 99711)
Ist das SL im inneren heiß?

Kannst du dir wegen mir gerne so vorstellen.

Zitat:

Alles richtig. Ich will hier nicht die RT's anzweifeln. (da positioniere ich mich ganz klar). Ich frage mich nur, ob eine Raumzeitkrümmung nicht vielleicht irreführend ist.
Es gibt keine RT ohne Raumzeitkrümmung.

Wenn du ohne Raumzeitkrümmung argumentieren willst, musst du entweder ein besseres Konzept liefern oder anhand von Experimenten beweisen, dass das Unsinn ist.

Ein einfacher Hinweis auf die Existenz der Apfelmännchen reicht da nicht aus.

Falls du speziell dieses Thema vertiefen willst, bitte in einem neuen Thema im Bereich "Theorien jenseits der Standardphysik".

antaris 25.05.22 06:59

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 99712)
Kannst du dir wegen mir gerne so vorstellen.

Also wäre es denkbar, dass die em-Wechselwirkung dort von außen beobachtet nicht mehr existiert. Ggf. ja selbst die elektroschwache/starke Wechselwirkung, da ja die Teilchen auseinander gerissen werden.


Zitat:

Es gibt keine RT ohne Raumzeitkrümmung.

Wenn du ohne Raumzeitkrümmung argumentieren willst, musst du entweder ein besseres Konzept liefern oder anhand von Experimenten beweisen, dass das Unsinn ist.

Ein einfacher Hinweis auf die Existenz der Apfelmännchen reicht da nicht aus.

Falls du speziell dieses Thema vertiefen willst, bitte in einem neuen Thema im Bereich "Theorien jenseits der Standardphysik".

Kein Problem. Ich will das an dieser Stelle nicht vertiefen.
Du hast ja auch schon darauf hingewiesen, dass wir an der Stelle schon lange die Grenze zum überprüfbaren bzw. zum experimentell überprüften überschritten haben.
Ist meine Annahme denn richtig, was Hyperflächen sind? Leider ist im Internet nicht so viel zu den Cauchy-Flächen zu finden.

Bernhard 25.05.22 07:19

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von antaris (Beitrag 99713)
Ist meine Annahme denn richtig, was Hyperflächen sind? Leider ist im Internet nicht so viel zu den Cauchy-Flächen zu finden.

Hyperflächen sind ohne Mathematik nur ansatzweise und anschaulich zu beschreiben.

Die Kugeloberfäche ist zB eine Hyperfläche im dreidimensionalen euklidischen Raum.

Cauchy-Flächen sind Hyperflächen mit zusätzlichen Eigenschaften: https://en.wikipedia.org/wiki/Cauchy_horizon

Bernhard 25.05.22 07:28

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von antaris (Beitrag 99713)
Ist meine Annahme denn richtig, was Hyperflächen sind?

Müsstest du vielleicht in einem separaten Thema nochmal etwas detaillierter beschreiben.

Generell gilt das hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Hyperfl%C3%A4che

antaris 25.05.22 07:47

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 99715)
Müsstest du vielleicht in einem separaten Thema nochmal etwas detaillierter beschreiben.

Generell gilt das hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Hyperfl%C3%A4che

Das Bild hier ist ganz anschaulich für mich (Hyperfläche des dreidimensionalen Raumes).
https://upload.wikimedia.org/wikiped...rder-2.svg.png


Zitat:

Hyperflächen sind ohne Mathematik nur ansatzweise und anschaulich zu beschreiben.

Die Kugeloberfäche ist zB eine Hyperfläche im dreidimensionalen euklidischen Raum.

Cauchy-Flächen sind Hyperflächen mit zusätzlichen Eigenschaften: https://en.wikipedia.org/wiki/Cauchy_horizon

Da geht es dann ja um die Mannigfaltigkeit, wo es dann zum Homöomorphismus übergeht. Da gibt es noch so einiges, was ich verstehen muss aber ich würde erstmal lesen und dann Fragen stellen. Ich werde mich dazu wohl auch intensiv mit der Mathematik auseinandersetzen müssen.

An dieser Stelle schon mal danke, für die Beantwortung meiner Fragen.:)

Bernhard 25.05.22 08:11

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von antaris (Beitrag 99716)
Ich werde mich dazu wohl auch intensiv mit der Mathematik auseinandersetzen müssen.

