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THEMA: Kepler Gesetze

Kepler Gesetze 12 Jul 2017 18:49 #17038

Madouc99 schrieb: Könnte man einen Punkt im Universum konstruieren an dem sich alle Gravitationsvektoren aufheben


Gravitation beziehungsweise deren Änderung breitet sich mit Lichtgeschwindigkeit aus . Was würde passieren wen wir einen Void konstruieren der so groß ist das Licht und somit auch die Gravitation das Zentrum aufgrund der Raumexpansion nicht mehr erreichen kann .

Wir leben zwar alle unter dem gleichen Himmel, aber es haben nicht alle den gleichen Horizont.

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Wir leben zwar alle unter dem gleichen Himmel, aber es haben nicht alle den gleichen Horizont.

Kepler Gesetze 12 Jul 2017 22:05 #17050

Madouc99 und die Lagrange-Punkte und auch für alle, die nicht wissen, was ein Lagrange Punkt ist.
Im System Sonne -Erde gibt es 5 davon, genannt L1 -L5.
L1 ist der wohl am einfachsten zu begreifende: es ist der Punkt, bei dem sich die gravitativen Kräfte zu Null addieren, oder anders formuliert, an dem sie gleich groß werden. Es ist also ein kräftefreier Punkt zwischen zwei Himmelskörpern. Nimmt man den Mond hinzu, wird die Sache schon schwieriger. Und ganz kompliziert wird es, wenn man die Einflüsse der übrigen Planeten und dann auch noch aller Kleinkörper berücksichtigt.
Man behilft sich, indem man die Größenordnungen der Einflüsse betrachtet und feststellt, dass sie vernachlässigbar klein sind. Aber, wohlgemerkt nicht Null!
Die Lagrange Punkte stehen auch nicht still im Raum, sie wandern mit der Rotation der Erde um die Sonne mit.
Das haben alle Lagrange Punkte gemein.
Auch der beispielsweise zwischen Sonne und Proxima Centauri, unserem Nachbarstern. Der wandert zwar nicht um die Sonne, aber auch er ist nicht ortsfest.
Daraus kann man schließen, dass alle denkbaren Lagrange Punkte, die es im Universum gibt, einer zeitlichen und räumlichen Dynamik unterworfen sind.
Insofern sind Lagrange Punkte errechnete kräftefreie Punkte, die es so in der Realität als wirklich kräftefrei gar nicht gibt. Man setzt Kräfte - Einflüsse, die verschwindend gering sind, einfach gleich Null.
Auf Galaxien , Galaxienhaufen oder Superhaufen übertragen gilt das Gleiche.
In einem Void sind die Spürbaren Gravitationspotentiale der benachbarten Galaxienstrukturen verschwindend gering, aber nicht Null und durch die Dynamik der Galaxienbewegungen auch nicht statisch.
Denkt man den Gedanken zu Ende, dann unterliegen die im Universum vorhandenen Schwerefelder oder auch Gravitationspotentiale einer zeitlichen, räumlichen und hinsichtlich ihrer Strärke ständig sich verändernden Dynamik.
Es ist eben nichts in Ruhe!
Grüße Thomas

P.S.
Zur Frage, würde man dem Kepler einen Fehler in seinen Gesetzen nachweisen können, ob das dann Auswirkungen bei Einstein zeigen würde.
Wenn das alles nur Hypothesen wären, würde ich sagen, unter Umständen ja. Da es aber durch die Bank durch experimentelle Nachweise gestützte Theorien sind, kann ich mir eine durchgehende Veränderung des gesamten Gebäudes nicht vorstellen.
Oder noch anders formuliert: würde man eine experimentell nachprüfbare Quantengravitation finden, hätte das sicherlich keine Auswirkung auf das Bekannte. Die ART hat das Gravitationsgesetz von Newton nicht verändert.

