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Leerer Raum
 
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IsabellaCullen



Anmeldungsdatum: 13.11.2012
Beiträge: 71

Beitrag IsabellaCullen Verfasst am: 24. Nov 2012 08:17    Titel: Leerer Raum Antworten mit Zitat

Hallo!

Wie den meisten Usern ja hinlänglich bekannt sein dürfte, löste Albert Einstein sämtliche Probleme des Lichtäthers, indem er dessen Existenz im Rahmen seiner speziellen Relativitätstheorie negierte. Daraus darf man meines Erachtens jedoch nicht die Inferenz ziehen, dass ein absolut leerer Raum im Realen existiert. Selbst Albert Einstein äußerte im Jahre 1920 in einem Vortrag, dass ein Raum ohne "Äther" undenkbar sei. Selbstverständlich bezog er sich hierbei nicht auf den Lichtäther, wie er ursprünglich in der prärelativistischen Physik definiert wurde.

Wäre der Raum zwischen den Sonnen tatsächlich leer, könnte es keine gravitativen Korrelationen zwischen den Sternen, den Planeten und den Monden geben. Auch wären wir außerstande, irgendwelche Himmelsobjekte visuell wahrzunehmen. Der Raum ist demnach durchzogen von Gravitation und Elektromagnetismus. Von einer Leere, einem Nichts können auch keine physikalisch realen Effekte ausgehen; das stünde im Widerspruch zum Energieerhaltungssatz und zum Kausalitätsprinzip.

Das Universum besitzt eine Temperatur von 3 Kelvin = -270 Grad Celsius. Bekanntlich kann nur etwas Stoffliches eine Temperatur aufweisen, woraus man schlussfolgern müsste, dass der Raum eben nicht leer ist, sondern von etwas Substanziellem ausgefüllt wird.

Viele Grüße

Bella
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 2485

Beitrag DrStupid Verfasst am: 24. Nov 2012 13:40    Titel: Re: Leerer Raum Antworten mit Zitat

IsabellaCullen hat Folgendes geschrieben:
Bekanntlich kann nur etwas Stoffliches eine Temperatur aufweisen


Das kommt darauf an, wie man "etwas Stoffliches" definiert. Strahlungsfelder (wie beispielsweise die kosmische Hintergrundstrahlung) werden üblicherweise nicht als stofflich angesehen und können trotzdem eine Temperatur haben.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 11990

Beitrag TomS Verfasst am: 24. Nov 2012 16:28    Titel: Antworten mit Zitat

Letztlich läuft das auf die philosophische Frage hinaus, ob leerer Raum realer existiert.

Zunächst mal vorneweg: vernachlässigen wir mal andere Wechselwirkungen neben der Gravitation und stellen wir Materie durch (außer gravitativ) wechselwirkungsfreien Staub dar. Dann ist leerer Raum eben staubfreier Raum.

In diesem leeren Raum herrscht nun nach der ART keine „zusätzliche Gravitationskraft“ oder ein „zusätzliches Gravitationsfeld“, sondern der Raum an sich als vierdimensionale Riemannsche Mannigfaltigkeit trägt diese Eigenschaft bereits in sich. Ob die diesen materiefreien Raum nun als leer bezeichnest oder nicht, ist eine physilosophsiche Angelegenheit; du kannst ihm mathematisch jedenfalls nicht die Eigenschaft der „Vermittlung der Gravitation“ nehmen; die hat er per se.

Insofern kann man im Rahmen der ART keinen Raum ohne gravitative Eigenschaften beschreiben; entweder hat man Raum – oder man hat keinen, also Nichts.

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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
IsabellaCullen



Anmeldungsdatum: 13.11.2012
Beiträge: 71

Beitrag IsabellaCullen Verfasst am: 24. Nov 2012 19:42    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:
sondern der Raum an sich als vierdimensionale Riemannsche Mannigfaltigkeit trägt diese Eigenschaft bereits in sich. Ob die diesen materiefreien Raum nun als leer bezeichnest oder nicht, ist eine physilosophsiche Angelegenheit; du kannst ihm mathematisch jedenfalls nicht die Eigenschaft der „Vermittlung der Gravitation“ nehmen; die hat er per se. Insofern kann man im Rahmen der ART keinen Raum ohne gravitative Eigenschaften beschreiben; entweder hat man Raum – oder man hat keinen, also Nichts.


Nein, dabei handelt es sich meines Erachtens mit ziemlicher Sicherheit nicht um einen absolut leeren Raum, denn ein leerer Raum, das Nichts, kann nicht über Eigenschaften verfügen, auch nicht über eine geometrische Struktur. Leer ist leer. Nichts ist nichts.

In der allgemeinen Relativitätstheorie wird die Gravitation geometrisiert. Damit von den geometrischen Variationen des vierdimensionalen Raum-Zeit-Kontinuums physikalisch reale Effekte ausgehen können, muss es sich bei diesen strukturellen Raumzeitmodifikationen selbst um etwas physikalisch Reales handeln: Um Objekte beispielsweise in Beschleunigungszustände zu versetzen, ist nach meinem Wissen eine physikalische Kraft vonnöten. Wie Materie und Energie die Raumzeitkrümmung generieren, ist also die Frage. Benötigen sie hierfür keine Kraft, die anschließend zur Beschleunigung von ins Krümmungsfeld geratenen Körpern führt? Aus dem Alltag wissen wir, dass das Beschleunigen von Gegenständen einen Kraftaufwand erfordert. Das zeigt sich auch in der Formel F = m * a.
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 2485

Beitrag DrStupid Verfasst am: 24. Nov 2012 21:39    Titel: Antworten mit Zitat

IsabellaCullen hat Folgendes geschrieben:
Um Objekte beispielsweise in Beschleunigungszustände zu versetzen, ist nach meinem Wissen eine physikalische Kraft vonnöten.