Ich wünsche gutes Gelingen

antaris 25.05.22 08:17

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 99717)
Ich wünsche gutes Gelingen

Danke aber der Gedanke daran bereitet mir jetzt schon Kopfschmerzen. :rolleyes:

P.S.: Wenn hier ein Berliner mitliest und ggf. sein Wissen zur benötigten Mathematik weitergeben will, der kann sich ja gerne mal per PN melden.
Keine Angst, soll keinen Lehrer ersetzen aber oft sind besprochene Fragen besser zu verstehen, als lange Texte.
Ansonsten gerne auch Tipps zu Seiten im Internet, wo man gut lernen kann.

Bernhard 25.05.22 11:26

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von antaris (Beitrag 99718)
Danke aber der Gedanke daran bereitet mir jetzt schon Kopfschmerzen. :rolleyes:

Nur Mut. Es besteht ja maximal selbstverschuldeter Zeitdruck ;) .

Zudem ist es tatsächlich eine gewisse Kunst die "Größenordnung", bzw. Bedeutung eines physikalischen Effektes (und davon gibt es ja wirklich viele) korrekt einzuschätzen.

In diesem Sinne kann ich eine gewisse Verehrung der antiken griechischen Kultur mit ihren prominenten Vertretern, wie Euklid, Pythagoras und anderen auch durchaus nachvollziehen.

Man sollte dabei aber auch nicht vergessen, dass die damals noch keine Computer und vor allem Atomuhren hatten. Will man diese moderneren Werkzeuge und deren Einfluss auf unsere Gesellschaft detailliert verstehen, führt an der Relativitätstheorie und deren erweiterter Mathematik AFAIK kein "schmerzfreier" Weg vorbei.

antaris 25.05.22 12:14

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 99719)
Nur Mut. Es besteht ja maximal selbstverschuldeter Zeitdruck ;) .

Tja, selbst verschuldet wohl schon vor langer Zeit, als ich mich dagegen entschieden hatte weiter zur Schule zu gehen. Wenn das vorher schon jemand enträtselt wäre das auch ok für mich. Meinst du ich hab hier schon zu viele meine Gedanken preisgegeben oder wie soll ich das verstehen?

Zitat:

Zudem ist es tatsächlich eine gewisse Kunst die "Größenordnung", bzw. Bedeutung eines physikalischen Effektes (und davon gibt es ja wirklich viele) korrekt einzuschätzen.
Ja damit hatte ich hier wohl schon das ein oder andere "Problem". Aber ich glaube das habe ich überwunden.

Zitat:

Man sollte dabei aber auch nicht vergessen, dass die damals noch keine Computer und vor allem Atomuhren hatten. Will man diese moderneren Werkzeuge und deren Einfluss auf unsere Gesellschaft detailliert verstehen, führt an der Relativitätstheorie und deren erweiterter Mathematik AFAIK kein "schmerzfreier" Weg vorbei.
Ja die Feldgleichungen der ART sind wohl von der Schwierigkeit ganz oben angesiedelt. Aber nur der Versuch macht schlau und wenn er scheitert, so macht mich selbst das schlauer. :)

Bernhard 25.05.22 12:21

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von antaris (Beitrag 99720)
Meinst du ich hab hier schon zu viele meine Gedanken preisgegeben oder wie soll ich das verstehen?

Ich versuche nur dich zu motivieren Neues dazuzulernen und irren ist ja bekanntlich menschlich.

Bernhard 25.05.22 12:22

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von antaris (Beitrag 99720)
Ja die Feldgleichungen der ART sind wohl von der Schwierigkeit ganz oben angesiedelt.

Vor der Beschäftigung damit, sollten die Grundlagen der SRT möglichst gut verstanden sein.

antaris 25.05.22 12:43

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 99721)
Ich versuche nur dich zu motivieren Neues dazuzulernen und irren ist ja bekanntlich menschlich.

Die Motivation ist da. Klar kann ich mich irren aber vielleicht ja auch nicht. Es ist nur eine Frage meines Durchhaltevermögens. Ich habe noch was ganz bestimmtes im Kopf, das ich hier bisher nicht geschrieben habe.



Zitat:

Vor der Beschäftigung damit, sollten die Grundlagen der SRT möglichst gut verstanden sein.
Selbst da brauch ich noch nicht anfangen. Ich muss tatsächlich bei der Wurzel anfangen, um das aufzulösen. Immer schön von unten nach oben durcharbeiten. Das Gute ist, dass ich mir schon so einige Dinge selber beigebracht habe, was aber mit dem, was ich jetzt vor habe, nicht zu vergleichen ist.
Wenn ich Fragen dazu habe, also auch zur Mathematik, dann würde ich gerne hier meine Fragen stellen, wenn das ok ist.

