PDA

Vollständige Version anzeigen : Astronomischer Fortschritt



Wuehlmaus
23.07.2020, 19:46
Es ist kaum 40 Jahre her, dass man in meiner Jugendzeit über ferne Welten spekuliert hat. Das es doch auch andere Planeten geben müsste. Und mittlerweile kann man einige fotografieren, sogar aus 300 Lichtjahren Entfernung.

https://www.politikforen.net/attachment.php?attachmentid=68783&stc=1
https://www.scinexx.de/news/kosmos/erstes-foto-einer-fremden-sonne-mit-zwei-planeten/


Oder die Bewegung von Sonnen um unser schwarzes Loch sehen.
https://www.sciencealert.com/star-orbiting-milky-way-supermassive-black-hole-sagittarius-a-einstein-relativity

Trotzdem verzählen wir uns bei der Anzahl von Geschlechtern.

Ansuz
07.08.2020, 21:36
Es ist kaum 40 Jahre her, dass man in meiner Jugendzeit über ferne Welten spekuliert hat. Das es doch auch andere Planeten geben müsste. Und mittlerweile kann man einige fotografieren, sogar aus 300 Lichtjahren Entfernung.

https://www.politikforen.net/attachment.php?attachmentid=68783&stc=1
https://www.scinexx.de/news/kosmos/erstes-foto-einer-fremden-sonne-mit-zwei-planeten/


Oder die Bewegung von Sonnen um unser schwarzes Loch sehen.
https://www.sciencealert.com/star-orbiting-milky-way-supermassive-black-hole-sagittarius-a-einstein-relativity

Trotzdem verzählen wir uns bei der Anzahl von Geschlechtern.

Man nimmt solche erfreulichen Fortschritte kaum noch wahr, die gehen quasi unter, wenn man stets zugemüllt wird mit Belanglosigkeiten.

In diesem Sinne besten Dank für diesen Lichtblick.

Merkelraute
07.08.2020, 21:42
Es ist kaum 40 Jahre her, dass man in meiner Jugendzeit über ferne Welten spekuliert hat. Das es doch auch andere Planeten geben müsste. Und mittlerweile kann man einige fotografieren, sogar aus 300 Lichtjahren Entfernung.

https://www.politikforen.net/attachment.php?attachmentid=68783&stc=1
https://www.scinexx.de/news/kosmos/erstes-foto-einer-fremden-sonne-mit-zwei-planeten/


Oder die Bewegung von Sonnen um unser schwarzes Loch sehen.
https://www.sciencealert.com/star-orbiting-milky-way-supermassive-black-hole-sagittarius-a-einstein-relativity

Trotzdem verzählen wir uns bei der Anzahl von Geschlechtern.

Hab auch was. Das erste Foto eines Schwarzen Lochs:
https://www.politikforen.net/attachment.php?attachmentid=68902&stc=1
https://www.jpl.nasa.gov/edu/news/2019/4/19/how-scientists-captured-the-first-image-of-a-black-hole/


Scientists have obtained the first image of a black hole, using Event Horizon Telescope observations of the center of the galaxy M87. The image shows a bright ring formed as light bends in the intense gravity around a black hole that is 6.5 billion times more massive than the Sun. Image credit: Event Horizon Telescope Collaboration

Schwabenpower
07.08.2020, 21:55
Hab auch was. Das erste Foto eines Schwarzen Lochs:
https://www.politikforen.net/attachment.php?attachmentid=68902&stc=1
https://www.jpl.nasa.gov/edu/news/2019/4/19/how-scientists-captured-the-first-image-of-a-black-hole/
Das ist ein Donut im Tunnel

Hrafnaguð
07.08.2020, 23:42
Das ist ein Donut im Tunnel

https://data.lustich.de/bilder/l/51753-snoop-dogg-black-hole.jpg

Schwabenpower
07.08.2020, 23:45
https://data.lustich.de/bilder/l/51753-snoop-dogg-black-hole.jpg
Oder das, ja.

Die verarschen uns :hzu:
Und kassieren Millionen dafür :basta:

sunbeam
08.08.2020, 06:45
Es ist kaum 40 Jahre her, dass man in meiner Jugendzeit über ferne Welten spekuliert hat. Das es doch auch andere Planeten geben müsste. Und mittlerweile kann man einige fotografieren, sogar aus 300 Lichtjahren Entfernung.

https://www.politikforen.net/attachment.php?attachmentid=68783&stc=1
https://www.scinexx.de/news/kosmos/erstes-foto-einer-fremden-sonne-mit-zwei-planeten/


Oder die Bewegung von Sonnen um unser schwarzes Loch sehen.
https://www.sciencealert.com/star-orbiting-milky-way-supermassive-black-hole-sagittarius-a-einstein-relativity

Trotzdem verzählen wir uns bei der Anzahl von Geschlechtern.

