Stellt euch vor, ihr würdet das Bild oben nehmen und diese Fläche in einem 3D-Drucker nachbauen und gerade hinstellen. Jetzt legt ihr ein kleines Objekt an den Rand des Trichters – es wird natürlich in den Trichter hineinrutschen, weil es ja von der Erde angezogen wird. Die Energie des Objekts ist jetzt um so kleiner, je tiefer es rutscht. Weil der Trichter auf der Erdoberfläche steht und nicht unglaublich riesig ist, ist die potentielle Energie, die unser Objekt im Schwerefeld der Erde hat, also genau proportional zur Höhe seines Ortes im Trichter.

Das klingt vielleicht etwas verwirrend, weil wir erst ein Trichtermodell der Schwerkraft bauen und dann die Schwerkraft nehmen, um die Energie unseres Objekts in diesem Modell darzustellen. (Das war ja genau das Problem des Comics oben.) Wenn euch das verwirrt, dann stellt euch stattdessen vor, ihr wärt mit dem Trichter irgendwo im Weltall, weit weg von jedem Schwerefeld. Dann ist die Energie des Objekts erst einmal völlig unabhängig davon, wo es im Trichter sitzt. Als nächstes schaltet ihr ein elektrisches Feld ein, das homogen ist und genau nach unten zeigt. Wenn euer Objekt eine elektrische Ladung trägt, dann wird es jetzt vom elektrischen Feld nach unten gezogen, und je tiefer es sitzt, desto kleiner ist seine Energie. Es ist nur wesentlich einfacher, das Ganze mit der Schwerkraft zu realisieren – jetzt ist es eben die Schwerkraft an der Erdoberfläche (wo die Energie in sehr guter Näherung genau proportional zur Höhe ist) mit der wird die Energie innerhalb des Trichters einstellen.

Die Energie unseres Objekts ist also proportional zu seiner Höhe im Trichter. Wenn wir es jetzt in den Trichter hineinrutschen lassen, dann gewinnt es natürlich an Geschwindigkeit. Das ist ganz analog zu dem, was wir uns oben im Schwerefeld überlegt hatten – lasse ich ein Teilchen los, dann nimmt die Bewegungsenergie in genau dem Maße zu, in dem die Energie im Schwerefeld abnimmt. Wenn wir ein Objekt in unserem Modelltrichter herumrutschen lassen, dann ändert sich seine kinetische und seine potentielle Energie also genau so, wie sie es auch bei einem echten Teilchen im Schwerefeld tun würden.

Allerdings stimmt das nur näherungsweise. In unserem Trichter saust das Teilchen ja nicht nur nach Innen, sondern auch nach unten. Ein Teil der kinetischen Energie gehört also zur Geschwindigkeit in der senkrechten Richtung. Diese Geschwindigkeit gibt es bei dem Teilchen, das sich im Schwerefeld bewegt, natürlich nicht. Wir betrachten ja nur einen zweidimensionalen Ausschnitt und die dritte Dimension in unserem Modell hat nichts mit der dritten Dimension im Raum zu tun, sie ist ja nur ein Maß für die Energie. Wenn wir die Bewegung unseres Teilchens angucken, dann interessiert uns nur die Geschwindigkeit innerhalb der Ebene (also die, die ihr seht, wenn ihr genau senkrecht von oben auf das Gummituch guckt.) Und da sind die Teilchen dann in diesem Modell ein bisschen langsamer als sie es sein sollten, weil ein Teil der Energie eben in die senkrechte Geschwindigkeitskomponente geht.  Je flacher unser Potential ist, desto kleiner ist dieser Störeffekt, aber wir können ihn nie ganz loswerden.

Darüber hinaus nimmt man bei solchen Modellen meist Kugeln. Kugeln rollen, was praktisch ist, weil dann die Reibung klein ist (Reibung ist ein weiteres Problem mit diesem Modell.) Ein Teil der Energie, die eine Kugel gewinnt, wenn sie im Trichter nach unten rollt, wird aber in Rotationsenergie umgesetzt, weil die Kugel sich ja um ihre Achse dreht. Diese Rotationsenergie fehlt entsprechend bei der kinetischen Energie – die Kugel rollt also nicht ganz so schnell, wie sie eigentlich sollte. (Deswegen habe ich auch oben von einem “Objekt” gesprochen.)

Also: Wenn man ein Trichtermodell nimmt, dann kann man in einem solchen Modell Kugeln herumrollen lassen – die bewegen sich dann zumindest näherungsweise so, als würden sie sich in einem Schwerefeld bewegen. Da in der klassischen Physik die Gleichungen für die elektrische und die gravitative Anziehung zwischen zwei Körpern genau dieselbe Form haben, können wir unseren Trichter auch als Modell für die elektrische Anziehung zwischen zwei Körpern verwenden. Wir können auch die Abstoßung darstellen, dazu müssen wir den Trichter nur umdrehen.

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Kommentare (83)

  1. #1 Thilo
    3. Oktober 2014

    Das Beispiel liefert einen ersten Einstieg in die Idee, dass Gravitation/Masse etwas mit der Geometrie macht. (Eine Idee, die erstmal ziemlich weit hergeholt wirken mag, wenn man wie Immanuel Kant von einem Raum an sich ausgeht.) Und Dir hat es ja als Aufhänger für diesen Artikel gedient….

  2. #2 MartinB
    3. Oktober 2014

    @Thilo
    Eigentlich nicht wirklich – denn es ist ja nicht wirklich die Änderung der geometrie des Gummituchs, die hier entscheidend ist, sondern die Änderung der Energie des teilchens, das sich auf dem Tuch bewegt. Dass das durch eine Verzerrung des Tuchs realisiert wird, ist zwar nett, aber führt eben genau zu dem Problem, das auch der Comic aufzeigt. Im zweiten teil wird hoffentlich deutlich, wo die Probleme stecken.

  3. #3 hugo
    3. Oktober 2014

    Vor knapp einem Jahr gabs beim arXiv ein Paper https://arxiv.org/abs/1312.3893 in dem kreisförmige Bahnen auf Gummitüchern genauer untersucht werden. Ein Ergebnis war (wenn ich mich recht erinnere), dass es noch mehr Unterschiede zu Newton/Kepler-Orbits gibt als oben schon aufgeführt.

  4. #4 oli
    3. Oktober 2014

    Mag mal jemand die Bewegung auf einem Gummituch ohne äußere Gravitation nur durch die geänderte Geometrie ausrechnen und mit der ART vergleichen? (Weil nur der Raum gekrümmt wird, wirds sicher Unterschiede geben.)

  5. #5 hugo
    3. Oktober 2014

    @MartinB:
    Im xkcd-Comic geht es doch gar nicht um die Bewegung eines zweiten Teilchens im Gravitationsfeld des ersten; im vierten Panel steht ja auch nur die Feldgleichung an der Tafel und nicht die Geodätengleichung. Der Comic scheint mit deiner Kritik an diesem Modell nicht viel zu tun zu haben.

  6. #6 MartinB
    3. Oktober 2014

    @hugo
    Den zweiten Kommentar verstehe ich nicht. Das Gummituchmodell, um das es da geht, ist doch deutlich genau das hier, oder nicht?

    @oli
    Wäre eine Frage, was genau du ausrechnen willst: Nur die Bewegung auf dem Gummituch, ohne Reibung und ohne den Effekt der 3. Dimension gibt genau dieselben Gleichungen wie für die Bewegung eines Planeten oder Kometen. Durch die 3. Dimension ändert sich das etwas, das könnte man ausrechnen (sollte nicht besonders schwer sein), das Teilchen wird langsamer fliegen als ohne diesen Effekt. Wie das alles mit der Raumkrümmung zusammenhängt, steht im 2. Teil.

  7. #7 hugo
    3. Oktober 2014

    @MartinB:
    Ja ist es, aber es dient dort der Veranschaulichung der Krümmung der Raumzeit durch eine schwere Masse, nicht der einer Bewegung einer (anderen) Masse durch diese gekrümmte Raumzeit. (Berechnung der Metrik aus dem Energie-Impuls-Tensor statt Berechnung von Geodäten aus der Metrik.) Und zumindest in diesem Artikel kritisierst du vor allem, dass das Modell Bewegungen nicht korrekt vorhersagt. Dass es die Krümmung auch nicht richtig beschreibt ist zwar einigermaßen offensichtlich, aber zumindest meiner Einschätzung nach nicht so sehr Thema dieses Artikels.

  8. #8 oli
    3. Oktober 2014

    @MartinB
    Mein Ausgangspunkt war, dass am Gummituchmodell oft kritisiert wird, dass ja die Gravitations dafür verantwortlich ist, dass die Kugeln das Tuch eindellen (“Schwerkraft mit Schwerkraft erklären”). Das kann ich zwar nicht wirklich nachvollziehen (wenn man die Wechselwirkung von Licht mit Atomen untersucht und dabei das Atom als harmonischen Oszillator modelliert, d.h. als ein Elektron das mit einer Feder an den Atomrumpf gebunden ist, fragt ja auch keiner, ob denn die Feder auch aus Atomen bestehen soll), aber man könnte doch trotzdem mal versuchen die Rolle der “äußeren” Gravitation zu verringern, wenigstens auf die Bewegung der Testteilchen.
    Deshalb folgende Überlegung:
    Gummituch + Zeit ist eine 3-dimensionale Mannigfaltigkeit, die Einbettung in unsere 3+1-dimensionale Raumzeit induziert darauf eine semi-riemannsche Metrik. Kräftefreie Bewegungen darin seien wie in der ART Geodäten. Bis dahin sind die einzigen Unterschiede, dass es eine Dimension weniger gibt und dass die “Art” der Krümmung ist stark eingeschränkt ist (physikalisch äußert sich das z. B. dadurch, dass die Stärke des Gravitationsfelds keinen Einfluss auf den Verlauf der Zeit hat).
    Weiter hatte ich nicht gedacht (und mehr bekommt man damit wohl auch nicht), aber man könnte sich in die andere Richtung gehend anschauen, welche Massenverteilung nach 2+1-dimensionaler ART eine derart gekrümmte Mannigfaltigkeit produzieren würde.

