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THEMA:

Energie schon immer da gewesen? 28 07. 2019 10:56 #54485

So wie ich es hier lese meint ihr alle das gleiche nur jeder drückt sich anders aus was mit "flach" gemeint ist.
Als ich anfing über das Äquivalenzprinzip zu googeln hatte ich auch öfter gelesen dass die Raumzeit in einem
G-Feld lokal immer flach ist. Blöderweise hatte ich mir dann laienhaft so ne Art von Treppe mit flachen Stufen
vorgestellt :silly: . Hatte ne Zeit gedauert bis ich verstand was mit lokal flach in der ART gemeint war.
Eigentlich bügeln wir die Raumzeit nur flach damit es sich besser (oder überhaupt) rechnen lässt aber exakt 100% flach
ist sie in der Realität nie. Spielt aber wohl nicht wirklich eine Rolle weil in hinreichend kleinen lokalen RZ-Abschnitten ist die
Krümmung so gering dass sie nicht mehr messbar ist.
Arrakai schrieb:
Das Äquivalenzprinzip gilt halt nur lokal, und was lokal ist, hängt natürlich von den Umständen ab. Einen Kilometer vor dem EH eines stellaren Schwarzen Loches musst du wahrscheinlich so klein wie ein Staubkorn sein, damit es dir nicht auffällt. Der Raumzeitabstand, bis zu dem die Raumzeit als flach anzusehen ist, ist hier verschwindend gering...


Ja und genau das hatte ich mich damals gefragt. Wenn die Raumzeit in einem G-Feld in kleinen lokalen Gebieten annähernd flach ist,
wie sieht dann ihre Metrik in der Nähe eines schwarzen Loches aus wenn die Krümmung extrem wird?
Dann werden die Raumzeit-Abstände hin zum Zentrum die man noch als "flach" bezeichnen kann immer kleiner (bis ins Unendliche).
Sie werden mikroskopisch klein (wie Hawkins in "das Universum in der Nussschale schrieb). Was will man da noch lokal als flach
definieren? Irgendwie bricht da alles zusammen und es wird paradox für mich. Bei so utopisch kleinen Skalen gilt dann die ART nicht
mehr und das Äquivalenzprinzip ist nicht mehr anwendbar. Hmmm, da dürften dann nur noch die Gesetze der Quantenmechanik gelten.

LG

Einszweidrei, im Sauseschritt ! Läuft die Zeit; wir laufen mit (Wilhelm Busch)
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Energie schon immer da gewesen? 28 07. 2019 12:11 #54494

Sonni1967 schrieb: So wie ich es hier lese meint ihr alle das gleiche nur jeder drückt sich anders aus was mit "flach" gemeint ist.


Wäre nicht das erste Mal... ;)
Sonni1967 schrieb:
Arrakai schrieb:
Das Äquivalenzprinzip gilt halt nur lokal, und was lokal ist, hängt natürlich von den Umständen ab. Einen Kilometer vor dem EH eines stellaren Schwarzen Loches musst du wahrscheinlich so klein wie ein Staubkorn sein, damit es dir nicht auffällt. Der Raumzeitabstand, bis zu dem die Raumzeit als flach anzusehen ist, ist hier verschwindend gering...


Ja und genau das hatte ich mich damals gefragt. Wenn die Raumzeit in einem G-Feld in kleinen lokalen Gebieten annähernd flach ist,
wie sieht dann ihre Metrik in der Nähe eines schwarzen Loches aus wenn die Krümmung extrem wird?
Dann werden die Raumzeit-Abstände hin zum Zentrum die man noch als "flach" bezeichnen kann immer kleiner (bis ins Unendliche).
Sie werden mikroskopisch klein (wie Hawkins in "das Universum in der Nussschale schrieb). Was will man da noch lokal als flach
definieren? Irgendwie bricht da alles zusammen und es wird paradox für mich. Bei so utopisch kleinen Skalen gilt dann die ART nicht
mehr und das Äquivalenzprinzip ist nicht mehr anwendbar. Hmmm, da dürften dann nur noch die Gesetze der Quantenmechanik gelten


Für die allerkleinsten Skalen funktioniert die ART ja nicht... Wobei ich mich selbst korrigieren muss: Du müsstest ein Staubkorn sein, damit die Gezeitenkräfte nicht auf dich wirken. Lokal flach kann die Raumzeit dennoch sein... Siehe meinen eigenen Post... :silly:
Arrakai schrieb: Divergenzfrei/lokal flach heißt, dass der Einsteintensor verschwindet. Das gilt nicht für den gesamten Riemann‘schen Krümmungstensor (sonst könnte eine gekrümmte Raumzeit - Schwarzschild, Kerr - ja nicht divergenzfrei sein). Und es gilt erstrecht nicht für den Weyl-Tensor, den kannst du nicht wegtransformieren (wohl aber die Gezeitenkräfte unter die Messtoleranz drücken, wenn der Raumzeitabstand nur klein genug ist).