Ich weiß noch das ich als Kind in einem Was ist Was Buch gelesen habe, das es Millionen anderer Galaxien gibt. Dann, ab 1990 dank des Hubble konnte man diese Zahl auf 200–300 Milliarden Galaxien erhöhen. Als man vor guten 5 Jahren das Hubble mit neuen Linsen ausstattete, konnte man auch dank hochauflösender Technik und verbesserter Rechenleistung mindesten 1 Billion weiterer Galaxien benennen....

MANFREDM
09.08.2020, 05:57
Ich weiß noch das ich als Kind in einem Was ist Was Buch gelesen habe, das es Millionen anderer Galaxien gibt. Dann, ab 1990 dank des Hubble konnte man diese Zahl auf 200–300 Milliarden Galaxien erhöhen. Als man vor guten 5 Jahren das Hubble mit neuen Linsen ausstattete, konnte man auch dank hochauflösender Technik und verbesserter Rechenleistung mindesten 1 Billion weiterer Galaxien benennen....

Nur das mit der dunklen Materie liegt immer noch im Dunkeln.

https://www.scinexx.de/dossier/die-dunkle-seite-des-universums/

Da sind die mit den Geschlechtern schon weiter.

Differentialgeometer
09.08.2020, 07:46
Hier wäre auch die Messung der Gravitationswellen 2015 zu nennen.

Bereits 1916 postulierte Albert Einstein Gravitationswellen. Diese Verzerrungen der vierdimensionalen Raumzeit ergeben sich als direkte Folge seiner Allgemeinen Relativitätstheorie. Seither versuchten Physiker diese Wellen aufzuspüren – zum einen um Einsteins Theorie ein weiteres Mal zu bestätigen, zum anderen weil die Wellen neue Erkenntnisse über das Universum und seine Entstehung versprechen.
Am 14. September 2015 gelang der erste direkte Nachweis von Gravitationswellen mit den Advanced-LIGO-Detektoren in den USA. Das gemessene Signal stammte von zwei Schwarzen Löchern, die sich umkreisten, sich dabei immer näher kamen und schließlich miteinander verschmolzen. Es folgten drei weitere Signale, allesamt von verschmelzenden Schwarzen Löchern.

https://www.weltderphysik.de/gebiet/universum/gravitationswellen/

sunbeam
09.08.2020, 09:24
Hier wäre auch die Messung der Gravitationswellen 2015 zu nennen.


https://www.weltderphysik.de/gebiet/universum/gravitationswellen/

Stimmt. Man weiß aber noch immer nicht wie genau Gravitation funktioniert, was die Anziehung massereicher Körper auf niedrigere Massen bewirkt.

Differentialgeometer
09.08.2020, 09:49
Stimmt. Man weiß aber noch immer nicht wie genau Gravitation funktioniert, was die Anziehung massereicher Körper auf niedrigere Massen bewirkt.
Wie meinst Du das!? Also: was bedeutet ‚massereich‘ und ‚niedrige‘ Massen?

sunbeam
09.08.2020, 10:02
Wie meinst Du das!? Also: was bedeutet ‚massereich‘ und ‚niedrige‘ Massen?

Ich bin kein Physiker, was ich meine ist, was genau ist Gravitation? Was bedingt Gravitation?

Differentialgeometer
09.08.2020, 18:10
Ich bin kein Physiker, was ich meine ist, was genau ist Gravitation? Was bedingt Gravitation?
Kurz: die Bewegung von Körper auf Geodäten in einer gekrümmten Raumzeit :D

Länger: Man betrachte einen Apfel, der in einer Höhe von 4.9m am Baum hängt und dann runterfällt. Wenn man in einem (x,y) Koordinatensystem die Höhe auf der x-Achse und die Zeit auf der y-Achse aufträgt, dann beschreibt der Apfel auf der sog. 'Weltlinie' eine Parabel, schneidet bei t=0 die Höhenachse bei 4.9m und ist bei x=0 nach einer Sekunde. Wie kommt nun bei so einem banalen Vorfall die Raumzeit samt Krümmung ins Spiel?

