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THEMA: Film 19:Zeitdilatation Schwarzschildradius

Film 19:Zeitdilatation Schwarzschildradius 02 Dez 2017 18:11 #23559

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Nur zur meiner Orientierung: Muss es in der 24. min nicht heißen, dass die Längen im Gravitationsfeld kürzer statt länger erscheinen ?
Im bewegten Koordinatensystem gilt: Zeitdilatation und Längenkontraktion
Unter Gravitationseinfluß: dito
Oder irre ich mich ?

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Film 19:Zeitdilatation Schwarzschildradius 02 Dez 2017 18:30 #23561

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na, na, na so nicht.diese länge kontrahiert bei einer Geschwindigkeit, da läuft nix nach es wird eher zusammen gepresst. Der Vorgang ist doch denke ich einleuchtend, ich bestimme eine Entfernung zwischen einem ende und dem anderen ende des Objekts, aus der sich des Betrachters ist es jedoch nicht gleichzeitig passiert gegenüber dem relativ sich bewegendem Objekt. Also der Betrachter hat da eindeutig weniger längen zählen können wenn sich das Objekt relativistisch bewegt.

//: bei Minute 25 ist es.... und ja es ist auch richtig was Prof da sagt: also aus sich eines außenstehenden Betrachters ist da so Spaghettisierung bis dann Gezeiten Kräfte es in der tat Zereisen.

Man muss noch Chaos in sich haben, um einen tanzenden Stern gebären zu können.
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Film 19:Zeitdilatation Schwarzschildradius 02 Dez 2017 18:45 #23562

Die Entfernungen werden deshalb näher am Gravitationspotential länger, weil die Raumzeit stärker gekrümmt ist.
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Film 19:Zeitdilatation Schwarzschildradius 02 Dez 2017 19:49 #23563

Man nennt das auch "den Spaghettisierungseffekt", alles wird laaaang und lääääääääänger.


Grüße
Udo

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Film 19:Zeitdilatation Schwarzschildradius 02 Dez 2017 20:20 #23566

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ok, so kann ich es mir vorstellen. Die gekrümmte Raumzeit wirkt anziehend, verlängernd oder spaghettisierend.
Das Licht scheint schneller zu werden (mehr Weg in kürzerer Zeit). Darüber bin ich gestolpert.

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Film 19:Zeitdilatation Schwarzschildradius 03 Dez 2017 01:02 #23588

.
Der Filme erklärt auch für den Laien das Thema sehr anschaulich. Auch die Formeln sind sehr verständlich eingefügt.

Uhren ticken langsamer, wenn sie näher an einem Gravitationspotential sind. Die Längen werden länger.
Wenn sich 2 Uhren im verschiedenen Gravitationspotential befinden, und die Uhr vom weiter entfernteren Gravitationspotential sendet eine Information mit LG zur anderen Uhr, dann vergeht dabei die Zeit schneller, dafür ist der Weg der Information kürzer. Die LG bleibt dadurch unverändert. Aus der Sicht der näher am Gravitationspotential befindlichen Uhr vergeht die Zeit langsamer, dafür erscheint der Weg länger. Die LG bleibt dadurch genauso unverändert. So muss es sein, wenn die LG unabhängig von ihrer Quelle ist. Wenn man die Uhren durch Zwillinge ersetzt, ist es eindeutig, wer der Reisende und wer der Zuhausegebliebene ist.
Der Zwilling, der sich ein Jahr auf der ISS befindet (dort ist das Gravitationspotential Null, da es durch die gleichberechtigte Fliehkraft ausgeglichen wird), kommt älter zu seinem zurückgebliebenen Zwilling zurück. Während des Hin und Rückfluges ist es umgekehrt. Diese kurze Zeit relativ zur einjährigen Aufenthaltsdauer auf der ISS reicht jedoch nicht aus, um das auszugleichen oder umzudrehen.

Habe ich das so richtig verstanden?
.

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Letzte Änderung: von badhofer.