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Energie schon immer da gewesen? 28 07. 2019 14:15 #54511

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Hi Arrakai,

ich fasse deine Antwort später noch mal zusammen... denn rest noch nicht gelesen. Das du behauptest Gezeitenkräfte wären nicht messbar, bedeutet nichts, denn sie sind vorhanden...Also lässt sich auch in geschlossener Box feststellen, welcher art Beschleunigung anliegt.

Reale ‘Gravitationsfelder’ sind nicht homogen. Der Beobachter wird minimale Unterschiede bei Experimenten am Boden oder an der Decke feststellen, außerdem Gezeiteneffekte an verschiedenen Wänden. Wenn wir das Äquivalenzprinzip etwas präziser formulieren, müssen wir von lokalen Experimenten an einem einzigen Punkt (mit bestenfalls infinitesimaler Umgebung) sprechen. Strenggenommen läßt sich auch lokal ein nichthomogenes ‘Gravitationsfeld’ als solches erkennen!

ivv5hpp.uni-muenster.de/u/raimar/lehre/SS16/ART/ART.pdf

Zudem schriebst du Bold abgesetzt "Konstante" Beschleunigung. Ich sehe das nicht so... idealisiert ja, aber in einem nichthomogenen Feld..
Bis später..
NG Z.


"Die reinste Form des Wahnsinns ist es, alles beim Alten zu lassen und gleichzeitig zu hoffen, dass sich etwas ändert". Albert Einstein

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Energie schon immer da gewesen? 28 07. 2019 14:38 #54512

Z. schrieb:
Das du behauptest Gezeitenkräfte wären nicht messbar, bedeutet nichts, denn sie sind vorhanden. Also lässt sich auch in geschlossener
Box feststellen, welcher art Beschleunigung anliegt.


Eigentlich bedeutet das, Gezeitenkräfte sind in einem G-Feld immer da. Wir können sie nur in genügend kleinen Raumzeit-Abständen
nicht messen weil unsere Messapparate zu unsensibel sind um dort so winzig kleine Effekte zu messen, da sind sie aber trotzdem.
Wirklich weg wären sie nur wenn man Gravitation abschirmen könnte. Das geht aber net, sie wirkt immer und überall.
LG

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Energie schon immer da gewesen? 28 07. 2019 15:03 #54513

Z. schrieb: ich fasse deine Antwort später noch mal zusammen... denn rest noch nicht gelesen. Das du behauptest Gezeitenkräfte wären nicht messbar, bedeutet nichts, denn sie sind vorhanden...Also lässt sich auch in geschlossener Box feststellen, welcher art Beschleunigung anliegt.


Und wie lässt sich das feststellen, wenn man ihre Auswirkungen nicht messen kann? Bin gespannt...

Zudem schriebst du Bold abgesetzt "Konstante" Beschleunigung. Ich sehe das nicht so... idealisiert ja, aber in einem nichthomogenen Feld..


Wenn du nicht konstant beschleunigt wirst, dann bist du auch nicht im freien Fall. Das ist definitionsgemäß so... Unabhängig davon: Auch in einem inhomogenen G-Feld wirst der Freifaller ohne Einwirkung sonstiger Kräfte deiner Geodäten folgen.

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Energie schon immer da gewesen? 28 07. 2019 16:27 #54521

Sonni schreibt:

Eigentlich bedeutet das, Gezeitenkräfte sind in einem G-Feld immer da. Wir können sie nur in genügend kleinen Raumzeit-Abständen
nicht messen weil unsere Messapparate zu unsensibel sind um dort so winzig kleine Effekte zu messen, da sind sie aber trotzdem.
Wirklich weg wären sie nur wenn man Gravitation abschirmen könnte. Das geht aber net, sie wirkt immer und überall.

Liebe Sonni, so wie du jetzt (und wohl auch Z.) argumentierst, ist eher so, wie ich es an sich schon zuvor Arrakai attestiert habe. ;) Im Grunde ist das jetzt ein Postulat, dass die Konsistenz und Praktikabilität sichert. Könnte man sich beliebig kleine Raumzeit-Abstände ohne Gezeitenkräfte vorstellen, dann bliebe das Problem, dass ich Makro-Bereiche als beliebig häufige Addition nur approximativ gegen Null strebender Einheiten verstehen kann, so wie wir es doch eigentlich auch für die Raumzeit selbst machen. Beliebig häufige Additionen von Null bleiben Null. Die Unzulänglichkeit von Messapparaturen macht ja noch nicht jede Interpretation offen.


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Energie schon immer da gewesen? 28 07. 2019 17:18 #54527

@D.Rajic

Wie bereits erläutert, auch mit G-Kräften kann eine Raumzeit divergenzfrei sein. Hier sichert nicht das Postulat irgendeine Form von Praktikabilität, sondern es ermöglicht überhaupt erst die ART und den Grenzfall SRT.

Die Unzulänglichkeit von Messapparaturen macht ja noch nicht jede Interpretation offen.


Hmmm ja, diesbzgl verlieren wir uns manchmal im Klein/Klein, weil das jeder irgendwie anders sieht...

Dazu hatte ich gerade zwei Gedanken:

1.