Dazu muss man sich vergegenwärtigen, dass die Relativitätstheorie (also in der Speziellen) aus Raum und Zeit eine Raumzeit gemacht hat (-->"Minkowskimetrik" (https://de.wikipedia.org/wiki/Minkowski-Raum)). Es macht hier keinen Sinn zu fragen: "Wie lange hat dieser und jener Vorgang gedauert oder wie lange war diese oder die nächste Strecke", da dies vom Bezugssystem abhängig ist. Was aber in allen Bezugssystemen gleich, also eine 'Invariante' ist, ist das Abstandsquadrat zwischen zwei Ereignissen in der Raumzeit: a^2=(ct)^2-x^2 (jetzt mal zweidimensional, eine Raumdimension und eine der Zeit). Über diese Zahl stimmen ALLE Beobachter überein. Raum und Zeit sind quasi Schall und Rauch, es kommt nur auf den Abstand (in der Raumzeit) an!
Was bedeutet das in Beispielen. Man betrachte ein Objekt, dass sich bei x=0 befindet und dort bleibt, die sog. 'Weltlinie' also identisch ist mit der Zeit. Nun verbinde man zwei Ereignisse: zum einen den Nullpunkt, zum anderen das Ereignis (t,x)=(1s,0). Das Abstandsquadrat beträgt etwa 300.000km. Man kann nun alle möglichen anderen Wege in der Raum-Zeit-Ebene betrachten, die diese beiden Ereignisse verbinden. Man sieht dann jedoch, dass die "Länge" des Abstands kürzer ist als 300.000km. wenn man bspw. einen Lichtstrahl in 150.000km Entfernung reflektiert, dann wird er auch nach 1s wieder am Ausgangspunkt sein, die "Länge" dieses Weges ist dann Null.
Diese "Länge" eines zwischen zwei Ereignissen geteilt durch die Lichtgeschwindigkeit ist die sog. -->Eigenzeit (https://de.wikipedia.org/wiki/Zeitdilatation#Eigenzeit); das ist die Zeit, die entlang dieser Weltlinie auf die Reise geschickt wird. Die Weltlinie eines ruhenden Objektes entspricht der größten "Länge", sprich Eigenzeit. Wenn die Uhr, die bei t=0 am Nullpunkt ist und nach einer Sekunde wieder dort sein soll, die längste Eigenzeit anzeigen soll, dann darf ich sie nicht bewegen. Bei der geringsten Bewegung wird wegen der Zeitdilatation die Eigenzeit weniger als eine Sekunde ausfallen. Das heißt: im normalen dreidimensionalen Raum ist die gerade Verbindungslinie die kürzeste Verbindung. In der Raumzeit handelt es sich um die längste Verbindung. Die gerade Weltlinien frei bewegter Körper entsprechen Geodäten in der Raumzeit ("cosmic laziness"); die Natur realisiert die längste Verbindung zwischen zwei Ereignissen.

Um die Gravitation zu beschreiben geschieht nun das Folgende: die "gerade" Raumzeit wird durch eine Gekrümmte ersetzt! Um das besser zu verstehen, muss man zunächst akzeptieren, dass die Gravitation den Lauf der Zeit beeinflusst, und dazu kann man sich einen -->Turm (300m) (https://de.wikipedia.org/wiki/Rotverschiebung#Gravitative_Rot-_und_Blauverschiebung) mit einer Laserquelle vorstellen, die von oben nach unten strahlt. Am Boden sitzt ein Empfänger. Außerdem gibt es in diesem Turm einen Aufzug (oben im Turm hängend), der oben und unten Loch hat, damit der Laser durchstrahlen kann. Die Frequenz des Lasers kann man genau messen. Da c eine Konstante ist, dürfte ich sich, wenn oben und unten die Zeit gleich verläuft, nichts ändern, wenn die Frequenz oben und unten am Turm gemessen wird.
Solange der Aufzug oben hängt, ist er kein 'Inertialsystem' gemäß Relativitätstheorie, das ändert sich, wenn man den Aufzug frei fallen lässt. In diesem Moment verwandelt sich der Aufzug gemäß -->Einsteinschen Äquivalenzprinzip (https://de.wikipedia.org/wiki/%C3%84quivalenzprinzip_(Physik)) in ein Inertialsystem. Durch den freien Fall, hat man die Gravitation "eliminiert", das Licht bewegt sich wie im "flachen" Raum. Obwohl nun der Aufzug beschleunigt, bleibt c natürlich konstant. In dem Moment, wo der freie Fall beginnt ist der Aufzug relativ zur Laserquelle in Ruhe. Die Frequenz ist identisch mit der Standardfrequenz des Laser. die 300m legt das Licht in einer Millionstel Sekunde zurück. in dieser Zeit ist der Aufzug minimal gefallen (5x10^(-12)m), seine aufgenommene Geschwindigkeit liegt bei 10^-5m/s. Was sieht der Typ im Aufzug: Aus seiner Sicht bewegt sich der Empfänger mit dieser Winzgeschwindigkeit auf ihn zu, das wiederum bedeutet, dass die Frequenz aufgrund des Dopplereffektes verändert ist. Dieses Verhältnis der Frequenzverschiebung kann man messen (3x10(-14)). Da die Frequenz ein Maß für die Zeit ist, heisst das nichts anderes, als dass die oben anders verläuft als unten.
Nochmal kurz zurück zur zweidimensionalen Raumzeit; in der gewöhnlichen Raumzeit gilt (s.o.): a^2=(ct)^2-x^2, zu einer gekrümmten Raumzeit komme ich, wenn ich den sog. -->metrischen Tensor (https://de.wikipedia.org/wiki/Metrischer_Tensor) abändere, das heißt Koeffizienten A, B einführe: a^2=A(x,t)(ct)^2-B(x,t)x^2, die ebenfalls von Ort und Zeit abhängen. Das heißt eine Zeitverbiegung liegt vor, wenn A orts und zeitabhängig ist. Ist eine Uhr bei X in Ruhe, d.h. die Weltinie wird durch x=X und t beschreiben. Die Eigenzeit ist die abgelaufene Zeit: EZ=ct/c=t. Ist man aber im Fall, dass A<1 als eins, dann gilt. EZ^2=A*t^2. Und somit ist die Eigenzeit ortsabhängig.