Oder eine Scheinkraft und eine solche ist in der ART auch die Gravitationskraft.
IsabellaCullen



Anmeldungsdatum: 13.11.2012
Beiträge: 71

Beitrag IsabellaCullen Verfasst am: 25. Nov 2012 00:03    Titel: Antworten mit Zitat

DrStupid hat Folgendes geschrieben:


Oder eine Scheinkraft und eine solche ist in der ART auch die Gravitationskraft.


Was ist eine Scheinkraft? Sind Beschleunigungen also auch nur etwas Scheinbares, ein scheinbarer Effekt der veränderten Geometrie der Raumzeit? Der Schmerz, der entsteht, fällt mir ein Apfel auf den Kopf, ist zumindest alles andere als scheinbar. Big Laugh
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 2485

Beitrag DrStupid Verfasst am: 25. Nov 2012 00:42    Titel: Antworten mit Zitat

IsabellaCullen hat Folgendes geschrieben:
Was ist eine Scheinkraft?


Im Gegensatz zu echten Kräften verletzen Scheinkräfte das dritte Newtonsche Axiom. Sie treten nur in Nichtinertialsystemen auf. Bekannte Beispiele sind die Zentrifugal- und Corioliskräfte in rotierenden Bezugssystemen.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 11990

Beitrag TomS Verfasst am: 25. Nov 2012 08:33    Titel: Antworten mit Zitat

IsabellaCullen hat Folgendes geschrieben:
TomS hat Folgendes geschrieben:
sondern der Raum an sich als vierdimensionale Riemannsche Mannigfaltigkeit trägt diese Eigenschaft bereits in sich. Ob die diesen materiefreien Raum nun als leer bezeichnest oder nicht, ist eine physilosophsiche Angelegenheit; du kannst ihm mathematisch jedenfalls nicht die Eigenschaft der „Vermittlung der Gravitation“ nehmen; die hat er per se. Insofern kann man im Rahmen der ART keinen Raum ohne gravitative Eigenschaften beschreiben; entweder hat man Raum – oder man hat keinen, also Nichts.


Nein, dabei handelt es sich meines Erachtens mit ziemlicher Sicherheit nicht um einen absolut leeren Raum, denn ein leerer Raum, das Nichts, kann nicht über Eigenschaften verfügen, auch nicht über eine geometrische Struktur. Leer ist leer. Nichts ist nichts.

„Raum“ in der ART ist nicht denkbar ohne die Eigenschaft der Gravitation; dieser Raum kann leer sein, aber er hat immer noch die Eigenschaft, gekrümmt zu sein oder nicht. Diese Eigenschaft kommt nicht zu leerem Raum hinzu, sie ist unmittelbar mit ihm verbunden.

IsabellaCullen hat Folgendes geschrieben:
In der allgemeinen Relativitätstheorie wird die Gravitation geometrisiert. Damit von den geometrischen Variationen des vierdimensionalen Raum-Zeit-Kontinuums physikalisch reale Effekte ausgehen können, muss es sich bei diesen strukturellen Raumzeitmodifikationen selbst um etwas physikalisch Reales handeln: Um Objekte beispielsweise in Beschleunigungszustände zu versetzen, ist nach meinem Wissen eine physikalische Kraft vonnöten.

Und genau dies ist in der ART nicht mehr der Fall. Es existiert keine zusätzliche Kraft; die Geometrisierung der Gravitation als Riemannsche Mannigfaltigkeit reicht vollständig aus; ein Konzept wie Kraft ist nicht mehr notwendig (bzw. kann als sekundär betrachtet werden)

IsabellaCullen hat Folgendes geschrieben:
Wie Materie und Energie die Raumzeitkrümmung generieren, ist also die Frage.

Das beschreibt die ART sehr präzise.

Allerdings existieren auch gekrümmte Raumzeiten mit messbarer Gravitationswirkung ohne Anwesendheit von Materie, also sogenannte Vakuumlösungen. Beispiele sind
1) die Schwarzschildgeometrie eines schwarzen Lochs; dabei liegt eine Vakuumlösung mit Singularität ohne Materie vor
2) der deSitter-Kosmos; dabei handelt es sich um ein exponentiell expandierendes Universum aufgrund einer kosmologischen Konstante, wiederum ohne Materie.
3) (überkritische) Brillwellen; dabei liegen Gravitationswellen in einer ansonst leeren Raumzeit vor, die zu einem schwarzen Loch kollabieren können

IsabellaCullen hat Folgendes geschrieben:
Benötigen sie hierfür keine Kraft, die anschließend zur Beschleunigung von ins Krümmungsfeld geratenen Körpern führt? Aus dem Alltag wissen wir, dass das Beschleunigen von Gegenständen einen Kraftaufwand erfordert. Das zeigt sich auch in der Formel F = m * a.

Die Krümmung der Raumzeit ist nicht die Folge einer Kraft; umgekehrt kann man die Kraft als Folge der Raumzeitkrümmung begreifen. Der Alltagsbegriff der Kraft sowie F=ma ist im Rahmen der ART nicht anwendbar.

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IsabellaCullen



Anmeldungsdatum: 13.11.2012
Beiträge: 71

Beitrag IsabellaCullen Verfasst am: 26. Jan 2016 22:41    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:


Das beschreibt die ART sehr präzise.