Film 19:Zeitdilatation Schwarzschildradius 03 Dez 2017 01:37 #23589

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badhofer schrieb: Uhren ticken langsamer, wenn sie näher an einem Gravitationspotential sind. Die Längen werden länger.
Habe ich das so richtig verstanden?

Also wenn da einer ist wo dieses fest stellen möchte, nur aus der perspektive eines anderen Bezugsystems ist das so, ja das scheinst du richtig verstanden zu haben.
bei diesen Rest frage ich mich: wohin stellst du dich hin, wehrend diese 2 Uhren da betrachtest, und nein aus Sicht der näher liegenden Uhr vergeht die zeit schneller, da viel weniger Eigenzeit gesammelt wird gegenüber weiter weg,.... ich gehe jetzt Bett Zwillinge sind mir zu schade um diese auch noch zu Zereisen.

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Film 19:Zeitdilatation Schwarzschildradius 03 Dez 2017 01:58 #23591

Es scheint ja so zu sein das die radiale Entfernung zum EH immer größer wird je näher man dem kommt (oder besser: sie wird immer weniger kleiner)
Das heist, die Materie stürzt tatsächlich ins Bodenlose bevor sie den EH erreicht.

Mal sehen was das nächste Video an Erkenntnis bringt :)

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Letzte Änderung: von Merilix. Begründung: typo

Film 19:Zeitdilatation Schwarzschildradius 03 Dez 2017 08:30 #23594

Guten Morgen

Zitat Hr. Badhofer: "Der Zwilling, der sich ein Jahr auf der ISS befindet (dort ist das Gravitationspotential Null, da es durch die gleichberechtigte Fliehkraft ausgeglichen wird)...."
Nebenbei eine Kleinigkeit: Ich glaube nicht daß das Gravitationspotential auf der ISS Null ist. Das Potential hat den Wert wie es durch die Masse der Erde verursacht wird. Nur die Kraft, die dort eine Masse zur Erde beschleunigt wird durch eine gleiche entgegengerichtete Scheinkraft ausgeglichen, da die ISS ihren recht hohen Geschwindigkeitsvektor (rund 27000km/h) permanent ändert.

Viele Grüße, James

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Film 19:Zeitdilatation Schwarzschildradius 03 Dez 2017 10:54 #23599

@Merilix, ja das hatte ich vor Monaten mal in einem anderen Thread problematisiert. Meine Frage war dort, ob sich aus Sicht des entfernten Beobachters überhaupt ein SL innerhalb endlicher Zeit bilden bzw. wachsen kann, weil aus seiner Sicht die Materie und das Licht den EH gar nicht in endlicher Zeit erreicht, da dort die Zeit viel langsamer vergeht und der Weg bis zum EH unendlich lang wird (asymptotische Annäherung).

Ich hatte dort keine befriedigende Antwort erhalten. Ich kann mir eventuell noch einen internen Bildungsprozeß vorstellen, bei dem die Materie quasi vor dem Kollaps bereits hinter dem EH war, aber mein Gefühl sagt mir eher, der EH müßte von innen nach außen wachsen, was eben gerade nicht zu beobachten wäre (immer aus Sicht des entfernten Beobachters, nicht aus Sicht eines Beobachters im Zentrum des Sterns...).

Glaube nichts, weil ein Weiser es gesagt hat. Glaube nichts, weil alle es glauben. Glaube nichts, weil es geschrieben steht. Glaube nichts, weil es als heilig gilt. Glaube nichts, weil ein anderer es glaubt. Glaube nur das, was Du selbst als wahr erkannt hast.

