Allgemeine Relativitätstheorie: Keine Geheimwissenschaft | Seite 2 | Astronomie.de - Der Treffpunkt für Astronomie

Allgemeine Relativitätstheorie: Keine Geheimwissenschaft

Demokrat

Aktives Mitglied
Und ich hatte schon die Hoffnung du meinst das ernst.... :(

Nein, uwebus hat das rhetorisch gemeint. Er will von den Leuten, die er für zu dumm hält, ihn zu verstehen, dass sie die Physik ändern, wozu sie dann offenbar plötzlich imstande sein sollten. Deshalb kommt es zu keiner Lösung, denn das sind einander ausschließende Bedingungen. :coffee:

Ich glaube, uwebus versteht MEINEN Beitrag #21 nicht. Ich sollte vielleicht jetzt 3 Jahre mit ihm darüber diskutieren, warum zum Teufel er nicht meinen Beitrag #21 versteht. Hier habe ich es doch GANZ KLAR gesagt, wo das Problem ist. Tja...

lg
Niki
 

Demokrat

Aktives Mitglied
für mich ist es schon Esoterik, wenn jemand der Begriff RaumZeit verwendet.

Ah, danke uwebus, das ist wohl bereits das gefühlte 950. Mal, dass Du uns das jetzt mitteilst. Du schreibst seit Wochen stets dieselben 10 Sätze. Es ist der Physik aber herzlich egal, dass Du nicht damit zurechtkommst... :coffee: und langsam möchte ich Dir sagen, dass das wahrscheinlich nicht unser und auch nicht mein Problem ist... es scheint ganz allein DEIN Problem zu sein.

Könntest Du vielleicht lernen, damit zu leben, ohne es hier endlos zu wiederholen?

lg
Niki
 

holger_merlitz

Mitglied
Und ich habe Uwe auch schon mal geschrieben: Es ist SEIN Problem und nicht unser Problem, dass er sich völlig unverständlich ausdrückt. "Keiner versteht mich!" :cry:

Gruß
Wolfgang

Das Problem ist, dass Uwe die Relativitätstheorie nicht einmal in Ansätzen versteht. Eine von ihm vorgeschlagene Partitionierung des Raumes in kleine Volumeneinheiten wäre nicht Lorentz-invariant: Das Volumen solch einer Parzelle wäre von meinem Bewegungszustand abhängig: Bewege ich mich relativ zum Ruhesystem dieser Parzellen, so wären diese in Bewegungsrichtung zusammen gestaucht. Da ja wohl manche physikalische Konstante von Größe und Form solch einer Parzelle abhängen muss (wenn nicht, dann wären diese Parzellen ohnehin überflüssig!), ist es mir jetzt möglich, meine Geschwindigkeit relativ zu dieser Raumstruktur zu bestimmen - ein Widerspruch zum Relativitätsprinzip, Punkt 2 aus meinem Eingangsbeitrag. Die komplette Relativitätstheorie wäre damit obsolet. Alle Präzisionsmessungen deuten darauf hin, dass Uwes Vorschlag nicht umsetzbar ist.

Eine sehr viel raffiniertere Quantisierung der Raumzeit auf Skalen der Planck-Länge und der Planck-Zeit hat man übrigens probiert. Diese würde, wie von Peter erwähnt, zu einer Dispersion des Lichts führen, die ebenfalls nicht beobachtet wurde.

Von Photonen, die angeblich ihre Temperatur an die Umgebung anpassen, reden wir hier lieber gar nicht. Wenn das so wäre, müssten wir von allen Lichtquellen thermische Photonen empfangen, die der Verteilung der Planckschen Strahlungsformel genügen. Das wäre das Ende jeder Spektroskopie.

Viele Grüße,
Holger
 

uwebus

Mitglied
Von Photonen, die angeblich ihre Temperatur an die Umgebung anpassen, reden wir hier lieber gar nicht. Wenn das so wäre, müssten wir von allen Lichtquellen thermische Photonen empfangen, die der Verteilung der Planckschen Strahlungsformel genügen. Das wäre das Ende jeder Spektroskopie.

Viele Grüße,
Holger


Holger, du mißt zwei Photonen, beide haben die gleiche Frequenz.

