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THEMA: Energie schon immer da gewesen?

Energie schon immer da gewesen? 24 Jul 2019 12:26 #54372

Hallo Manfred, du schreibst:

Die Gravitationswelle ist schon etwas besonderes. Ich weiß nicht, wie ihre Energie berechnet wird. Ich vermute aber, dass die Frequenz eine gewichtige Rolle spielt.

Da gibt es hier in der Wissensbox ein Paper von Gaßner zu den Gravitationswellen. Enthält ausreichend Tensoren um mir Respekt einzuflößen. Die Berechnung gibt es aber auch noch einmal in der Langversion. Vielleicht hilft das dir.


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Energie schon immer da gewesen? 24 Jul 2019 12:38 #54373

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Moin Manfred S

Manfred schrieb: Die Gravitationswelle ist schon etwas besonderes. Ich weiß nicht, wie ihre Energie berechnet wird. Ich vermute aber, dass die Frequenz eine gewichtige Rolle spielt.


Tatsächlich steckt Energie in einer G-Welle. Wir haben nur das kleine Problem, dass man die Gravitationsenergie bzgl. keinen wirklichen Träger der welchen detektieren kann... Natürlich "könnten" es Gravitonen sein... aber so wie´s momentan aussieht, ist die Gravitation bzgl in keinstem Falle irgendetwas materielles beteiligt...

Bisher haben wir Energie immer an einem Teilchen, oder elektromagnetischen Observablen fest machen können, diesmal nicht.
Zudem wissen wir nicht ob der Erst-Verursacher solcher Wellen, stets eine Masse oder ein EM-Feld sein muß. Materie freie G-Wellen aus dem Unendlichen kommend, können auch von anderen Wellen erzeugt werden, ohne das es Materie bedarf. Oben drein ist nicht klar, ob zB. überlichtschnelle Raumexpansion selbst, solche Wellen auf UK verursachte... Wie wir sehen ist Energie hier Anscheins vollkommen losgelöst jeglicher Materie-Vorstellung zu begutachten...

Gse Z.

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Energie schon immer da gewesen? 24 Jul 2019 12:42 #54374

Arrakai schrieb: Ich wage zu behaupten, dass wir nicht dasselbe meinen. Es geht mir nicht darum, dass die Gravitationswellen die Raum- oder Raumzeitkrümmung ändern. Es geht mir darum, dass die beiden Neutronensterne die Gravitationswellen überhaupt erzeugen. Gravitationswellen entstehen generell bei umeinander rotierenden Massen, und dafür wird Gravitations-Energie aufgewandt. Das ist auch im Sonnensystem so, das System Sonne-Jupiter erzeugt laut Martin Bäker Gravitationswellen mit einer Energie von ca. 40 W. Wo sollte die herkommen, wenn sie keine Eigenschaft der Raumzeit ist? Oder welche Energie sollte das sonst sein?

Der erste indirekte Nachweis von Gravitationswellen ergab sich durch die Verlangsamung der Rotation zweier Neutronensterne. Da ist die Energie für die Gravitationswellen aus der Rotationsenergie gekommen. Bei den direkt gemessenen Gravitationswellen ist von einem starken Massenverlust der beteiligten Schwarzen Löcher gesprochen worden. Auch das System Jupiter Sonne wird sich um 40W verlangsamen

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Energie schon immer da gewesen? 24 Jul 2019 12:56 #54375

Hallo Arrakai, hallo Manfred,
Euer gegenseitiges Versichern, dass Energie immer irgendwie als Eigenschaft gekoppelt sein muss, ansonsten ist sie nicht, ist ja eher so etwas, was die alten Griechen als Doxa bezeichnet haben. Freundlich ausgedrückt könnte man das mit Überzeugung übersetzen. Wissen, das wisst ihr auch ;) , ist anders.
Ein Lehrstück wie sich etwas entwickeln kann, kann man aus der von mir eingestellten Diskussion von Aachenern Physikern in einem anderen Thread, die alle Beteiligte am CERN waren oder noch sind, ablesen oder besser -hören.
#54163
Es sieht ja so aus, dass in der ersten Publikation von Higgs et al. das Higgs-Boson nur in einem Halbsatz auftauchte. Und das auch nur, weil dem Lektor das Papier etwas zu fade erschien und es etwas Pepp brauchte.


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Energie schon immer da gewesen? 24 Jul 2019 13:36 #54376

@D.Rajic

Klar, du hast recht, wir können es nicht wissen. Es ist halt eine (für die Theorie) unnötige Zusatzannahme, die ich nur treffen würde, wenn es zwingende Gründe dafür gibt (entweder aus der Theorie heraus, oder weil man was neues entdeckt). Das ist wie die Sache mit dem Hyperraum. Den kann es geben - aber solange man ihn nicht zwingend benötigt und auch nicht nachweist, winkt der Herr Ockham mit seinem Rasiermesser... ;)

Manchmal richtig und falsch nur Bedeutung haben für kurze Zeit. Nach langer Zeit, nach Jahrzehnten, Jahrhunderten, dann wir sehen, was wirklich geschieht.

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Energie schon immer da gewesen? 24 Jul 2019 13:51 #54377

Manfred S schrieb: Der erste indirekte Nachweis von Gravitationswellen ergab sich durch die Verlangsamung der Rotation zweier Neutronensterne. Da ist die Energie für die Gravitationswellen aus der Rotationsenergie gekommen. Bei den direkt gemessenen Gravitationswellen ist von einem starken Massenverlust der beteiligten Schwarzen Löcher gesprochen worden. Auch das System Jupiter Sonne wird sich um 40W verlangsamen


Und welche Kraft genau bringt sie dazu, sich zu verlangsamen? Gravitationswellen entstehen laut Theorie bei allen umeinander rotierenden Körpern, auch wenn diese sich in einem perfekten Vakuum befinden. Unter diesen Umständen sollten sie aufgrund ihrer Trägheit aber eigentlich ewig und unverlangsamt weiter umeinander rotieren, d.h. kräftefrei entlang ihrer Geodäten fallen. Irgendetwas beschleunigt sie aber von ihren Geodäten weg. Die hierfür aufgewendete Energie ist die Gravitationsenergie. (Die eine Kraft bewirkt, die irgendwie analog Reibung funktionieren muss? Ehrlich gesagt verstehe ich das nicht, trotzdem, irgendetwas muss passieren...)

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Energie schon immer da gewesen? 24 Jul 2019 16:15 #54379

Z. schrieb: Moin Manfred S
Tatsächlich steckt Energie in einer G-Welle. Wir haben nur das kleine Problem, dass man die Gravitationsenergie bzgl. keinen wirklichen Träger der welchen detektieren kann... Natürlich "könnten" es Gravitonen sein... aber so wie´s momentan aussieht, ist die Gravitation bzgl in keinstem Falle irgendetwas materielles beteiligt...


Genau an diesem Punkt kommt m.E. die Raumzeit ins Spiel, diese ist (der einzig mir logisch erscheinende) Träger der Gravitationsenergie.

Das würde übrigens auch dazu passen, dass Energie als Eigenschaft gekoppelt sein muss. ;)

Wobei diese Sicht auf die Energie wie gesagt auf Ockhams Rasiermesser beruht, wir wissen diesbzgl. eigentlich nichts konkretes... Eine Theorie, bei der die Energie als eigen "Substanz" behandelt wird, ist mir allerdings auch nicht bekannt. Kennt da jemand was? (Ok, im Karlsruher Physikkurs fließt alles mögliche hin und her, aber das ist ja keine Theorie, sondern ein didaktischer Ansatz... Den ich übrigens schlecht finde...)