Es gibt mittlerweile Messgenauigkeiten, die machen sprachlos - z.B. das, was an Präzision nötig ist, um Gravitationswellen zu detektieren. Aber ist es wirklich sinnvoll, das mit dem „kann man doch prinzipiell messen“ auf die Spitze zu treiben? Grenzwertbetrachtung ist doch vollkommen zulässig. Wenn etwas gegen unendlich divergiert, dann behandeln wir es, als sei es unendlich. Warum sollte das nicht gelten, wenn etwas gegen null geht?

Die Krümmung geht gegen null ist ab einem gewissen Punkt einfach dasselbe wie die Krümmung ist gleich null. Die Wellenlänge des Lichts ist irgendwann so groß, dass der Freifaller am EH nicht mehr existiert‚ obwohl das elm. Feld natürlich nie komplett verschwindet.. Etc.

2.

Den Theoretikern ist das alles eh ziemlich schnuppe. Da gibt es Universen, die bis auf ein Objekt komplett leer sind. Testpartikel, die zwar selbst beeinflusst werden, aber selbst keine Wirkung verursachen. Beobachter, die unendlich weit weg sind. Und eben eine Raumzeit, die lokal flach ist.

Beides ist für mich ziemlich dasselbe, bei 2 muss man sich allerdings weniger verbiegen. Ich denke das ist eine gute Ebene, um Phänomene zu diskutieren. Warum immer so kompliziert, wenn es auch einfach geht...

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Energie schon immer da gewesen? 29 07. 2019 20:31 #54559

Arrakai schrieb:
Das Äquivalenzprinzip gilt halt nur lokal, und was lokal ist, hängt natürlich von den Umständen ab.

Moment, das verstehe ich nicht. Ist es nicht vielmehr so das das Äquivalenzprinzip universell und global gilt?
Mehr nocht, ist es nicht sogar so das Einstein mit seinem geometriscen Ansatz das eigentliche Problem ("im Vakuum fallen alle Körper gleich schnell.") geradezu wegtransformiert hat?

Ich verstehe das so:
Träge und Schwere Masse können so Gleich oder Unterschiedlich sein wie sie wollen, Dadurch das Gravitation eine Scheinkraft hervorgerufen durch die gemeinsam erzeugte RZ-Krümmung ist müssen alle Körper ungeachtet ihrer schweren trägen Masse, ihrer allein von der Geschwindigkeit bestimmten Geodäten folgen.

assume good faith

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Energie schon immer da gewesen? 29 07. 2019 22:46 #54565

Merilix schrieb:

Arrakai schrieb:
Das Äquivalenzprinzip gilt halt nur lokal, und was lokal ist, hängt natürlich von den Umständen ab.

Moment, das verstehe ich nicht. Ist es nicht vielmehr so das das Äquivalenzprinzip universell und global gilt?
Mehr nocht, ist es nicht sogar so das Einstein mit seinem geometriscen Ansatz das eigentliche Problem ("im Vakuum fallen alle Körper gleich schnell.") geradezu wegtransformiert hat?

Ich verstehe das so:
Träge und Schwere Masse können so Gleich oder Unterschiedlich sein wie sie wollen, Dadurch das Gravitation eine Scheinkraft hervorgerufen durch die gemeinsam erzeugte RZ-Krümmung ist müssen alle Körper ungeachtet ihrer schweren trägen Masse, ihrer allein von der Geschwindigkeit bestimmten Geodäten folgen.


Es gilt universell, da gebe ich dir recht. Es bedeutet auch genau, dass schwere und träge Masse identisch sind. Aber es gilt nicht global, sondern nur lokal.

Sobald Gravitation ins Spiel kommt, spricht man ja (klassisch) von schwerer Masse. Von träger Masse spricht man, wenn ein Objekt aufgrund seiner Trägheit in Ruhe oder in gleichförmiger geradliniger Bewegung bleibt, solange keine Kraft einwirkt - also auch keine Schwerkraft. Ersteres beschreibt die ART, letzteres beschreibt die SRT. Man benötigt also einen Situation, in der ART und SRT zusammenfallen.

Und das ist genau bei der lokal flachen Raumzeit der Fall - in deinem Ruhesystem kannst du (eingeschlossen in eine Box) nicht unterscheiden, ob dein gesamtes Bezugssystem frei entlang einer Geodäten fällt, oder ob es konstant mit einer äquivalenten Kraft beschleunigt wird.

Sobald du das global betrachtest, ist die Raumzeit nicht mehr flach, da funktioniert das nicht.

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Energie schon immer da gewesen? 29 07. 2019 23:40 #54568

Arrakai schrieb: in deinem Ruhesystem kannst du (eingeschlossen in eine Box) nicht unterscheiden, ob dein gesamtes Bezugssystem frei entlang einer Geodäten fällt, oder ob es konstant mit einer äquivalenten Kraft beschleunigt wird.

Den Satz solltest du lieber noch einmal korrekturlesen.

