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Quantenmechanik, Relativitätstheorie und der ganze Rest. Wenn Sie Themen diskutieren wollen, die mehr als Schulkenntnisse voraussetzen, sind Sie hier richtig. Keine Angst, ein Physikstudium ist nicht Voraussetzung, aber man sollte sich schon eingehender mit Physik beschäftigt haben.

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  #1  
Alt 22.11.22, 19:44
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antaris antaris ist offline
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Standard Relativgeschwindigkeit

Hallo zusammen,


Ausgehend von z.B. einem auf der Erde feststehenden Beobachter, der sich mit der Erde um die Erdachse dreht.

Für diesen Beobachter bewegt sich scheinbar alles "um ihn herum", nur er bewegt sich nicht, denn er steht ja "unbewegt" auf dem Erdboden. Er befindet sich auf der Erdoberfläche zu sich selbst und mit allen anderen durch die Erdrehung mitbewegten Beobachtern, im "quasi" Intertialsystem der Erde bzw. der Erdoberfläche.
Dieses Inertialsystem der Erdoberfläche ist kein echtes, da im Makrokosmos nicht der Tangetialpunkt der Bewegungsbahn der Erdrotation erreicht wird? Es reicht aber als Näherung, da keine relativistischen Geschwindigkeiten auftreten?

Soweit richtig?
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  #2  
Alt 23.11.22, 14:47
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Also ausgehend vom Beobachter auf der Erde werden die Umlaufgeschwindigkeiten der Strukturen immer größer, je weiträumiger die Struktur betrachtet wird.

Erdumlauf um die Sonne z.B. mit knapp 30.000 m/s, Sonnensystem um Zentrum Milchstraße mit ca. 220.000 m/s, Milchstraße in der lokalen Gruppe und dem übergeordneten Virgo-Superhaufen schon mit 630.000 m/s.
Der Virgo-Superhaufen gehört zur Filamentstruktur Laniakea, welche ungefähr 500.000 Lichtjahre Durchmesser und somit knapp 4% des gesamten Durchmessers des Universums hat.
Leider findet sich keine Angabe, welche Geschwindigkeit Laniakea hat. Ist darüber etwas bekannt?

Laniakea wiederum ist Teil einer noch größeren Struktur, welche sich auf en Shapley-Superhaufen zubewegt. Leider dazu auch keine Geschwindigkeitsangabe.

Wie verhält es sich mit den Geschwindigkeiten? Sie addieren sich ja eigentlich nur, wenn ihre Vektoren in die gleiche Richtung zeigen aber ist das relativistisch auch so oder zählt in der relativistischen Betrachtung jede Einzelgeschwindigkeit?

Die Entfernung von der Erde bis zum Gravitationszentrum des Virgo-Superhaufen, dem Virgo-Haufen, berträgt ca. 65 Millionen Lichtjahre, was nur knapp 1% der gesamten Größe des Universums ausmacht.
Würde man stur die Geschwindigkeiten addieren, so wären das dann immerhin schon knapp 0,3% von c.

Würde man das stur auf die Gesamtgröße linear hochrechnen (0,3% * 100), so wären das dann 30% von c und somit definitiv relativistisch.
Dabei entsteht für mich der Widerspruch, dass ja in 13,8 Milliarden Jahre "Entfernung" eigentlich der Urknall und somit das Universum in seiner kleinsten Form existiert hat. Aber wenn die Strukturen immer größer und komplexer werden, je weiter man den Raum betrachtet, dann passt das doch beides nicht zusammen.

Wenn alleine schon nur Aufgrund der größer werdenden Entfernung die Geschwindigkeit sich immer weiter erhöht, so muss das dann doch auch eine Rotverschiebung zur Folge haben.

Ich hoffe ihr versteht was ich meine.

https://www.spektrum.de/news/laniake...tdeckt/1426737

Laniakea und die umgebenden Superhaufen/Filamente


Die Liniakea Struktur (die Linien zeigen die Geodäten der Galaxien an)



P.S. ich muss ja nicht extra hinweisen woran mich diese Bilder erinnern
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Ge?ndert von antaris (23.11.22 um 21:15 Uhr)
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  #3  
Alt 23.11.22, 17:29
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Man kann diese Unterteilung in immer kleinere bzw. größere Teilmengen, genau wie bei den Zahlen bildlich darstellen.



full hd bilder


Im Vergleich dazu die Teilmengen der Zahlen:
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Ge?ndert von antaris (23.11.22 um 18:04 Uhr)
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  #4  
Alt 23.11.22, 21:33
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Wenn sich der Virgo-Superhaufen (und somit auch wir) mit ca. 630.000 m/s durch das Universum bewegt, was ca. 0,21% von c beträgt. Wie kann dann auf der Erde ein Teilchen im Beschleuniger auf 99,9999991c beschleunigt werden?
Wenn die Vektoren in die gleiche Richtung zeigen, dann müssten sich doch beide Geschwindigkeiten addieren und 99,9999991c + 0,21c = 100,2099991c?

Je weiter wir uns von unserem Erdbeobachter im Universum entfernen, je größer würde die addierte Geschwindigkeit werden?


Ich mein mir fällt dabei die unendliche Reihe 1/2 + 1/4 + 1/8 + 1/16 + ... = 1 ein. Wenn man von der größten Struktur ausgeht, also vom gesamten Universum, so erhöht sich eigentlich die Geschwindigkeit (mit immer kleineren Schrittenj) von außen (Universum) nach innen (zu jedem Punkt der Planck-Länge im Raum).
Ob der Beobachter auf der Erde sitzt oder in Milliarden Lichtjahren Entfernung auf irgendeinem Planeten. Beide sind gleichberechtigt und das gilt dann auch für die kleinsten Einheiten im Raum.

Wo liegt mein Denkfehler?
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  #5  
Alt 24.11.22, 10:55
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Zitat:
Zitat von Antaris
Wenn die Vektoren in die gleiche Richtung zeigen, dann müssten sich doch beide Geschwindigkeiten addieren und 99,9999991c + 0,21c = 100,2099991c?
Also, die beiden Geschwindigkeiten des Teilchens und des Virgo-Superhaufen einfach addieren geht nach dem rel. Additionstheorem nicht, welches auch experimentell bestätigt ist.

Das Teilchen würde durch die Zeitdilatation und trotz der annährenden Lichtgeschwindigkeit, der übergeordneten Geschwindigkeit des Virgo-Superhaufen (630000 m/s) "hinterher eilen" und somit in Summe c niemals erreichen bzw. schon gar nicht überschreiten?


Zum anderen bleibt für mich dennoch die Frage nach der Erhöhung der Relativgeschwindigkeit, je größer die betrachtete Struktur ist.
Ich denke man kann da nicht einfach linear hochrechnen, da in den ersten paar Schritten die Geschwindigkeit um ein vielfaches steigt. Sieht für mich eher nach exponentieller Anstieg aus.
Es wäre sehr interessant zu wissen, wie schnell sich das Laniakea Filament bewegt.
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Ge?ndert von antaris (24.11.22 um 11:29 Uhr)
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