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THEMA: Relativitätstheorie

Relativitätstheorie 20 Jun 2017 13:48 #15962

Ich wollte mal die Mathecracks fragen, warum sich in den Einsteinschen Feldgleichungen und den bekannten Lösungen davon nirgendwo Terme mit r³ finden. Müsste das nicht der Fall sein, wenn man eine Krümmung des Raumes mathematisch beschreiben möchte?

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Relativitätstheorie 20 Jun 2017 14:35 #15970

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sehr wohl wird die kinetische Energie mit r² beschrieben. In sehr vielen fällen. de.wikipedia.org/wiki/Einsteinsche_Feldg...akuumfeldgleichungen

Ja ich kann alles, sogar definieren was ich nicht kann.

Man muss noch Chaos in sich haben, um einen tanzenden Stern gebären zu können.
**Der Friedrich**

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Relativitätstheorie 20 Jun 2017 14:45 #15971

Jaaaa. Deshalb auch meine Frage nach r³, in Worten: hoch drei

Raum finde ich in keiner Formel das hoch drei für die Raumdimension, warum sind das alles "Flächenformeln"?

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Relativitätstheorie 20 Jun 2017 16:46 #15978

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Ok, gleich vorweg: Ich habe keine Ahnung vom Einstein aber meine banale "Erklärung": Aus einem r^4 wird nach zweimal ableiten ein r^2.
Und jetzt antwortet hoffentlich jemand, der sich mit den Einsteinschen Feldgleichungen besser auskennt - was im Vgl. zu mir nicht schwer ist ;)

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Relativitätstheorie 20 Jun 2017 18:54 #15983

Denobio schrieb: Ich will hiermit nur sagen, dass wir bei der vorliegenden Frage keinen Gegenstand haben, der sich für eine wissenschaftliche Diskussion eignet. Es gehr hier um grundlegendes Wissen. Solches Wissen ist dann auch bei den weiterführenden Themen nützlich.

Wie wird diese meine Meinung im Forum so allgemein gesehen? Bin ich da zu streng?

Ich denke schon das du da ein bisschen streng bist. "Kugeloberfläche" löst einen Aha-Effekt aus und genau der ist hier genau richtig. Ich hätte das wahrscheinlich übersehen obwohl ich bei Newton und Coulomb selber damit argumentiere. Es ist halt nicht jeder so routiniert und in Übung das solche einfachen Zusammenhänge sofort auffallen. Auch hat nicht jeder ein Physikstudium absolvieren dürfen und muss will sich die Dinge auf andere, etwas mühsamere (weil ohne Anleitung) und zuweilen chaotische Weise erarbeiten.

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Relativitätstheorie 20 Jun 2017 19:44 #15985

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@Merilix du sprichst mir aus der Seele. Ich benutze:
1. Wissensbox
2. Eine Formelsammlung zb: schule.mallinckrodt-gymnasium.de/physik/formel.PDF oder andere.
Was dabei wichtig ist das ein Auswendig lernen es nicht bringt. Die Umsetzung ist dabei sehr wichtig also es verstehen was man da sich an geeignet hat, es auf andere Sachen übertragen können, das ist die große Herausforderung die es zu überwinden gilt. Und eine Sache ist sicher es ist möglich auch ohne ein Studium, jedoch das Interesse muss da schon ins Fleisch übertragen werden, ein Hobby allein ist unvollkommen und der Jenninger wo dieses nur als Hobby betreibt muss sich in klaren sein, das dieses seltsame gebiet der Astrophysik ein Sandkasten ist mit enorm vielen Voraussetzungen, und wenn da nun jeder mit spielen möchte sich an gewisse regeln halten muss, ich finde die Seite hier liefert sehr gute Struktur, um zu Lernen, jedoch missbrauchen das Forum bitte nicht um Hausaufgaben zu lösen, es fühlt sich nicht richtig an, auf Dauer ist da nicht geholfen.

@Madouc99: ich brauche wohl bald eine Brille. Sorry,.... und bin gespant ob du das encodieren kannst :D

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Relativitätstheorie 20 Jun 2017 21:21 #15995

Denobio schrieb: Warum fällt in Newtons Gravitationsgesetz die Kraft mit 1/r hoch zwei ab? Hat das vielleicht damit zu tun, dass die Kugeloberfläche mit r Quadrat wächst? Ist das beim Coulombgesetz auch so? Hat das vielleicht den gleichen Grund?