Demnach sind wir uns absolut darüber einig, dass man die Metrik der Raumzeitkrümmungen präzise mithilfe der mathematischen Formeln der allgemeinen Relativitätstheorie (Einstein'sche Feldgleichungen) beschreiben kann. Die auf mein Interesse stoßende Frage lautet jedoch, ob man auch physikalisch erklären kann, wie Materie und Energie diese Krümmungsareale im vierdimensionalen Raumzeitkontinuum induzieren.

Sie führten bereits aus, dass Materie und Energie keine Kraft benötigen würden, um die Raumzeitkrümmungen zu realisieren. Gibt es einen speziellen Interaktionsmechanismus, der die mess- und nachweisbare Materie/Energie mit der (immateriellen?) Raumzeit verbindet? Offenbar besteht ja eine reziproke Beziehung zwischen der Materie/Energie und der Raumzeit. Auf welchem Wege erzeugen Materie/Energie die geometrischen Modifikationen innerhalb der Raumzeitstruktur?
IsabellaCullen



Anmeldungsdatum: 13.11.2012
Beiträge: 71

Beitrag IsabellaCullen Verfasst am: 26. Jan 2016 23:01    Titel: Antworten mit Zitat

Leerer Raum

Der interstellare und intergalaktische Raum kann unmöglich völlig leer sein, da ein absolut leerer Raum über keinerlei physikalische Eigenschaften verfügt. Es sind jedoch spezifische Eigenschaften vonnöten, um das Verhalten von Materie und Energie zu manipulieren, wie es ja bekanntermaßen in einem Krümmungsfeld der Raumzeit geschieht. Das Nichts - der leere Raum - vermag es nicht, materielle Objekte zu beschleunigen oder Licht abzulenken. Das widerspräche dem Energieerhaltungssatz, der aber eine wissenschaftlich gesicherte Erkenntnis ist.
TomS
Moderator


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Beitrag TomS Verfasst am: 26. Jan 2016 23:24    Titel: Antworten mit Zitat

IsabellaCullen hat Folgendes geschrieben:
Demnach sind wir uns absolut darüber einig, dass man die Metrik der Raumzeitkrümmungen präzise mithilfe der mathematischen Formeln der allgemeinen Relativitätstheorie (Einstein'sche Feldgleichungen) beschreiben kann. Die auf mein Interesse stoßende Frage lautet jedoch, ob man auch physikalisch erklären kann, wie Materie und Energie diese Krümmungsareale im vierdimensionalen Raumzeitkontinuum induzieren.

Ich sehe zwei Möglichkeiten der Beschreibung, Erklärung o.ä.: i) die mathematisch präzise Formulierung plus notwendiger Erklärungen des Formalismus; ii) die rein verbale, umgangssprachliche Beschreibung oder Erklärung.

An dieser Stelle sei ganz klar gesagt, dass in der modernen Physik - ich würde sagen seit Newton - immer (i) und damit der mathematische Formalismus die Priorität genießt; (ii) ist nie in der Lage, tiefere physikalische Einsichten zu vermitteln als (i) oder (i) gar zu ersetzen. Die Erwartungshaltung, es gäbe eine physikalische Erklärung "jenseits" von (ii), ist nicht zutreffend; (ii) ist entweder eine notwendigerweise unpräzise und/oder unvollständige Veranschaulichung von (i), oder liegt tatsächlich "jenseits" der Physik, d.h. im Bereich der Metaphysik oder gar Spekulation.

IsabellaCullen hat Folgendes geschrieben:
Sie führten bereits aus, dass Materie und Energie keine Kraft benötigen würden, um die Raumzeitkrümmungen zu realisieren. Gibt es einen speziellen Interaktionsmechanismus, der die mess- und nachweisbare Materie/Energie mit der (immateriellen?) Raumzeit verbindet? ... Auf welchem Wege erzeugen Materie/Energie die geometrischen Modifikationen innerhalb der Raumzeitstruktur?

Im Sinne von (i) sind die Einsteinschen Feldgleichungen die präziseste Erklärung oder Beschreibung, die uns zur Verfügung stehen. Sorry, aber alles was ich dir anbieten kann ist ein Versuch, diese ansatzweise zu verstehen. Eine bessere oder tiefgründigere Erklärung existiert schlichtweg nicht.

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TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 11990

Beitrag TomS Verfasst am: 26. Jan 2016 23:38    Titel: Antworten mit Zitat

IsabellaCullen hat Folgendes geschrieben:
Der interstellare und intergalaktische Raum kann unmöglich völlig leer sein, da ein absolut leerer Raum über keinerlei physikalische Eigenschaften verfügt. Es sind jedoch spezifische Eigenschaften vonnöten, um das Verhalten von Materie und Energie zu manipulieren, wie es ja bekanntermaßen in einem Krümmungsfeld der Raumzeit geschieht.

Das habe ich oben bereits erklärt:

TomS hat Folgendes geschrieben:
„Raum“ in der ART ist nicht denkbar ohne die Eigenschaft der Gravitation; dieser Raum kann leer sein [d.h. frei von jeglicher Materie oder Feldern] aber er hat immer noch die Eigenschaft, gekrümmt zu sein oder nicht. Diese Eigenschaft kommt nicht zu leerem Raum hinzu, sie ist unmittelbar mit ihm verbunden.


IsabellaCullen hat Folgendes geschrieben:
... der leere Raum vermag es nicht, materielle Objekte zu beschleunigen oder Licht abzulenken.

Das habe ich nicht behauptet.

Der leere [= frei von jeglicher Materie oder Feldern] Raum trägt immer noch die Eigenschaft der - möglicherweise verschwindenden - Krümmung, die für die Dynamik von Materie und Feldern verantwortlich ist.