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Energie schon immer da gewesen? 24 Jul 2019 17:33 #54380

Arrakai schrieb:
Und welche Kraft genau bringt sie dazu, sich zu verlangsamen? Gravitationswellen entstehen laut Theorie bei allen umeinander rotierenden Körpern, auch wenn diese sich in einem perfekten Vakuum befinden. Unter diesen Umständen sollten sie aufgrund ihrer Trägheit aber eigentlich ewig und unverlangsamt weiter umeinander rotieren, d.h. kräftefrei entlang ihrer Geodäten fallen. Irgendetwas beschleunigt sie aber von ihren Geodäten weg. Die hierfür aufgewendete Energie ist die Gravitationsenergie. (Die eine Kraft bewirkt, die irgendwie analog Reibung funktionieren muss? Ehrlich gesagt verstehe ich das nicht, trotzdem, irgendetwas muss passieren...)

Du hast natürlich Recht, dass zu einer Verlangsamung auch eine Kraft (bzw Drehmoment) gehört. Diese Kraft muß aus dem Verlust an Energie durch die Gravitationswelle entstehen. Ich versuche es mal klassisch: E=m*v2/2. Wenn ich das nach der Zeit ableite, erhalte ich: dE/dt = m*v*dv/dt = m*b*v = F*v mit b=Beschleunigung und F=Kraft=m*b. Daraus folgt aus der Änderung der Energie die Kraft F=dE/dt/v. Warum das v noch drin ist? Da bitte ich um Interpretation.
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Energie schon immer da gewesen? 24 Jul 2019 17:44 #54381

Z. schrieb: Moin Manfred S

Tatsächlich steckt Energie in einer G-Welle. Wir haben nur das kleine Problem, dass man die Gravitationsenergie bzgl. keinen wirklichen Träger der welchen detektieren kann... Natürlich "könnten" es Gravitonen sein... aber so wie´s momentan aussieht, ist die Gravitation bzgl in keinstem Falle irgendetwas materielles beteiligt...

.

Auch das hatte ich schon zugegeben. Der Träger der Energie kann auch eine Welle sein. Mir geht es nur darum, dass Energie die Eigenschaft eines Trägers ist und kein geheimnisvoller Stoff.
Im Quantenfeld ist es ja auch die Welle, obwohl wir der Einfachheithalber von Teilchen reden.

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Energie schon immer da gewesen? 24 Jul 2019 22:33 #54390

Hallo Manfred,

im Quantenfeld ist es das Feld. Das Teilchen ist keine Vereinfachung gegenüber der Welle, beides stimmt gleich gut (der Welle-/Teilchen-Dualismus beschreibt viele Phänomene recht gut) und gleich schlecht (es handelt sich weder um Teilchen noch um Wellen).

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Energie schon immer da gewesen? 25 Jul 2019 10:11 #54400

Arrakai schrieb: Hallo Manfred,

im Quantenfeld ist es das Feld. Das Teilchen ist keine Vereinfachung gegenüber der Welle, beides stimmt gleich gut (der Welle-/Teilchen-Dualismus beschreibt viele Phänomene recht gut) und gleich schlecht (es handelt sich weder um Teilchen noch um Wellen).

Träger der Energie ist die Schwingung des Quantenfelds.

Mit Vereinfachung meinte ich eine sprachliche Vereinfachung. Wenn ich vom Teilchen rede, meine ich natürlich auch die Welle, möchte mich aber nicht jedesmal entschuldigen, dass ich das nicht mit erwähne.

Ich habe den Eindruck Welle-/Teilchen-Dualismus ist old-school. In der QFT haben wir m.E. nur Felder und Wellen. Es ist üblich bei einem Wellenpaket von Teilchen zu reden.

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Energie schon immer da gewesen? 25 Jul 2019 10:58 #54401

@Manfred

Welle-/Teilchen-Dualismus ist old-school, daher haben wir in der QFT auch nur Felder, also weder Teilchen noch Wellen.

Wenn eine mathematische Funktion brav genug ist, kann man sie halt als Summe unendlich vieler ebener Wellen darstellen. Das ist meist eine praktische Darstellung für Berechnungen, und das macht man daher auch in der QFT. Trotzdem handelt es sich um Feldanregungen, die sich von einem Punkt aus ausbreiten, und nicht um Wellen (oder Teilchen).

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Energie schon immer da gewesen? 25 Jul 2019 13:48 #54410

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Hallo Manfred S

Auch das hatte ich schon zugegeben. Der Träger der Energie kann auch eine Welle sein. Mir geht es nur darum, dass Energie die Eigenschaft eines Trägers ist und kein geheimnisvoller Stoff. Im Quantenfeld ist es ja auch die Welle, obwohl wir der Einfachheithalber von Teilchen reden.


Irgendwie.... Ich sehe überhaupt keinen Anlass über die Grundlagen, die wohl jedem klar sind, zu philosophieren. Teilchen Welle Dualismus, die Interpretationen der ART und der QFT sollten allen geläufig sein... Falls es da doch noch, wider Erwarten, fragen geben sollte.. gerne.

Wenn ich von nicht materiellen, nicht detektierbaren Observablen spreche, umfasst dies selbstredend die Abwesenheit aller detektierbaren Formen an Energie, vollkommen egal ob als Welle, Feldanregung oder Teilchen argumentiert. Auch Photon fällt selbstverständlich darunter.. Die von mir argumentierte Raumzeit ist absolut leer, frei jeglicher Materie, sprich es herrscht absolutes Vakuum vor (welches idealisiert somit auch frei jeglicher Störung evtl. ausschließlich auf dem Papier existierender Quanten-Vakuum-Fluktuationen). Was verbleibt ist die Gravitation, welche Energie transportiert... Welle, bzw. als statisches Feld negativer Energie ist (negativ.. für Attraktion).

Deine "Welle", von der du als Träger sprichst, ist rein materiellen Characters (üblicher Energiienterpretation)...Diese weist lediglich rein mathematische, geometrische Analoga zu dem auf was mit G-Welle gemeint, welche absolut frei jeglicher "Substanz"! Im Gegensatz zu deiner Welleninterpretation.... ist eine Gravitationswelle nicht direkt detektierbar... genauso wenig wie die Energie die sie transportiert... da ist kein Stoff, wie in deinem Falle, den wir mit Energie gleichsetzen könnten. Der ART folgend kann reine Gravitationswellen-Energie, absolut frei jeglicher Materie, dauerhaft statische G-Felder erzeugen, Schwarze löcher bilden. Von außen sieht so ein Gebilde dann so aus.... als wäre hinter dessen EH irgendeine Ruhemasse, bzw. irgendeine übliche Observable vorhanden, sind sie aber nicht. Dort ist nichts von der Art Energie , welcher du Welleneigenschaften zuweist...

Dort existiert ausschließlich "geheimnisvoller Stoff".... :blink: Welcher Hermann Weyl dazu anregte diesen mit durch den "Raum propagierender Materie" zu vergleichen... sprich absolut leerer Raum hat so interpretiert ein Energieäquivalent ... MM. zu Ende gedacht, besteht somit jegliche Form observabler Energie, jegliche Feldanregung, aus diesem "geheimnisvollen Stoff", der keiner ist. Zumindest solange wir kein Graviton detektieren....

Gse Z.

Hi Arrakai..meld mich noch
Grüße

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Energie schon immer da gewesen? 25 Jul 2019 23:14 #54418

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Moin Arrakai,
finde du hast dich sehr gut eingelebt....


Genau an diesem Punkt kommt m.E. die Raumzeit ins Spiel, diese ist (der einzig mir logisch erscheinende) Träger der Gravitationsenergie.

