Geschwindigkeit Gravitation

borromeus · Anmeldungsdatum: 29.12.2014 Beiträge: 509

Unterliegt die Ausbreitung der Gravitation derselben "Idee" wie die dem Licht?
Sprich: war die Gravitation schon "größer", also der gravitationsbefüllte Raum, als der des Lichtes, der ja erst nach einigen hunterttausend Jahren entstand?

Meine Frage zielt darauf ab, ob die Größe des Universums vielleicht an der Wirkungsweite der Gravitation zu verstehen wäre.

isi1 · Anmeldungsdatum: 03.09.2006 Beiträge: 2902 Wohnort: München

Die Creationisten haben viel Zulauf, da die "wirklichen Physiker" ihre Hypothesen als Theorien bezeichnen und sich damit begnügen, alleine die gedankliche Möglichkeit als hinreichenden Grund dafür zu akzeptieren. Deshalb ist Deine Frage schwer zu beantworten, borromeus. In der Urknall-Hypothese breitet sich die Gravitation und das Licht jedenfalls mit der Raumzeit aus.
Auf meine Frage (an die freundlichen Leute, die gelegentlich klingeln und vom Königreich sprechen), wie es denn sein könne, dass wir Steine finden, die Milliarden Jahre alt sind und Lichtsignale sehen, die anscheinend ebenso lang unterwegs gewesen sein müssen, gab man mir kürzlich die Antwort: "Wenn Gott in der Lage ist, diese Welt zu erschaffen, kann er auch diese Steine und das Licht so aussehen lassen" - Das wäre eben auch denkbar, oder?

borromeus · Anmeldungsdatum: 29.12.2014 Beiträge: 509

Danke isi1, ich denke aber, wenn es einen Gott gäbe, hätte er es bei der Newtonschen Mechanik belassen.
;-)

isi1 · Anmeldungsdatum: 03.09.2006 Beiträge: 2902 Wohnort: München

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8583

isi1 · Anmeldungsdatum: 03.09.2006 Beiträge: 2902 Wohnort: München

bassiks · Anmeldungsdatum: 11.08.2010 Beiträge: 194

Nein da gibt es m.M.n einen Unterschied:

Das eine ist eine wissenschaftliche Theorie, welche so lange Gültigkeit besitzt, solange man sich im Rahmen ihrer Gültigkeit befindet, und sie für diesen nicht widerlegt wurde. Im konkreten Fall liefert die Theorie Erklärungen für beobachtete Phänomene. Solange sie nicht widerlegt wurde, darf sie als wahr angenommen werden. Dies ist kein Glaube, sondern wissenschaftliche Vorgehensweise.

Das andere ist keine wissenschaftliche Theorie und auch nicht widerlegbar. Man kann daran glauben, oder aber auch nicht.

borromeus · Anmeldungsdatum: 29.12.2014 Beiträge: 509

Gibt es noch Meinungen zur ursprünglichen Frage?

yellowfur · Moderator Anmeldungsdatum: 30.11.2008 Beiträge: 804

Mir würde noch dazu einfallen, dass besonders zu Anfängen des Urknalls (Planck-Zeit, vor etwa 10^-43 s) vermutet wird, dass alle Kräfte zu einer Urkraft vereinigt waren. Das heißt, dass das, was wir jetzt als Licht und Gravitation bezeichnen, zu diesem Zeitpunkt generell nicht so einfach separierbar war. Wir denken immer an drei Dimensionen im Raum und einer in der Zeit, aber eigentlich ist das ja bei hohen Energien zur Raumzeit vereinigt und es ist noch nicht einmal klar, wieviele Dimensionen das Ganze letztendlich hat.

Sowohl Licht als auch Gravitationswellen dürfen sich maximal mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten, aber ich denke, dass es bei so hohen Energiedichten problematisch ist, diese Begriffe einfach zu verwenden, ohne zu wissen, welche physikalischen Gesetze damals gegolten haben.

Ich · Anmeldungsdatum: 11.05.2006 Beiträge: 913 Wohnort: Mintraching

borromeus · Anmeldungsdatum: 29.12.2014 Beiträge: 509

yellowfur · Moderator Anmeldungsdatum: 30.11.2008 Beiträge: 804

Wenn nach ein paar hundertausend Jahren das Universum genug abgekühlt ist, bilden sich stabile Elektron-Proton-Verbindungen (Rekombination), sodass sich kurz danach die Wechselwirkung von Licht mit dem jetzt neutralen Wasserstoffgas stark reduziert: Das Universum wird transparent.

Für den Zeitraum davor ist das Universum in der Tat "dunkel", man würde aus dieser Zeit kein Licht beobachten können, weil die mittlere freie Weglänge sehr klein war.