  9. #9 WolfInSheepskin
    4. Oktober 2014

    Glaub nicht das man sich an dem Comic aufhängen sollte.

  10. #10 MartinB
    4. Oktober 2014

    @hugo
    “nicht so sehr Thema dieses Artikels.”
    Ne, das kommt dann im 2. Teil

    @oli
    Die “Art” der krümmung in diesem Modell entspricht aber zum einen in keiner Weise der Raumkrümmung, und Geodäten in so einer mannigfaltigkeit sind raumartig – denen kann kein Teilchen folgen.
    Ich schalte nachher den 2. Teil frei, der das hoffentlich alles deutlicher macht.

    @WolfInSheepskin
    Und ich glaube nicht, dass man sich daran, dass Leute einen Comic verwenden, um ein Thema zu illustrieren, aufhängen sollte 😉

  11. #11 a.n
    5. Oktober 2014

    Paradox ist: Das Gummituchmodell erklärt Newton’sche Gravitation, obwohl nach Newton die Raum_zeit_ gekrümmt ist, während der Raum flach bleibt. Sieht in besagtem Modell aber überhaupt nicht so aus.

  12. #12 MartinB
    5. Oktober 2014

    @an
    Dass nach Newton die Zeit irgendwie gekrümmt ist, leuchtet mir jetzt nicht so ein (oder meinst du, dass man in der ART im wesentlichen mit der 00-Komponente operieren muss, wenn man den Newton-Grenzfall ansehen will?)

  13. #13 a.n
    5. Oktober 2014

    Was ist denn eine Newton-Raumzeit geometrisch? Eine vierdimensionale glatte Mannigfaltigkeit mit linearem Zusammenhang und einer Zeitfunktion (welche bestimmten Bedingungen unterliegt). Setzt man in einer stratifizierten Karte (das heißt, die 0-Komponente ist die Zeitkomponente) die Zusammenhangskoeffizienten \Gamma^a_00 auf das Newton-Potential einer Massenverteilung und die restlichen auf null, erhält man in den Geodätengleichungen genau den bekannten Kraftterm – das kennst du ja. Letztlich kann nichtrelativistische Gravitation auf diese Art wunderschön geometrisch als Raumzeitkrümmung interpretiert werden, wobei aber zu jedem Zeitpunkt der absolute Raum flach ist. Der Sprung zur ART, zumindest kinematisch, ist von hier aus minimal!

    Leider findet man im Internet nicht so viel dazu, “Newton-Cartan theory/spacetime/gravity” sollten aber ganz gute Stichworte sein.

  14. #14 MartinB
    5. Oktober 2014

    @a.n.
    Das ist dann, wenn ich dich richtig verstehe, der Newtonsche Grenzfall, so wie im MisnerThorneWheeler, ch. 18.4, richtig?

  15. […] von der Newtonschen zur Einsteinschen Gravitationstheorie erklärt wurde. Naja, wie üblich mit dem fehlerhaften Bild von der Raumkrümmung, aber darüber rege ich mich ja schon gar nicht mehr auf… (Folgt den […]

  16. #16 StefanB
    5. November 2015

    Die Argumentation im Artikel kann ich nachvollziehen, wenn es sich um massehafte Objekte handelt: dann bezieht sich das Modell auf Newton. Was aber Einstein gezeigt hat ist, dass auch masselose Objekte durch Masse beeinflusst werden – masselose Photonen werden auf ihrer Bahn abgelenkt, und das kann mit Newton nicht mehr erklärt werden. Daher finde ich das Gummi-Modell sehr gut.

  17. #17 MartinB
    6. November 2015

    @StefanB
    Aber wie du im zweiten Teil des Artikels lesen kannst, ist das Modell auch für Photonen schlicht falsch. Der Raum ist nicht so gekrümmt, wie das Gummituch, und zusätzlich spielt auch die Raumzeitkrümmung eine Rolle.

  18. #18 StefanB
    16. November 2015

    Hallo Martin, auch nach nochmaligem Lesen finde ich den Vergleich nicht ganz falsch und er verdeutlicht sehr gut die Funktionsweise des gekrümmten Raums nach Einstein – auch wenn es nicht 100,0000% genau ist. Und ich möchte mich einem anderen Kommentator anschließen: lieber 98% richtig und der andere versteht das Modell, als 100% richtig und keiner außer eine ganz kleine KnowHow-Gemeinde kommt mehr mit.

  19. #19 MartinB
    17. November 2015

    @StefanB
    ” er verdeutlicht sehr gut die Funktionsweise des gekrümmten Raums nach Einstein”
    Tut er nicht – ich sag’s nochmal in Kurzfassung:
    Newton (und Gummituch): Die Kugel nimmt den Weg, den sie nimmt, weil dieser Weg energetisch günstig ist, der gewählte Weg hat nichts mit irgendeiner Form von Geodäte zu tun. Dreht man das Gummituch um, wirken Massen abstoßend statt anziehend.
    Einstein: Die Kugel nimmt den Weg mit der kürzesten Raumzeit-Verbindung zwischen Start und Ziel, dieser Weg wird durch die Raum(zeit)krümmung bestimmt. Die Orientierung des Tuchs spielt keine Rolle.
    Nicht alles, was ähnlich aussieht, ist auch ähnlich.
    Mit anderen Worten: Das Newton-Modell mit dem Gummituch versteht man ja vielleicht leichter, nur leider ist das, was man versteht, dann schlicht falsch. Man kann sich na klar auf den Standpunkt stellen, dass es ja zumindest irgendwie ähnlich ist und deswegen für Laien ne gute Veranschaulichung, das tun ja auch genügend Leute so. Aber meine Idee von Wissenschaftskommunikation ist eine andere – vereinfachen, ja, aber nie soweit, dass es wirklich falsch ist. (Und falls ich hier auf dem Blog extrem vereinfache, sage ich das auch dazu, um niemanden in die Irre zu führen.)

  20. #20 Hans-Werner Joswig
    30. September 2016

    Frage :

    Wir sehen ca. bis zu 13 Milliarden alte Galaxien.
    Das Universum ist 13.6 Millarden Jahre alt

    Die Galaxien müssen ja erst mal dahinkommem um ihr
    Licht zurückzusenden. Würden sie mit Lichtgeschwindigkeit
    bis dahin fliegen was unmöglich ist dann wären das 26 Miliarden Jahre bis wir eine 13 Miliarden LJ entfernte Galaxie sehen könnten. Oder sind sie dahin gebeamt durch den Hyperraum? Oder haben die Wissenschaftler ein paar Nullen zuviel ?

    Was ist nun?

  21. #21 Hans-Werner Joswig
    30. September 2016

    Hallo StefanBlieber

    “”””””””” Zitat StefanBlieber
    98% richtig und der andere versteht das
    Modell, als 100% richtig und keiner außer eine
    ganz kleine KnowHow-Gemeinde kommt mehr mit.
    “””””””””
    Wow Wow Wow Wow. ELITE was?

    Ich verstehe mein Modell. Sie mag mich und ich mag sie 100% .

    m.f.G. H.Joswig

  22. #22 Alderamin
    30. September 2016

    @Hans-Werner Joswig

    Die Galaxien müssen ja erst mal dahinkommem um ihr
    Licht zurückzusenden.

    Die Galaxien bewegen sich nicht (nicht wesentlich, nur ein wenig lokal umeinander), sie sind schon immer an ihren Orten gewesen. Aber im Laufe der Zeit kamen zwischen ihnen und uns mehr Orte hinzu, der Raum selbst ist gewachsen. Und das tut er mit 70 km/s pro Million Parsec. Oder 140 km/s auf 2 Millionen Parsec. Oder 300000 km/s auf 4286 Millionen Parsec = 13,97 Milliarden Lichtjahre. Da sich nichts bewegt, kann über eine hinreichend große Strecke durchaus auch scheinbare Überlichtgeschwindigkeit zusammen kommen, denn: es wächst ja nur der Raum zwischen den Endpunkten einer Strecke, um den Faktor 7,16*10^-11 pro Jahr. Was nicht sehr viel ist.

  23. #23 Spritkopf
    30. September 2016

    @HWJ

    Oder sind sie dahin gebeamt durch den Hyperraum?

    In Anlehnung an Alderamins Kommentar und etwas ausführlicher: Wie groß ist das beobachtbare Universum?

  24. #24 Hans-Werner Joswig
    1. Oktober 2016

    Alderamin

    Der Raum wächst ist ok. Das es so ist dürfte für viele
    unverdaulich sein wenn man das so lapidar sagt. Besser
    man knüpft an die ART an.