Nun "Träger" ist scho klar, nur is da nix detektierbares, die RZ betr... während wir das was wir norm Energie nennen immer direkt Messen/Detektieren können..

Das würde übrigens auch dazu passen, dass Energie als Eigenschaft gekoppelt sein muss. ;)

No intiendo?

Eine Theorie, bei der die Energie als eigen "Substanz" behandelt wird, ist mir allerdings auch nicht bekannt. Kennt da jemand was?

E=mc²

(Ok, im Karlsruher Physikkurs fließt alles mögliche hin und her, aber das ist ja keine Theorie, sondern ein didaktischer Ansatz... Den ich übrigens schlecht finde...)


Verwunderlich, ich find ihn gut den KPK und die Leute und gestandenen Physiker dahinter auch.. Die Kritik die damals kam ist mM. vollkommen unbegründet, was auch trefflich nachvollziehbar, wenn man sich den kompletten Werdegang in Ruhe anschaut...

NG Z.

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Energie schon immer da gewesen? 26 Jul 2019 00:15 #54419

Moin Z.,

Z. schrieb: Moin Arrakai,
finde du hast dich sehr gut eingelebt....


Danke. Wird einem aber auch leicht gemacht. Macht Spaß hier - sehr viel Kompetenz, sehr freundliches Miteinander, da haste schon recht gehabt. :lol:

Z. schrieb: Nun "Träger" ist scho klar, nur is da nix detektierbares, die RZ betr... während wir das was wir norm Energie nennen immer direkt Messen/Detektieren können..


Ja, messen kann man sie nicht. Die Raumzeit ist halt lokal immer flach und damit auch divergenzfrei. Und das bedeutet dann halt, dass die vorhandene Energie nicht lokalisierbar ist...

Meinst du wirklich, dass man Energie immer direkt messen kann? Man kann doch eigentlich nur ihre Auswirkungen messen, und darüber dann indirekt auf die Energie rückschließen...

Z. schrieb: No intiendo?


Also zumindest nicht dagegen sprechen, um mich hier selbst zu korrigieren. Immerhin ist die Energie hier ebenfalls gekoppelt, Und zwar an die Raumzeit...

Z. schrieb: E=mc²


Ok ja, diese Beziehung gibt es unbestritten. Allerdings nehmen wir Energie und Masse vollkommen unterschiedlich wahr. So ähnlich wie Wasser und Eis, nur dass man die Energie im Gegensatz zu Wasser eigentlich gar nicht wahrnehmen kann... Anders gefragt: Gibt es eine Theorie, die Energie als Substanz beschreibt, wenn sie gerade nicht als Masse in Erscheinung tritt?

Z. schrieb: Verwunderlich, ich find ihn gut den KPK und die Leute und gestandenen Physiker dahinter auch.. Die Kritik die damals kam ist mM. vollkommen unbegründet, was auch trefflich nachvollziehbar, wenn man sich den kompletten Werdegang in Ruhe anschaut...


Naja, man kann geteilter Meinung sein... Es gibt unter den gestandenen Physikern ja ebenfalls unterschiedliche Ansichten zu dem Thema... Der Martin hat da wohl auf mich abgefärbt... Und hier noch was:

Der Karlsruher Physikkurs führt Begriffe, Einheiten und Konzepte ein, die in der üblichen Physik nicht vorkommen oder bereits anders verwendet werden. Er erlaubt Schülern, die nach ihm unterrichtet wurden, keinen unmittelbaren Anschluss an die Physiklehre und diejenige benachbarter Natur-, Lebens- und Technikwissenschaften an Hochschulen im nationalen und internationalen Umfeld.


www.dpg-physik.de/veroeffentlichungen/pu...chwuchs/kpk/kpk.html

Ich kenne Gegendarstellungen, finde die Kritik aber irgendwie überzeugender... Naja, anderes Thema...

PS.: Habe natürlich den KPK nicht im Unterricht gehabt und kenne ihn nur auszugsweise...

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Energie schon immer da gewesen? 26 Jul 2019 00:25 #54422

Natürlich kann man Energie direkt messen, das weiß jeder der schon in eine Steckdose gegriffen hat oder vergleichbare Experimente durchgeführt hat

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Energie schon immer da gewesen? 26 Jul 2019 11:20 #54423

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Moin Arrakai...

Macht Spaß hier - sehr viel Kompetenz, sehr freundliches Miteinander,

Ja ein prima Forum.. sehr nette User... ohne überflüssiges Aufgerege und unnötiges Gegeneinander, das üblicher Weise im Netz grassiert .. kann man sich hier ganz auf die Physik konzentrieren...

Ja, messen kann man sie nicht. Die Raumzeit ist halt lokal immer flach und damit auch divergenzfrei. Und das bedeutet dann halt, dass die vorhandene Energie nicht lokalisierbar ist..


:lol: Natürlich rede ich nicht nur von "flacher RZ"...

Eine interessante Eigenschaft der Brill-Wellen ist, dass deren Gravitationsenergie nicht klassisch lokalisiert werden kann: An jedem Punkt der Raumzeit sieht ein Beobachter nur eine (flache) Minkowski-Raumzeit, weil überall Vakuum herrscht. Nur in einer asymptotisch flach Region weit entfernt von der Quelle kann man die Gravitationsenergie als Gravitationsfeld interpretieren, das man nicht von dem einer Materiekonfiguration unterscheiden kann.

Andreas Müller

... sondern eher davon das die einzige "Eigenschaft" vom Raum transportierter Energie, zB. in Form von G-Wellen, rein geometrischer Natur ist. Jegliche andere gängige Interpretation von Energie ist immer mit einem Materiekonglomerat, Stoff, Substanz, Teilchen, Strahlung, vom Raum abgesonderten Feldanregung verbunden... welche stets Gravitation verursachen. Ergo will ich darauf hinaus, das G-Energie sich frappant von üblichen "Trägern und Erzeugern" unterscheidet, absolut nicht stofflicher Natur ist und mM. vollkommen unabhängig davon Existent, vormals von Materie verursacht worden zu sein. Ein Photon oder ein Masse behaftetes Teilchen als Quelle interpretieren..entfällt. Ich versuche zu verdeutlichen, das selbst vollkommen Materie* freier Raum, *siehe dies bzgl die de.wikipedia.org/wiki/Elementarteilchen , Gravitationsenergie immanent sein kann. ua deshalb erwähnte ich die Überlegung dass G-Wellen durch bloße Expansion des Raumes verursacht werden könnten... zB. in einem ansonsten absolut Materie freien Universum.

Mit Weyls Überlegungen, spiele ich darauf an, dass in diesem absolut Materie freien Raum, das Potential stecken könnte Materie zu erzeugen... Dh. all das was wir als übliche Träger von Energie interpretieren, der stofffreien Natur des Raumes entspringen könnte.. Nicht dass Teilchen Gravitation verursachen, sondern das Gravitation die Teilchen verursacht... Teilchen, Feldanregungen, nur Folge einer unbekannten Form von Energie sind...die sich zunächst rein geometrisch äußert. Natürlich lassen sich Änderungen lokaler Geometrien messen, siehe LIGO, die Energieform welche die Änderungen verursacht jedoch nicht.
Im Endeffekt läuft´s auf die Frage hinaus, ob es etwas wie eine "Ursubstanz/Urenergie" geben könnte, die den Raum aufspannt, dessen Dynamik dann Teilchen erzeugt....

Muss weg... meld mich noch. Z.
Ps KPK... bzgl. bin ich hartnäckig, es war ein reines Brimborium, Kind unserer Zeit, auf dessen Lehrbetrieb loszugehen..
Kann man noch in einem extra Thread besprechen...falls nötig.