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Kepler Gesetze 14 Jul 2017 00:34 #17121

Die Fakten sind doch das Kepler im Jahr 160X auf Basis von Brahes Daten speziell zum Mars einige Gesetztmässigkeiten fand die offensichtlich im Bereich von 0,5 AE bis einige AE gelten. Heute im Jahr 2017 wissen wir das wir mit diesen Gesetzmässigkeiten im Breich o,ooooo1 AE bis ca 100 AE ganz gut rechnen können. Auch mit Newtons und Einsteins entsprechenden Ergänzungen dazu.
Bereits Voyanger 1 fliegt aber in einer Entfernung von 140 AE nicht wie erwartet und die Anomalien sind Gegenstand der Forschung. Betrachten wir Objekte wie unsere Milchstrasse mit ca 10 hoch 10 AE dann will es nicht wirklich passen. Ganz abgesehen das Kepler ein hübsches zwei Körper Problem gelöst hat und von der Milchsrasse keiner so genau weiss ob sie eins zwei drei oder vier mal 10 hoch 11 sonnenähnliche Objekte hat.
Malt man sich jetzt einen Flachengeist der nicht klumpt. Aber der schon geklumpt hat bevor die sichtbare Materie klumprn konnte......ok so einfach gehts nicht man sollte schon noch 13 frei wählbare Parameter addieren .......aber dann kann man wenn man will den so definierten unbewegten Erstbeweger auch dunkle Materie nennen. Jetzt habt euch halt nicht so ist doch logisch das müsst ihr doch begreifen!
Ah ja mit Galaxienhaufen und Kepler gibts auch Probleme da hilft unser Galaxienrotationskurvenflaschengeist aber leider nichts. Da brauchenwir noch einen andern. Max und Moritz? Nein - kalte dunkle Materie und heisse dunkle Materie. Hier drängen sich die Gebrüder Grimm mit einem von ihnen häufig verwendeten Märchenende auf: "Und wers nicht glauben will der gehe hin und frage selber nach".

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Kepler Gesetze 17 Jul 2017 11:58 #17376

Thomas schrieb: P.S.
Zur Frage, würde man dem Kepler einen Fehler in seinen Gesetzen nachweisen können, ob das dann Auswirkungen bei Einstein zeigen würde.
Wenn das alles nur Hypothesen wären, würde ich sagen, unter Umständen ja. Da es aber durch die Bank durch experimentelle Nachweise gestützte Theorien sind, kann ich mir eine durchgehende Veränderung des gesamten Gebäudes nicht vorstellen.
Oder noch anders formuliert: würde man eine experimentell nachprüfbare Quantengravitation finden, hätte das sicherlich keine Auswirkung auf das Bekannte. Die ART hat das Gravitationsgesetz von Newton nicht verändert.


Vielen Dank, dass du wenigstens noch im letzten Satz auf meine eigentliche Frage eingehen konntest :)

Ist es nicht so, dass wir ständig Beobachtungen machen die wir weder mit Kepler, noch mit Newton noch mit Einstein erklären können? Die Rede ist natürlich von der beobachteten Gravitation und z.B. der daraus resultierenden Rotation von Galaxien.

Ja sie sind alle drei erfolgreich getestet worden, und dennoch sieht die Realität ganz anders aus. Kepler und Newton erklären den Lauf der Planeten, aber Newton selbst konnte damit nicht das Ergebnis erzielen, das wir alle beobachten, nämlich dass das Sonnensystem nicht auseinanderfliegt. Als er fertig war mit seiner Principia und den Gravitationsgesetzen, kam er immer wieder zum Ergebnis, dass unser Sonnensystem nicht zusammen halten kann. Er selbst gab auf, und sagte sinngemäß: Hin und wieder greift Gott ein und hält das Ganze zusammen.

Dann kam Einstein und erklärt die Perhiheldrehung des Merkurs, aber auch in der Relativitätstheorie scheint etwas zu fehlen, sonst würden wir nicht seit über 50 Jahren nach möglichen Ursachen für die real beobachtete Gravitation suchen.