Dagegen,

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Energie schon immer da gewesen? 30 07. 2019 00:09 #54569

Yukterez schrieb:

Arrakai schrieb: in deinem Ruhesystem kannst du (eingeschlossen in eine Box) nicht unterscheiden, ob dein gesamtes Bezugssystem frei entlang einer Geodäten fällt, oder ob es konstant mit einer äquivalenten Kraft beschleunigt wird.

Den Satz solltest du lieber noch einmal korrekturlesen.

Dagegen,


Noch immer dafür. Falls du deinem gewohnt knappen* Beitrag weitere Details hinzufügen solltest, bin ich gerne bereit, meine Aussage erneut zu überprüfen... :)

PS.: Selbstredend ist das Ruhesystem (inkl. Box) der Freifaller. Und selbstredend handelt es sich im Falle der ART um ein mitbewegtes Ruhesystem. Aber das wirst du nicht gemeint haben, nehme ich an.

*) zumindest in solchen Situationen, der typische „Denkanstoß“

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Energie schon immer da gewesen? 30 07. 2019 00:17 #54570

Arrakai schrieb: Noch immer dafür. Falls du deinem gewohnt knappen Beitrag weitere Details hinzufügen solltest, bin ich gerne bereit, meine Aussage erneut zu überprüfen...

Den Satz habe ich so knapp gehalten weil ich annahm dass du dich nur vertippt hast und schnell selber draufkommen wirst. Man kann nicht unterscheiden ob man frei fällt oder unbeschleunigt ist. Im Umkehrschluss kann man nicht unterscheiden ob man im gravitativen Feld ruht, z.B. auf der Erde steht, oder konstant mit 1g im Weltraum beschleunigt wird. Du hast das vermischt. Auf einer Geodäte im freien Fall spürt man keine Kraft.

Dabei bleibend,

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Energie schon immer da gewesen? 30 07. 2019 00:20 #54571

Arrakai schrieb: Von träger Masse spricht man, wenn ein Objekt aufgrund seiner Trägheit in Ruhe oder in gleichförmiger geradliniger Bewegung bleibt, solange keine Kraft einwirkt - also auch keine Schwerkraft.

Das ist mit Sicherheit falsch. Für die Beibehaltung geradlinig gleichförmiger Bewegun spielt die Masse überhaupt keine Rolle. Träge Masse meint klassisch den Widerstand den ein Körper einer Beschleunigun also einer Kraftwirkung entgegen setzt. Für den freien Fall nach Einstein ist das afaik überhaupt nicht von Bedeutung (vorausgesetzt der betrachtete Körper trägt nicht selbst signifikant zur RZ-Krümmung bei) . Nach Galilei oder Newton jedoch lässt sich das beobachtete Verhalten nur erklären wenn schwere und träge Masse gleich sind weil Krafte gleichgesetzt werden von denen eine der trägen und die andere der schweren Masse zuzuordnen ist.

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Energie schon immer da gewesen? 30 07. 2019 00:31 #54572

Yukterez schrieb:

Arrakai schrieb: Noch immer dafür. Falls du deinem gewohnt knappen Beitrag weitere Details hinzufügen solltest, bin ich gerne bereit, meine Aussage erneut zu überprüfen...

Den Satz habe ich so knapp gehalten weil ich annahm dass du dich nur vertippt hast und schnell selber draufkommen wirst. Man kann nicht unterscheiden ob man frei fällt oder unbeschleunigt ist, und nicht mit einer konstanten Kraft beschleunigt. Im freien Fall spürst du keine Kraft.

Dabei bleibend,


Du hast natürlich recht, das war nicht korrekt. Am Verständnis liegt‘s nicht, eher am Schlafmangel, halte ich mir einfach mal zu Gute.

Das Beispiel wäre eh besser: Du kannst nicht unterscheiden, ob deine schwere Masse mit 1g von der Schwerkraft der Erde angezogen wird, oder ob der Erdboden deine träge Masse mit 1g von deiner Geodäten wegbeschleunigt.

Da haben sich unsere Beiträge (dein Umkehrschluss und mein Beispiel) überkreuzt. Das Editieren hier ist möchtig aber auch verwirrend... ;)

PS.: Auf der Erde im gravitativen Feld ruhen, das finde ich wiederum ein wenig verwirrend. Du wirst ja permanent von deinerGeodäten wegbeschleunigt. Aber ok, wahrscheinlich ist das in derFeldinterpretation korrekt...

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Energie schon immer da gewesen? 30 07. 2019 00:41 #54574

Merilix schrieb:

Arrakai schrieb: Von träger Masse spricht man, wenn ein Objekt aufgrund seiner Trägheit in Ruhe oder in gleichförmiger geradliniger Bewegung bleibt, solange keine Kraft einwirkt - also auch keine Schwerkraft.

Das ist mit Sicherheit falsch. Für die Beibehaltung geradlinig gleichförmiger Bewegun spielt die Masse überhaupt keine Rolle. Träge Masse meint klassisch den Widerstand den ein Körper einer Beschleunigun also einer Kraftwirkung entgegen setzt. Für den freien Fall nach Einstein ist das afaik überhaupt nicht von Bedeutung (vorausgesetzt der betrachtete Körper trägt nicht selbst signifikant zur RZ-Krümmung bei) . Nach Galilei oder Newton jedoch lässt sich das beobachtete Verhalten nur erklären wenn schwere und träge Masse gleich sind weil Krafte gleichgesetzt werden von denen eine der trägen und die andere der schweren Masse zuzuordnen ist.