Photon A kommt von der Sonne, Photon B aus den Tiefen des Raumes von einer Lichtquelle, die angeblich aufgrund der UIniversumsexpansion rotverschoben ist.

Also zwei gleiche Photonen, wobei Photon B mal energiereicher war. Wo ist denn die Energiedifferenz geblieben?
 

holger_merlitz

Mitglied
Diese Frage führt zur Thermodynamik des Universums. Wenn ein Photon die Strecke L durchquert, und in derselben Zeit diese Strecke auf 2L gedehnt wird, dann hat die Wellenlänge des Photons sich verdoppelt und dessen Energie hat sich halbiert. Astronomen sprechen auch von der Rotverschiebung z, wo z = R0/R -1. Hier ist R0 der Skalenfaktor des Universums zum Zeitpunkt der Messung, und R der Skalenfaktor zum Zeitpunkt der Emission des Photons. Da in unserem Beispiel R0/R = 2, beträgt die Rotverschiebung des Photons z = 1.

Gut, jetzt kommt zur Demonstration ein einfaches Modell: Ein Universum, das nur aus einem Photonengas besteht. Wir denken uns einen begrenzten Abschnitt dieses Universums, etwa einen Würfel der Kantenlänge L. Expandiert das Universum um den Faktor 2, so wächst auch unser gedachter Würfel in jeder Richtung um den selben Skalenfaktor mit, dessen Volmen also um den Faktor 8. Es kommt zu keinen Energieaustausch zwischen Würfel und Umgebung (die ja ebenfalls mit expandiert), man kann daher diesen Würfel auch als Teil eines isolierten Systems betrachten, das adiabatisch expandiert. Die Thermodynamik erfordert dann, dass während dieses Prozesses, also einer adiabatischen Expansion, die Beziehung

dE + P*dV = 0

gilt. Hier ist E die Gesamtenergie des Photonengases in der Box , dE dessen Energieänderung, P dessen Druck (der Strahlungsdruck) und dV die Volumenänderung. Expandiert das Universum, so nimmt dessen Volumen zu (dV > 0) und die Energie ab (dE < 0). Diese kleine Rechnung gilt nicht nur für unsere kleine Beispielbox, sondern gleichermaßen für alle anderen Teile des Universums: Beim Expandieren verliert es Energie, bei der Kontraktion gewinnt es Energie. Die Energie ist während der Expansion also nicht erhalten, da der Strahlungsdruck P > 0 ist und gemäß der Thermodynamik nur die Summe dE + P*dV konstant sein darf.

Ähnliche Rechnungen gelten natürlich auch für thermische Gaswolken, die aus Atomen/Molekülen bestehen - sie kühlen ab bei der Ausdehnung. Deswegen war das Universum in seinem Frühstadium extrem heiß, wie wir aus der kosmischen Hintergrundstrahlung wissen, oder auch aus der Zusammensetzung der primordialen Gaswolken (Nukleosynthese im frühen, heißen Universum).

Eine globale Energieerhaltung, wie wir sie für begrenzte, isolierte Systeme kennen, gilt für das Universum, das keine Begrenzung hat, nicht! Während also ein Arbeitsgas in einem Zylinder, das sich adiabatisch ausdehnt, die Volumenarbeit P*dV über den beweglichen Stempel an der Umgebung verrichtet, und man dann sagen kann: Das Arbeitsgas verliert Energie dE, es leistet aber an der Umgebung die Arbeit p*dV, so dass die Gesamtenergie erhalten ist, kann das Photonengas in einem Universum keine Arbeit an einer Umgebung leisten (es gibt keinen Stempel, der sich in ein Nachbaruniversum ausdehnt!). In einem unbegrenzten System ist daher die Energieerhaltung während einer Expansion nicht erfüllbar!

Viele Grüße,
Holger
 

AstroPZ

Mitglied
Vielen, vielen Dank für die Beiträge von zB @holger_merlitz oder @Demokrat und auch andere.
Das ist so wohltuend wenn man neben dem esoterischen Nicht-Wissen so etwas wissenschaftlich Überprüfbares lesen darf.

Gruß

PS: Ganz schlimm sind ja auch manche Diskussionen in "Astronomie alternativ" ;)
 

47Tau

Mitglied
...immerhin hat ER sich wieder zurück ins reguläre naturwissenschaftliche Forum gearbeitet, muahaha.
:cool:
 
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