Ich würde diese Fragen mit ja beantworten.

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Relativitätstheorie 21 Jun 2017 01:18 #16002

Ich versuche mir gerade tatsächlich im Selbststudium ein paar Grundlagen beizubringen, und beim einsteigen in Einsteins Feldgleichung fiel mir eben sofort ins Auge, dass es nirgendwo um eine Raumdimension geht.

Sonst passen die Dimensionen, z.B. Hubble-Parameter ist 1/Zeit und eindimensional, völlig verständlich, wenn ich mit Flächen rechne sehe ich r² in Formeln und deshalb meine Verwunderung warum bei Raumzeitkrümmungsformeln kein r³ vorkommt.

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Relativitätstheorie 21 Jun 2017 20:13 #16039

Das lässt den Schluss zu das Raumzeit 2 dimensional ist also Raum und Zeit , Zeit mit einem Freiheitsgrad und Raum mit 3 ?

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Relativitätstheorie 21 Jun 2017 20:50 #16041

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Hallo Madouc,

ich kann total falsch liegen, was r3 bedeutet. Kann es was mit 8 Pi zu tun haben?

1 zu 8 ist die Volumenausdehnung, wenn man den Radius erweitert.

Gruß 1234

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Relativitätstheorie 21 Jun 2017 21:43 #16044

Hallo zusammen,

man kann mathematisch zeigen, dass alle physikalischen, raumabhängigen Gesetze folgender Gleichung genügen müssen :
X = 1 / r hoch n-1
n steht für die Dimension des Raumes.

Setzt man nun für n = 3, dann folgt für die betroffenen Abhängigkeiten 1 / r 2.

Auf die Schnelle fällt mir das Newton sche Gravitationsgesetz ein, das Coulombgesetz..........

Wichtig ist, dass die Abhängigkeiten alle r hoch 3 zeigen würden, wenn wir in einem 4 dimensionalen Raum leben würden.
Und auch wichtig ist, in dem Zusammenhang zu wissen, dass Mathematik beweist und Physik falsifiziert.
Daher steht in all diesen Gesetzen und Abhängigkeiten r2 und nicht r3!


Grüße
Thomas
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Relativitätstheorie 21 Jun 2017 21:50 #16045

Ausdrücklichen Dank dafür Thomas.

Aber geht Einstein nicht von einer vierdimensionalen Raumzeit aus und müsste dann nicht die Ableitung R hich drei sein?

Ich habe die Formeln bislang nur so verstanden, dass sie die Gravitationstrichter in einer Ebene rechnen, die Ebene der das "fallende" Objekt folgen muss. Mein Gedanke ist: Wenn man es vollständig aufzeigen will, müsste man doch die Raumzeitkrümmung allumfassend, also in allen drei Dimensionenzeigen.

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Relativitätstheorie 21 Jun 2017 22:22 #16046

@Madouch99

die Zeit ist in diesem Zusammenhang keine Dimension, weil sie keine zusätzliche, also 4. Raumdimension aufspannt.
Die Raumzeit als 4 dimensionale Raumzeit zu betrachten, hat den Grund, weil aus der ART hervorgeht, dass der Raum und die Zeit miteinander verwoben sind, übrigens auch die Materie. Keines der drei Geschwister kann ohne das andere. Nach der ART!!!
Wenn man dem Gedanken folgt, könnte man jetzt der Materie eine 5. Dimension beimessen.
Drei Raumdimensionen, eine Zeitdimension und eine Materiedimension.
Das funktioniert so nicht.
Mein Kenntnisstand ist der, dass man in der ART nicht mehr euklidische Grundlagen verwendet, sondern eine Raumzeitmetrik, die die Krümmung zum Gegenstand hat.