?

Natürlich hat das Objekt in diesem Fall eine träge Masse. Die entscheidet, wie viel Energie für eine Beschleunigung (auch im Sinne von Abbremsen) nötig ist. Aber die geht nicht verloren, wenn gerade nicht beschleunigt wird.

Aber ich sehe ein, dass meine Formulierung nicht das trifft, was ich in diesem Zusammenhang eigentlich aussagen wollte (finde sie eher doch nicht grenzwertig, da korrekt...)

Unpräzise ist sie natürlich so oder so: Die träge Masse geht nicht verloren, wenn gerade nicht beschleunigt wird (keine Kraft wirkt). Aber sie geht natürlich auch nicht verloren, wenn gerade beschleunigt wird (eine Kraft wirkt)... Sie entspricht halt einfach der Ruhemasse...

War nicht mein bester Post... Korrekt ist allerdings die Ausführung zur Lokalität des Äquivalenzprinzips, um die es ja im Kern ging.

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Energie schon immer da gewesen? 30 07. 2019 01:30 #54576

Seit Jahrtausenden ist es naturwissenschaftlich und philosophisch Gebildeten klar, dass Materie (=Energie) ewig da sein muss, da aus Nichts auch nichts entsteht.
Dies war auch in der Neuzeit lange Zeit Konsens. Alles andere galt als religiös (biblizistisch) bzw. esoterisch. Als dann ein Priester 1931 das Gegenteil behauptete, und die Theorie aufkam, alles habe sich aus einem winzigen Knäuel zusammengeballter Materie (Energie) entwickelt, wurde dies als Big Bang-Theorie verspottet. Erst allmählich wurde dies dann durch astronomische Beobachtungen (z. B. Rotverschiebung) bestätigt. Philosophisch ist ein Anfang des Universums ein riesiges Problem, sogar Hawking hat sich daran verhoben. Wieso es Energie gibt und die nicht ewig da war, sondern einen Anfang hatte: Das ist wohl nie beantwortbar. Die Behauptung, dass der Energieerhaltungssatz nicht gilt, ist ja keine plausible Erklärung. Um Buch dieser Website wird das Modell mit den Quantenfluktuationen vertreten. Damit wird die Frage nur verschoben und ein Zeit-jenseitiges Modell von Fluktuationen errichtet. Das Bedürfnis, etwas Ewiges als Ursprung zu benennen, ist eben sehr groß. Man muss einfach damit leben, dass bestimmte Fragen nicht beantwortbar sind.

Wer meint, er habe etwas erkannt, der weiß noch nicht, wie man erkennen soll.
1. Brief des Paulus an die Korinther 8, 2

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Wer meint, er habe etwas erkannt, der weiß noch nicht, wie man erkennen soll.
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Energie schon immer da gewesen? 30 07. 2019 09:01 #54578

Arrakai schrieb: Korrekt ist allerdings die Ausführung zur Lokalität des Äquivalenzprinzips, um die es ja im Kern ging.

Im oben gerechneten Beispiel gibt es eine Differenz von 0,5 mm/s im Orbit der ISS bei 1m Abstand. Dabei ist egal ob beide Körper gleich oder einer aus Aluminium und der andere aus Blei ist. Das Ergebnis wird stets das gleiche sein.
Das heist:
a) Ich kann feststellen das ich mich in einem nicht homogenen Gravitationsfeld befinde
b) das Äquivalenzprinzip ist nicht verletzt da der Effekt nicht von den Massen abhängt.

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Energie schon immer da gewesen? 30 07. 2019 11:28 #54580

Merilix schrieb:

Arrakai schrieb: Korrekt ist allerdings die Ausführung zur Lokalität des Äquivalenzprinzips, um die es ja im Kern ging.

Im oben gerechneten Beispiel gibt es eine Differenz von 0,5 mm/s im Orbit der ISS bei 1m Abstand. Dabei ist egal ob beide Körper gleich oder einer aus Aluminium und der andere aus Blei ist. Das Ergebnis wird stets das gleiche sein.
Das heist:
a) Ich kann feststellen das ich mich in einem nicht homogenen Gravitationsfeld befinde
b) das Äquivalenzprinzip ist nicht verletzt da der Effekt nicht von den Massen abhängt.


Natürlich hängt der Effekt von der Masse ab. Es ist egal, wie groß der Betrag ist, das tangiert weder den freien Fall noch die Trägheit. Aber es ist eben wichtig, dass sie da ist. Von daher greift b) m.E. zu kurz...

Nochmal das zweite Beispiel: Du kannst nicht unterscheiden, ob deine schwere Masse mit 1g von der Schwerkraft der Erde angezogen wird, oder ob der Erdboden deine träge Masse mit 1g von deiner Geodäten wegbeschleunigt.