IsabellaCullen hat Folgendes geschrieben:
Das widerspräche dem Energieerhaltungssatz, der aber eine wissenschaftlich gesicherte Erkenntnis ist.

Da muss ich dich enttäuschen: in der ART, insbs. in einem expandierenden und damit nicht-stationären Universum, gilt der Energieerhaltungssatz i.A. nicht! Insbs. kann "Energie" in einem solchen Universum nicht mehr in der dir bekannten Weise definiert werden. Am einfachsten versteht man das am Beispiel der kosmologischen Rotverschiebung: die Photonen der kosmischen Hintergrundstrahlung "verlieren Energie", ohne dass diese "irgendwo anders wieder auftauchen würde". Statt der Energieerhaltung gilt eine verallgemeinerte Gleichung zur "kovarianten Konstanz der lokalen Energie-Impuls-Druck-Dichte"; das führt hier aber m.E. zu weit.

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IsabellaCullen



Anmeldungsdatum: 13.11.2012
Beiträge: 71

Beitrag IsabellaCullen Verfasst am: 26. Jan 2016 23:41    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:
(ii) ist entweder eine notwendigerweise unpräzise und/oder unvollständige Veranschaulichung von (i), oder liegt tatsächlich "jenseits" der Physik, d.h. im Bereich der Metaphysik oder gar Spekulation.


Deine Erläuterungen kann ich durchaus nachvollziehen, vielen Dank.

Mein - eventuell rein subjektives - Problem besteht primär darin, das reale Äquivalent des mathematischen Raumzeitmodells zu begreifen. Die vierdimensionale Raumzeit besitzt eine geometrische Struktur, die durch Materie und Energie modifiziert werden kann. Umgekehrt haben die lokalen geometrischen Variationen der Raumzeit einen physikalisch messbaren Einfluss auf das Verhalten von Materie und Energie. Das spricht für mich offenkundig für eine Interaktion, die zwischen der Raumzeit und der Materie/Energie besteht. Folglich MUSS die Raumzeit auch in der Realität als etwas Substanzielles existieren, denn etwas Imaginäres, das eben nur in den Gehirnen von Physikern, Mathematikern und anderen Menschen präsent ist, kann wohl kaum physikalisch reale Einflüsse auf die Materie und Energie nehmen, oder?

Demzufolge stellt sich mir zuvorderst die Frage, worum es sich bei der Raumzeit in der Wirklichkeit handelt. Ist sie Materie, sodass sie Ruhemasse besitzt? Oder ist sie Energie bzw. eine spezielle Energieform und falls ja, welche? Sollte die Raumzeit weder Materie noch Energie sein, stellt sich mir die Frage, wie sie dann das Verhalten von Materie und Energie auf eine so vielfältige Art und Weise manipulieren kann.

Du hast geschrieben, der Raum besitze die Eigenschaft der Gravitation, er könne flach oder eben gekrümmt sein. Ich denke, Du gehst mit mir konform, dass nur ETWAS über gravitative Eigenschaften verfügen kann, dass also nur ETWAS flach oder gekrümmt sein kann - doch WAS ist dieses ETWAS im physikalischen Sinne?
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 11990

Beitrag TomS Verfasst am: 27. Jan 2016 01:09    Titel: Antworten mit Zitat

IsabellaCullen hat Folgendes geschrieben:
Deine Erläuterungen kann ich durchaus nachvollziehen, vielen Dank.

Freut mich, danke.

IsabellaCullen hat Folgendes geschrieben:
Die vierdimensionale Raumzeit besitzt eine geometrische Struktur, die durch Materie und Energie modifiziert werden kann. Umgekehrt haben die lokalen geometrischen Variationen der Raumzeit einen physikalisch messbaren Einfluss auf das Verhalten von Materie und Energie. Das spricht für mich offenkundig für eine Interaktion, die zwischen der Raumzeit und der Materie/Energie besteht.

Richtig, das ist genau das, was die Gleichungen der ART besagen.

IsabellaCullen hat Folgendes geschrieben:
Folglich MUSS die Raumzeit auch in der Realität als etwas Substanzielles existieren, denn etwas Imaginäres, das eben nur in den Gehirnen von Physikern, Mathematikern und anderen Menschen präsent ist, kann wohl kaum physikalisch reale Einflüsse auf die Materie und Energie nehmen, oder?

In der Realität "existieren für uns" zumindest messbare, beobachtbare Phänomene. Ob "jenseits" dieser Phänomene noch eine "objektive, von uns unabhängige Realität existiert" ist, ist Gegenstand der Metaphysik, ebenso wie die Beziehung zwischen dem mathematischen Formalismus und der "Realität".

Die Fragen sind spannend, ich diskutiere sie gerne, aber es handelt sich nicht um Physik, sondern um die Philosophie der Physik.

IsabellaCullen hat Folgendes geschrieben:
Demzufolge stellt sich mir zuvorderst die Frage, worum es sich bei der Raumzeit in der Wirklichkeit handelt. Ist sie Materie, sodass sie Ruhemasse besitzt? Oder ist sie Energie bzw. eine spezielle Energieform und falls ja, welche? Sollte die Raumzeit weder Materie noch Energie sein, stellt sich mir die Frage, wie sie dann das Verhalten von Materie und Energie auf eine so vielfältige Art und Weise manipulieren kann.