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Film 19:Zeitdilatation Schwarzschildradius 03 Dez 2017 12:58 #23604

@Heinz Jürgen, Ich erinnere mich.
Ich kopiere mal meine Frage unter dem Video hier rein:

Eine Frage hätte ich zum Verhältnis Rs/r:
Wie schaut das im Inneren eines kompakten Objekts (Neutronenstern) oder im Inneren eines kollabierenden schweren Sterns aus?
Man könnte das "Objekt" im Prinzip in viele dünne Kugelschalen zerlegen und dies für jede Schale betrachten (Matrijoschka Prinzip^^).
Im Grunde muss dann für jedes "Testteilchen" im Inneren in verschiedenen Abständen vom Massezentrum ein eigener Schwarzschildradius gelten weil die äußeren Kugelschalen keinen Einfluss mehr haben.
Für homogene Kugeln liese sich das leicht ausrechnen aber bei realen Objekten gibt es einen Dichtegradienten; wie sieht das da aus?
Kann es sein das der Kollaps am (jeweiligen) Schwarzschildradius stecken bleibt so das es niemals (in endlicher Zeit) zur Singularität im Zentrum kommt? Neu hinzukommende Materie würde sich dann einfach über das bisherige "schwarze Loch" drüberlegen und einen neuen Schwarzschildradius bilden; das Innere bliebe unverändert.


Das "Bild" das ich da zeichne (falls es mir gelungen ist das richtig rüberzubringen) scheint mir recht konsistent zu sein; es vermeidet die ungeliebte Singularität, verhindert Informationsverlust und verrät sogar etwas über eine mögliche Innere Struktur des SL.

Auch der "Blick zurück" passt. Während wir von außen sehen wie die Zeit für eine Spionagekamera die aus unserer Perspektive sagen wir mal 1cm vom EH entfernt ist viel langsamer vergeht; sieht die Kamera die Prozesse im restlichen Universum im Zeitraffer ablaufen (nachgewiesen!).
Andererseits muss dieser eine cm für die Kamera eine unüberwindliche Entfernung darstellen. Aufpassen muss man halt beim Begriff "Radius". Der ist eben nicht mehr einfach als radialer Abstand zu verstehen sondern als \(Umfang / (2 \cdot \pi)\)

Wenn ich das oben geschriebene weiterdenke komme ich zum Schluss das die letzte ultimativ stabilisierende Kraft die Gravitation selber ist. Makroskopisch anziehend sorgt sie sie mikroskopisch lokal für unüberbrückbaren; nicht mehr kleiner werdenden Abstand... Ich hoffe das klingt jetzt nicht zu verrückt :silly:

Ok, mal sehen was die weiteren Videos dieser Reihe bringen :)

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Film 19:Zeitdilatation Schwarzschildradius 03 Dez 2017 21:20 #23624

Josef M. Gaßner schrieb: Die Entfernungen werden deshalb näher am Gravitationspotential länger, weil die Raumzeit stärker gekrümmt ist.


Na Moment mal. Nach dem Video 18, wo wir auspalavert haben, was eine Krümmung ausmacht, ist das ja jetzt eine einfache Tautologie.

Die Entfernungen werden länger, weil die Raumzeit stärker gekrümmt ist.
Im mathematischen Sinne reden wir von Krümmung, wenn sich die Längen verändern.

;-)

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Film 19:Zeitdilatation Schwarzschildradius 03 Dez 2017 22:21 #23625

Dick schrieb: ok, so kann ich es mir vorstellen. Die gekrümmte Raumzeit wirkt anziehend, verlängernd oder spaghettisierend.
Das Licht scheint schneller zu werden (mehr Weg in kürzerer Zeit). Darüber bin ich gestolpert.


Nein, nicht die Raumzeit wirkt anziehend, sondern Massen krümmen den Raum, wodurch eine Gravitationskraft entsteht (was Gravitation eigentlich ist, weiß man noch nicht, außer eben man kennt den Verursacher: Massen).

Das Licht wird weder schneller noch langsamer, das kann es gar nicht, es ist IMMER mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs, andernfalls würden alle Einsteinschen Formeln nicht stimmen.

Da sich aber die Lichtgeschwindigkeit nicht ändern kann, müssen sich eben die Längen oder/und die Zeit selbst ändern.