In diese Überlegung geht die konkrete Masse gar nicht ein. Und sie zeigt, dass aufgrund der Ununterscheidbarkeit schwere Masse gleich träge Masse sein muss. Das sieht erst mal nach b) aus. Aber das ist nicht die eigentliche Ursache.

Damit das Äquivalenzprinzip gilt, muss die Raumzeit divergenzfrei sein. D.h., dass sowohl EIT als auch Einsteintensor verschwinden müssen. Wenn das nicht der Fall ist, dann kannst du die SRT als Grenzfall der ART nicht anwenden und damit die Trägheit nicht korrekt beschreiben. (Natürlich könntest du auch die Feldgleichungen der ART lösen, aber die entsprechen bzgl. Trägheit nunmal der SRT.)

Damit die Raumzeit divergenzfrei ist, muss nur der Einsteintensor null sein. Das gilt nicht für den gesamten Riemann‘schen Krümmungstensor (sonst könnte eine gekrümmte Raumzeit - Schwarzschild, Kerr - ja nicht divergenzfrei sein). Und es gilt erstrecht nicht für den Weyl-Tensor, den kannst du nicht wegtransformieren (wohl aber die Gezeitenkräfte unter die Messtoleranz drücken, wenn der Raumzeitabstand nur klein genug ist).

Da die Raumzeit nicht global divergenzfrei ist, gilt das Äquivalenzprinzip nur lokal. Gezeitenkräfte spielen dabei keine Rolle, da der Weyl-Tensor gar nicht verschwinden muss.

Und das ist zwar auch unabhängig vom konkreten Wert der Masse, aber das ist halt nicht die eigentliche Begründung... Die eigentliche Begründung ist, dass die SRT nur in einer divergenzfreien Raumzeit gilt (im Beispiel oben und auch dem mit der ISS ist sie lokal flach und daher auch divergenzfrei).

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Energie schon immer da gewesen? 30 07. 2019 19:54 #54591

Arrakai, bitte erkläre mir wo sich eine Verletzung des Äquivalenzprinzips ergibt wenn Geometrie gekrümmt ist.
Wie kann man die Verletzung beobachten.
Bitte überzeuge mich das das Äquivalenzprinzip nur lokal gilt und bitte ohne Begriffe der Differentialgeometrie zu bemühen denn auf dem Gebiet bin ich leider nicht fit genug.

Meine Sichtweise ist (falls noch nicht klar) die:
Da wir uns im freien Fall befinden gibt es auch keine Beschleunigung auf der eigenen Geodäten. Das gleiche gilt für ein Objekt auf einer benachbarten Geodäten, auch dann wenn das Objekt gegenüber dem eigenen beschleunigt erscheint (bzw. ist). Und das ist völlig unbahängig von dem was klassisch als Trägheit bezeichnet wird denn ob Feder oder Blei, die Relativbeschleunigung bleibt gleich.

Gibt es z.B. einen Unterschied ob z.B. ein Asteroid knapp an der Sonne vorbei fliegt oder eine leichte Raumsonde wenn beide die gleiche Anfangsgeschwindigkeit und Position haben? Wenn es den gibt könnte mich das überzeugen.

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Energie schon immer da gewesen? 31 07. 2019 10:31 #54600

Merilix schrieb: Meine Sichtweise ist (falls noch nicht klar) die:
Da wir uns im freien Fall befinden gibt es auch keine Beschleunigung auf der eigenen Geodäten. Das gleiche gilt für ein Objekt auf einer benachbarten Geodäten, auch dann wenn das Objekt gegenüber dem eigenen beschleunigt erscheint (bzw. ist). Und das ist völlig unbahängig von dem was klassisch als Trägheit bezeichnet wird denn ob Feder oder Blei, die Relativbeschleunigung bleibt gleich.


Man muss die Trägheit mitbetrachten, es geht ja gerade darum, dass die beiden Konzepte Gravitation und Trägheit äquivalent sind. Und dadurch, dass sie einzeln betrachtet werden obwohl sie doch im Rahmen der Theorie äquivalent sind aber, erscheint die ganze Sache etwas konstruiert...

Mal ganz anders formuliert: In beiden Fällen - also Gravitation und Trägheit - folgt ein Objekt seiner Geodäten. Es kann laut ART ja gar nicht anders.

In einer gekrümmten Raumzeit tut das Objekt das entlang der Raumzeitkrümmung. Das ist dann der Fall Gravitation. Klassisch gesehen hat das Objekt in diesem Fall eine schwere Masse, da die Schwerkraft dafür verantwortlich ist. Um z.B. im Orbit um einen Planeten zu bleiben, muss die Schwerkraft diese Maase permanent beschleunigen. In der ART fällt das Objekt dagegen einfach kräftefrei entlang seiner Geodäten.

In einer flachen Raumzeit tut das Objekt das entlang einer Geraden. Das ist dann der Fall Trägheit. Die Gerade entspricht dann natürlich seiner Geodäten. Klassisch gesehen tut es das einfach, weil es nicht von einer Kraft beschleunigt wird - das Objekt hat eine träge Masse. Das wird im relativistischen Fall durch die SRT beschrieben.