Neil DeGrasse Tyson sagte einmal: "Es ist ein Fehler die Sache "Dunkle Materie" zu nennen, denn wenn wir sie "Dunkle Gravitation" genannt hätten, dann könnten wir auf die Frage "Gibt es das wirklich?" sicher sagen: "JA die gibt es, schau her wir beobachten sie hier, hier und da und dort!" bei der "Dunklen Materie" hingegen müssen wir immer wieder Konzessionen machen und um den heißen Brei herumreden."

Zurück zum Punkt auf den ich kommen will, und ich glaube auch dass User Peter Vetter das mit seinem Beitrag andeutet: Besteht nicht eine mittlerweile sehr große Wahrscheinlichkeit, dass Kepler, Newton und Einstein nicht ganz korrekte Theorien lieferten um die Gravitation und die Bewegungen im Universum wirklich genau zu beschreiben und zu erklären? Wir müssen dazu nicht weit vor die Haustüre, wie man oben lesen kann, weichen die aktuellen Flugbahnen der Voyager Sonden schon von unseren Vorhersagen ab, legen also einen Fehler in den Theorien nahe. Kann es sein, dass uns ein fundamentaler Baustein fehlt? Haben wir die Gravitation wirklich verstanden?

S = k log W

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S = k log W

Kepler Gesetze 18 Jul 2017 04:38 #17402

Madouc99 schrieb: Kepler und Newton erklären den Lauf der Planeten, aber Newton selbst konnte damit nicht das Ergebnis erzielen, das wir alle beobachten, nämlich dass das Sonnensystem nicht auseinanderfliegt. Als er fertig war mit seiner Principia und den Gravitationsgesetzen, kam er immer wieder zum Ergebnis, dass unser Sonnensystem nicht zusammen halten kann..

Das musst du erklären oder besser vorrechnen.
Wenn das stimmte dürften Simulationen nach Newton nicht dasselbe Ergebnis liefern wie die Beobachtungen.

assume good faith

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assume good faith

Kepler Gesetze 18 Jul 2017 12:07 #17417

Ich kann es nicht vorrechnen, ich bin weit entfernt von Newtons Mathekünsten. Aber eine Geschichtsstunde kann ich geben, da bin ich firm:

Als Newton mit seinen Principia und den Gravitationsgesetzen fertig war und selbst rechnete, kam er zu mehreren Schlussfolgerungen: Erstens dachte er, dass die Planeten mit der Zeit ihre nahezu kreisförmigen Bahnen aufgrund der vielen Gravitationsquellen im Sonnensystem in immer ausgedehntere elliptische Bahnen verwandeln müssen, und über kurz oder lang aus dem Sonnensystem herauskatapultiert werden würden. Das stand aber im Gegensatz zu allen Beobachtungen, woraufhin er folgerte, dass hin und wieder der liebe Herrgott eingreife und kleinere Korrekturen vornehme.

Erst hundert Jahre später als Laplace sein Hauptwerk Traité de Mécanique Céleste veröffentlichte, wurde der rechnerische Beweis für die Stabilität der Planetenbahnen erbracht. Nur deshalb funktionieren heutige Simulationen korrekt, eine Simulation die nur auf Newton aufbauen würde, würde kein stabiles Sonnensystem simulieren. Eine "Simulation nach Newton" wie du sagst, führt auch tatsächlich nicht zu einem stabilen Sonnensystem, das tun die Simulationen erst seit Laplace und vor allem Einstein.

„Als der Bürger Laplace dem General Bonaparte die erste Ausgabe seiner Exposition du Système du monde zeigte, sagte der General zu ihm: ‚Newton sprach in seinem Buch von Gott. Ich habe das Ihrige schon durchgesehen und dabei diesen Begriff kein einziges Mal gefunden.‘ Woraufhin Laplace erwidert hatte: ‚Bürger und Erster Konsul, ich habe dieser Hypothese nicht bedurft.‘“
– Hervé Faye:


Doch auch Laplace konnte nicht alles erklären, so vermutete er wohl eine Beule auf der Mondrückseite, um die Bewegung des Mondes zu erklären, wo wir es heute dank Einstein besser wissen.