Grüße
Udo

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Film 19:Zeitdilatation Schwarzschildradius 03 Dez 2017 23:44 #23626

Das Entscheidende im Video ist doch der Vorzeichenwechsel, wenn man von außen über den Ereignishorizont ins Innere wechselt.
Aus einer eindimensionalen Zeit , also eine Zeitrichtung, wird eine Zeit, in der man scheinbar vor und zurück gehen kann und aus dem dreidimensionalen Raum außerhalb wird innerhalb nur noch eine Richtung möglich, nämlich die, hin zum Zentrum.
Anders gesagt: in der Zeit kannst du zwar Purzelbäume schlagen, aber die Richtung ins Zentrum ist vorgegeben, wenn du den EH überschritten hast.
Alle Betrachtungen beziehen sich auf ein statisches, nicht rotierendes SL, das sollte man berücksichtigen.
VG
Thomas

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Film 19:Zeitdilatation Schwarzschildradius 04 Dez 2017 00:59 #23630

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Grüße dich Thomas, ich hab da mal eine frage gibt es noch andere Indizien für das Statische eines schwarzen Loches? abgesehen der Mathematischen Struktur, ich möchte da immer noch das drin haben was da auch rein gehört, und das hat ein verhalten wo Rotation zuvor schon gewesen ist. Ich hab da keine Angst davor mir 100% sicher zu sein das es Materie ist wo dort drin ist, die hat sich lediglich nur aus unseren Sichtfeld verdrückt, also kann man noch aus Neutronen was raus pressen so Art Quark mit Gluonen verfeinert und das als Plasma, Oder es ergibt was Neues in diesem Loch, und genau so sicher ist es das durch besseres hin hören wir da was genaueres erfahren, naja Zwischen Newton-Teleskop und Hubble-Teleskop hat es auch gedauert die unterschiede der Erkenntnisse sind klar, so sehe ich es auch bei Interferometern auf der Erde und eLisa/NGO.

Also jetzt zur meinem Problem was ist da Statisch gemeint? ist es wirklich Rotation?... das ding soll da still stehen?.... ich hoffe man glaubt nur dran. Ich nicht, da ich es mit dem was Zuvor gewesen ist, aus dem das Loch entstand, dieses nicht vereinbaren kann. Also wenn es da nicht Rotiert dann nur so wie unser Mond auch es nicht tut und zeigt uns selbe Seite. Bitte HILFE!! Ich verzweifle da.

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Letzte Änderung: von Chris.

Film 19:Zeitdilatation Schwarzschildradius 04 Dez 2017 01:34 #23632

Cris,
Thomas meint ja nicht das schwarze Löcher nicht rotieren sondern nur das die Schwarzschildlösung eine statische ohne Berücksichtigung von Rotation sei.

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Film 19:Zeitdilatation Schwarzschildradius 04 Dez 2017 01:58 #23634

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Danke, ich werde doch ruhig schlaffen können.

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Film 19:Zeitdilatation Schwarzschildradius 07 Dez 2017 11:39 #23842

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udogigahertz schrieb: Da sich aber die Lichtgeschwindigkeit nicht ändern kann, müssen sich eben die Längen oder/und die Zeit selbst ändern.

In der SR in einem bewegten Koordinatensystem ist mir das klar. Die Länge wird kürzer; die Zeit wird kürzer; die Geschwindigkeit bleibt. Beim Annäherung an ein Gravitationsfeld wird jedoch der Weg länger und die Zeit kürzer. Von außen betrachtet muss also die Geschwindigkeit zunehmen. Ich meine, dass die Lichtgeschwindigkeit nur im Eigensystem der Photonen konstant bleibt.

Grüße
Dick

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Film 19:Zeitdilatation Schwarzschildradius 07 Dez 2017 17:50 #23878

Dick schrieb: Beim Annäherung an ein Gravitationsfeld wird jedoch der Weg länger und die Zeit kürzer.

Wieso wird die Zeit kürzer?
Für Außenstehende erscheinen zeitliche Prozesse rotverschoben; die Zeit also gedehnt.
Die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit sehe ich nicht in Gefahr.