Jetzt ist alles beisammen, um die Frage zu beantworten: Warum fällt der Apfel vom Baum :)) Wie oben gesehen, hat ein sich frei bewegender Körper die Eigenschaft der kosmischen Faulheit, d.h. die Eigenzeit ist maximal. Daran ändert sich nichts, außer, dass durch eine Abänderung durch den sog. metrischen Tensor eine 'Verbiegung der Zeit' geschieht. Ein Körper in einer gekrümmten Raumzeit bewegt sich auch weiterhin auf extremalen Bahnen. Ein Apfel fällt also nicht vom Baum, sondern er "wird gefallen", indem er sich auf einer extremalen Bahn durch die Raumzeit treiben lässt. Solange er am Baum hängt, ist seine Weltlinie eine gerade Linie, im Sinne der obigen ebenen Raumzeit, reisst er nun ab, so ist die Weltinie keine Geodäte mehr, das wäre sie nur, wenn sich der Apfel gleichmäßig vom Raum zum Boden bewegen würde.

Interpretiere ich jetzt aber die Krümmung der Raumzeit als Gravitation geschieht folgendes: Zum einen kann die Weltlinie des in Ruhe am Raum hängende Apfels keine Geodäte mehr sein, denn auf ihn wirkt eine Kraft, die vom Zweig auf den Apfel ausgeübt wird und genauso groß wie die Gravitation ist; ersteres ist eine wirkliche Kraft, das zweite nicht ("Scheinkraft"). Die Kraft, die der Zweig ausübt, lenkt den Apfel von seiner Geodäten ab. Der Apfel kann nicht der "Strömung" des Raumzeitkontinuums folgen. Nun löst sich der Apfel, bezüglich gekrümmter Raumzeit bedeutet dies, dass sich Apfel frei bewegt und wenn er fällt, wirkt auf ihn keine Kraft mehr und er bewegt auf einer Gedodäten.
In der Raum-Zeit ist die Weltlinie des in 5m Höhe hängenden Apfels eine Gerade parallel zur Zeitache, die die x-achse bei x=5m schneidet. Betrachte zwei Ereignisse zum einen den Apfel bei t=0, zum anderen bei 10s. Diese sind durch die Weltinie des Apfel einer äußeren Kraft unterliegt, ist seine Weltlinie keine Geodäte in der gekrümmten Raum-Zeit. Nun muss es doch zwischen den beiden betrachteten Ereignissen eine Weltlinie mit der maximalen Eigenzeit geben: Die Form dieser Geodäte kann man auch mit Schulmathematik rausfinden: Die Form ist eine Parabel, also ein Apfel, der nicht in Ruhe ist, sondern nach oben fliegt. Zum Zeitpunkt Null muss der Apfel bei x=5m sein, zum Zeitpunkt t=10s und dazwischen muss er frei fliegen. Der Apfel fliegt also 122m nach oben und dann wieder nach unten. Und nun kommt die Verbiegung der Zeit zum Tragen; mit wachsender Höhe geht nach der Erläuterung oben die Zeit schneller, der Apfel ist, rein philosophisch, in einer größeren Höhe als der ruhende Apfel. Bei der Ankuft ist die angezeigte Zeit größer als die Zeit, die die ruhende Uhr anzeigt. Fällt der Apfel schließlich zu Boden, ist die Weltinie, die das Ereignis 'Loslösen' vom Baum und das Ereignis Aufprall, eine Geodäte, mithin diejenige Wetlinie, die zum Verbindungen der beiden Ereignisse dem Prinzip der kosmischen Faulheit genügt. Das heißt in einer Sekunde kann dieser Effekt den freien Fall ausmachen. Dieser winzige Effekt scheint klein, aber die Umrechnung zwischen Zeit und Ort ist die Lichtgeschwindigkeit also können auch kleine Effekte große Wirkung haben.