Jetzt musst du vorsichtig sein. Grundsätzlich sind alle von dir verwendeten Begriffe wie "Raumzeit", "Materie", "Masse", "Energie", ... Begriffe die im Kontext des mathematischen Formalismus definiert sind, damit jedoch nicht zwingend eine Entsprechung in der "Realität" haben müssen. Wenn du an eine derartige Realität glaubst, die durch den Formalismus repräsentiert und beschrieben wird, dann bist du ein "Realist" oder evtl. ein "Platonist"; bin ich auch, aber es gibt andere Denkrichtungen ...

IsabellaCullen hat Folgendes geschrieben:
Du hast geschrieben, der Raum besitze die Eigenschaft der Gravitation, er könne flach oder eben gekrümmt sein. Ich denke, Du gehst mit mir konform, dass nur ETWAS über gravitative Eigenschaften verfügen kann, dass also nur ETWAS flach oder gekrümmt sein kann - doch WAS ist dieses ETWAS im physikalischen Sinne?

Ich weiß nicht genau, was du mit "im physikalischen Sinne" meinst.

Aus meiner Sicht liegen zwei Dinge vor: i) eine "im realen Sinne existierende Entität" sowie ii) eine "im mathematischen Sinne Beschreibung dieser Entität". Ich habe keine Ahnung, was erstere tatsächlich "ist" - und ehrlicherweise hat niemand eine Ahnung - aber ich glaube, dass letzteres in gewisser Hinsicht und in gewissen Grenzen eine strukturell zutreffende Beschreibung dieser "Entität" darstellt.

Ein Beispiel: Noten "sind" keine Musik, aber sie beschreiben strukturell Klänge als einen Aspekt der Musik korrekt (wenn man eine passende Übersetzungsvorschrift anwendet, d.h. wenn man Frequenzen bzw. Intervalle, Laustärken, Tempi usw. korrekt kodiert).

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Raum
Gast





Beitrag Raum Verfasst am: 06. Feb 2016 15:21    Titel: Raum, Materie Antworten mit Zitat

Dem Raum irgendwelche Eigenschaften anzudichten macht keinen Sinn, z. B.: Die Aufspaltung des Sonnenlichtes in seine Anteile erfolgt nur durch Materie und nicht durch Raum. Wie lässt sich das Vorhandensein der Materie überhaupt feststellen, wenn dem Raum auch noch Eigenschaften zugeordnet werden?
Bacher



Anmeldungsdatum: 06.02.2016
Beiträge: 5

Beitrag Bacher Verfasst am: 06. Feb 2016 16:08    Titel: Antworten mit Zitat

Dr Stupid hat Folgendes geschrieben:
Oder eine Scheinkraft und eine solche ist in der ART auch die Gravitationskraft.

Markus Pössel schreibt in seinem Buch ,im Kapitel zur ART
"Gravitation ist allerdings keine reine Scheinkraft"
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 11990

Beitrag TomS Verfasst am: 06. Feb 2016 16:47    Titel: Re: Raum, Materie Antworten mit Zitat

Raum hat Folgendes geschrieben:
Dem Raum irgendwelche Eigenschaften anzudichten macht keinen Sinn ...

Die Raumzeit ist zumindest Vermittler der Gravitation; dies ist gemäß der ART ihre "Eigenschaft".

Raum hat Folgendes geschrieben:
Die Aufspaltung des Sonnenlichtes in seine Anteile erfolgt nur durch Materie und nicht durch Raum.

Dies ist im Rahmen der ART richtig, und niemand hat etwas anderes behauptet.

Es ist jedoch durchaus denkbar, dass die Raumzeit durch eine verallgemeinerte Geometrie beschrieben wird, in der das Äquivalenzprinzip, demzufolge alle Körper unabhängig von ihrer Beschaffenheit gleich schnell fallen, nicht gilt; das würde bedeuten, dass die Raumzeit zusätzlich die Eigenschaft tragen könnte, dispersiv zu wirken. Dass dies nicht der Fall ist, ist keineswegs trivial.

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Zuletzt bearbeitet von TomS am 06. Feb 2016 17:12, insgesamt einmal bearbeitet
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 11990

Beitrag TomS Verfasst am: 06. Feb 2016 16:56    Titel: Antworten mit Zitat

Bacher hat Folgendes geschrieben:
Dr Stupid hat Folgendes geschrieben:
Oder eine Scheinkraft und eine solche ist in der ART auch die Gravitationskraft.

Markus Pössel schreibt in seinem Buch ,im Kapitel zur ART
"Gravitation ist allerdings keine reine Scheinkraft"

Das ist für sich alleine nicht besonders hilfreich, da man zunächst Scheinkraft sowie Inertialsystem definieren muss.

Wie werden diese Definitionen vorgenommen und in welchem Sinne ist Gravitation keine Scheinkraft?

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Ich



Anmeldungsdatum: 11.05.2006
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Wohnort: Mintraching

Beitrag Ich Verfasst am: 06. Feb 2016 18:21    Titel: Antworten mit Zitat

Das ist in der Tat entweder selektiv zitiert oder ausgesprochen unhilfreich.
Richtigere Aussagen wären:
Die Gravitationskraft ist eine Scheinkraft.
Gravitation ist Raumzeitkrümmung.

Im praktischen Sinne heißt das wie bai allen Scheinkräften: Wenn man ignoriert, dass man sich beschleunigt bewegt, dann machen die Dinge um einen herum seltsame Sachen, die man sich durch extra erfundene Scheinkräfte erklärt. Das ist im Karussell nicht anders wie im Liegestuhl unterm Apfelbaum. Beim Liegestuhl hat's nur länger gedauert, es rauszufinden, weil so ein Gartenmöbel schon ziemlich unbeschleunigt wirkt.
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 7899

Beitrag jh8979 Verfasst am: 06. Feb 2016 18:35    Titel: Antworten mit Zitat

Hab das Buch zwar nicht hier, aber der Autor hat auch hier einiges geschrieben:
http://www.einstein-online.info/vertiefung/FahrstuhlKruemmung
Denke da wird klar was er meint: Die Gravitationskraft, die auf ein einzelnes (punktfoermiges) Objekt wirkt, ist eine Scheinkraft. Allerdings können Gezeitenkräfte auftreten, die man nicht durch die geschickte Wahl eines Bezugsystems verschwinden lassen kann.