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Film 19:Zeitdilatation Schwarzschildradius 08 Dez 2017 10:16 #23928

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Merilix schrieb: Wieso wird die Zeit kürzer?
Für Außenstehende erscheinen zeitliche Prozesse rotverschoben; die Zeit also gedehnt.

Du hast völlig recht. Ich habe das falsch ausgedrückt.

Ich versuche nochmal mein Problem deutlich zu machen:
In der SR im bewegten Koordinatensystem wird die Länge kürzer (blauverschoben) und die Uhr tickt langsamer (rotverschoben). Die Lichtgeschwindigkeit erscheint unverändert.
In der AR unter Gravitationseinfluß wird die Länge länger (rotverschoben) und die Uhr tickt langsamer (rotverschoben). Was ist jetzt mit der Lichtgeschwindigkeit ?
Sie erscheint doppelt rotverschoben. Die Photonen machen also mehr Weg in weniger Zeit.

Ich bin gespannt auf die nächsten Vorträge, besonders in Hinblick auf die Rotverschiebung.

Gruß
Dick

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Film 19:Zeitdilatation Schwarzschildradius 08 Dez 2017 11:49 #23937

Dick schrieb: Die Photonen machen also mehr Weg in weniger Zeit.


Gruß
Dick

Das geht nicht, Photonen können immer nur mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs sein, sollten sie "mehr Weg in kürzerer Zeit" machen, wären sie ja schneller als LG.

Erkenne deinen Denkfehler.

Nochmal: Wenn sich die LG nicht ändern kann, müssen sich Zeit und/oder die Längen ändern.

Again nochmal: Man muss unterscheiden zwischen dem, was ein Außen stehender Beobachter sieht und dem, was mit dem jeweiligen Objekt sowohl zeitlich wie auch räumlich passiert, wenn es sich dem Ereignishorizont eines SL annähert, beides ist nicht deckungsgleich.


Grüße
Udo

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Film 19:Zeitdilatation Schwarzschildradius 08 Dez 2017 12:25 #23947

Dick schrieb: Ich versuche nochmal mein Problem deutlich zu machen:
In der SR im bewegten Koordinatensystem wird die Länge kürzer (blauverschoben) und die Uhr tickt langsamer (rotverschoben). Die Lichtgeschwindigkeit erscheint unverändert.
In der AR unter Gravitationseinfluß wird die Länge länger (rotverschoben) und die Uhr tickt langsamer (rotverschoben). Was ist jetzt mit der Lichtgeschwindigkeit ?
Sie erscheint doppelt rotverschoben. Die Photonen machen also mehr Weg in weniger Zeit.


Kleine Korrektur - die Lichtgeschwindigkeit lässt sich von Rot- oder Blauverschiebung nicht beeindrucken. Das ist also völlig wurst. Was bei dir dann Probleme macht ist mehr die Frage, warum eine Natriumdampflampe im Gravitationsfeld auf einmal in ihrem eigenen Ruhesystem Ultraviolett strahlt, weil die Zeitdilatation die Längenkontraktion nicht ausgleicht sondern nochmal verschlimmert. Wenn wir hier oben dann nur einmal rotverschoben messen, aber 2x rotverschoben wurde, müsste im Ruhesystem ja was anders sein. ;-)

Mehr kann ich leider im Moment und auf die Schnelle nicht beitragen. :-)

€dith meint doch, eine Sache kann ich noch beitragen. Im Gravitationsfeld müssen wir unbedingt 2 Fälle unterscheiden, und das macht die Sache irre komplex.
Das eine ist, wenn ein Körper geradewegs in das Gravitationsfeld hineinfällt. Dann nimmt seine Geschwindigkeit in Richtung Zentrum kontinuierlich zu.
Das andere ist, wenn ein Körper immer tiefer im Gravitationsfeld einen stabilen Orbit einnimmt. Dabei ist es erstmal relativ egal, ob der Orbit eingenommen wird, indem man mit nem Affenzahn um das Zentrum kreist (obwohl der Affenzahn eine eigene Geschwindigkeitskomponente mitbringt, und berücksichtigt werden muss), ob ich auf einer Planetenoberfläche stehe (die sich auch dreht, was auch berücksichtigt werden muss) oder ob ich mit nem Raketentriebwerk konstant nach oben beschleunige. Das sind zwei völlig verschiedene Vorgänge. Und leider haben Astrophysiker die besch******* Angewohnheit das nirgendwo zu erwähnen.