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Energie schon immer da gewesen? 26 Jul 2019 14:31 #54426

Moin Z.,

Z. schrieb:

Ja, messen kann man sie nicht. Die Raumzeit ist halt lokal immer flach und damit auch divergenzfrei. Und das bedeutet dann halt, dass die vorhandene Energie nicht lokalisierbar ist..


:lol: Natürlich rede ich nicht nur von "flacher RZ"...


Diesen Einwand verstehe ich nicht. Natürlich betrifft das Phänomen der Nichtlokalisierbarkeit der Energie die gesamte Raumzeit. Die Ursache für dieses Messproblem ist allerdings immer und überall, dass die Raumzeit lokal flach ist. Egal wo du hingehst, du wirst nie eine Krümmung messen können und damit kannst du auch die Energie nirgends lokalisieren. Wenn es anders wäre, dann würde das übrigens auch gegen das Äquivalenzprinzip verstoßen (du könntest die Energie dann ja einfach im Fahrstuhl messen und damit Beschleunigung von Gravitation unterscheiden...). Und natürlich würde die SRT nicht mehr gelten, denn für deren Gültigkeit muss die Raumzeit lokal flach bzw. divergenzfrei sein...

Von entspricht doch voll und ganz der Aussage von Andreas Müller. Die Vakuumlösung ist natürlich ebenfalls divergenzfrei (und auch überall lokal flach). Und daher kann auch die Gravitationsenergie nicht lokalisiert werden. Klar ist auch, dass sich die Situation für einen Koordinatenbeobachter anders darstellt. Also auf welchen Unterschied willst du hinaus?

sondern eher davon das die einzige "Eigenschaft" vom Raum transportierter Energie, zB. in Form von G-Wellen, rein geometrischer Natur ist. Jegliche andere gängige Interpretation von Energie ist immer mit einem Materiekonglomerat, Stoff, Substanz, Teilchen, Strahlung, vom Raum abgesonderten Feldanregung verbunden... welche stets Gravitation verursachen.


G-Wellen verursachen als Träger von Energie ebenfalls Gravitation...

Ergo will ich darauf hinaus, das G-Energie sich frappant von üblichen "Trägern und Erzeugern" unterscheidet, absolut nicht stofflicher Natur ist und mM. vollkommen unabhängig davon Existent, vormals von Materie verursacht worden zu sein. Ein Photon oder ein Masse behaftetes Teilchen als Quelle interpretieren..entfällt.[/quote]

Kommt halt drauf an... Sie kann auf jeden Fall durch Materie verursacht werden - Merger von SL, umeinander rotierende Objekte, ...

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Energie schon immer da gewesen? 26 Jul 2019 14:56 #54427

Z. schrieb:
Nicht dass Teilchen Gravitation verursachen, sondern das Gravitation die Teilchen verursacht... Teilchen, Feldanregungen, nur Folge einer unbekannten Form von Energie sind...die sich zunächst rein geometrisch äußert. Natürlich lassen sich Änderungen lokaler Geometrien messen, siehe LIGO, die Energieform welche die Änderungen verursacht jedoch nicht.
Im Endeffekt läuft´s auf die Frage hinaus, ob es etwas wie eine "Ursubstanz/Urenergie" geben könnte, die den Raum aufspannt, dessen Dynamik dann Teilchen erzeugt....


Hi Z.,
Ich glaub auch dass es eine Art Ursubstanz / Urenergie gegeben hat und gibt. Energie kann weder erzeugt noch vernichtet werden
und deshalb muss sie ja von Anfang an in irgendeiner Form schon existent gewesen sein .
Am Anfang könnte sie sich in einer Art "falschem Zustande" befunden haben (ähnlich wie Wasser was man ganz, ganz langsam
abkühlt (absolut isoliert von allem) und das dann auch bei -17Grad sogar noch flüssig bleibt. Kommt es zu einer Störung so friert
es und der Phasenübergang von flüssig zu fest tritt schlagartig ein).

Bei der Urenergie oder Ursubstanz könnte es genauso gewesen sein. Sie hat sich auch in einem "falschen Zustand" befunden
und durch eine minimalste Störung / Schwankung, war sie ganz kurzzeitig in einem Zustand der Entscheidungsfindung
(wie ein Esel der mitten zwischen zwei Heuballen steht und sich für eine Seite entscheiden muss von dem er frisst).
Durch Entscheidung kam es zum Symmetriebruch (Urknall), das Universum kühlte ab und die Urenergie spaltete sich
durch weitere Phasenübergänge in unterschiedliche Zustandsformen, die Urkräfte spalteten sich, usw.....

Helmut Satz (Prof. für theoretische Physik in der Uni Bielefeld) hatte es in einer Vorlesung die ich geguckt hatte mal so beschrieben:

Er beschrieb darin eine "Urwelt" in der sich eine Blase bildete (er nannte sie eine dunkle, überhitzte Energie) in einem "falschen Zustand"
die dann in den "richtigen" sprang und die Energiedifferenz beider Zustände haben sich dann in reale Energie umgewandelt und beim
Entkommen eine gewaltige räumliche Ausdehnung erfahren und dann kam es zu weiteren Phasenübergängen.

____________________________________

Die Raumzeit selber könnte aus einer Form dieser Urenergie bestehen. Es gibt ja auch die Vakuumenergie (sie hat zwar den
niedrigsten Energiezustand) aber sie ist immer noch da auch wenn ein System soweit abgekühlt ist wie es nur geht. Manche
meinen ja dass die Vakuumenergie identisch ist mit der dunklen Energie. Hmmm, könnte evtl. sein auch wenn noch keiner wirklich
weiß was sie (die dunkle Energie) eigentlich ist .

Egal, Materie ist nicht Materie und ich bestehe zu 99 % aus Raumzeit (dem "Nichts"). Könnte man die Raumzeit aus mir
heraus saugen blieb nicht mehr viel von mir übrig und das was übrig blieb kann man auch nicht als Materie bezeichnen.
Eigentlich bestehe ich aus Raumzeit und Energie (nur in verdichteter Form). Ganz bisschen Masse haben meine
Bestandteile aus dem Higgs-Feld (Up / Down Quark und Elektron), aber Masse ist ja auch nur eine Form von Energie und
der Rest von mir besteht nur aus Bindungs- / Bewegungsenergie, hihi....

Also, ich bin verdichtete Energie die sich in Form von Materie strukturiert hat. Und da ich eine Form habe, hab ich auch zugleich
einen hohen Informationsgehalt. Um die Form / Information zu erhalten muss ich Energie von außen aufnehmen (essen)
sonst wird's bei meiner Struktur (die Anordnung in mir) unordentlich und ich zerfalle (werde kalt) weil die Verdichtung meiner
Energie abnimmt und damit nimmt dann zugleich auch meine Entropie ab (weil der Energiefluss geht immer von einem
Zustand der Ordnung in Richtung Unordnung). Je mehr konzentrierte Energie (in mir), je höher die Ordnung (oder Entropie) und
desto höher ist dann auch der Informationsgehalt der in einem System (z.B.in mir) steckt.
Energie und Information sind ganz eng beieinander (glaub ich).

Heinrich Päs schrieb:
Die Frage, was Information und was Materie ist, ist tatsächlich nicht vollständig geklärt. Vermutlich ist vieles was wir als
Materie ansehen in Wirklichkeit Information.

Sind ja alles nur Spekulationen (mehr philosophisch als physikalisch). Das meiste im Universum ist ja unsichtbar und wir
können nur das bisschen sehen was elektromagnetisch wechselwirkt. Das heißt aber net dass der Rest physikalisch
nicht existent ist nur weil wir den größten Teil des Universums noch nicht wahrnehmen können.