Oder wie er es vereinfacht formulier:
"...Doppelnatur der Gravitation - zum Teil eine Scheinkraft, zum Teil eine Gezeitenkraft..."
An_Isabella
Gast





Beitrag An_Isabella Verfasst am: 06. Feb 2016 19:04    Titel: KIK Antworten mit Zitat

IsabellaCullen hat Folgendes geschrieben:
Leerer Raum

Der ... Raum kann unmöglich ... leer sein, da ein absolut leerer Raum über keinerlei physikalische Eigenschaften verfügt. ... der leere Raum - vermag es nicht, ... Licht abzulenken. ...


Genauso ist es. Raumkrümmungen sind ein mathematisches Konzept. Eine den Raum erfüllende nicht sichtbare Materie mit dichteabhängiger Brechzahl liefert physikalisch exakte Lösungen in allen denkbaren Fällen. Es existiert kein eindeutiger Beweis für eine Raumkrümmung - es kann nicht zwei Arten der Lichtbrechung geben.
Bacher



Anmeldungsdatum: 06.02.2016
Beiträge: 5

Beitrag Bacher Verfasst am: 06. Feb 2016 19:06    Titel: Antworten mit Zitat

Das Experiment,mit der freifallenden Kabine und den 2 Bällen beschreibt Pössel auch.
"Ein schwereloser Beobachter kann aufgrund der Gezeitenkräfte feststellen,ob er sich im gravitationsfreien Raum befindet oder ob er in einem echten Gravitationsfeld frei fällt"

Ich hat Folgendes geschrieben:
Gravitation ist Raumzeitkrümmung

Pössel erklärt die Alltagsgravitation,also der Dinge deren Schwerkraft die Umgebung nicht besonders beeinflussen,als eine ortsabhängige Eigenschaft der Zeit.Also hauptsächlich eine Verzerrung der Zeit ,nicht des Raums.
Ich



Anmeldungsdatum: 11.05.2006
Beiträge: 658
Wohnort: Mintraching

Beitrag Ich Verfasst am: 06. Feb 2016 20:25    Titel: Antworten mit Zitat

jh8979 hat Folgendes geschrieben:
Allerdings können Gezeitenkräfte auftreten, die man nicht durch die geschickte Wahl eines Bezugsystems verschwinden lassen kann.

Oder wie er es vereinfacht formulier:
"...Doppelnatur der Gravitation - zum Teil eine Scheinkraft, zum Teil eine Gezeitenkraft..."
Auch damit kann ich mich noch nicht ganz anfreunden. Gezeitenkraft ist auch nichts anderes als eine Trägheitskraft: Man beschleunigt z.B. die beiden Enden eines Stabs aufeinander zu. Weil man diese Beschleunigung aber nicht wirklich greifbar da hat, erklärt man m*a zu einer Kraft. Diese Kraft ist definitiv eine Scheinkraft, daran gibt es nichts zu deuteln.
Das qualitativ Unterschiedliche an Gezeitenkräften und echter Gravitation ist, dass es kein unbeschleunigtes Bezugssystem gibt, in dem zwei unterschiedliche Punkte ruhen können, ohne ihren Position relativ zueinander zu verändern. Das ist eben das Wesen der Raumzeitkrümmung, es gibt keine globalen Inertialsysteme. Das ändert aber nichts daran, dass Gezeitenkräfte Scheinkräfte sind.
Ich



Anmeldungsdatum: 11.05.2006
Beiträge: 658
Wohnort: Mintraching

Beitrag Ich Verfasst am: 06. Feb 2016 20:47    Titel: Antworten mit Zitat

Bacher hat Folgendes geschrieben:
"Ein schwereloser Beobachter kann aufgrund der Gezeitenkräfte feststellen,ob er sich im gravitationsfreien Raum befindet oder ob er in einem echten Gravitationsfeld frei fällt"
Richtig. Was man da misst ist die Tatsache, dass zwei zueinander ruhende Punkte unterschiedlich beschleunigt sind. Das geht nur in gekrümmter Raumzeit.

Zitat:
Ich hat Folgendes geschrieben:
Gravitation ist Raumzeitkrümmung

Pössel erklärt die Alltagsgravitation,also der Dinge deren Schwerkraft die Umgebung nicht besonders beeinflussen,als eine ortsabhängige Eigenschaft der Zeit.Also hauptsächlich eine Verzerrung der Zeit ,nicht des Raums.
Ja, das ist eine praktische mathematische Näherung, weil der Einfluss der anderen Krümmungskomponenten um mindestens einen Faktor v/c weniger ausmachen. Im MTW wird das ganz plastisch erklärt: Man stelle sich nur mal vor, welche Strecke wir in Zeitrichtung jede Sekunde zurücklegen, im Vergleich zu den Raumrichtungen. Da fällt eine leichte Krümmung viel eher auf. So kann man auch in flacher Raumzeit ganz einfach Gravitation emulieren, indem man in ein beschleunigtes Bezugssystem wechselt, in dem tatsächlich nur die Zeitkoordinate geändert wird.
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 7899

Beitrag jh8979 Verfasst am: 06. Feb 2016 20:53    Titel: Antworten mit Zitat

Ich hat Folgendes geschrieben:
Das ändert aber nichts daran, dass Gezeitenkräfte Scheinkräfte sind.