Das war Gravitation in a nutshell. :))

kotzfisch
09.08.2020, 21:08
Y=mc2 - emc2
Minus Hattrick.
Kein Thema.

Süßer
09.08.2020, 21:29
Y=mc2 - emc2
Minus Hattrick.
Kein Thema.

E=m x c² | /m
E/m = c² ==> c² =konstant
E/m = konst.

kotzfisch
10.08.2020, 09:48
Oder umgekehrt.
Umgekehrte negative Inversion beachten.
Aber nur an Freitagen zwischen 10-22 Uhr!

Chronos
10.08.2020, 09:57
Hat hier eigentlich schon jemand die Ursache des Magnetismus erklärt?

Wie kann es sein, dass der Elektronen-Spin bei Gold keine magnetischen Felder erzeugt, bei Eisen oder anderen ferromagnetischen Metallen aber schon?

Oder weshalb es diamagnetische, paramagnetische und ferromagnetische Materialien gibt?

Auf fundierte Erklärungen dieser Phänomene wäre ich extremst neugierig!

Differentialgeometer
10.08.2020, 16:17
Y=mc2 - emc2
Minus Hattrick.
Kein Thema.
Whut?! O.o

Differentialgeometer
10.08.2020, 16:24
Hat hier eigentlich schon jemand die Ursache des Magnetismus erklärt?

Wie kann es sein, dass der Elektronen-Spin bei Gold keine magnetischen Felder erzeugt, bei Eisen oder anderen ferromagnetischen Metallen aber schon?

Oder weshalb es diamagnetische, paramagnetische und ferromagnetische Materialien gibt?

Auf fundierte Erklärungen dieser Phänomene wäre ich extremst neugierig!
Boah, fiese Frage. Das ist tiefste Quantenmechanik und hat damit zu tun, wie die Orbtiale gemäss Pauli-Prinzip und relativistischen Effekten besetzt wird. Gold hat ein abgeschlossenes d-Orbital und somit heben sich die Spins auf. Die Wikipedia fasst die Erklärung für Ferromagnetismus so zusammen:


Träger der elementaren magnetischen Momente sind die Elektronenspins (https://de.m.wikipedia.org/wiki/Spin). Wie bei anderen kooperativen magnetischen (https://de.m.wikipedia.org/wiki/Magnetismus)Phänomenen ist auch beim Ferromagnetismus die magnetische Dipol-Dipol-Wechselwirkung (https://de.m.wikipedia.org/wiki/Grundkr%C3%A4fte_der_Physik)viel zu schwach, um für die Ordnung der Spins verantwortlich zu sein. Sie hat aber, im Gegensatz zur Austauschwechselwirkung (siehe unten), sehr große Reichweite und ist deshalb trotzdem für die Anwendungen wichtig. Bei der ferromagnetischen Ordnung kommt noch hinzu, dass die parallele Ausrichtung magnetischer Momente für die Dipol-Dipol-Wechselwirkung energetisch ungünstig ist. Verantwortlich für die parallele Spinordnung des Ferromagneten ist die quantenmechanische Austauschwechselwirkung (https://de.m.wikipedia.org/wiki/Austauschwechselwirkung), die mit der Existenz von Singulett- und Triplett-Zuständen (https://de.m.wikipedia.org/wiki/Multiplizit%C3%A4t) bei Zwei-Elektronen-Systemen zu tun hat und mit dem Pauli-Prinzip (https://de.m.wikipedia.org/wiki/Pauli-Prinzip) zusammenhängt. Es handelt sich also um ein nichtklassisches Phänomen (https://de.m.wikipedia.org/wiki/Moderne_Physik), das nicht einfach zu verstehen ist:
Im Detail muss nach dem Pauli-Prinzip für eine antisymmetrische Ortswellenfunktion die zugehörige Spinwellenfunktion symmetrischsein (z. B. bei parallelen Spins im Zwei-Elektronen-System). Man kann zeigen, dass der durchschnittliche Abstand der beiden Teilchen bei einer antisymmetrischen Ortswellenfunktion größer ist und damit für Teilchen gleicher Ladung deren Coulomb-Abstoßung geringer. Die Austauschwechselwirkung bewirkt hier also eine effektive Absenkung der potentiellen Energie. Andererseits können sich die Elektronen mit parallelem Spin nach dem Pauli-Prinzip nicht im selben Ortszustand befinden und müssen sukzessive höhere Niveaus besetzen, wodurch ihre kinetische Energie zunimmt. Die spontane Parallelstellung der Spins und damit eine ferromagnetische Ordnung wird also nur zustande kommen, wenn die Absenkung der potentiellen Energie die Erhöhung der kinetischen Energie überkompensiert. Das ist der Grund, weshalb nur die wenigen genannten Materialien ferromagnetisch sind, die breite Mehrheit aber nicht.