    ART Wirkungen
    1.) Die Zeit im All vergeht schneller als in G-Feld
    2.) Die Maßstäbe (ALL) sind länger wie im G-Feld
    3.)Der Raum ist größer wie im G-Feld
    4.) Ein Beobachter des jeweiligen ART-Beszugssystems
    sieht aus seinem Bezugssystem die Maßstäbe des anderen
    verändert u. seinen eigenen Maßstab normal.
    Da die Pot. graviative Energie immer mehr abnimmt
    im Quadrat der Entfernung
    Diese 4 Punkte sind maßgebend auch für beschleunigte
    Expansion des Universums.

    1.Die beschleunigte Expansion der Galaxien ist kräftefrei.

    2. Galaxien drehen sich zu schnell

  25. #25 Alderamin
    1. Oktober 2016

    @HWJ

    Wenn Du aus Deinen Prämissen das hier ableiten kannst, hast Du ein Argument. Sonst…

  26. #26 Hans-Werner Joswig
    2. Oktober 2016

    Hier hast du die Antwort von dem was ich meine viel besser erklärt.

    https://www.itp.uni-hannover.de/~giulini/papers/PJ-KosmKonst.pdf

    Das was Einstein schon 1917 mit dem Zsatzterm Lambda zu
    seiner Felgleichung hinzufügte, verwarf er etwas später weil man
    noch nichts von der beschleunigten Expansion wusste. Heute wird
    dieser Term nun doch wichtig.
    Hat Einstein schon wieder mal Recht

  27. #27 Alderamin
    2. Oktober 2016

    Schöne Seite, im wesentlichen kenne ich das, den Bezug zu Deinen Stellungnahmen sehe ich allerdings nicht. Politikerantwort?

    Einstein hat die kosmologische Konstante eingeführt, weil die Integration das hergab und vor allem, weil er anfangs fest davon überzeugt war, das Weltall sei statisch, er wollte nicht glauben, dass es expandierte oder kollabierte, was aus seinen Feldgleichungen nahezu unvermeidlich folgte; sein Ansatz war in etwa so, wie einen Bleistift auf der Spitze zu balancieren, so fein hätte die kosmologische Konstante eingestellt sein müssen, um weder Kollaps noch Expansion zu bewirken. Kaum, dass die Expansion durch Beobachtungen entdeckt war, bezeichnete er die kosmologische Konstante als seine größte Eselei – er hätte die Expansion vorhersagen können, ja, müssen.

    Dass wir heute wieder eine kosmologische Konstante benötigen, folgt aus Beobachtungen. Der Grund für die beschleunigte Expansion (und nicht für ein statisches Einstein-Universum) ist allerdings unklar. Es ist eine bislang nicht auf Quanteneffekte zurückführbare Eigenschaft des Vakuums, so langsam aus sich selbst heraus zu wachsen (wüchse es 10^100-mal schneller, hätte man eine Erklärung).

  28. #28 Hans-Werner Joswig
    2. Oktober 2016

    In deinem Text kann ich nichts finden von Einsteins kosmologischer
    Konstante Lambda die eine auseinanderziehende Spannungs”kraft”.
    hat. Hast du irgend ein abweichende Variante das Themas eingestzt?

    Ich sehe keine Kraft aber einen kräftefreien Expansionsprozess.
    Wie auch der kräftefreie Fall im G-Feld

    Aus dem Text gewählte Sätze
    Zitat………………..
    Die Möglichkeit, eine kosmische Abstoßung in den
    Feldgleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie
    (ART) zu implementieren, erkannte Einstein schon Anfang
    1917,
    ……………………

    Es geht um kosmischen “Abstoßung”

    Zitat………………..
    Dieser beinhaltet einen noch unbestimmten
    multiplikativen Parameter, den man allgemein mit L
    bezeichnet und für den sich die Bezeichnung kosmologische
    Konstante eingebürgert hat. Für positives L
    wirkt der kosmologische Term wie eine konstante, den
    Raum

    …………………
    Da die beschleunigte Expansion noch nicht erkannt war hat Einsten
    angenommen das sein Term nicht stimmt und sprach von seiner Eselei.

    Gravitation hat also 2 Gesichter.

    Ein ästhetischer Gedanke das Gravitation ein Plus
    und ein Minus hat. Nach diesem Prinzip der
    Elektrodynmik ist Gravitation das Plus und die
    kräftefreie Expansion das Minus.

    Einstein hat in seinen hochtheoretischen Berechnungen
    ein beschleunigte expansive Spannkraft angenommen .

    Die Fakten in Einsteins Lambda bestätigen zwar meine
    Überlegungen aber nicht die genannten Ursachen.

    Und genau aus den von mir oben genannten 4 Eigenschaften
    leite ich diese beschleunigte Expansion des Universums her.

    Es ist KEINE KRAFT die nach aussen zieht. Es ist eine völlig
    kräftefreie Expansion. Die Galaxien fallen in immer energielosere
    Räume. Ein abfallender Raumzeitgradient.

    Andromeda bewegt sich auf uns zu und weiter entfernte Galalaxien
    von uns weg und beschleunigen sogar.

    Das ist exakt das Scenario das ich mir vorstelle. Es gibt eine
    unsichtbare Genze die sozusagen von anziehender Gravitation
    in eine neutrale Zone übergehend in eine langsam und immer
    schnellere entgegengestzte Beschleunigung übergeht. Dieser Übergangnspunkt muss der Punkt seine wo gravitative Kraft
    langsam in eine”abstoßende” übergeht. Besser man spräche
    von einem nachlassen der Kraft und dem Übergang in eine relativistische Zone die nunmehr durch Energieverlust eine
    kräftefreie Bewegung scheinbar (u. gleichzeitig real*)
    beschleunigt.

    Die Konsequenz einer solchen Entwicklung wäre quasi ein
    Hyperraum im den alles überall zugleich existiert. Allerdings
    dürfte der “Raum” ein Nichtraum sein der völlig ohne
    Vakuumenergie o. Raumenergie wäre. Hinweisende Versuche
    zur Abschwächung des Gravitationsfeldes gibt es ja. Nur, wird
    es weder heute noch morgen einen Hyperantrieb geben. Denn
    die völlige Ausschaltung des Vakuums ist wohl nicht möglich.
    Ein rein theoretischer Gedanke. Aber das es so etwas Ähnliches
    wie einen Hyperraum gibt ist fast sicher. Denn die beschleunigte
    Expansion des Universums ist eine gegen Hyperspace gehende
    Vakuumleere des Raumes. Nun das Vaakuum das wir kennen
    ist nicht wirklich leer wie man inzwischen erkannt hat.

    Die Frage stellt sich nun wieviel Vakkumenergie hat ein
    Kubikmeter leerer Raum in kw/h?

  29. #29 Alderamin
    2. Oktober 2016

    @Hans-Werner Joswig

    Gravitation hat also 2 Gesichter.

    Ein ästhetischer Gedanke das Gravitation ein Plus
    und ein Minus hat.

    Das steckt im Energie-Impuls-Tensor, der die Raumkrümmung definiert. Da steckt nicht nur die Masse drin, sondern auch Scherspannungen und Druck (Maxwellscher Spannungsvektor, siehe Link; wenn ich’s recht verstanden haben, spielen Scherspannungen z.B. um rotierende Massen, insbesondere Neutronensterne und Schwarze Löcher, eine Rolle, Lense-Thirring-Effekt). Und Druck kann auch negativ sein. Man nimmt ja an (was ich schon erwähnte), dass die anfägnliche inflationäre Phase des Universums von einem hohen negativen Druck verursacht wurde, der den Raum auseinander trieb. Heute herrscht anscheinend immer noch ein sehr kleiner, negativer Druck im Vakuum, der für die kosmologische Konstante sorgt.

    Es ist KEINE KRAFT die nach aussen zieht. Es ist eine völlig
    kräftefreie Expansion. Die Galaxien fallen in immer energielosere
    Räume.

    So weit, so richtig.

    Ein abfallender Raumzeitgradient.

    Das nun wieder nicht.

    Andromeda bewegt sich auf uns zu und weiter entfernte Galalaxien
    von uns weg und beschleunigen sogar.

    Andromeda bewegt sich wirklich, entgegen der Raumexpansion, weil sie gravitativ mit der Milchstraße verbunden ist, wie auch die Erde an die Sonne gebunden ist. Die Schwerkraft reicht zwar unendlich weit, aber auf große Entfernungen wird die von ihr verursachte Schwerebeschleunigung kleiner, als das Wachstum des Raums zwischen den Galaxien, und daher nimmt die Entfernung zwischen ihnen trotz gegenseitiger Anziehung zu, ein bisschen wie zwei Boote, die mit einem dünnen Gummiband verbunden sind, aber eines davon nähert sich dem zunehmend schneller fließenden Wasser an der allmählich abfallenden Kante vor einem Wasserfall, und das Wasser zieht sie trotz Gummiband voneinander weg.

    Die Schwerebeschleunigung hängt natürlich mit der Dichte der Materie im All zusammen. Ich glaube, die Grenze, ab welcher die Raumexpansion die wechselseitige Anziehung der Galaxien übertrifft, liegt bei rund 25 Megaparsec (aus der Erinnerung). Die Größenordnung müsste jedenfalls stimmen. Andromeda ist aber nur 0,76 Megaparsec entfernt.