Liebe Grüßchen

PS:
Ich glaub ich befinde mich gerade auch in einem "falschen Zustand" :woohoo: , sooooo warm ist´s hier

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Energie schon immer da gewesen? 26 Jul 2019 15:39 #54429

Hallo Arrakai,

Die Ursache für dieses Messproblem ist allerdings immer und überall, dass die Raumzeit lokal flach ist.


Wirklich flach ist die Raumzeit doch nur in der Theorie. um sie mathematisch auf kurzen Distanzen zu beschreiben.

(du könntest die Energie dann ja einfach im Fahrstuhl messen und damit Beschleunigung von Gravitation unterscheiden...).


Auch wenn man die Raumzeit lokal als flach definiert ist sie das doch nicht wirklich. Auch in einem Fahrstuhl der frei fällt könnte man
theoretisch unterscheiden ob man sich in einem Gravitationsfeld einer Masse befindet (also im freien Fall) oder schwerelos im All in einer
flachen Raumzeit schwebt. Den Unterschied machen die Gezeitenkräfte. Die sind aber lokal auf kurzer Distanz ( z.B. in einem Fahrstuhl)
so gering dass sie mathematisch keine Rolle spielen aber trotzdem sind sie da weil die lassen sich nicht wegtransformieren und das gerade
macht den Unterschied zwischen dem freien Fall hin zu einem Gravitationszentrum oder das schweben in einer flachen Raumzeit (weil da
wirken keine Gezeitenkräfte).

Gibt es überhaupt in unserem Universum eine wirklich flache Raumzeit? Ich glaub net. Sie ist nur annähernd flach aber
in der Realität ist sie durchwabbert mit Gravitationswellen, Gravitationszentren (wie ein Meer deren Oberfläche nie wirklich flach /
in Ruhe ist / weil sein Untergrund ist immer in Bewegung ). Gravitation ist zwar die schwächste aller Grundkräfte, aber sie wirkt überall.
Real gibt es keine wirklich flache Raumzeit.

Liebe Grüße, grübel, grübel, hihi...

PS: Find es schön dass du hier bist :)
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Energie schon immer da gewesen? 26 Jul 2019 17:53 #54431

Sonni1967 schrieb: Hallo Arrakai,

Die Ursache für dieses Messproblem ist allerdings immer und überall, dass die Raumzeit lokal flach ist.


Wirklich flach ist die Raumzeit doch nur in der Theorie. um sie mathematisch auf kurzen Distanzen zu beschreiben.


Die Weltlinien zweier frei fallender Objekte lassen sich durch Geraden annähern, und zwar umso besser, je kleiner ihr raumzeitlicher Abstand ist. Du kannst den raumzeitliche Abstand immer so klein wählen, dass die Raumzeit lokal flach ist. Für alle praktischen Belange ist sie tatsächlich lokal flach... (Der räumliche Abstand wirkt sich wegen des Faktors c praktisch nicht aus - schau dir mal an, wie wenig sich die gravitative Zeitdiletation bei den GPS-Satelliten bemerkbar macht...)

Martin Bäker erklärt das sehr gut, am besten mal bei ihm vorbeischauen... :)

Sonni1967 schrieb:

(du könntest die Energie dann ja einfach im Fahrstuhl messen und damit Beschleunigung von Gravitation unterscheiden...).


Auch wenn man die Raumzeit lokal als flach definiert ist sie das doch nicht wirklich. Auch in einem Fahrstuhl der frei fällt könnte man
theoretisch unterscheiden ob man sich in einem Gravitationsfeld einer Masse befindet (also im freien Fall) oder schwerelos im All in einer
flachen Raumzeit schwebt.


Naja, der Unterschied "Gravitation" und "schwerelos" ist ja nicht wirklich für die Frage nach der flachen Raumzeit relevant, oder? Du musst schon beschleunigt werden, damit du keinen Unterschied bemerkst. Oder meinst du das mit "Schweben"?

Wenn du eine Möglichkeit kennst, wie der Freifaller die beiden Fälle 1g Gravitation und 1g Beschleunigung (auch nur rein theoretisch) unterscheiden kann, dann fände ich das interessant. Würde mich aber schon verwundern, wenn ich ganz ehrlich sein soll... ;)

Sonni1967 schrieb: Den Unterschied machen die Gezeitenkräfte. Die sind aber lokal auf kurzer Distanz ( z.B. in einem Fahrstuhl)
so gering dass sie mathematisch keine Rolle spielen aber trotzdem sind sie da weil die lassen sich nicht wegtransformieren und das gerade
macht den Unterschied zwischen dem freien Fall hin zu einem Gravitationszentrum oder das schweben in einer flachen Raumzeit (weil da
wirken keine Gezeitenkräfte).


Wenn die mathematisch keine Rolle spielen, spielen sie überhaupt keine Rolle. Und ja, wenn die Gezeitenkräfte extrem groß sind, spürst du den Unterschied. 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...

Sonni1967 schrieb: Gibt es überhaupt in unserem Universum eine wirklich flache Raumzeit? Ich glaub net. Sie ist nur annähernd flach aber
in der Realität ist sie durchwabbert mit Gravitationswellen, Gravitationszentren (wie ein Meer deren Oberfläche nie wirklich flach /
in Ruhe ist / weil sein Untergrund ist immer in Bewegung ). Gravitation ist zwar die schwächste aller Grundkräfte, aber sie wirkt überall.


Such dir einen Punkt irgendwo zwischen Andromeda und der Galaxis, an dem nichts ist, da ist die Raumzeit schon ziemlich flach. Gravitationswllen mit extrem wenig Energie gibt es dort bestimmt, aber Gravitationszentren wohl eher nicht...

Sonni1967 schrieb: PS: Find es schön dass du hier bist :)


Danke! Das Kompliment gebe ich gerne zurück. :)

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Energie schon immer da gewesen? 27 Jul 2019 14:47 #54446

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Moin Arrakai

Diesen Einwand verstehe ich nicht. Natürlich betrifft das Phänomen der Nichtlokalisierbarkeit der Energie die gesamte Raumzeit. Die Ursache für dieses Messproblem ist allerdings immer und überall, dass die Raumzeit lokal flach ist. Egal wo du hingehst, du wirst nie eine Krümmung messen können und damit kannst du auch die Energie nirgends lokalisieren. Wenn es anders wäre, dann würde das übrigens auch gegen das Äquivalenzprinzip verstoßen (du könntest die Energie dann ja einfach im Fahrstuhl messen und damit Beschleunigung von Gravitation unterscheiden...). Und natürlich würde die SRT nicht mehr gelten, denn für deren Gültigkeit muss die Raumzeit lokal flach bzw. divergenzfrei sein...


Also da haben wir ein Definitions-Problem... :whistle:
Die Raumzeit ist lokal ausschließlich an einem infinitesimalen Punkt, einem infinitesimalen Abschnitt der RZ flach... Spezialfall SRT.

Hier mal zu infinitesimal......

Der mathematische Begriff »infinitesimal« bedeutet »ins unendlich Kleine gehend«.[1] Dabei ist »klein« im Blick auf den Betrag zu verstehen. Nähert sich eine stetige reelle Variable oder Größe einem Grenzwert infinitesimal an, so wird der Betrag der Differenz zwischen variablem und festem Wert unendlich klein. Er geht gegen null, ist aber nicht identisch null.