Paramagnetisch sind die Stoffe, die ungepaarte Elektronen besitzen und Diamagnetismus tritt fort auf, wo ein Stoff weder Para- noch Ferromagnetisch ist

Haspelbein
10.08.2020, 16:31
Boah, fiese Frage. Das ist tiefste Quantenmechanik und hat damit zu tun, wie die Orbtiale gemäss Pauli-Prinzip und relativistischen Effekten besetzt wird. Gold hat ein abgeschlossenes d-Orbital und somit heben sich die Spins auf. Die Wikipedia fasst die Erklärung für Ferromagnetismus so zusammen:



Paramagnetisch sind die Stoffe, die ungepaarte Elektronen besitzen und Diamagnetismus tritt fort auf, wo ein Stoff weder Para- noch Ferromagnetisch ist

Ich bin mir sicher, er hat es sofort verstanden. :D Aber abgesehen davon treten beim Ferromagnetismus immer noch neue Effekte auf. (Gibt es einen Ferromagnetismus in 2D-Strukturen?) Auch wenn man sich die unterschiedlichen Formen von Weiss-Bezirken ansieht, so hat das eine sehr abstrakte Schönheit. Der Ursprung dessen wird zwar dadurch nicht anschaulicher, aber man erahnt, wie komplex die Geschichte ist.

Differentialgeometer
10.08.2020, 17:05
Ich bin mir sicher, er hat es sofort verstanden. :D Aber abgesehen davon treten beim Ferromagnetismus immer noch neue Effekte auf. (Gibt es einen Ferromagnetismus in 2D-Strukturen?) Auch wenn man sich die unterschiedlichen Formen von Weiss-Bezirken ansieht, so hat das eine sehr abstrakte Schönheit. Der Ursprung dessen wird zwar dadurch nicht anschaulicher, aber man erahnt, wie komplex die Geschichte ist.
:( Das Problem ist halt, es ist kein klassischer Effekt, sondern wirklich toef in der quantenmechanischen Natur der Atome verortet. Und bestimmt gibt es da noch viel zu erforschen, wobei das nicht mein Steckpferd ist, d.h. Ich bin da bestimmt nicht auf dem letzten Stand :)

Don
10.08.2020, 17:14
Kurz: die Bewegung von Körper auf Geodäten in einer gekrümmten Raumzeit :D

Länger: Man betrachte einen Apfel, der in einer Höhe von 4.9m am Baum hängt und dann runterfällt. Wenn man in einem (x,y) Koordinatensystem die Höhe auf der x-Achse und die Zeit auf der y-Achse aufträgt, dann beschreibt der Apfel auf der sog. 'Weltlinie' eine Parabel, schneidet bei t=0 die Höhenachse bei 4.9m und ist bei x=0 nach einer Sekunde. Wie kommt nun bei so einem banalen Vorfall die Raumzeit samt Krümmung ins Spiel?