Ich habe mir mal das Programm SMath angeschaut. Das ist kostenlos und scheint eine ganze Menge zu können. Ansonsten habe ich noch mein Ingenieur-Mathelehrbuch aus meinem Versuch einen Techniker zu machen, was damals zeitlich neben dem Job voll in die Hose gegangen ist.
Da kann ich das dann von der Wurzel aus angehen.

Bernhard 25.05.22 12:50

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von antaris (Beitrag 99723)
Wenn ich Fragen dazu habe, also auch zur Mathematik, dann würde ich gerne hier meine Fragen stellen, wenn das ok ist.

Klar. Und wenn es mal länger dauern sollte:
www.matheboard.de
www.physikerboard.de
sind auch gute Adressen. TomS ist Moderator im physikerboard.

Zitat:

Ich habe mir mal das Programm SMath angeschaut.
Hast mal einen Link?

antaris 25.05.22 13:14

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 99724)
Klar. Und wenn es mal länger dauern sollte:
www.matheboard.de
www.physikerboard.de
sind auch gute Adressen. TomS ist Moderator im physikerboard.

Ok danke für den Tipp.


Zitat:

Hast mal einen Link?
https://smath.at/

Da gibt es auch einige Beispiele. Die große Anleitung mit knapp 350 Seiten habe ich gerade hier auf Arbeit durch den Drucker gejagt.

Bernhard 25.05.22 13:37

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von antaris (Beitrag 99725)

Interessant. Erinnert an www.brilliant.org (nicht kostenlos)

antaris 25.05.22 13:45

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 99726)
Interessant. Erinnert an www.brilliant.org (nicht kostenlos)

Ich habe mich damit noch nicht beschäftigt. War der erste Treffer meiner Suche und dachte mir das könnte passen.
Gerne erstmal Freeware oder Open-Source Software, bevor ich was kommerzielles kaufe.
Die Funktionen bei SMath sehen ja sehr weitreichend aus.

Die Brilliant Software sieht aber auch schon etwas grafischer und moderner aus aber das ist ja nebensächlich.

Bernhard 25.05.22 14:17

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von antaris (Beitrag 99727)
Die Funktionen bei SMath sehen ja sehr weitreichend aus.

Sieht für mich eher nach Schulwissen aus, aber das mit brauchbarer Qualität.

Bei Brilliant kann man Online-Kurse machen, die über das Schulwissen hinausgehen. Ich habe damit aber auch noch keine Erfahrungen gesammelt. Es wird auf YouTube auf wissenschaftsorienterten Kanälen empfohlen und beworben.

Bernhard 25.05.22 14:20

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von antaris (Beitrag 99725)
Die große Anleitung mit knapp 350 Seiten habe ich gerade hier auf Arbeit durch den Drucker gejagt.

By the way: Bei 20 Cent pro Seite sind das über 50 € :rolleyes: Lehrgeld ;)

Geku 25.05.22 16:00

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von antaris (Beitrag 99688)
Sgr A* ist 25.640 Lj entfernt.
Gemessen wurde die Entfernung mittels der Parallaxenmessung.

25640 Lj lassen sich gegenüber 8 Lmin Halbachse Erde-Sonne über die die Parallaxe nicht bestimmen.

Die Parallaxe einer Bogensekunde (1/3600 eines Grades), entspricht das einer Entfernung von 3,26 Lichtjahren.

Bei 25640 Lj wäre das eine 1/7865 Bogensekunde, dies schafft das beste Array von Radioteleskope nicht.

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Para...Sternparallaxe
https://de.m.wikipedia.org/wiki/Inte...dioastronomie)

Bernhard 25.05.22 16:44

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von Geku (Beitrag 99730)
Bei 25640 Lj wäre das eine 1/7865 Bogensekunde, dies schafft das beste Array von Radioteleskope nicht.

https://de.wikipedia.org/wiki/Gaia_(...lchstra%C3%9Fe kann so etwas mit ca. 20% Fehler noch messen.

Trotzdem gehört zu so einer Angabe eine Quellenangabe.

Bernhard 25.05.22 16:48

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 99728)
Sieht für mich eher nach Schulwissen aus, aber das mit brauchbarer Qualität.

Wobei das keine Empfehlung für diese Software darstellen soll.

Installation erfolgt auf eigenes Risiko.

Ich persönlich habe mit dieser Software keinerlei Erfahrung.

antaris 25.05.22 19:57

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 99729)
By the way: Bei 20 Cent pro Seite sind das über 50 € :rolleyes: Lehrgeld ;)

Na ja eine Seite Drucken kostet mir auf Arbeit gar nix und meinem Arbeitgeber bei weitem keine 20 Cent pro Seite.


Zitat:

Wobei das keine Empfehlung für diese Software darstellen soll.