Dh... streng lokal auf den "inifinitesimalen "Punkt" gebracht, existiert keinerlei messbare Krümmung... Korrekt... Das darf man aber nicht überbewerten und zB. sagen, eine Sphäre wäre global flach...... nur weil uns diese an einem gegen unendlich klein herausgeschnittenen Abschnitt deren Oberfläche... sprich approximativ, flach erscheint. :blink:

Gesagt getan... messen wir über die Oberfläche der Beispielssphäre hinweg.. erhalten wir welcher art Geometrie? Eine die grob so...

... und im Falle einer perfekten Sphäre, die aus nahezu unendlich vielen, infinitesimal bedingt "flachen" RZ-Abschnitten zusammengesetzt... so aussieht.

Man sagt auch Oberfläche. :lol: Sprich wir erhalten zwangsweise Geodäten, die uns in deren Verlauf, auf infinitesimale Abschnitte derer welchen beruhend, als lokal flach erscheinen, jedoch in derer ureigentlichen Geometrie und ihrer globalen Gesamtheit..... a priori gekrümmter Eigenschaft sind.

Da wir nun, zurück im Gravitationsfeld, kräftefrei Fallen, die Geodäte zur Beschleunigung auf einen Punkt hin führt und wir dieser Geodäte der ART gemäss zwangsweise folgen werden, (wir uns frei fallend niemals außerhalb vorgegebener Geodäte fortbewegen könnten), interpretieren wir das zudem vor Ort jeden Abschnittes des Weges als Gerade Falllinie. Global jedoch ist die RZ gekrümmt und wir erfahren genau aus diesem Grund Gravitationsbeschleunigung. Wäre die RZ ART flach, wäre die lokale Beschleunigung v~0. Zudem stellen wir fest, wenn die RZ gekrümmt, das die weit entfernte Vergleichsuhr, in nahezu Feldfreier RZ, schneller zugehen scheint... als die mitgeführte....

Ich sehe da keine Probleme, die tatsächlich existente RZ-Krümmung betreff, solange wir uns an die ART halten und die SRT als optimale Näherung = Spezialfall der ART betrachten...

Fahrstuhl... nun doch, natürlich kann ich in und mit einem Fahrstuhl (geschlossener Box) Richtung Zentrum des G-Feldes frei fallend, feststellen ob ich Gravitationsbeschleunigt bin oder nicht... da alles im Fahrstuhl befindliche, auf dessen zugehörigen Geodäten (Weltlinien) frei fallende, zu besagtem G-Zentrum hin streben wird... Dieser vom Feld verursachte Effekt, der jeglich frei fallendes innerhalb der Box immer näher zusammenrücken lässt, deren Abstand untereinander verringert, wird bei nicht von der Gravitation verursachter Beschleunigung nicht eintreten! Somit kann ich sehr wohl unterscheiden ob G.. oder zB. durch eigenen Antrieb beschleunigt. Kann feststellen ob die umgebende RZ gekrümmt oder approximativ flach...

Du erwähnst immer den Martin... als Referenz.. dennoch auch Martin bestätigt dass es sich bei den Argumentationen bzgl. flacher Raumzeit.... a priori um einen infinitesimalen Raumabschnitt handelt..... deren Konsequent zu Ende gedachte globalen Eigenschaft.... = ART .... gekrümmte RZ immanent. All dies betrifft auch Martins geworfenen Ball... der in tatsächlich flacher RZ geworfen... nicht wieder "herunterfallen" würde... ;) ... nicht an einer spezifischen Stelle seiner Trajektorie... kurz inne halten würde... """Kräftefrei"""/Oberfläche :silly:

Die Vakuumlösung ist natürlich ebenfalls divergenzfrei (und auch überall lokal flach). Und daher kann auch die Gravitationsenergie nicht lokalisiert werden.


Das hatten wir schon mal... und wissen dass dies "falsch" ist.... Sie ist nicht überall flach.. die Vakuumlösung.

Das Jargonwort Vakuumlösung gilt in der Physik für eine Lösung einer Feldgleichung für den Fall, dass die das Feld erzeugende Quelle überall identisch null ist, ausgenommen an einem einzigen Punkt*.


Und genau dies beschreibt Müller in dem dir von mir verlinkten Text-Abschnitt.... wenn er von Brill-Wellen spricht. Die von den G-Wellen transportierte Energie krümmt die RZ (oder ist die gekrümmte RZ, die als Störung der welchen durch das Vakuum propagiert ) dynamischer Weise auf deren Wege, ist sie temporärer Punkte* durch die selbige. Deren Quelle liegt irgendwo im unendlichen.... ja, aber die durchs Vakuum propagierende Störung (G-Wellen-Energien) wird dynamisch örtlich, als asymptotisch flache Region definiert... Exakter Weise als der (Wellenartig temporärer Ort) Punkt von dem die Vakuumlösung spricht.

Andreas:

Nur in einer asymptotisch flach Region weit entfernt von der Quelle kann man die Gravitationsenergie als Gravitationsfeld interpretieren, das man nicht von dem einer Materiekonfiguration unterscheiden kann.


Der Ausdruck Materiekonfiguration steht selbstredend für Energieäquivalenz... Im weiterführenden Kontext schrieb ich Manfred S ja schon, dass man die entsprechenden G-Wellen-Energien, die ein Schwarzes Loch bilden können, wenn so von außen gesehen, für eine aus Materiekonglomeraten bestehende Quelle halten würde.. Was sie aber nicht ist.. Sprich wenn dort Energie, die ohne jegliche Form üblicher Observablen, deren Eigenschaften in der QFT theoretisiert... dann haben wir eben den "geheimnisvollen Stoff", auf den Manfred S, so wie ich dass rauslese, gerne verzichten würde...


muss mal was arbeiten.. Gruß Z.
Sorry Sönnchen ...

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Energie schon immer da gewesen? 27 Jul 2019 19:30 #54464

Z. schrieb: Andreas Müller
... sondern eher davon das die einzige "Eigenschaft" vom Raum transportierter Energie, zB. in Form von G-Wellen, rein geometrischer Natur ist. Jegliche andere gängige Interpretation von Energie ist immer mit einem Materiekonglomerat, Stoff, Substanz, Teilchen, Strahlung, vom Raum abgesonderten Feldanregung verbunden... welche stets Gravitation verursachen.

Ist das nicht einfach nur Folge davon das allein Gravitation mit einem geometrischen Ansatz beschrieben wird? Der Unterschied ist damit einfach nur dem gewählten Modell geschuldet und muss keineswegs ein realer Unterschied sein

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Energie schon immer da gewesen? 27 Jul 2019 20:33 #54467

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Hallo Merilix....

Kaum Zeit.... sorry

Wo steckt das Trägerteilchen?
Das richtig große Problem aber bereitet uns die Gravitation, wenn es um ihr Trägerteilchen geht. Rein theoretisch müsste sie – wie alle anderen Grundkräfte auch – durch ein Eichboson vermittelt werden. Aber wie ein solches Graviton beschaffen sein könnte und ob es wirklich existiert, ist eines der großen Rätsel der modernen Physik.

Das Problem der Quantisierung
So weit, so bekannt. Aber wo in diesem Geschehen bleibt Platz für das Graviton? Rein theoretisch könnte es ähnlich wie beim Elektromagnetismus sein: Die Photonen sind im Prinzip nichts anders als die gequantelten, kleinsten Energieeinheiten der elektromagnetischen Wellen – eine elegante mathematisch beschreibbare Herleitung.

Aber die Gravitation ist keine normale Welle, sie ist die Geometrie der Raumzeit. Will man sie quantisieren, müsste man die Raumzeit selbst in diskrete Grundeinheiten aufteilen. Tatsächlich gibt es Physiker, die davon ausgehen, dass auch die Raumzeit aus Quanten besteht. Nach der Schleifen-Quantengravition ist sie aus einem Spin-Netzwerk aus verbundenen Knotenpunkten aufgebaut – sogenannte Schleifen oder „Loops“. Wo sich in diesen Einheiten das Graviton versteckt, ist jedoch unklar.