Dazu muss man sich vergegenwärtigen, dass die Relativitätstheorie (also in der Speziellen) aus Raum und Zeit eine Raumzeit gemacht hat (-->"Minkowskimetrik" (https://de.wikipedia.org/wiki/Minkowski-Raum)). Es macht hier keinen Sinn zu fragen: "Wie lange hat dieser und jener Vorgang gedauert oder wie lange war diese oder die nächste Strecke", da dies vom Bezugssystem abhängig ist. Was aber in allen Bezugssystemen gleich, also eine 'Invariante' ist, ist das Abstandsquadrat zwischen zwei Ereignissen in der Raumzeit: a^2=(ct)^2-x^2 (jetzt mal zweidimensional, eine Raumdimension und eine der Zeit). Über diese Zahl stimmen ALLE Beobachter überein. Raum und Zeit sind quasi Schall und Rauch, es kommt nur auf den Abstand (in der Raumzeit) an!
Was bedeutet das in Beispielen. Man betrachte ein Objekt, dass sich bei x=0 befindet und dort bleibt, die sog. 'Weltlinie' also identisch ist mit der Zeit. Nun verbinde man zwei Ereignisse: zum einen den Nullpunkt, zum anderen das Ereignis (t,x)=(1s,0). Das Abstandsquadrat beträgt etwa 300.000km. Man kann nun alle möglichen anderen Wege in der Raum-Zeit-Ebene betrachten, die diese beiden Ereignisse verbinden. Man sieht dann jedoch, dass die "Länge" des Abstands kürzer ist als 300.000km. wenn man bspw. einen Lichtstrahl in 150.000km Entfernung reflektiert, dann wird er auch nach 1s wieder am Ausgangspunkt sein, die "Länge" dieses Weges ist dann Null.
Diese "Länge" eines zwischen zwei Ereignissen geteilt durch die Lichtgeschwindigkeit ist die sog. -->Eigenzeit (https://de.wikipedia.org/wiki/Zeitdilatation#Eigenzeit); das ist die Zeit, die entlang dieser Weltlinie auf die Reise geschickt wird. Die Weltlinie eines ruhenden Objektes entspricht der größten "Länge", sprich Eigenzeit. Wenn die Uhr, die bei t=0 am Nullpunkt ist und nach einer Sekunde wieder dort sein soll, die längste Eigenzeit anzeigen soll, dann darf ich sie nicht bewegen. Bei der geringsten Bewegung wird wegen der Zeitdilatation die Eigenzeit weniger als eine Sekunde ausfallen. Das heißt: im normalen dreidimensionalen Raum ist die gerade Verbindungslinie die kürzeste Verbindung. In der Raumzeit handelt es sich um die längste Verbindung. Die gerade Weltlinien frei bewegter Körper entsprechen Geodäten in der Raumzeit ("cosmic laziness"); die Natur realisiert die längste Verbindung zwischen zwei Ereignissen.

Um die Gravitation zu beschreiben geschieht nun das Folgende: die "gerade" Raumzeit wird durch eine Gekrümmte ersetzt! Um das besser zu verstehen, muss man zunächst akzeptieren, dass die Gravitation den Lauf der Zeit beeinflusst, und dazu kann man sich einen -->Turm (300m) (https://de.wikipedia.org/wiki/Rotverschiebung#Gravitative_Rot-_und_Blauverschiebung) mit einer Laserquelle vorstellen, die von oben nach unten strahlt. Am Boden sitzt ein Empfänger. Außerdem gibt es in diesem Turm einen Aufzug (oben im Turm hängend), der oben und unten Loch hat, damit der Laser durchstrahlen kann. Die Frequenz des Lasers kann man genau messen. Da c eine Konstante ist, dürfte ich sich, wenn oben und unten die Zeit gleich verläuft, nichts ändern, wenn die Frequenz oben und unten am Turm gemessen wird.
Solange der Aufzug oben hängt, ist er kein 'Inertialsystem' gemäß Relativitätstheorie, das ändert sich, wenn man den Aufzug frei fallen lässt. In diesem Moment verwandelt sich der Aufzug gemäß -->Einsteinschen Äquivalenzprinzip (https://de.wikipedia.org/wiki/%C3%84quivalenzprinzip_(Physik)) in ein Inertialsystem. Durch den freien Fall, hat man die Gravitation "eliminiert", das Licht bewegt sich wie im "flachen" Raum. Obwohl nun der Aufzug beschleunigt, bleibt c natürlich konstant. In dem Moment, wo der freie Fall beginnt ist der Aufzug relativ zur Laserquelle in Ruhe. Die Frequenz ist identisch mit der Standardfrequenz des Laser. die 300m legt das Licht in einer Millionstel Sekunde zurück. in dieser Zeit ist der Aufzug minimal gefallen (5x10^(-12)m), seine aufgenommene Geschwindigkeit liegt bei 10^-5m/s. Was sieht der Typ im Aufzug: Aus seiner Sicht bewegt sich der Empfänger mit dieser Winzgeschwindigkeit auf ihn zu, das wiederum bedeutet, dass die Frequenz aufgrund des Dopplereffektes verändert ist. Dieses Verhältnis der Frequenzverschiebung kann man messen (3x10(-14)). Da die Frequenz ein Maß für die Zeit ist, heisst das nichts anderes, als dass die oben anders verläuft als unten.
Nochmal kurz zurück zur zweidimensionalen Raumzeit; in der gewöhnlichen Raumzeit gilt (s.o.): a^2=(ct)^2-x^2, zu einer gekrümmten Raumzeit komme ich, wenn ich den sog. -->metrischen Tensor (https://de.wikipedia.org/wiki/Metrischer_Tensor) abändere, das heißt Koeffizienten A, B einführe: a^2=A(x,t)(ct)^2-B(x,t)x^2, die ebenfalls von Ort und Zeit abhängen. Das heißt eine Zeitverbiegung liegt vor, wenn A orts und zeitabhängig ist. Ist eine Uhr bei X in Ruhe, d.h. die Weltinie wird durch x=X und t beschreiben. Die Eigenzeit ist die abgelaufene Zeit: EZ=ct/c=t. Ist man aber im Fall, dass A<1 als eins, dann gilt. EZ^2=A*t^2. Und somit ist die Eigenzeit ortsabhängig.