    Das ist exakt das Scenario das ich mir vorstelle. Es gibt eine
    unsichtbare Genze die sozusagen von anziehender Gravitation
    in eine neutrale Zone übergehend in eine langsam und immer
    schnellere entgegengestzte Beschleunigung übergeht. Dieser Übergangnspunkt muss der Punkt seine wo gravitative Kraft
    langsam in eine”abstoßende” übergeht.

    Nein, die anziehende Kraft bleibt bestehen (wie beim Gummiband), sie wird mit der Entfernung kleiner, bleibt aber positiv, jedoch wächst der Raum um einen konstanten Faktor. 1 km wächst pro Jahr nur um 7,16*10^-11 km = 71,6 nm, 1 Megaparsec schon um 70 km in einer Sekunde, und ein paar tausend Megaparsec schon um große Teile der Lichtgeschwindigkeit, da hält keine Schwerebeschleunigung mit. Und das gilt sogar schon ohne kosmologische Konstante, die wurde erst in den 90ern entdeckt, schon vorher war klar, dass das All expandierte, man nahm nur an, die Expansion werde durch die wechselseitige Schwerkraft gebremst. Man wusste nur nicht, ob die Schwerkraft ausreichen würde, die Expansion zu einem Kollaps umzukehren oder ob sie ewig weitergehen würde. Die kürzlich entdeckte “Dunkle Energie” kam ganz unerwartet und sie wird die Expansion nicht mehr umkehrbar machen (falls sie sich nicht aus irgendeinem Grunde zukünftig ändern sollte). Und diese Dunkle Energie ist, soweit die Beobachtungen reichen, eine Eigenschaft des Vakuums, sie ist überall gleich groß, ob da Materie ist oder nicht, sie ist auch in dem neu entstandenen Vakuum der Raumexpansion schon enthalten. Und genau das ist die Eigenschaft einer kosmologischen Konstanten (es könnte alternativ auch eine 5., abstoßende Grundkraft von der Materie verursacht werden, die über große Entfernungen dominiert, aber die Beobachtungen sprechen gegen diese Annahme).

    Die Konsequenz einer solchen Entwicklung wäre quasi ein
    Hyperraum im den alles überall zugleich existiert. […]

    Sorry, ab hier kann ich nicht mehr folgen.

    Die Frage stellt sich nun wieviel Vakkumenergie hat ein
    Kubikmeter leerer Raum in kw/h?

    Nach den Beobachtungen ca. 10^-9 … 10^-11 J, wobei 1 J = 1 Ws = 1/3600 Wh = 1/3600000 kWh, also 2,8*10^-16 …10^-18 kWh. Aber das wäre keine Energie, die man anzapfen könnte. Um eine Maschine zu betreiben, braucht man immer ein Energiegefälle, und das (strahlungs- und feldfreie) Vakuum ist das niedrigste Energieniveau, das wir haben. Die bekannte und ansonsten sehr erfoglreiche Quantenmechanik gibt diesen Wert leider nicht her, sondern ein völlig absurdes, viel zu hohes Ergebnis. Da fehlt noch eine vereinheitlichende Theorie der Quantengravitation, um dieses Problem zu lösen (wie die Quantentheorie einst die Ultraviolettkatastrophe der Schwarzkörperstrahlung löste, die nach klassischer Vorstellung auch unendlich groß hätte sein müssen).

  30. #30 Hans-Werner Joswig
    4. Oktober 2016

    Alderamin

    Unabhängig von deiner sehr interessanten und fundierten Antwort möchte ich versuchen, das Thema ein wenig kanalisieren. Einige Zustimmungen und Antworten sagen mir das du
    verstehst worum es mir geht.

    Wenn du interessiert bist, würde ich gerne das Thema fokussieren und nur von den Fakten
    reden die als Beweise vorliegen und die geeignet sind das Phänomen der beschleunigten
    Expansion des U. tatsächlich logisch erklären. Wenn etwas unklar ist könnte man Links
    angeben von entsprechenden Experimenten. Ich möchte mich nicht in Vermutungen verlieren sondern exakt mit belegbaren Fakten operieren. Am besten im Dialog, Frage,
    Gegenargument, sachlich. Ich bin der Meinung, das die von mir genannten Punkte der ART
    u, SRT Geometrie ausreichen. Die Lösung muss in der ART und Weise der Geometrie
    incl. (Zeitdilatation) liegen. Die SRT brauchen wir wegen der Bestätigung der ART Wirkungen, weil diese sich zu der ART invers verhalten und das Verstehen erleichtern. Ich sehe die sog. Vakuumenergie als eine Überlagerung aller Gravitationsfelder aller Massen im All. Könnte man der Vakuumenergie relativistische Äthereigenschaften zuschreiben und sogar als Ursache der Dimensionalität im Universum ? Wäre das wirklich der Fall würden die Dimensionen in Gegenwart der Vakuumenergie abhängen und ohne diese ein nulldimensionaler Zustand sein. Die Zeichen der starken Raumverdünnung also des Auseinanderzerrens des Raumes deuteten auf eine solche Entwicklung hin. Ein Gummituch das man auseinanderzieht verliert auch seine Masse pro Flächeneinheit?

    ART Wirkungen

    1.) Die Zeit im All vergeht schneller als in G-Feld
    2.) Die Maßstäbe (ALL) sind größer wie im G-Feld
    3.) Beobachtersicht relativistisch
    4.) Die 4 . kosmischen Geschwindigkeiten als Beispiel. Kinetische Energie als Äquivalent
    der Vakuumenergie ?

    Der angeblich falsche Wert der Vakuumenergie aus der Quantenmechanik, welcher zu hoch sein soll mal Gegenrechnen? Der Casimir-Effekt erkennt vielleicht nur eine winzige Welle im Meer der Vakuumenergie? Wie das Kräuseln auf der Wasseroberfläche?

  31. #31 Alderamin
    5. Oktober 2016

    @Hans-Werner Joswig

    Ich möchte mich nicht in Vermutungen verlieren sondern exakt mit belegbaren Fakten operieren. Am besten im Dialog, Frage,
    Gegenargument, sachlich.

    Worte sind nie genug. Ich habe diese Dinge nicht studiert und sie nur in populärwissenschaftlichen Büchern gelesen, ich kann da nichts herleiten, auch nicht den Wert der Vakuumenergie (und würde die Herleitung voraussichtlich auch nicht verstehen, wenn ich sie vor mir hätte). Ich kann nur wiedergeben, was ich gelesen habe.

    Ich weiß ungefähr, wie ein Kolbenmotor funktioniert, und Deine Frage ist ungefähr so, als ob ich mit Dir klären sollte, wie man aus dem Mercedes-Formel-1-Motor noch 50 PS mehr herausholen könnte. Da würde ich Dir empfehlen, einen Renningenieur zu fragen. In dem Fall hier frage einen Physiker mit Schwerpunkt Kosmologie (bin nur Hobbyastronom und gelernter Informatiker). In dem Artikel oben ist Sabine Hossenfelder erwähnt, die kannst Du ja mal fragen. Ist nicht kostenlos, aber dafür nimmt sie sich auch Zeit und nimmt die Fragenden ernst.

    Ein Gummituch das man auseinanderzieht verliert auch seine Masse pro Flächeneinheit?

    Das ist genau das, was Lisa Leander in ihrem Artikel meint. Das Weltall ist kein Gummituch. Das ist eine Metapher, die nur einen ganz kleinen Teil der Wirklichkeit anschaulich macht. Das neu entstandene Vakuum ist aber nicht verdünnt, sondern hat die gleiche Vakuumenergie wie das, aus dem es hervorging. Die Vakuumenergie ist eine Konstante. Dafür gibt es keine anschauliche Metapher. Deswegen ist die Mathematik so wichtig, man kann nicht alles in Bildern verstehen.

    Der Wert der Vakuumenergie konnte bisher von keinem Experten hergeleitet werden. Es ist absolut sicher, dass es kein Laie sein wird, der es können wird.

  32. #32 H. Joswig
    5. Oktober 2016

    Alderamin

    Möchte mich nicht zu deiner Antwort äusseren. Das wäre Platz
    und Zeitverschendung . Die vorige Antwort war gut die letzte
    kontraproduktiv.

    Z, Beispiel sowas

    Lisa Leander in ihrem Artikel meint. Das Weltall ist kein Gummituch

    Zumindest hat Lisa Leander Einstein wiederlegt.

    Wie kann Einstein annehmen das das Weltall mit Gummitüchern ausgestattet sei ?
    Ein schnurrbärtiger Verwirrter ?

    Ich versuche es noch mal das Thema Expansion zu vertiefen ohne Gummituch.

    H. Joswig

  33. #33 H. Joswig
    5. Oktober 2016

    Soweit ich nachlesen kann gibt es bei der Universumsexpansion
    auch Objekte die sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen .
    Das würde bedeuten, das sich daraus eine Rückwätsprojektion
    ergäbe. Galaxien die sich schnell genug im Teleskop mit über c
    von uns weg bewegten könnten ihr Licht rückwärts projezieren.

    Eine Galaxie die mit über c auf uns zukäme würde ihr eigenes
    Licht überholen. Rückwärtsrojeziert würde die Galaxie scheinbar
    sich von uns wegbewegen obwohl sie schon vor unserer Haustür
    stehen .