Ein Detektor für das Graviton
Könnte man das Graviton vielleicht einfach experimentell nachweisen? Leider stehen die Chancen dafür eher schlecht, einige Physiker halten es sogar schlicht für unmöglich. Einer der Gründe: Die Gravitation ist auf der Ebene der kleinsten Teilchen 10 hoch 36 Mal schwächer als der Elektromagnetismus, entsprechend energiearm muss auch das Graviton sein.

www.scinexx.de/dossierartikel/problemfall-gravitation/

Schon am letzten Satz erkennt man, das die Gravitation nicht auf Grund derer physikalischen Definition, sondern auf Grund derer bekannten und unbekannten Eigenschaften, zunächst rein geometrischer Natur ist. Solange kein Graviton direkt oder zumindest "indirekt", also mathematisch genähert, folgend in den Messgeräten oder auf dem Blatt Papier auftaucht... ist alles offen... "Gewähltem Modell geschuldet".... hmm... zumindest ein funktionierendes wäre schon toll.... ;) Vlt eines das erst mal erklärt warum sich Gravitation nicht abschirmen lässt, wie bei allen anderen Energieformen (quantisierbaren) der Fall...usw. usf
NGse Z.

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Energie schon immer da gewesen? 27 Jul 2019 21:32 #54470

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Aber ja doch, Graviton ist besser als ausgerichteten Prozess zu sehen, nicht als Teilchen. Teilchen ist nicht so gut da drin. Was der Herr Dürr liebevoll als wirks bezeichnet hat, so etwa ist Graviton zu deuten, als ein Teilchen in diesem System, lol kein plan eher Higgs, ansonsten bleibt es so ein Mathematik ding, und eventuell nicht abschirmbar da es Omnipräsent ist? :D

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

Man muss noch Chaos in sich haben, um einen tanzenden Stern gebären zu können.
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Energie schon immer da gewesen? 27 Jul 2019 21:53 #54471

" Rein theoretisch müsste sie – wie alle anderen Grundkräfte auch – durch ein Eichboson vermittelt werden. "
Ich finde ja schon diese Aussage gewagt und logisch unbegründet. Denn wenn es theoretisch ein solches Boson geben "müsste" dann müsste es auch eine Theorei geben die ein solches Boson fordert. Gibt es keine solche Theorie dann kann es das auch nicht theoretisch geben müssen^^
Die Aussage nährt sich nur aus der ästhetischen Vorstellung von Symmetrie in allen Grundkräften. Dabei steht für mich noch nichtmal fest ob Gravitation wirklich dazugehört oder ob sie einfach nur Folge einer bislang noch unbekannten Grundkraft ist., Ist sie Wirkung oder Ursache?

Oder andersherum. wenn man die Gravitation wie eine "normale" (was immer Normal bedeuten soll) Grundkraft behandeln möchte, müsste man sich dann nicht vom differentialgeometrischen Ansatz Einsteins verabschieden?

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Energie schon immer da gewesen? 27 Jul 2019 22:59 #54473

Merilix schrieb:
Ist das nicht einfach nur Folge davon das allein Gravitation mit einem geometrischen Ansatz beschrieben wird? Der Unterschied ist damit einfach nur dem gewählten Modell geschuldet und muss keineswegs ein realer Unterschied sein


Aber das genau ( die Gravitation ist geometrisch beschrieben) macht doch den realen Unterschied zwischen den anderen Grundkräften.

Die 3 Grundkräfte (elektromagnetische- , schwache- , und starke Kraft) werden durch "Vermittlerteilchen" beschrieben
(Photon, W und Z Bosonen, Gluonen). Da versucht man dann auch die Grundkraft Gravitation mit Vermittlerteilchen zu
beschreiben (dem Graviton). Hmmm, die Gravitation ist aber was anderes. Sie ist ja eigentlich überhaupt keine Kraft (im Sinne
der anderen 3 Grundkräfte) sondern was anderes. Ich denke mal sie ist fundamentaler. Sie ist die Raumzeit selbst.

Aber aus was besteht sie ? Was ist das was sich da krümmt durch Masse / Energie, was ist das was sich verformt wenn
Energie durch sie hindurch läuft und sie sich dabei staucht und dehnt ( Gravitationswellen).
Sie besteht aus etwas fundamentalem (aber für uns unsichtbar).

Albert Einstein schrieb:

Da nach unseren heutigen Auffassungen auch die Elementarteilchen der Materie ihrem Wesen nach nichts anderes sind als Verdichtungen des elektromagnetischen Feldes, so kennt unser heutiges Weltbild zwei begrifflich vollkommen voneinander getrennte, wenn auch kausal aneinander gebundene Realitäten nämlich Gravitationsäther und elektromagnetisches Feld oder - wie man sie auch nennen könnte - Raum und Materie.

Natürlich wäre es ein großer Fortschritt, wenn es gelingen würde, das Gravitationsfeld und elektromagnetische Feld zusammen als ein einheitliches Gebilde aufzufassen. Dann erst würde die von Faraday und Maxwell begründete Epoche der theoretischen Physik zu einem befriedigenderen Abschluß kommen. Es würde dann der Gegensatz Äther - Materie verblassen und die ganze Physik zu einem ähnlich geschlossenen Gedankensystem werden wie Geometrie, Kinematik und Gravitationstheorie durch die allgemeine Relativitätstheorie. Ein überaus geistvoller Versuch in dieser Richtung ist von dem Mathematiker H.Weyl gemacht worden; doch glaube ich nicht, daß seine Theorie der Wirklichkeit gegenüber standhalten wird.


Egal, Gravitation ist keine Kraft und damit muss man sie unterscheiden von den 3 anderen Grundkräften.

LG

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Energie schon immer da gewesen? 27 Jul 2019 23:09 #54474

Z. schrieb: Dh... streng lokal auf den "inifinitesimalen "Punkt" gebracht, existiert keinerlei messbare Krümmung... Korrekt... Das darf man aber nicht überbewerten und zB. sagen, eine Sphäre wäre global flach...... nur weil uns diese an einem gegen unendlich klein herausgeschnittenen Abschnitt deren Oberfläche... sprich approximativ, flach erscheint. :blink:


Wer sagt, dass die Raumzeit (Sphäre) global flach ist? Das ist sie natürlich nicht, sie ist lediglich lokal flach. Das reicht auch vollkommen, da das Äquivalenzprinzip ja auch nur lokal gilt. Wann habe ich denn etwas anderes geschrieben?! :unsure:

Man sollte es nicht überbewerten trifft den Punkt nicht. Es besteht lokal keine messbare Krümmung - worüber wir uns offenkundig einig sind - ist für den Freifaller dasselbe wie es besteht lokal tatsächlich keine Krümmung. Das ist auch der Grund, weshalb Energie in der Raumzeit nicht lokalisiert werden kann - man kann sie halt nicht messen.

Schau dir noch mal meine Erläuterung mit den beiden Geodäten an.

Z. schrieb: Sprich wir erhalten zwangsweise Geodäten, die uns in deren Verlauf, auf infinitesimale Abschnitte derer welchen beruhend, als lokal flach erscheinen, jedoch in derer ureigentlichen Geometrie und ihrer globalen Gesamtheit..... a priori gekrümmter Eigenschaft sind.