Installation erfolgt auf eigenes Risiko.

Ich persönlich habe mit dieser Software keinerlei Erfahrung.
Da gibt es eine Onlineversion von. Muss man gar nicht installieren.
Ansonsten kenne ich mit Computer und Software ganz gut aus.
Das SMath kann über ein Plugin mit der Open Source Software Maxima verbunden und so die Funktionen noch wesentlich erweitert werden.
Ich habe aber noch weitergesucht und so einige andere Programme gefunden.
https://www.mathematik.uni-wuerzburg...are-downloads/

Zu aller erst muss ich aber sowieso mit den Grundlagen anfangen. Ich war nach der 10. Klasse raus in die Arbeitswelt. Insofern ist Schulwissen Abitur erstmal eine Ziellinie. Vorher brauch ich über Feldgleichungen und Metriken gar nicht nachdenken.

antaris 25.05.22 20:04

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 99731)
Trotzdem gehört zu so einer Angabe eine Quellenangabe.


Hatte ich vergessen nachzutragen. Ist von 2017.
https://www.weltderphysik.de/gebiet/...-milchstrasse/

Ich hatte wohl übersehen, dass die Entfernung Sgr A* nicht mit der Parallaxen Methode gemessen wurde.
Die Entfernung Sgr A* wurde dort im Artikel nur als Vergleich genannt.

Es wird aber beschrieben, wie quer durch die Milchstraße ein Stern in 66.000 Lichtjahre Entfernung gemessen wurde.

Danach habe ich aber irgendwo gelesen, dass man im Zentrum der Milchstraße gar nicht oder nur schwer mit der Parallaxe Methode messen kann, da dort die Sterne viel zu dicht zusammen stehen. Dazu finde ich aber gerade die Quelle nicht wieder.

Bernhard 25.05.22 21:34

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von antaris (Beitrag 99734)
Danach habe ich aber irgendwo gelesen, dass man im Zentrum der Milchstraße gar nicht oder nur schwer mit der Parallaxe Methode messen kann, da dort die Sterne viel zu dicht zusammen stehen. Dazu finde ich aber gerade die Quelle nicht wieder.

Das steht in der Einleitung der Referenz 2 des WP-Artikels zu Sgr A: https://de.wikipedia.org/wiki/Sagittarius_A*

Diese Arbeit beschreibt dann auch, wie der angegebene Wert bestimmt wurde. Es geht um den Stern S2, der Sgr A umkreist. Aus einer langjährigen Beobachtung wurde die Zeit für eine Umkreisung und zusätzlich auch per optischer Dopplerverschiebung die Geschwindigkeit auf dieser Bahn gemessen (siehe Bild 1). Aus diesen Messungen kann man dann bereits die große Halbachse der Bahn in km ableiten und daraus dann die Entfernung.

Mit Hilfe des dritten Keplerschen Gesetzes kann man aus den Bahnparametern von S2 auch die Masse von Sgr A berechnen.

antaris 26.05.22 05:15

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 99735)
Das steht in der Einleitung der Referenz 2 des WP-Artikels zu Sgr A: https://de.wikipedia.org/wiki/Sagittarius_A*

Diese Arbeit beschreibt dann auch, wie der angegebene Wert bestimmt wurde. Es geht um den Stern S2, der Sgr A umkreist. Aus einer langjährigen Beobachtung wurde die Zeit für eine Umkreisung und zusätzlich auch per optischer Dopplerverschiebung die Geschwindigkeit auf dieser Bahn gemessen (siehe Bild 1). Aus diesen Messungen kann man dann bereits die große Halbachse der Bahn in km ableiten und daraus dann die Entfernung.

Mit Hilfe des dritten Keplerschen Gesetzes kann man aus den Bahnparametern von S2 auch die Masse von Sgr A berechnen.

Ok, die Messung wurde mit 0,3% Ungenauigkeit durchgeführt.
Dann auch gleich noch Tests der ART, durch Messung der Rotverschiebung.

antaris 26.05.22 06:22

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Verläuft die Krümmung der Raumzeit eigentlich stetig oder in diskreten Abständen, wenn man die Skala bis auf die Planck-Länge vergrößert?
Also ergibt das eine "runde" Kurve oder eher eine abgestufte Kurve?

Bernhard 26.05.22 07:33

AW: Verständnisfrage zur ART
 
Zitat:

Zitat von antaris (Beitrag 99736)
Dann auch gleich noch Tests der ART, durch Messung der Rotverschiebung.

Das wird in diesem Fall durch die SRT beschrieben: https://de.wikipedia.org/wiki/Rotver...ative_Bewegung


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