    Zumindes dürfte es bei einem Überschallflugzeug so sein, das
    es z.B. Tonsignale von 1,2,3,4,5 einen Beobachter mit 5,4,3,2,1
    zuerst die 1 bekäme nämlich die 1 Position obwohl das
    das Überschallflugzeug schon über den Beobachter schon weg wäre.

    Da sich die Galaxien Überlicht schnell wegbewegen kommen sie
    eigentlich alle auf uns zu .

    oder?

    selbst die Rotverschiebung würde sich nicht in eine Blauverschiebung
    verwandeln?

  34. #34 Spritkopf
    5. Oktober 2016

    @H. Joswig

    Zumindest hat Lisa Leander Einstein wiederlegt.

    Wie kann Einstein annehmen das das Weltall mit Gummitüchern ausgestattet sei ?
    Ein schnurrbärtiger Verwirrter ?

    Hat Einstein behauptet, das Weltall bestünde aus Gummitüchern? Ist Ihnen nicht klar, was eine Analogie ist? Weia.

    Soweit ich nachlesen kann gibt es bei der Universumsexpansion
    auch Objekte die sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen .
    Das würde bedeuten, das sich daraus eine Rückwätsprojektion
    ergäbe. Galaxien die sich schnell genug im Teleskop mit über c
    von uns weg bewegten könnten ihr Licht rückwärts projezieren.

    Lesen Sie bitte nochmals Alderamins Kommentar #22. Gründlich.

  35. #35 H. Joswig
    5. Oktober 2016

    Kleine Korrektur : 5 kommt natürlich zuerst.

    Sehr geehrter Herr Spritkopf

    Ersmal wird der Name Anna mit 2 n geschrieben.
    Icke habe nämlich eene. Aba der Anhang Anna Logi verstehe ich nicht. Sie haben vieleichte en n und een i vargessen. Icke vabessere sie mal Herr Spritkopp. Der Satz heeest Anna log nie. Vastaandeen? Vielen Dank für die Aufkärung mit lustigen Grüßen H. Joswig

  36. #36 Alderamin
    5. Oktober 2016

    @H. Joswig #33

    Nein.

  37. #37 H. Joswig
    7. Oktober 2016

    Das Universum expandiert beschleunigt .
    Einige .Physiker betrachten diesen Vorgang als ein ungelöstes Phänomen.

    Andererseits glauben Physiker an eine dunkle Energie welche das Universum
    beschleunigt expandieren lässt.

    Dann gibt es noch einen bunten Teller “physikalischen” Allerleis zum Naschen.

    Meiner Meinung nach ist der Energieverlust des Universum der bedeutende Faktor der beschleunigten Expansion. Also schlichtweg keine zusätzliche Energie die keiner sieht, sondern ein Energieverlust den man jetzt wissenschaftlich bestätigt hat. S. Film u. Zitate der Zeitschrift FOCUS hier unten.

    Da es sich bei der beschleunigten Universumsexpansion meiner Meinung nach um einen erweiterten Aspekt der ART handelt ist, wie bei der SRT, die Relativität von Raum Zeit und Geschwindigkeit untereinander als verschiebbare Größen der jeweiligen Beobachterposition in umgekehrter also inverser Sicht zur SRT zu sehen. Darum muss man den expandierenden Raum als ein Bezugsystem betrachten. Aus diesem Grunde wollte ich diese interessante Version hier mal zum Thema machen aber erfolglos. Ich versuche es noch mal woanders

    Im Übrigen hat ein Peter Ripota die Behauptung aufgestellt das die SRT nichts
    mit der ART zu tun hat das alles umgekehrt sei wie in der ART und darum die
    Theorien nicht zusammenpassen. Er hat sogar einige Gegensätzlichkeiten aufgezählt und eine fast gute Vorlage gegeben, dass die ART und die SRT
    so zusammenpassen wie Schlüssel und Schloss was Herr Ripota leider nicht bemerkte.

    “””””””””””””””””Film und Zitat FOCUS

    https://www.focus.de/wissen/videos/verlust-von-energie-das-universum-stirbt-langsam-und-wir-koennen-nichts-dagegen-tun_id_4871953.html

    Mit einer Reihe der leistungsstärksten Teleskope der Welt haben Astronomen die bislang umfassendsten Belege für den langsamen Tod des Universums in fernster Zukunft gesammelt. Mit dem Schluss: Es wird langsam einschlafen und ein kalter Ort.
    · Astronomen haben mehr als 200.000 Galaxien untersucht und die Energie dort genauer als jemals zuvor gemessen.
    · Vor zwei Milliarden Jahren sind nicht nur mehr Sterne im All entstanden, sie waren auch heißer und heller.
    · Die abgestrahlte Energie hat bis heute abgenommen – und das wird auch künftig so bleiben: Unser Universum stirbt langsam.
    “””””””””””””””””

  38. #38 Robert
    8. Oktober 2016

    Herr Joswig,
    könnte es sein, dass unser gesamtes “beobachtbares” Universum sich in einem Wassertropfen befindet, der sich in einem Aquarium eines Riesen in einem noch größeren Universum befindet? (bildhaft gesprochen)

    Der Phantasie sind da keine Grenzen gesetzt. Was war vor dem Big Bang?
    Noch phantastischer wird es, wenn man den Raum auf 4 oder 5 oder 6 Dimensionen gedacht sieht. In der 4. Dimension wäre das Weltall dann die Oberfläche eines “Gebildes” dass sich nicht beobachten lässt aber auch nicht unendlich wäre.

    Jetzt sind wir im Bereich der Phantasie. Vielleicht sind in 100 Jahren solche Gedanken gar nicht mehr exotisch.

  39. #39 H. Joswig
    8. Oktober 2016

    Robert@
    Interessante Frage . Ich melde mich dazu nochmal.

  40. #40 H. Joswig
    8. Oktober 2016

    Hallo Robert

    Viele Wissenschaftler schwärmen auch von Parallelwelten die irgendwie
    wer weiß wo sind. Besonders die Stringtheorien mit den singenden und klingenden 2 dimensionalen Strings haben es ihnen angetan.

    Ich frage mich auch was hinter unserem beobachtbaren Universum kommt.

    Maße u. Zeitablaufgeschwindigkeiten müssten bei Verfolgung dieser Überlegung wahrscheinlich auch mathematisch betrachtet, endlos Energie “verdünnen” und weiter expandieren. Ich sage nicht das, das gesamte Universum seine Energie verliert, was nach dem Energieerhaltungssatz kann das nicht passieren. Die Energie pro Raumeinheit verringert sich. Aber auch das ist nicht sicher, wenn wir nicht wissen wie das Universum wirklich funktioniert. Was für einen Beobachter kosmische Hintergrundstrahlung ist kann von aussen gesehen schon eine unendlich kleiner Punkt sein der sich Millisekunden ausdehnt, Weil bei uns die Zeit viel langsamer verläuft ist das nur kosmische Hintergrundstrahlung und wir mittendrin

    .Die Relativitätstheorien kennen vielleicht keine räumlichen Grenzen. Vielleicht gibt es kein Anfang und kein Ende. Die Relativitätstheorien sind die Theorien die am besten bestätigt sind. Vielleicht ist alles nur eine Formel.
    Eine kosmische Hintergrundstrahlung auf einen winzigen Punkt vereinigt
    räumlich und auf eine trilliardensteil einer Sekunde komprimiert ist vielleicht der Beginn eines neuen Universums und wir sind mittendrin müssen noch 50 Milliarde Jahre warten? Zeitdilatation? Alles kann aber alles muss nicht?

  41. #41 Robert
    8. Oktober 2016

    Hallo Joswig,
    deine Phantasie ist ja noch größer als meine.
    Wir sollten mal einen Science Fiction Roman schreiben, der alle Grenzen sprengt. Vor 100 Jahren hat Jules Vernes vieles vorausgesagt. Sogar die Stadt der schwimmenden Insel. Die heutigen Kreuzfahrtschiffe sind nichts anderes.

  42. #42 erik||e oder wie auch immer . . . ..
    9. Oktober 2016

    Zum Thema hPantasie . . . ..
    Die Antwort auf die Frage nach der Zukunft der Menschheit lautet: “42”
    Viele befriedigt diese Antwort nicht und lässt neue Gedanken sprießen. Liegt die Zukunft in den Ziffern und Zahlen? Mathematik ist eine Sprache, welche Formen, Grenzen und Endlosigkeit beschreibt. Physik zeigt eher Grenzen auf, welche Mathematik nicht vorfindet . . . ..
    Wer in der hPantasie der Ziffern und Zahlen sich verlieren kann, wird sich auch ausserhalb unserer Vorstellungen unseres Universum finden können . . . .. oder auch: “hPantasie statt tHC” 🙂

  43. #43 Robert
    9. Oktober 2016

    erik,
    von Zahlenmystik muss man überzeugt sein. Aber dann sieht man in jeder Zahl eine Bedeutung . Z.B. 666 für den Teufel.
    Wozu Zahlen fähig sind zeigt dieses Beispiel:
    10 hoch 80
    Wenn man das gesamte Weltall mit Sand füllen würde, dann sind 10 hoch 80 die Anzahl der Sandkörner. Und dazu brauchen wir gerade 5 Zeichen!