Da wir nun, zurück im Gravitationsfeld, kräftefrei Fallen, die Geodäte zur Beschleunigung auf einen Punkt hin führt und wir dieser Geodäte der ART gemäss zwangsweise folgen werden, (wir uns frei fallend niemals außerhalb vorgegebener Geodäte fortbewegen könnten), interpretieren wir das zudem vor Ort jeden Abschnittes des Weges als Gerade Falllinie. Global jedoch ist die RZ gekrümmt und wir erfahren genau aus diesem Grund Gravitationsbeschleunigung.


Korrekt. Deine Aussage zur Falllinie könnte man übrigens umformulieren: Lokal ist die Raumzeit immer flach. ;)

Z. schrieb: Wäre die RZ ART flach, wäre die lokale Beschleunigung v~0. Zudem stellen wir fest, wenn die RZ gekrümmt, das die weit entfernte Vergleichsuhr, in nahezu Feldfreier RZ, schneller zugehen scheint... als die mitgeführte....


Sofern du - wie bei Gravitation üblich - konstant beschleunigt wirst, ist die lokale Beschleunigung immer v=0. Du befindest dich lokal in deinem Ruhesystem. Lediglich dein Bezugssystem (die Box) wird beschleunigt, wovon du aber nichts mitbekommst (da die Box geschlossenen ist). Die ART ist lokal lorentzinvariant und geht im Bezugssystem des Freifalles daher in die SRT über.

Z. schrieb: Ich sehe da keine Probleme, die tatsächlich existente RZ-Krümmung betreff, solange wir uns an die ART halten und die SRT als optimale Näherung = Spezialfall der ART betrachten...


Das tun wir doch hoffentlich alle... ;)

Z. schrieb: Fahrstuhl... nun doch, natürlich kann ich in und mit einem Fahrstuhl (geschlossener Box) Richtung Zentrum des G-Feldes frei fallend, feststellen ob ich Gravitationsbeschleunigt bin oder nicht... da alles im Fahrstuhl befindliche, auf dessen zugehörigen Geodäten (Weltlinien) frei fallende, zu besagtem G-Zentrum hin streben wird... Dieser vom Feld verursachte Effekt, der jeglich frei fallendes innerhalb der Box immer näher zusammenrücken lässt, deren Abstand untereinander verringert, wird bei nicht von der Gravitation verursachter Beschleunigung nicht eintreten! Somit kann ich sehr wohl unterscheiden ob G.. oder zB. durch eigenen Antrieb beschleunigt. Kann feststellen ob die umgebende RZ gekrümmt oder approximativ flach...


Nein, das kannst du nicht. Der raumzeitliche Abstand zwischen dem Freifaller in der Box und den Objekten in der Box ist viel zu klein, die Geodäten sind parallel. Wie gesagt: Die ART ist lokal lorentzinvariant und daher gelten im Bezugssystem des Freifallers die Gesetzmäßigkeiten der SRT.

Z. schrieb: Du erwähnst immer den Martin... als Referenz.. dennoch auch Martin bestätigt dass es sich bei den Argumentationen bzgl. flacher Raumzeit.... a priori um einen infinitesimalen Raumabschnitt handelt..... deren Konsequent zu Ende gedachte globalen Eigenschaft.... = ART .... gekrümmte RZ immanent. All dies betrifft auch Martins geworfenen Ball... der in tatsächlich flacher RZ geworfen... nicht wieder "herunterfallen" würde... ;) ... nicht an einer spezifischen Stelle seiner Trajektorie... kurz inne halten würde... """Kräftefrei"""/Oberfläche :silly:


Ja, das sagt Martin, und das sage ich doch auch... Dass die Raumzeit global gekrümmt ist (sein kann), das habe ich doch nie bestritten. Zum Ball: Der befindet sich halt nicht im selben Ruhesystem wir der Werfer. Ansonsten ist der Fall doch geklärt, die Diskussion hatten wir doch schon mal an anderer Stelle.

Z. schrieb:

Arrakai schrieb: Die Vakuumlösung ist natürlich ebenfalls divergenzfrei (und auch überall lokal flach). Und daher kann auch die Gravitationsenergie nicht lokalisiert werden.


Das hatten wir schon mal... und wissen dass dies "falsch" ist.... Sie ist nicht überall flach.. die Vakuumlösung.
Das Jargonwort Vakuumlösung gilt in der Physik für eine Lösung einer Feldgleichung für den Fall, dass die das Feld erzeugende Quelle überall identisch null ist, ausgenommen an einem einzigen Punkt*.


Ja, wir hatten das schon mal, und ich muss es wiederholen: Für Vakuumlösungen gilt, dass der Einsteintensor verschwindet, unter der Bedingung dass der EIT überall gleich null ist. Das gilt für einige gekrümmte Raumzeiten wie z.B. die Schwarzschild- und die Kerr-Lösung, aber es gilt natürlich auch für komplett flache Raumzeiten. Insbesondere für ungekrümmte Raumzeiten gilt: "Die das Feld erzeugende Quelle [ist] überall identisch null" (quellfrei, divergenzfrei).

Z. schrieb: Andreas:

Nur in einer asymptotisch flach Region weit entfernt von der Quelle kann man die Gravitationsenergie als Gravitationsfeld interpretieren, das man nicht von dem einer Materiekonfiguration unterscheiden kann.


Das sage ich doch die ganze Zeit! Weit entfernt von der Quelle kannst du die Gravitationsenergie als Gravitationsfeld interpretieren, aber eben nicht lokaliesieren, da du sie lokal nicht messen kannst.

Z. schrieb: Der Ausdruck Materiekonfiguration steht selbstredend für Energieäquivalenz... Im weiterführenden Kontext schrieb ich Manfred S ja schon, dass man die entsprechenden G-Wellen-Energien, die ein Schwarzes Loch bilden können, wenn so von außen gesehen, für eine aus Materiekonglomeraten bestehende Quelle halten würde.. Was sie aber nicht ist.. Sprich wenn dort Energie, die ohne jegliche Form üblicher Observablen, deren Eigenschaften in der QFT theoretisiert... dann haben wir eben den "geheimnisvollen Stoff", auf den Manfred S, so wie ich dass rauslese, gerne verzichten würde...


Diese Argumentation verstehe ich noch immer nicht... Die Energie der Gravitationswellen stammt aus der Raumzeit und verbreitet sich dann als Welle. Sie benötigt dafür kein Medium, genauso wenig für das elektromagnetische Feld. Du benötigst also keinen "geheimnisvollen Stoff".

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Energie schon immer da gewesen? 28 Jul 2019 00:10 #54476

Arrakai schrieb: Nein, das kannst du nicht. Der raumzeitliche Abstand zwischen dem Freifaller in der Box und den Objekten in der Box ist viel zu klein, die Geodäten sind parallel. Wie gesagt: Die ART ist lokal lorentzinvariant und daher gelten im Bezugssystem des Freifallers die Gesetzmäßigkeiten der SRT.


Nun, bei einem Bahnradius von 6771000m (400km Höhe) ist die Orbitalgeschwindigkeit 7673,5181m/s.
bei 6771001m ist sie 7673,5176 m/s. macht 0,0005 m/s Differenz. Objekte müssten langsam aneinander vorbeidriften. Ob man wohl 0,5 mm/s Geschwindigkeitsdifferenz von einer Wand zur anderen Wand auf der ISS messen könnte? Die Box muss schon ziemlich klein werden damit die Gezeitenkräfte verschwinden.
Das soll aber kein Widerspruch zu deiner Aussage sein.

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Energie schon immer da gewesen? 28 Jul 2019 01:14 #54481

@Merilix

Du hast natürlich recht. Dazu zwei Anmerkungen (nicht großartig durchdacht...):

1. Eine Sekunde Zeitunterschied verursacht schon einen ziemlich großen raumzeitlichen Abstand (Faktor c)...

2. 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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