Man sieht, dass beides in der ART dasselbe ist, d.h. schwere Masse und träge Masse sind äquivalent. Ohne die SRT macht es aber keinen Sinn, überhaupt vom Äquivalenzprinzip zu sprechen...

Der SRT liegt eine Minkowki-Raumzeit zugrunde, die es so in der Natur nicht gibt. Sie kann aber in jeder (praktisch) flachen Raumzeit angewandt werden.

Und die Raumzeit ist lokal flach. Deshalb gilt auch das Äquivalenzprinzip lokal...

Man könnte auch sagen: Du kannst Geodäten durch Geraden approximierrn, aber die Geodäten sind im Allgemeinen global betrachtet (über ihre gesamte Länge) keine Geraden.

Merilix schrieb: Gibt es z.B. einen Unterschied ob z.B. ein Asteroid knapp an der Sonne vorbei fliegt oder eine leichte Raumsonde wenn beide die gleiche Anfangsgeschwindigkeit und Position haben? Wenn es den gibt könnte mich das überzeugen.


Nein, ist wie gesagt unabhängig von der Masse...

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Energie schon immer da gewesen? 01 08. 2019 17:11 #54661

Martin-O schrieb: Seit Jahrtausenden ist es naturwissenschaftlich und philosophisch Gebildeten klar, dass Materie (=Energie) ewig da sein muss, da aus Nichts auch nichts entsteht.

Wir betreiben Physik und keine Philosophie.
Martin-O schrieb: Wieso es Energie gibt und die nicht ewig da war, sondern einen Anfang hatte: Das ist wohl nie beantwortbar. Die Behauptung, dass der Energieerhaltungssatz nicht gilt, ist ja keine plausible Erklärung.

Ich behaupte in Deine Gedanken hängt immer noch die alte Wärmetheorie nach, nach der Wärme ein Stoff sei,der übertragen wird. Warum hast Du das gleiche Problem nicht mit dem Impuls - oder der Intelligenz, die es früher auch nicht gab, genausowenig wie das Leben - auch das ist neu?

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Energie schon immer da gewesen? 01 08. 2019 20:18 #54670

@ Manfred S: Deine philosophische Theorie, mit der du Erhaltung von geistigen Größen und physikalischen gleichsetzt, ist auch Physik oder was? Natürlich wird hier auch Philosophie betrieben. Niemand kann für das Universum die Energiebilanz definieren, wie bei wikipedia schön formuliert wurde. Energie, Materie: nichts ist klar definiert. Und daraus macht man dann zB für den Anfang des Universums Extrapolationen, die physikalisch nicht gedeckt sind und reine Spekulation sind, von philosophischen Grundannahmen untermauert. Hier wird weitgehend Physik betrieben, aber nicht durchgehend, alles andere ist eine Selbsttäuschung.
Ich wollte nur darauf hinweisen, dass die Grundfrage dieses Threads uralt ist und es naturwissenschaftlich keine befriedigende Antwort gibt. Aber auch, wie ungeheuerlich es ist, dass das Universum einen Anfang hat, das ist etwas, was in jeder Hinsicht als unbefriedigt empfunden wird. Daran entzünden sich viele Spekulationen wie das Multiversum.
Zum Nachdenken: Wenn das Universum ein offenes System ist, heißt das doch, dass es etwas Außerhalb des Universums geben muss. Da aber unter dem Universum die gedachte Summe von allem, was ist, versteht, kann es dieses Außerhalb nicht geben. Also logisch gesehen gilt entweder der Energieerhaltungssatz, weil das Universum geschlossen ist und die Ausdehnung des Universums ist eine Eigenschaft desselben, oder es gibt etwas Jenseitiges, was immer und wo auch immer das sein mag.
Das nur ein Beispiel, wie schnell physikalische Überlegungen zum Ganzen an ihre Grenze kommen und philosophisch werden.

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Energie schon immer da gewesen? 01 08. 2019 20:36 #54671

Martin-O schrieb: Zum Nachdenken: Wenn das Universum ein offenes System ist, heißt das doch, dass es etwas Außerhalb des Universums geben muss. Da aber unter dem Universum die gedachte Summe von allem, was ist, versteht, kann es dieses Außerhalb nicht geben. Also logisch gesehen gilt entweder der Energieerhaltungssatz, weil das Universum geschlossen ist und die Ausdehnung des Universums ist eine Eigenschaft desselben, oder es gibt etwas Jenseitiges, was immer und wo auch immer das sein mag..


Beide Themen hatten wir hier vor kurzem. Die Energieerhaltung ist schon verletzt, weil das Universum expandiert, egal ob gekrümmt oder nicht. Das Universum kann geschlossen und endlos sein, oder unendlich groß. In beiden Fällen expandiert es in sich selbst hinein.

Und die Ausdehnung des Universums muss doch per se eine Eigenschaft desselben sein, so wie deine Körpergröße eine Eigenschaft von dir ist. Diese Aussage erschließt sich mir nicht...

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Energie schon immer da gewesen? 01 08. 2019 21:04 #54674

Martin-O schreib:
Energie, Materie: nichts ist klar definiert.