Zweitens wurde Newton klar, dass seine Gesetze nur unter Annahmen die in der Realität so gut wie nicht vorkommen gelten würden. Er hatte beispielsweise die Sonne "fixiert", in seinen Modellen bewegt sie sich nicht mit all ihren Trabanten und deren Trabanten um das galaktische Zentrum herum das sich wiederum auf irgendwelche Supercluster und Attraktoren zubewegt. Ihm war außerdem klar, dass seine Gesetze nur bei Punktförmigen Massen gelten, obwohl er wusste, dass sich das Baryzentrum unseres Sonnensystems, je nach Stand der Gasriesen von etwas innerhalb der Sonne bis zu knapp über 2 Sonnenradien außerhalb der Sonne befinden kann.

Was ich damit unterm Strich sagen will ist, dass alle Genies von Ptolemäus bis Einstein bahnbrechende Formeln, Gesetze und Theorien aufgestellt haben, die allesamt auch einer Prüfung unter bestimmten Bedingungen stand halten jedoch alle samt noch nicht ausreichen um die Wirklichkeit vollständig zu erklären.

Edit: Weiterführende Links
giphy.com/gifs/nasa-moon-bMddEWN14QDHW/fullscreen
www.naturalhistorymag.com/universe/21142...rimeter-of-ignorance
www.wissenschaft.de/home/-/journal_content/56/12054/57976/
en.wikipedia.org/wiki/Newton%27s_theorem_of_revolving_orbits
en.wikipedia.org/wiki/N-body_problem

S = k log W

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S = k log W

Kepler Gesetze 18 Jul 2017 12:36 #17421

Madouc99,
Ok, jetzt verstehe ich deinen Einwand.

Vielleicht ist es auch einfach so das Newton nicht erkannte wie die gleichen destabilisierenden Faktoren auch ebenso stabilisierend wirken können. Vielleicht hat er einfach die Dynamik seiner eigenen Gleichungen unterschätzt? Stichwort: Resonanzen.
Zu seiner Zeit war es sicher recht schwierig solche Berechnungen mit der nötigen Genauigkeit zu machen. Insbesondere die numerische Lösung großer DGL-Systeme ist praktisch erst mit moderner Rechentechnik möglich.

Das Einstein für die Stabilität verantwortlich ist glaube ich eher nicht. Laplace muss ich mir angucken.

PS:
Newton funktioniert ohne fixierte Sonne! Man muss nur für ALLE beteiligten Objekte die Beschleunigungsvektoren einzeln rechnen und aufsummieren. Analytisch sind solche Rechnungen nicht lösbar, da helfen nur Computer.

Nachtrag:
Du meinst wohl die Laplace-Resonanz? Die steckt doch eigentlich schon im Newtonschen Gesetz drin. Newton führt zu solchen Resonanzen auch wenn er selbst das vielleicht nicht erkannte.

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Kepler Gesetze 18 Jul 2017 16:36 #17433

Wenn mich nicht alles täuscht ist es eher die Laplace-Transformation die Newtons Dilemma linderte.

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Kepler Gesetze 18 Jul 2017 22:09 #17460

Ok, da muss ich zugeben nicht mehr ganz mithalten zu können.
Soweit ich das jedoch verstehe handelt es sich dabei um ein matematisches Lösungsverfahren das keine neue Physik ins Spiel bringt.
Das heist: die Laplace Transformation kitzelt Lösungen aus Newtons Gleichungen die zeigen das es solche stabilisierende Resonanzen gibt.
Kann man das vereinfacht so sehen?

Vielleicht bietet sich als analoger Vergleich Einstein vs Schwarzschild an? Letzterer bringt auch keine neue Physik sondern eine spezielle Lösung die in Einsteins Gleichungen steckt.

Gruß
Merilix

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