  44. #44 erik||e oder wie auch immer . . . ..
    9. Oktober 2016

    @Robert
    “Wozu Zahlen fähig sind …”
    Kann ich Zahlen Fähigkeiten zuordnen? Es ist die Bedeutung, welche den Zahlen zugeordnet sind. Diese Bedeutungen können Bewegungen (von Gedanken oder Emotionen, bis zu Gewalt) auslösen. Und wie sieht es umgekehrt aus? Kann Bedeutung ohne Zahlen Bewegung auslösen? Ich sage NEIN! Die Energie, welche für eine Bewegung benötigt wird, verbleibt in ihrem statischen Zustand. Eine Wechselwirkung findet nicht statt.

    Es gibt mathematische Konstanten, welche eine Bedeutung besitzen. Sie stehen in permanenter Wechselwirkung mit einem statischen Energiefeld: π, e, i, 1 und 0. Jede dieser Konstanten beschreibt eine Geometrie des Universums und zusammen beschreiben sie die Geometrie unseres Universums.
    Sie sind quasi die Voraussetzung dafür, das du, gedanklich, das Universum mit Sandkörnern zuschütten möchtest. Die Mathematik stellt dir noch grössere Zahlen zur Verfügung, nur die Physik beschränkt die unendliche Anwendung von noch mehr Sandkörnern. Denn noch mehr Sandkörner hätten keinen Platz . . . ..

  45. #45 Robert
    10. Oktober 2016

    erik,
    so war es gemeint. Auf die Zuordnung kommt es an.
    Douglas R. Hofstadter nennt es “Isomorphie formaler Systeme”
    Bilden Zahlen unsere Wirklichkeit zu 100 % ab. ??
    Meiner Meinung nach lässt sich diese Frage nicht zu 100 % beantworten.
    Die Erfolge der Wissenschaft lassen das vermuten.
    Wir können radioaktive Isotope erzeugen, die es vorher nicht gab. Ist das nicht ein Beweis?
    Kronecker (ein Mathematiker) hat gesagt, “Die ganzen Zahlen hat der liebe Gott gemacht, alles andere ist Menschenwerk”.

  46. #46 Bullet
    10. Oktober 2016

    @Robert:

    Wenn man das gesamte Weltall mit Sand füllen würde, dann sind 10 hoch 80 die Anzahl der Sandkörner. Und dazu brauchen wir gerade 5 Zeichen!

    Äh, nee. Ein Block dem Volumen 30x30x30 Mrd Lichtjahre beinhaltet 2,6*10^88 mm³. Ich weiß nicht, wieviele Sandkörner welcher Sandsorte du verwenden möchtest, aber 10^90 sollten es schon sein, wenn du ein Volumen füllen möchtest, das dem größten Teil des Universums, das wir sehen können, entspricht.

  47. #47 Robert
    10. Oktober 2016

    Bullet,
    noch mehr ist ja noch besser!

  48. #48 Higgs-Teilchen
    Im Standardmodell oben rechts
    10. Oktober 2016

    @Alderamin

    🙂 Beste Antwort

  49. #49 H. Joswig
    10. Oktober 2016

    Sand von der Karibik ? Etwas feiner bitte . 0.1mm³
    Aber lasst noch ein bisschen übrig .

  50. #50 H. Joswig
    10. Oktober 2016

    Ist Higgs nicht ein Schlucken nach dem Genuss von zuviel Alkohol?

    Interessantes Teilchen . Keine Ahnung woher die Materie die Masse nimmt.
    Und dann ein Higgs das weiß das es Higgs machen muss. Passt alles wie im
    Uhrwerk. Doch die Uhr ist von Menschen gemacht aber nicht das Universum.

  51. #51 erik||e oder wie auch immer . . . ..
    12. Oktober 2016

    @Robert || @Bullit
    “”Die ganzen Zahlen hat der liebe Gott gemacht, alles andere ist Menschenwerk”.”

    Zum “RICHTIG rechnen” gehört wohl auch sich festzulegen, ob Energie, welche vom Menschen in Bewegung gebracht, zur Schöpfung/Natur(Gesetze) gehört oder ausserhalb des Universums zu rechnen ist . Wie will ich “RICHTIG rechnen”, wenn ich die Grenzen des Universums (seine Geometrie) unvollständig beschreibe.
    Die Konstante “0” beschreibt, das mehrere Energiezustände in der Summe einen energiearmen Zustand einnehmen. Der statische Zustand der Gesamtmenge an Sandkörnern im Universum ist ein Beispiel für die Konstamte “1”.

    E=mc2 beschreibt die Wechselwirkung zwischen “0” und “1”. 🙂

  52. #52 Robert
    12. Oktober 2016

    Erik,
    die ganzen Zahlen hat der liebe Gott gemacht: dahinter steckt der Gedanke, dass alle Materie als Teil undTeilchen gedacht werden kann. Und damit wird die Natur für die Mathematik zugänglich.
    Richtig rechen: Das ist doch der Vorteil der Mathematik. Innerhalb der mathematischen Regeln kann man nur richtig rechnen.
    Die Physik überprüft das Ergebnis mit einem Versuch. Wenn die Ergebnisse gleich sind, dann ist das der große Augenblick, wovon alle Wissenschaftler träumen. Kopernikus, Galilei, Newton, Einstein.
    Außerhalb des Universums: Jetzt muss man definieren, was das Universum sein soll, ob es endet, ob es unendlich ist. Gehören zum Universum auch unsere Gefühle und Gedanken, also auch die, die ich im Agenblick gerade habe? Sonst reden wir aneinander vorbei.
    Im weitesten Sinne ist E = m x c² auch durch 0 und 1 darstellbar. (war das so gemeint?)

  53. #53 MartinB
    12. Oktober 2016

    @alle
    Da die Diskussion hier langsam aber sicher immer abstruser wird und sich immer mehr vom Thema entfernt, bitte ich darum, dass ihr euch vielleicht doch anderswo austauscht – Irgendwelche Phantasien, ob das Universum vielleicht doch vom großen grünen Arkelanfall ausgeniest wurde, haben mit Wissenschaft nichts zu tun. Sucht euch doch ein Forum; alternativ dürft ihr mir auch ne mail schreiben, dann leite ich eure mailadresse an die des jeweils anderen weiter.

  54. #54 erik||e oder wie auch immer . . . ..
    13. Oktober 2016

    @MartinB
    “– Irgendwelche Phantasien, ob das Universum vielleicht doch vom großen grünen Arkelanfall ausgeniest wurde, haben mit Wissenschaft nichts zu tun.”

    . . . .. konnte beim erneuten Lesen der Kommentare zu diesem Thema keine OT-Beispiele entdecken. Ihre Vermutung des Abdriftens in OT-Themen kann ich nicht bestätigen. Was sie allen sagen wollten habe ich sicherlich verstanden.
    Wissenschaft schöpft aus dem Ozean des Unwissens. Sie ist nachhaltig mit einem solchen verbunden. Ein See kann “umkippen” und alles Leben in ihm zerstören. Wie gestaltet sich unser Leben, wenn der Ozean der Unwissenheit “umkippt”? . . . ..

  55. #55 Hans-Werner Joswig
    13. Oktober 2016

    Es bleibt einem hier machmal nichts weiter übrig, auf abweichende ausuferne Kommentare ebenso zu antworten. Auf Ideen wird überhaupt nicht reagiert, auch wenn man bereit ist jede Idee oder jeden neuen Gedankengang mit historischen Experimenten und Fakten zu untermauern.

    Insbeondere nicht, wenn man zu schnell das Wort Troll gebraucht muss man sich nicht wundern das auch trollige Kommentare kommen.

    Selbst in der Annahme, das sich einiges als falsch heraussstellen könnte, nach dem sog. Standartmodell dem Kletterbaum der Physik,so ist nur eine geringer Bruchteil der Physik bekannt.

    Trolle haben unser Wissen vermehrt und nicht schulbuchweise Physiker. Allein der Dialog schafft kreative Momente im Denken. Auch das ist was wert.

    Daran haben aber die wenigsten Beteiligten Schuld. Wer nichts weiter als Schulbuchweisheiten verbreiten kann, der soll sich einem Wettberwerb von Schulbuchphysik bereiliegen. Eine solche Plattform hätte bei anderer Oberaufsicht kerative Elemente die eine Diskussion anregt. Diese Chance wurde von dem Betreiber überhaupt nicht wahrgenommen. Es ist klar, das hier keiner mehr wagt über Physik oder das Titelthema zu sprechen.

  56. #56 Hans-Werner Joswig
    13. Oktober 2016

    Im Übrigen was hat mit Wissenschaft zu tun?

    Nicht das Ergebnisse der Physik ohne Tenor zietiert werden .

    t Wissen schaffen können nur “Trolle” .
    Nicht aber leute die mit bereits erkanntem Wissen andere maßregeln wollen.

  57. #57 Alderamin
    13. Oktober 2016

    @HWJ

    Trolle haben unser Wissen vermehrt und nicht schulbuchweise Physiker.

    Ach? Wer der z.B. konkret? Und was ist Deine Definition von “Troll”?

  58. #58 MartinB
    13. Oktober 2016

    @Hans-Werner
    Das oben war eine klare Bitte, hier nicht mehr Dinge zu diskutieren, die hier nicht hergehören.