Je nachdem wie Du "Scheinkraft" definierst Augenzwinkern Aber ernsthaft: Ich will ihn nicht verteidigen. Ich wollte nur eine Quelle liefern, in der klar wird was Pössel mit der Bemerkung, dass die Gravitation keine Scheinkraft ist, meint. Ich denke, das kann man da recht eindeutig nachlesen. Und fairerweise muss gesagt werden, dass er das Wort "Scheinkraft" da nur zweimal benutzt: Einmal in der Frage, ob Gravitation eine ist, und einmal in dem obigen Zitat, was nur als Einleitung in den Abschnitt zur Raumzeitkruemmung dient...
Ich



Anmeldungsdatum: 11.05.2006
Beiträge: 658
Wohnort: Mintraching

Beitrag Ich Verfasst am: 06. Feb 2016 21:29    Titel: Antworten mit Zitat

jh8979 hat Folgendes geschrieben:
Ich hat Folgendes geschrieben:
Das ändert aber nichts daran, dass Gezeitenkräfte Scheinkräfte sind.

Je nachdem wie Du "Scheinkraft" definierst Augenzwinkern Aber ernsthaft: Ich will ihn nicht verteidigen.
Ich will ihn ja auch nicht angreifen. Ich finde aber die Unterscheidung zwischen ausgerechnet Scheinkraft und Gezeitenkraft äußerst schwer zu argumentieren. Der einzige Unterschied ist doch, dass es bei einer Gezeitenkraft eine Relativbeschleunigung zwischen zwei als ruhend angesehenen Punkten gibt. Das aber ist mehr oder minder nichts weiter als die Definition von gekrümmter Raumzeit und hat nichts mit irgendwelchen Kräften zu tun.
Die kommen erst dann ins Spiel, wenn man die als ruhend angesehenen Punkte auch als ruhend - also unbeschleunigt - definiert und dann unerklärte Kräfte in seinen Körpern übrig hat. Alleine die Tatsache, dass verschiedene solche Definitionen für ein und denselben Körper zu unterschiedlichen Gezeitenkräften führen, ist ein klares Indiz dafür, dass das Scheinkräfte sind.


Zuletzt bearbeitet von Ich am 06. Feb 2016 21:38, insgesamt einmal bearbeitet
jh8979
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Beitrag jh8979 Verfasst am: 06. Feb 2016 21:35    Titel: Antworten mit Zitat

Ich hat Folgendes geschrieben:
Das aber ist mehr oder minder nichts weiter als die Definition von gekrümmter Raumzeit und hat nichts mit irgendwelchen Kräften zu tun.

Natürlich. Daher benutzt er das ja auch, um auf die Raumzeit-Kruemmung zu kommen.

Ich denke, man darf nicht vergessen, dass sein Text für Nicht-Physiker geschrieben ist, um die Grundlagen der ART zu erklären oder zumindest zu motivieren und ich find das was er schreibt ehrlich gesagt gar nicht so schlecht. Vllt hätte ich einfach den einen Satz in dem "Scheinkräfte" vorkommt nicht zitieren sollen oben. Er ist vermutlich nicht sehr repräsentativ für den Artikel Augenzwinkern
Ich



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Beitrag Ich Verfasst am: 06. Feb 2016 21:50    Titel: Antworten mit Zitat

jh8979 hat Folgendes geschrieben:
Ich denke, man darf nicht vergessen, dass sein Text für Nicht-Physiker geschrieben ist, um die Grundlagen der ART zu erklären oder zumindest zu motivieren und ich find das was er schreibt ehrlich gesagt gar nicht so schlecht.
Mag alles sein, und ich habe weder das Gegenteil behauptet noch will ich Pössel was Böses. Ich finde trotzdem die zitierten Stellen irreführend genug, um das hier (im Fachforum sozusagen) auch anzusprechen.

Mir ist durchaus bewusst, wie schwer es ist, in einem populärwissenschaftlichen Text keine solchen wunden Punkte zu hinterlassen. Irgendwann muss man einfach mal entweder beide Augen zudrücken oder drei Seiten Erläuterung schreiben, die dann aber kein Schwein liest. Ich glaube aber trotzdem nicht, dass es notwendig ist, einen Unterschied zwischen Schein- und Gezeitenkräften zu erfinden.

Allerdings glaube ich auch nicht, dass das irgend jemanden außer mich gerade (und morgen schon nicht mehr) interessiert. Von daher ist das eine rein akademische Diskussion, aber so was führe ich auch mal ganz gerne.
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 7899

Beitrag jh8979 Verfasst am: 06. Feb 2016 21:54    Titel: Antworten mit Zitat

Ich hat Folgendes geschrieben:
[ Ich finde trotzdem die zitierten Stellen irreführend genug, um das hier (im Fachforum sozusagen) auch anzusprechen.

Thumbs up!
Ich hätte ihn hier auch nicht als erstes zitiert, wenn es nach mit ginge Augenzwinkern
Zitat:

Von daher ist das eine rein akademische Diskussion, aber so was führe ich auch mal ganz gerne.

Da bist Du nicht alleine smile
TomS
Moderator


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Beitrag TomS Verfasst am: 07. Feb 2016 09:44    Titel: Re: KIK Antworten mit Zitat

An_Isabella hat Folgendes geschrieben:
Raumkrümmungen sind ein mathematisches Konzept.

Ja.

An_Isabella hat Folgendes geschrieben:
Eine den Raum erfüllende nicht sichtbare Materie ...