Die Blauverschiebung unten ist definitiv eine Eigenschaft eines Orbits/Raketentriebwerks/Planetenoberfläche.
Das andere Problem muss anders behandelt werden. Ich würde es ungefähr so angehen: es gilt für alle Objekte "am selben Ort" die selbe Beschleunigung. Weil die aber pro Zeit angegeben wird, und schnellere Objekte - speziell Licht - viel kürzere Zeit im Gravitationsfeld zubringen, wirkt die Gravitation, also die Beschleunigung auf Photonen viel schwächer als auf andere Körper. Die müssten demnach auch Rotverschoben wahrgenommen werden - so sie von hinten, also vom Lauf-/Fallweg des Objekts kommen. Es gibt aber auch Photonen von vorne und von der Seite. Wie gesagt ist ziemlich komplex. Wird noch schlimmer weil in der Regel beide Fälle als Überlagerung vorkommen und nicht in Reinkultur...

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Letzte Änderung: von LeseSalamander.

Film 19:Zeitdilatation Schwarzschildradius 08 Dez 2017 15:34 #23957

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udogigahertz schrieb: Man muss unterscheiden zwischen dem, was ein Außen stehender Beobachter sieht und dem, was mit dem jeweiligen Objekt sowohl zeitlich wie auch räumlich passiert, wenn es sich dem Ereignishorizont eines SL annähert, beides ist nicht deckungsgleich.

Das mache ich ja. Ich hätte nur schreiben müssen: Die Photonen machen für einen außen stehenden Beobachter mehr Weg in weniger Zeit.
Das Photon ist im Bezugssystem des Photons immer mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs. Alles ist ok.
Für einen außen stehenden Beobachter aber erscheint das Licht in der SR in einem bewegten System (Längenkontraktion und Zeitdilatation heben sich gegenseitig auf) anders als in der AR unter Gravitationseinfluss (Längendehnung und Zeitdilatation addieren sich).

Meine Sichtweise ist vielleicht gar kein Problem. Entfernte Galaxien sind nach ihrer Rotverschiebung ja auch scheinbar mit Überlichtgeschwindigkeit unterwegs.

Grüße
Dick

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Film 19:Zeitdilatation Schwarzschildradius 08 Dez 2017 15:40 #23958

Dick schrieb: Entfernte Galaxien sind nach ihrer Rotverschiebung ja auch scheinbar mit Überlichtgeschwindigkeit unterwegs.

Grüße
Dick


Nicht nur scheinbar, sie sind es.

Aber nur aufgrund der Dehnung des Raumes an sich, in Wirklichkeit bewegen sie sich nicht, nur relativ zu uns. (Das ist verdammt schwer zu begreifen).



Grüße
Udo

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Film 19:Zeitdilatation Schwarzschildradius 08 Dez 2017 16:20 #23966

udogigahertz schrieb: Nicht nur scheinbar, sie sind es.

Aber nur aufgrund der Dehnung des Raumes an sich, in Wirklichkeit bewegen sie sich nicht, nur relativ zu uns.

Was heisst "nur"? Es ist relative Überlichtgeschwindigkeit. Müsste eigentlich gemäss Relativitätstheorie egal sein, was der Raum selber macht.

Korrektur: Hier liege ich falsch. Geschwindigkeit ist ein lokales Phänomen ( Wikipedia ), da auch die SRT nur lokal gilt. Daher gibt es global keine wirkliche Überlichtgeschwindigkeit. Wobei sich die Frage stellt, wo endet Lokalität und wo beginnt Globalität...

Nachvollziehbare Mathematik ist notwendige Grundlage zur Beurteilung von physikalischen Modellen.

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