    “Allein der Dialog schafft kreative Momente im Denken”
    Nein, manchmal ist der “Dialog” auch nur eine kräftezehrende Sinnlosigkeit, wenn das Gegenüber argumentresistent ist.

  59. #59 H. Joswig
    13. Oktober 2016

    MatinB@
    Ja so habe ich mir das vorgestellt. Aber dann halte dich daran . Denn du bist der Haupinitiator der Sinnlosigkeit weil du der Meinung bist das nur dein Standartwissen hier diskutiert werden darf. Ich kann nur staunen wie falsch du solche Plattformen verstehst.

  60. #60 MartinB
    13. Oktober 2016

    @H.Joswig
    ” Ich kann nur staunen wie falsch du solche Plattformen verstehst.”
    ROFL: Das hier ist keine “Plattform”, sondern ein Blog:
    https://de.wikipedia.org/wiki/Blog
    Mein Blog, um genau zu sein. Deswegen darf ich auch sagen, was ich hier gern diskutieren möchte und was nicht – mein Blog, meine Regeln, wem’s nicht passt, kann sich anderswo einen Platz im Internet suchen.

  61. #61 H. Joswig
    13. Oktober 2016

    MartinB

    Klick mal an. Man lernt nie aus

    https://bloggen24.com/wo-bloggen/blog-platform/

    Vielleicht hast du bemerkt das bei deinem einsamen blog fast ein Jahr lang Pause war?

    17.11.2015 bis 30.09.2016 war hier TOTE HOSE

    Erst am 30. September 2016 #20 habe ich eine Frage gestellt wegen der Entfernung von Galaxien die soweit entfernt sind das sie nach der Theorie nicht da sein können.

    Das passte genau zumThema da ich der Meinung bin das die beschleunigte Expansion eine erweiterte Variante der ART ist.

    Schau mal rein wie interessant eine Diskussion im Spektrum der Wissenschaft sein kann. Vieleicht schaffst du das auch? Ich habe da auch ein bisschen mitgemacht.

    https://scilogs.spektrum.de/quantenwelt/gravitation-was-kruemmt-den-raum/

    Ich habe 17 Beiträge in DEINEM BLOG geschrieben von #20 bis Nr. #59

    #20, #21, #24, #28 ,#30, #32, #33, #35#37, #39, #40, #49, #50, #55, #56,#59

    Mit meinen Beitägen gab es auf einmal eine Diskussion. Es kam ein Dialog zustande und Herr MartinB kritisiert was das Zeug hält das inzwischen keiner mehr Lust hat sich dem Thema zu widmen. Grund ist sehr profan wenn nicht mehr wie einfach.

    Schade .

  62. #62 MartinB
    13. Oktober 2016

    @ H.Joswig
    Eine Blog-Plattform ist kein Blog, sondern eine Plattform für Blogs. scienceblogs ist eine Blog-Plattform, Hier wohnen Drachen ist ein Blog.

    “17.11.2015 bis 30.09.2016 war hier TOTE HOSE”
    Ja, erstaunlich. Ich habe in den letzten 6 Jahren fast 500 Artikel geschrieben, und es wird nicht ständig bei allen diskutiert.
    Und? Werden deine Kommentare dadurch irgendwie besser oder sinnvoller, nur weil es die einzigen sind?

    Und wenn du drüben bei den scilogs toll diskutieren kannst, dann tu das doch – niemabd zwingt dich, hier zu posten.

    Noch weitere sinnlose Meta-Kommentare deinerseits sind unerwünscht. (Mein Blog, meine Regeln, siehe oben.)

  63. #63 H. Joswig
    13. Oktober 2016

    Schau einfach mal rein. Ich habe auf Scilogs nicht gezählt aber es waren ca 70 im Dialog. Wenn keine Ideen und Meineungen ausgetauscht werden fehlt das Wesentliche. Das SciLog hat ein hohes Niveou und man wird schneller verstanden.

  64. #64 Alderamin
    13. Oktober 2016

    Hihi, auf Scilogs lässt man ihn halt meist unkommentiert reden. Oder veräppelt ihn mit der “Leichtkraft” 🙂

  65. #65 Hans-Werner Joswig
    14. Oktober 2016

    Alderamin
    Ich weiß nicht ob du dich in Scilogs zurechtfinden würdest mit deinen zusammengewürfelten Googlefragmenten wenn man sich das nur raussucht ohne zu verstehen dann ist das nichts. “Der Raum wächst” Wenn schon, warum? . Ich fand die vielen sachlichen Antworten Scilogs sehr gut. Ich habe auch positiv aufgenommen, dass du wenigstens versuchst dich zu informieren. Nennt sich Informatiker. Programmieren kann ich auch. Aber das habe ich nur für den besseren Ablauf in meinem Betrieb benötigt, weil käufliche Programme meist großer Mist sind.

  66. #66 Spritkopf
    14. Oktober 2016

    Ob ich wohl noch den Tag erleben werde, an dem auf der Fähre zur Dunning-Kruger-Insel keine Plätze mehr frei sind?.

  67. #67 rolak
    14. Oktober 2016

    keine Plätze mehr frei

    Dazu wird es nicht kommen, Spritkopf, das Schiffchen hat denselben Erbauer wie Hilberts Hotel.

  68. #68 Spritkopf
    14. Oktober 2016

    Sowas in der Art habe ich befürchtet, rolak.

  69. #69 Herr Senf
    14. Oktober 2016

    HWJ hat wohl die Angewohnheit Uralt-Blogs “aufzumischen”.
    Da das Interesse bei den Mitlesern schon abgekühlt sein dürfte,
    gibt es entsprechend wenig Gegenwind, das ist keine Zustimmung.
    “… Mit meinen Beitägen gab es auf einmal eine Diskussion …”
    Nein, einige haben sich um die Klarstellung von Unfug bemüht.

  70. #70 H. Joswig
    14. Oktober 2016

    Ich bin ganz bescheiden und stelle einfach mal ne Frage. Kann mir mal einer erklären wie das Higgsteilchen funktioniert? Ich vertehe nicht was der Higgs sich dabei dachte, Aber bitte so einfach wie möglich. Also so in etwa:. Das Higgs hält sich an der Vakuumenrgie fest und vermittelt damit eine Bremse für die Masse die dann ihre Eigenschaften erhält. Also nicht so weil das ja falsch sein könnte aber in etwa so weil das ja auch ohne Higgs ginge.Was ich bis jetzt gelen habe war war Nonsens.

  71. #71 Schlotti
    15. Oktober 2016

    @Hans-Werner Joswig:

    Ich bin ganz bescheiden und stelle einfach mal ne Frage. Kann mir mal einer erklären wie das Higgsteilchen funktioniert? Ich vertehe nicht was der Higgs sich dabei dachte, Aber bitte so einfach wie möglich.

    Bezugnehmend auf Alderamins Beitrag

    Hihi, auf Scilogs lässt man ihn halt meist unkommentiert reden. Oder veräppelt ihn mit der “Leichtkraft” 🙂

    möchte ich Sie auf die sog. Dunkelgeschindigkeit aufmerksam machen.

    Für die Dunkelgeschwindigkeit lässt sich ohne weiteres nachweisen, dass sie größer als Lichtgeschwindigkeit sein muss.

    Weil für jeden beliebigen Punkt im Universum tatsächlich gilt, dass – immer wenn das Licht ankommt – die Dunkelheit schon weg ist. Woraus folgt, dass die Lichtgeschwindigkeit nicht die absolut höchstmögliche Geschwindigkeit sein kann. Sondern statt dessen die Dunkelgeschwindigkeit immer höher als die Lichtgeschwindigkeit ist.

    Damit ist nachgewiesen, dass die Prämisse, dass es keine höhere Geschwindigkeit grösser Lichtgeschwindigkeit geben könne, falsch ist.

    Woraus dann natürlich auch folgt, dass es keine Äquivalenz zwischen Energie und Masse geben muss.

    Also ein Higgsboson, oder Higgsfeld, gar nicht erst hätte eingeführt werden müssen.

    Ihre Frage bedarf also keiner Antwort, weil Ihre Frage impliziert, das die Voraussetzungen für die Existenz von “Higgsteilchen” existieren.

    Diese Voraussetzungen sind jedoch, wie soeben gezeigt, nicht gegeben.

    Deshalb können “Higgsteilchen”, wie Sie sie zu nennen pflegen, auch nicht Bestandteil eines ernsthaften wissenschaftlichen Disputs, worauf Sie ja so großen Wert legen, sein.

    Sie haben also vollständig recht, wenn Sie konstatieren, diese durchaus komplizierte Materie nicht zu verstehen. Die Gegenheiten in der Natur haben so einfach durchschaubar zu sein, dass sie auch Ihnen einleuchten. Und wenn Ihnen etwas nicht sofort einleuchtet ist es halt die Natur, die irgendwie nicht funktioniert.

    Es kann tatsächlich nicht sein, dass es real existierende Zusammenhänge in der Natur gibt, die sich nicht sofort jedem Laien erschließen.