Davon ist hier nicht die Rede.

An_Isabella hat Folgendes geschrieben:
... mit dichteabhängiger Brechzahl liefert physikalisch exakte Lösungen in allen denkbaren Fällen.

Auch davon ist hier nicht die Rede.

An_Isabella hat Folgendes geschrieben:
Es existiert kein eindeutiger Beweis für eine Raumkrümmung ...

Es existieren viele Experimente, die theoretischen Vorhersagen der ART experimentell bestätigen und damit indirekt das theoretische Konstrukt der Raumzeitkrümmung stützen.

An_Isabella hat Folgendes geschrieben:
... es kann nicht zwei Arten der Lichtbrechung geben.

Das behauptet auch niemand!

Du sprichst von Lichtbrechung (wie durch Materie), in der ART ist jedoch von Lichtablenkung ohne Brechung die Rede.

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TomS
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Beitrag TomS Verfasst am: 07. Feb 2016 09:56    Titel: Antworten mit Zitat

Ich halte die Diskussion bzgl. Scheinkraft im o.g. für ziemlich wenig hilfreich. Der Grund ist, dass Scheinkraft und Inertialsystem an sich recht kompliziert zu definieren sind, und dass insbs. immer wieder die Gefahr der Zirkularität besteht.

In der ART kommt noch hinzu, dass man geradlinig gleichförmig bzw. unbeschleunigt anders definieren muss, d.h. der mit der Newtonschen Mechnik vertraute Leser versteht unter unbeschleunigt etwas anderes als der mit der ART vertraute (in diesem Kontext). Eigtl. will man ja über kräftefrei sprechen, aber da wird es dann endgültig sinnlos.

Insgs. habe ich den Eindruck, dass zu häufig dir Tendenz besteht, neue Begriffe einzuführen und zu glauben, dadurch würde irgendwie das Verständnis gefördert werden.

Es ist doch ganz einfach: ein in einem Gravitationsfeld frei fallender, idealisiert punktförmiger Körper (ich erspare mir die 'zig Beispiele) ist kräftefrei, d.h. er spürt bzw. misst auf einer mitgeführten Wage keine Kraft! Das ist entscheidend. Deswegen ist die Gravitations"kraft" keine "Kraft" im üblichen Sinn. Andererseits wirken auf einen ausgedehnten Körper tatsächlich Kräfte, d.h. der Körper wird "in sich" eine Kraft spüren.

Das kann man ganz einfach erklären, ohne Begriffe wie Scheinkraft oder Gezeitenkräfte verwenden zu müssen. Und wenn man sie verwendet, dann doch nur als Etikette für diese physikalischen Phänomene, die man zuvor diskutiert hat.

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Kraftfeld
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Beitrag Kraftfeld Verfasst am: 08. Feb 2016 23:40    Titel: x Antworten mit Zitat

Ist die ART nicht nur eine Modeerscheinung der Vorkriegszeit, wird am Ende nicht alles wieder mit ruhendem Aether und mit mitgeführten Feldern erklärt werden (die Michelson-Interferometer-Versuche sind doch bisher alles kostenintensive Nullnummern gewesen)?

Das Potential der Physik (Antigravitation, Kernfusion etc.) wird sich nur erschliessen, wenn die Gründe für Denkblockaden aufgegeben werden. (z. B. wird die SRT durch das Fehlen der Längenkontraktion nicht bestätigt).
TomS
Moderator


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Beiträge: 11990

Beitrag TomS Verfasst am: 09. Feb 2016 00:38    Titel: Re: x Antworten mit Zitat

Kraftfeld hat Folgendes geschrieben:
Ist die ART nicht nur eine Modeerscheinung der Vorkriegszeit, wird am Ende nicht alles wieder mit ruhendem Aether und mit mitgeführten Feldern erklärt werden (die Michelson-Interferometer-Versuche sind doch bisher alles kostenintensive Nullnummern gewesen)?

Das Potential der Physik (Antigravitation, Kernfusion etc.) wird sich nur erschliessen, wenn die Gründe für Denkblockaden aufgegeben werden. (z. B. wird die SRT durch das Fehlen der Längenkontraktion nicht bestätigt).

Völliger Quatsch. Bei Wiederholung lösche ich derartige Beiträge ohne weiteren Komentar.

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DrStupid



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Beiträge: 2485

Beitrag DrStupid Verfasst am: 09. Feb 2016 18:08    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:
Es ist doch ganz einfach: ein in einem Gravitationsfeld frei fallender, idealisiert punktförmiger Körper (ich erspare mir die 'zig Beispiele) ist kräftefrei, d.h. er spürt bzw. misst auf einer mitgeführten Wage keine Kraft! Das ist entscheidend. Deswegen ist die Gravitations"kraft" keine "Kraft" im üblichen Sinn.


Ganz so einfach ist es nun auch wieder nicht. Dass eine mitgeführte Waage keine Kraft misst, ist trivial und unabhängig von Art und Wirkung irgendwelcher Kräfte. Selbst wenn die Waage nicht zwagsweise mitgeführt wird, sondern sich genauso frei im Kraftfeld bewegt wie der Körper, muss das noch lange nicht heißen, dass es sich um eine Scheinkraft handelt. Dazu müssen noch weitere Bedingungen erfüllt sein - allen voran die Unabhängigkeit von der Zusammensetzung der beteiligten Körper. Erst wenn sich die Kraft unter allen Umständen und für alle beliebiegen hinreichend kleinen Körper gleichermaßen wegtransformieren lässt, ist dieser Schluss zulässig und spätestens da fängt es wieder an kompliziert zu werden.
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