Sehe ich auch so. Hab nix gelesen was meine Frage : Was ist Energie überhaupt ? wirklich beantwortet hätte.
Gilt auch für Photonen.

Gut, für Energie gilt :
Sie ist die Fähigkeit mechanische Arbeit zu verrichten.
Stimmt ja auch aber das sagt ja nur was über ihre Fähigkeit aus, aber nicht was sie real ist.

Niemand kann sagen ob sie aus einer "Substanz" oder "Stoff" besteht oder aus etwas anderem, keiner weiß das.
Energie und Information gehören zusammen, sind aber Begriffe die abstrakt sind (nicht für uns greifbar, war ja
auch für unser Gehirn nicht notwendig um während der Evolution zu überleben).

Manfred S schrieb:
Wir betreiben Physik und keine Philosophie.


Am besten beides zusammen, finde ich :)
LG

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Energie schon immer da gewesen? 01 08. 2019 21:05 #54675

@ Arrakai
Ich weiß, dass das hier Thema war, ich habe den Thread zumindest quer gelesen.
Aber mir ist das zu schnell und vollmundig. Ja, durch die Ausdehnung des Raumes geht Energie "verloren", Beweis: Rotverschiebung. Aber wird nicht potentielle Energie gewonnen? Wenn 2 Galaxien weiter voneinander entfernt sind, dann haben sie zueinander mehr potentielle Energie. Wer will denn das ausrechnen, was da höher ist? und wer kann sagen, dass das alle Effekte sind?
Manchmal haben richtig und falsch nur Bedeutung für kurze Zeit.
Wenn das Universum nur in sich selbst expandiert, es nichts außerhalb von ihm gibt, dann ist es ein geschlossenes System. - Wo liegt der Fehler dieser Logik?

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Energie schon immer da gewesen? 01 08. 2019 21:05 #54676

Martin-O schrieb: @ Manfred S: Deine philosophische Theorie, mit der du Erhaltung von geistigen Größen und physikalischen gleichsetzt, ist auch Physik oder was? .

Ja ist es. Intelligenz ist eine meßbare Größe eines physikalischen Systems - des Gehirns - und damit durchaus vergleichbar mit Energie. Und das Leben ist es sowieso. Schau mal auf den Titel dieses Forums.

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Energie schon immer da gewesen? 01 08. 2019 21:18 #54677

Sonni1967 schrieb: Gut, für Energie gilt :
Sie ist die Fähigkeit mechanische Arbeit zu verrichten.
Stimmt ja auch aber das sagt ja nur was über ihre Fähigkeit aus, aber nicht was sie real ist.

Niemand kann sagen ob sie aus einer "Substanz" oder "Stoff" besteht oder aus etwas anderem, keiner weiß das.

Aus welchem Stoff besteht Länge? Was ist Breite? Was ist Höhe real?
Das sind Fragen, die sich normalerweise kein Mensch stellt. Warum wird gerade bei Energie so darüber gestritten. Sie ist eine Eigenschaft so wie Länge und Breite

Manfred S schrieb:
Wir betreiben Physik und keine Philosophie.


Am besten beides zusammen, finde ich :)
LG

Hört sich gut an. Ich zögere aber dem zuzustimmen.

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Energie schon immer da gewesen? 01 08. 2019 21:19 #54678

@ Manfred S:
Intelligenz kann man nicht definieren und auch quantitative Messungen sind nicht definierbar, ein IQ ist eine schwammige gesellschaftliche Einigung. Deine philosophische Überzeugung, dass Intelligenz etwas Physikalisches ist, ist mit empirischen Fakten nicht vereinbar. Und Leben ist etwas Emergentes, das ist physikalisch prinzipiell nicht ableitbar.
Du verwechselst Deine philosophischen Grundannahmen (falls sie Dir überhaupt bewusst sind) mit Physik.
Sag uns, was Leben ist, und Der Nobelpreis im Abo wird Dir sicher sein.

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Energie schon immer da gewesen? 01 08. 2019 21:29 #54679

Manfred S:
Ohne Energie / Masse gibt es keinen Raum, Länge Breite, Höhe sind also Eigenschaften von Masse. Von was soll denn Energie die Eigenschaft sein?

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Energie schon immer da gewesen? 01 08. 2019 21:34 #54680

@Martin

Aus der Tatsache, das Intelligenzmessungen ungenau sind, kann man noch nicht schliessen, das sie unphysikalisch sind. Genausowenig spricht etwas dagegen, nur weil die Definition etwas schwammig ist. Natürlich wird intelligenz und Leben aus historischen und praktischen Gründen mehr der Biologie zugewiesen. Aber die ist auch eine Naturwissenschaft, die letztendlich auf der Physik basiert.

In der Astrophysik ist man manchmal froh, wenn man für manche Messwerte gerade die Größenordnung kennt.

Die Energie ist nur insofern etwas besonderes, weil es einen Erhaltungssatz gibt. Wenn man sich darauf beruft, muss man auch den Gültigkeitsbereich dieses Satzes akzeptieren.

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