Aruna |
Verfasst am: 10. Aug 2021 04:31 Titel: |
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Fragensteller42 hat Folgendes geschrieben: | Meine Frage: Wie hoch ist der Druck im Weltall? Höher oder niedriger als auf der Erde? Und weshalb müssen Raumschiffe dann so gut geschützt sein, wenn in ihrem Inneren doch der gleiche Druck wie auf der Erde herrscht?
| Aufgrund Deiner Fragen gehe mal davon aus, dass Du mit Druck so etwas wie Gas- oder Luftdruck meinst. Das wurde Dir ja von Ich schon teilweise beantwortet: Dieser Druck ist im Weltraum sehr viel niedriger. Was Du mit "gut geschützt" meinst, ist etwas unklar, aber wenn im inneren der Raumschiffe der gleiche Druck wie auf der Erde herrscht und außen so gut wie keiner, dann kann man sich vorstellen, dass die Luft im Inneren bestrebt ist, das Raumschiff zu verlassen, das möchte man aus naheliegenden Gründen verhindern, eben damit der Druck im Raumschiff ungefähr so bleibt, wie auf der Erde.
Fragensteller42 hat Folgendes geschrieben: | Wie hoch ist die Dichte im Vakuum des Weltalls? Nimmt sie zu oder ab? Bei Wärme nimmt doch die Dichte zu... ergo nimmt sie im All ab?
| Inwiefern nimmt bei Wärme die Dichte zu? Was ist mit "bei Wärme" gemeint? Erwärmung, also Wärmezufuhr? Wenn mit Dichte Masse pro Volumen gemeint ist, dann dehnen sich viele Stoffe bei Wärmezufuhr aus, wodurch die gleiche Masse über mehr Volumen verteilt wird und die Dichte abnimmt. Wasser fällst da in einem bestimmten Temperaturbereich aus dem Rahmen und zeigt eine sogenannte "Dichteanomalie": das hat seine größte Dichte bei ca. 4° C, d.h. die gleiche Menge Wasser nimmt bei 4° C das geringste Volumen ein und wenn man es von dort erwärmt oder abkühlt, dehnt es sich aus. Wenn man es unter 0°C abkühlt und es gefriert, dehnt es sich noch mal aus: Das führt dann dazu, dass Eis, also gefrorenes Wasser, weniger dicht (Umgangssprachlich "leichter") ist, als flüssige Wasser und ein See nicht von unten nach oben zufriert, sondern sich eine Eisschicht an der Oberfläche bildet, während am Grund des Sees, so er tief genug ist, dass er nicht ganz zufriert, das dichteste Wasser ist, eben das mit vier Grad. Siehe z.B. dieses Video, in dem auch erklärt wird, dass das eben eher nicht normal ist, dass die Dichte mit Erwärmung zu nimmt: https://www.youtube.com/watch?v=A5ct2BVVoIU
Fragensteller42 hat Folgendes geschrieben: | Aus was besteht eigentlich das Vakuum? Es kann doch nicht "Nichts" sein, aus irgendwas MUSS es doch bestehen...
| Wenn Du nach dem Vakuum fragst, dann meinst Du wohl zunächst ein existierendes, und kein gedachtes, Du sprichts ja oben vom "Vakuum des Weltraums". Das wurde ja hier auch schon teilweise beantwortet, da schwirren noch vereinzelt Wasserstoffatome rum. Außerdem sehen wir ja Sterne, die weit weg ist, d.h. da ist auch Licht und andere Strahlung. Von der Sonne, die immerhin ca. 150 Millionen Kilometer entfernt ist, kommt hier noch ein Teil vom Sonnenwind an, das sind geladene Teilchen, vor denen uns glücklicherweise das Erdmagnetfeld schützt. Außer der Strahlung, die von anderen Himmelskörpern kommt, gibt es noch die kosmische Hintergrundstrahlung, die das ganze Weltall relativ gleichmäßig erfüllt und auf den Urknall zurück geführt wird. Dann sind da Felder, wie klassisch das Gravitationsfeld... Und irgendwann hat man festgestellt, dass sich Galaxien nicht so bewegen, wie man es aufgrund der sichtbaren Materie erwarten würde und hat daher noch eben "dunkle Materie" angenommen, von dem man allerdings meines Wissens nicht weiß, was das genau ist, außer, dass deren Masse die Beobachtung erklärt. Dann hat man auch noch festgestellt, dass sich das Universum beschleunigt, also immer schneller, ausdehnt, und nimmt daher die Existenz einer "dunklen Energie" an, von der man IMO auch nicht wirklich weiß, was das eigentlich ist.... Aber in Bezug auf ein technisches Vakuum, also den Versuch, einen Raum möglichst frei von Gas zu bekommen, ist der Weltraum ziemlich leer. Siehe Wikipedia:
Zitat: | Begriffsklärungen In der Umgangssprache wird das Wort Vakuum für einen weitgehend luftleeren Raum genutzt. (Bei der Vakuumverpackung („Vakuumierung“) wird jedoch im Allgemeinen nicht einmal ein Grobvakuum erreicht.) Technik und Experimentalphysik verwenden den Ausdruck ebenfalls in diesem Sinne: Vakuum bezeichnet den Zustand eines Gases in einem Volumen bei einem Druck, der deutlich geringer ist als der Atmosphärendruck bei Normalbedingungen. Je nach dem herrschenden Restdruck spricht man von Grobvakuum, Feinvakuum, Hoch- oder Ultrahochvakuum. „Vakuum heißt der Zustand eines Gases, wenn in einem Behälter der Druck des Gases und damit die Teilchenzahldichte niedriger ist als außerhalb oder wenn der Druck des Gases niedriger ist als 300 mbar, d. h. kleiner als der niedrigste auf der Erdoberfläche vorkommende Atmosphärendruck“ – DIN 28400 Teil 1 (Mai 1990): Vakuumtechnik; Benennungen und Definitionen; Allgemeine Benennungen. | https://de.wikipedia.org/wiki/Vakuum#Begriffskl%C3%A4rungen dieser Satz:
Fragensteller42 hat Folgendes geschrieben: | Es kann doch nicht "Nichts" sein, aus irgendwas MUSS es doch bestehen...
| Scheint mehr theoretischer bzw. philosophischer Natur, und lenkt die Frage um in eine nach der grundsätzlichen Möglichkeit der Existenz des Nichts bzw. zunächst: wie leer kann man etwas (Raum und Zeit) bekommen. Hier ein längerer Artikel von Henning Genz, der auch ein Buch drüber geschrieben hat: https://www.spektrum.de/lexikon/physik/vakuum/15034
Zitat: | Eine der ältesten naturwissenschaftlichen Fragen, die noch heute die Physik beschäftigen, ist die nach dem leeren Raum. Ist der Raum mit einer Bühne vergleichbar, auf der Dinge auftreten können, aber nicht müssen? Und kann der Raum, unbeeinflußt von den Dingen, die in ihm auftreten, immer derselbe sein? Die Antwort der Physik auf beide Fragen ist ein klares Nein. Die Quantenmechanik läßt einen im Wortsinn leeren Raum nicht zu, und nach Auskunft der Allgemeinen Relativitätstheorie wird der Raum durch die in ihn eingebrachten Dinge beeinflußt, nämlich gekrümmt. Die endgültige Antwort auf die Frage nach der Natur eines Raumes, der so leer ist wie mit den Naturgesetzen vereinbar, steht aber noch aus. Denn sie kann nur eine Theorie geben, die Quantenmechanik und Allgemeine Relativitätstheorie vereinigt – und eine solche, sowohl konsistente, als auch experimentell im Detail überprüfte Theorie gibt es bis heute nicht. | Der Artikel ist schon etwas älter, aber ich meine - man möge mich korrigieren, wenn ich falsch liege - für eine solche Theorie gibt es zwar Kandidaten bzw. Ansätze, aber noch kein endgültiges Ergebnis. (die Interpretation der in dem Artikel erwähnten Quantenfluktuationen als "virtuelle Teilchen" ist übrigens mit Vorsicht zu genießen) Aber die Frage nach dem Nichts geht ja noch weiter, denn das wäre dann ja auch die Abwesenheit von Raum und Zeit und das ist IMO nun wirklich schwer vorstellbar, denn Raum bildet eben üblicherweise, nicht nur wie im obigem Zitat die Bühne für das Auftreten von Dingen, sondern auch für jede zumindest meiner Vorstellungen. Allerdings lautet ja eine durchaus gestellte Frage: "Warum ist überhaupt etwas und nicht einfach Nichts?" Das kann man dann zwar mit dem anthropischen Prinzip beantworten: "Wenn Nichts wäre, wäre auch niemand da, der das beobachten kann." Das ist aber irgendwie unbefriedigend.... |
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