Grüße
Thomas
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Relativitätstheorie 22 Jun 2017 10:46 #16053

Hi Thomas, Hi Madouc99,

...leider fehlt mir gerade die Zeit um ein eigenes Thema zu eröffnen. Ich bitte daher um euer Verständnis für eine kurze Zwischenfrage.
es passt gerade so gut :). Ich muss hier mal ansetzen, weil ich es hier im Forum selten so direkt gelesen habe.

und zwar weil,

Thomas schreibt: " ....übrigens auch die Materie."
Materie ist über die Äquivalenz von Masse und Energie auf zweierlei Arten mit der Zeit verknüpft, da für Energie selbst ja keine Zeit vergeht. Muss das dann nicht auch auf den Raum angewendet werden, da für einen sich überlichtschnell ausdehnenden Raum, ja auch keine Zeit vergehen sollte. Die Frage:

Ist die Vereingung von Raum und Zeit zur 4D Raumzeit (so etwas wie Äquivalenz beim Raum gibt es ja nicht) der eigentliche Grund dafür das dunkle Energie und dunkle Materie überhaupt erst eingeführt werden müssen?

und
...mein bescheidener Beitrag zum eigentlichen Thema.
Ich sehe die Flachheit der "Raumzeit" als zweidimensional an. Die Expansion als dreidimensional.
Die Flachheit der Raumzeit ist eine Erhaltung ähnlich wie die Impulserhaltung. Die Expansion ist nötig, um die Raumzeit selbst flach zu halten.


viele Grüße
seb110

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Relativitätstheorie 22 Jun 2017 13:23 #16057

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Thomas schreibt: " ....übrigens auch die Materie."
Materie ist über die Äquivalenz von Masse und Energie auf zweierlei Arten mit der Zeit verknüpft, da für Energie selbst ja keine Zeit vergeht. Muss das dann nicht auch auf den Raum angewendet werden, da für einen sich überlichtschnell ausdehnenden Raum, ja auch keine Zeit vergehen sollte. Die Frage:

Dazu die Frage zurück: Sollten wir über die Zeit Veränderungen am Raum feststellen, wenn für ihn keine Zeit verginge?

Ist die Vereingung von Raum und Zeit zur 4D Raumzeit (so etwas wie Äquivalenz beim Raum gibt es ja nicht) der eigentliche Grund dafür das dunkle Energie und dunkle Materie überhaupt erst eingeführt werden müssen?

Der Begriff der vierdimensionalen Raumzeit ist ungefähr 110 Jahre alt. Insofern knappe direkte Antwort: Nein.
Dunkle Energie und Materie sind theoretische Erfordernisse von Zwängen aus der Observation, die sich nachträglich zur Allgemeinen Relativitätstheorie ergeben haben.

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Relativitätstheorie 22 Jun 2017 14:44 #16058

Hi Ropp

...ich stelle das wohl Ende September noch einmal ausführlicher im eigenen Thema dar und danke Dir für deine kurze und knappe Antwort.
Ich habe beim Schreiben schon gemerkt, dass ich mich bei Madouc99 und Thomas zu stark einmische und habe auch nur kurz mehr Zeit gehabt wegen der Wetterlage (schüttet hier gerade wie aus Eimern). :)


Teil 1.
...Wir stellen Veränderungen am Raum in Form der Rotverschiebung immer in Kombination mit Energie/Materie oder einfacher wir sehen Galaxien (Energie/Materie) auseinander driften. Das wäre der eine zeitlich veränderliche Teil einer hypothetischen Äquivalenz des Raumes selbst. Der Teil des Raumes, welcher expandiert ist doch zeitlich unverändert. Das Analogon: Ein Photon ist und bleibt ein Photon (Quantum). Es zerfällt nicht (vergeht da Zeit?).

Materie zerfällt über die Zeit. Abstände zwischen Materie und letztendlich"nur"! lambda der Photonen ändern sich über die Zeit.
vs.
Ein Photon bleibt ein Photon, Expandierender Raum bleibt expandierender Raum.

Teil 2.

würde aber gut passen.... man kann Raum und Zeit nicht einfach so zusammenfassen, wenn ein Großteil des Raumes nichts mit der Zeit, wie sie erst in Kombination mit Materie und Energie ensteht, zu tun hat. (Ja ja ich weiss, wenn man danach geht, was alles gut passen würde.) :)



aber erstmal bis demnächst und viele Grüße
seb110

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Letzte Änderung: von seb110. Begründung: "nur"! ergänzt (Notfallmeldung) an den Administrator
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