Licht können wir mit Teleskopen einfangen und daraus ein Bild erstellen, dass dann wegen der Reisegeschwindigkeit des Lichtes ein Bild aus der Vergangenheit darstellt. Theoretisch würde man dann aus der "dunklen Zeit" keine Bilder erstellen können, wenn man soweit schauen könnte, das ist richtig.

Wie willst du aber aus Gravitationswellen Bilder erstellen? Erstens sind diese Signale sehr schwach und treten nur bei beschleunigten Massen auf, können bis jetzt fast nicht detektiert werden (Experimente laufen gerade) und zweitens verzerrt die Anwesenheit großer Massen in unserer Nähe (Erde) ein eventuelles Hintergrundsignal immens.

Prinzipiell wäre die Möglichkeit, Gravitationswellen zu messen, ein großer Fortschritt und du hast Recht, dass man damit die Entstehung des Universums untersuchen könnte.
Hier auf Wikipedia steht was über ein Projekt, das versuchen sollte, Gravitationswellen des Urknalls zu messen, aber die Finanzierung ist im Moment wohl ungewiss:

https://de.wikipedia.org/wiki/Gravitationswelle#Quellen_von_Gravitationswellen

index_razor · Anmeldungsdatum: 14.08.2014 Beiträge: 3259

yellowfur · Moderator Anmeldungsdatum: 30.11.2008 Beiträge: 804

Es ist aber auch nicht einfach, sich vorzustellen, dass diese Ereignisse direkt während dem Urknall weder zeitlich noch räumlich so voneinander getrennt waren, wie man es vom Alltag gewohnt ist. Der Urknall hat ja den Geltungsbereich unserer physikalischen Gesetze erst geschaffen. Was und ob etwas außerhalb liegt, kann man zur Zeit nicht beantworten.

borromeus · Anmeldungsdatum: 29.12.2014 Beiträge: 509

E=mc² · Anmeldungsdatum: 24.06.2014 Beiträge: 494

Ich versuche es einmal so: Das Universum dehnt sich aus (sprich der Abstand zwischen 2 Punkten wird immer größer). Wenn man diese Bewegung entsprechend zurückrechnet, kommt darauf, dass alles in einem Punkt gewesen sein muss. Und da war der Urknall.

Das heißt, dass jeder Punkt im Raum einmal dort war, wo der Urknall war. (sehr unexakt ausgedrückt)

borromeus · Anmeldungsdatum: 29.12.2014 Beiträge: 509

OK, das kann ich mir vorstellen....
und dieser "Punkt" muss ja nicht sofort und gleich "knallen".

Das Universum ist also ziemlich klein aber da.

Es hat aber Masse.
Können nun Gravitationswellen diesen "Punkt" der Materie/Energie/Licht was auch immer verlassen? Weil das Licht kanns ja anscheinend nicht.

Ich kann die Frage auch umdrehen.
Würde das Universum nach langer Expansion wieder zusammenbrechen zu diesem "Punkt" dann wäre die Gravitation "um" diesen Punkt ja auch nicht weg, oder? Wer hätte sie denn weggenommen, wenn sie vorher da war.
14 Mrd Jahre später (nach dem neuerlichen Urknall) würden doch die Bewohner der Erde vermuten, dass das Universum ganz klein war und nichts anderes bestand. Könnte man den Unterschied an irgendwas erkennen?

E=mc² · Anmeldungsdatum: 24.06.2014 Beiträge: 494

Warum es zum Urknall gekommen ist, weiß man so weit ich weiß nicht wirklich. Es gibt die Vermutung, dass es sich um eine Quantenfluktuation gehandelt haben könnte.

Gravitationswellen können diesen Punkt nicht verlassen, weil außerhalb dieses Punktes ja keine Raumzeit mehr ist, in der dich die Gravitationswellen ausbreiten. Genauso bewegen sich die Photonen durch die Raumzeit.

Zu deiner letzten Frage: Je nach den Eigenschaften des Universums (Anteil von Materie, Dunkler Materie, Dunkler Energie) verhält sich das Universum anders. Dabei ist es durchaus möglich, dass das Universum "wieder zusammenfällt". Unseres wird das nicht tun, weil es beschleunigt expandiert, weil es einen großen Anteil Dunkler Energie hat. (siehe Lambda-CDM-Modell)

index_razor · Anmeldungsdatum: 14.08.2014 Beiträge: 3259

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18101

Das ist ein sehr gutes Beispiel

index_razor · Anmeldungsdatum: 14.08.2014 Beiträge: 3259

Vielen Dank. Das freut mich. Ich hoffe borromeus kann was damit anfangen.

E=mc² · Anmeldungsdatum: 24.06.2014 Beiträge: 494

@index_razor: Dein Beispiel ist einleuchtend. Mich persönlich würde interessieren, wie man sich dann die Expansion besser vorstellen/erklären könnte.