  72. #72 erik||e oder wie auch immer . . . ..
    15. Oktober 2016

    @MartinB
    “Mein Blog, um genau zu sein. Deswegen darf ich auch sagen, was ich hier gern diskutieren möchte und was nicht – mein Blog, meine Regeln, wem’s nicht passt, kann …”

    . . . .. kann sich entscheiden, präziser: entscheidet sich was er tun wird. Entscheidungen und freier Wille haben ihre Grundlagen im Verstehen von Eigentumsverhältnissen. Vielzählig diskutiert in einem der meistbesuchte Blogthemen. Sie suchen nach einer vollständigen, erfüllenden Antwort. Ich finde Antworten auf ihrem Blog . . . .. ein wundervoller Blog.
    Ich habe einmal meine Ehefrau jemanden mit den Worten: “Meine Frau.” vorgestellt. Stellen sie sich einmal die Entrüstung einer PhysikerIn vor: ” IIICHHH BIIIIN niichhht DEINE Frau!” . . . .. ein weiteres bestbesetztes Thema auf diesem, Ihrem schönen Blog. Es ist eine schöne Frau, welche ich nicht entsprechend vorgestellt habe. Wo mein Verstand mich nicht führt, lerne ich aus Konflikten.
    Ihr Blog heisst “Hier wohnen Drachen”. Dort wo die eigenen Grenzen sichtbar werden, dort überschreiten Drachen diese Grenze. Selber hat man keine Erfahrungen sammeln können von diesem Ort, der hinter den eigenen Grenzen liegt . . . ..

    Wenn ich mittels des Verstandes die Grenzen des Universums erkunde/beschreibe, dann muss ich dieses Wissen nicht durch Konflikte lernen . . . ..
    . . . .. wie schon gesagt, Sie haben einen inspirierenden, wunderbaren und schönen PhysikerInen-Blog. Danke:)

  73. #73 MartinB
    15. Oktober 2016

    @alle
    Ich stampf jetzt mal mit dem Fuß auf. Bitte mit den sinnlosen Meta-Diskussionen, Veralberungen etc. aufhören.

    @Hans-Werner Joswig
    Es gibt hier veile Artikel zum Higgs-teilchen. Du wirst sie allerdings nicht verstehen können, da es dir an der Bereitschaft mangelt, deine festgefahrenen Ideen zu hinterfragen.

    So, alles was jetzt hier noch off-topic kommt, wird gelöscht.

  74. #74 H. Joswig
    15. Oktober 2016

    So, ich habe die Nase voll von deinem faktenfreien Geschwafel.
    Martin B

  75. #75 H. Joswig
    17. Oktober 2016

    MartinB
    Na bitte es geht doch .
    Zitat MartinB zur 11- dimensionalen Stringtheorie

    27. Juni 2009

    “Es gibt immer noch keine Vorhersagen, die durch Beobachtungen überprüft werden können.”
    Doch eine – sie ist nur leider falsch und muss wegerklärt werden: Der Raum müsste 10 (oder 11 oder 26) Dimensionen haben…

  76. #76 H. Joswig
    17. Oktober 2016

    Also ich wollte sagen die Aussage ist gut. Damit nun nix falsch wieder verstanden wird.

  77. #77 MartinB
    18. Oktober 2016

    @H. Joswig
    Ist ja toll. Du findest einen Satz von mir gut. Das war jetzt wirklich wichtig für mich, denn auf deine erfahrungsgemäß überaus qualifizierte Meinung lege ich auf meinem Blog besonderen Wert.
    [Achtung: Dieser Kommentar wurde in einem ironieverarbeitenden Betrieb hergestellt und kann deswegen Spuren von Sarkasmus enthalten.]

  78. #78 Hans-Werner Joswig
    18. Oktober 2016

    MartinB
    Ja da kämpft man verzeifelt mit seinem Unterbewußtsein und möchte sarkastisch sein anstatt über Physik zu sprechnen.

  79. […] die Raumkrümmung mit einem Gummituch veranschaulicht (auch wenn das sehr problematisch ist, siehe hier und […]

  80. #80 Joswig
    4. Januar 2020

    Warum das Universum beschleunigt expandiert!
    Unser kompliziertes physikalisches Weltbild
    ist sehr beschränkt verwertbar um das Universum
    zu verstehen. Theorien müssen leider, immer
    aus dem Standartmodell abgeleitet werden.
    Das führt zu Fehlern.

    Aber wir haben Anhaltspunkte welche uns zeigen
    was wirklich im Universum passiert.

    Ich behaupte, dass die beschleunigte Expansion des
    Universums völlig kräftefrei erfolgt. Es gibt keine
    dunkle Energie. Man braucht sie nicht zu suchen.

    Wir wissen alle, dass die Zeit im Weltraum
    schneller verläuft wie auf der Erde (GPS-Satellit).

    Die Zeitdilatation zwischen Satelliten
    Und Erdoberfläche ist der Schlüssel zum
    Verständnis. Das Funktionsprinzip ist einfach.

    Je weiter ein Körper von Gravitationsfeldern
    entfernt ist umso schneller vergeht die Zeit
    und wir messen höhere Geschwindigkeiten.
    Das ist ein Effekt der Allgemeinen Relativitäts-
    Theorie (ART nicht der SRT) Massenzuwachs
    gibt es nicht obwohl die galaktische Materie
    beschleunigt auseinander strebt.

    Warum hat Einsteins Lambda die Physiker
    verunsichert? Wegen der nicht aufzufindenden
    dunklen Energie? Ja gut, die gibt es nicht.

    Der schnellere Zeitverlauf im Weltenraum ist
    kräftefrei. Wenn es in dem Universum
    Zeitstrukturen gibt, dann ist der Raumzeitgradient
    Weltraum-Erde ein greifbarer Beleg für die
    kräftefreie beschleunigte Expansion des
    Universums. Der Effekt der Zeitdilatation im
    GPS-Satelliten muss technisch ausgeglichen
    werden.

    Die Zeitdilatation im Satelliten zur Erdoberfläche
    ist sehr klein im Gegensatz zu der gravitativen
    Zeitdilatation der Expansion des Universums.
    Aber das Prinzip ist das Gleiche. Es ist zur
    Herleitung einer kräftefreien, beschleunigten
    Expansion des Universums bestens geeignet.

    Hans-Werner Joswig

  81. #81 MartinB
    4. Januar 2020

    @Hans-Werner
    Siehe meine Kommentare #53, #58 etc.
    Nein, das hier ist nicht das “Ich diskutiere abstruse-Physikvorstellungen”-Forum.

  82. #82 Frank Zwielich
    Herne
    13. März 2021

    @MartinB
    Du hast das Gummituch-Modell einfach anders verstanden, als es gemeint ist. Du schreibst hier seitenlang über deine Interpretation des Modells als Newtonscher Potential-Trichter. Natürlich KANN man das Modell auch so interpretieren — aber so war es im Zusammenhang mit der ART eben nie gedacht. Das Gummituch-Modell soll vielmehr die metrischen Verhältnisse in der Schwarzschild-Raumzeit rund um eine kugelsymmetrische Massenverteilung darstellen — und das tut es auch. In keinem Lehrbuch wird behauptet, dass damit Gravitationskräfte korrekt beschrieben werden. Das wäre ja auch widersinnig, weil man sich in der ART vom Konzept einer Gravitationskraft verabschiedet hat und die Trajektorien von Teilchen stattdessen als Geodäten in einer gekrümmten Raumzeit beschrieben werden. Vergiss am besten, dass das Gummituch im Fernsehen notwendigerweise im Schwerefeld der Erde aufgebaut wird. Es könnte ebensogut in einer Raumstation unter den Bedingungen der Schwerelosigkeit aufgebaut werden. Dabei müsste dann die zentrale Kugel z.B. mit einer Stange in das Gummituch gedrückt werden, um die Delle zu erzeugen. Übrigens behauptet auch niemand, dass sich das Gummituch dabei exakt so verzerrt, wie dies in der Schwarzschild-Geometrie der Fall ist. Es geht nur um eine prinzipielle Veranschaulichung. Man sieht dabei zum Beispiel folgendes: Wenn man sich auf dem Gummituch z.B. um 5 cm nach außen bewegt, so ist der Umfang des Kreises, auf dem man landet, nicht 2*pi*5 cm größer als der Umfang des Startkreises sondern kleiner.
    Ich finde es übrigens schon ziemlich anmaßend, “das Märchen vom Gummituch” zu titeln, wenn man den Sinn des Modells einfach nur falsch verstanden hat.

  83. #83 MartinB
    14. März 2021

    @Frank
    Aber der Punkt ist, dass die prinzipielle Veranschaulichung falsch ist. Die Bahnen der Planeten werden eben nicht durch die Krümmung des Raums beschrieben. Dass der Umfang eines Kreises und der Radius nicht im Verhältnis von 2 pi stehen, hat mit den Planetenbahnen nahezu nichts zu tun (es hat einen Einfluss auf die Periheldrehung).
    Die Planetenbahnen werden durch die Veränderung des Zeitablaufs bestimmt – tatsächlich kann man, wenn man die Raumkrümung vernachlässigt und annimmt, alle Geschwindigkeiten sind klein gegen c, exakt das Newtonsche Gravitationsgesetz ableiten, mit der Raumkrümmung dagegen nicht.

    Unter Schwerelosigkeit würde das Gummituch übrigens nicht funktionieren – warum sollten die Kugeln da schneller werden, wenn sie in eine Delle laufen?

    Das gummituch suggeriert, dass der verzerrte Raum für die Gravitation verantwortlich ist, und das ist nun mal falsch. Deshalb bleibe ich bei “Märchen”.