Jetzt ist alles beisammen, um die Frage zu beantworten: Warum fällt der Apfel vom Baum :)) Wie oben gesehen, hat ein sich frei bewegender Körper die Eigenschaft der kosmischen Faulheit, d.h. die Eigenzeit ist maximal. Daran ändert sich nichts, außer, dass durch eine Abänderung durch den sog. metrischen Tensor eine 'Verbiegung der Zeit' geschieht. Ein Körper in einer gekrümmten Raumzeit bewegt sich auch weiterhin auf extremalen Bahnen. Ein Apfel fällt also nicht vom Baum, sondern er "wird gefallen", indem er sich auf einer extremalen Bahn durch die Raumzeit treiben lässt. Solange er am Baum hängt, ist seine Weltlinie eine gerade Linie, im Sinne der obigen ebenen Raumzeit, reisst er nun ab, so ist die Weltinie keine Geodäte mehr, das wäre sie nur, wenn sich der Apfel gleichmäßig vom Raum zum Boden bewegen würde.

Interpretiere ich jetzt aber die Krümmung der Raumzeit als Gravitation geschieht folgendes: Zum einen kann die Weltlinie des in Ruhe am Raum hängende Apfels keine Geodäte mehr sein, denn auf ihn wirkt eine Kraft, die vom Zweig auf den Apfel ausgeübt wird und genauso groß wie die Gravitation ist; ersteres ist eine wirkliche Kraft, das zweite nicht ("Scheinkraft"). Die Kraft, die der Zweig ausübt, lenkt den Apfel von seiner Geodäten ab. Der Apfel kann nicht der "Strömung" des Raumzeitkontinuums folgen. Nun löst sich der Apfel, bezüglich gekrümmter Raumzeit bedeutet dies, dass sich Apfel frei bewegt und wenn er fällt, wirkt auf ihn keine Kraft mehr und er bewegt auf einer Gedodäten.
In der Raum-Zeit ist die Weltlinie des in 5m Höhe hängenden Apfels eine Gerade parallel zur Zeitache, die die x-achse bei x=5m schneidet. Betrachte zwei Ereignisse zum einen den Apfel bei t=0, zum anderen bei 10s. Diese sind durch die Weltinie des Apfel einer äußeren Kraft unterliegt, ist seine Weltlinie keine Geodäte in der gekrümmten Raum-Zeit. Nun muss es doch zwischen den beiden betrachteten Ereignissen eine Weltlinie mit der maximalen Eigenzeit geben: Die Form dieser Geodäte kann man auch mit Schulmathematik rausfinden: Die Form ist eine Parabel, also ein Apfel, der nicht in Ruhe ist, sondern nach oben fliegt. Zum Zeitpunkt Null muss der Apfel bei x=5m sein, zum Zeitpunkt t=10s und dazwischen muss er frei fliegen. Der Apfel fliegt also 122m nach oben und dann wieder nach unten. Und nun kommt die Verbiegung der Zeit zum Tragen; mit wachsender Höhe geht nach der Erläuterung oben die Zeit schneller, der Apfel ist, rein philosophisch, in einer größeren Höhe als der ruhende Apfel. Bei der Ankuft ist die angezeigte Zeit größer als die Zeit, die die ruhende Uhr anzeigt. Fällt der Apfel schließlich zu Boden, ist die Weltinie, die das Ereignis 'Loslösen' vom Baum und das Ereignis Aufprall, eine Geodäte, mithin diejenige Wetlinie, die zum Verbindungen der beiden Ereignisse dem Prinzip der kosmischen Faulheit genügt. Das heißt in einer Sekunde kann dieser Effekt den freien Fall ausmachen. Dieser winzige Effekt scheint klein, aber die Umrechnung zwischen Zeit und Ort ist die Lichtgeschwindigkeit also können auch kleine Effekte große Wirkung haben.

Das war Gravitation in a nutshell. :))

Ich muß mir das nochmal durchlesen wenn ich ausgeschlafen bin.

Differentialgeometer
10.08.2020, 17:43
Ich muß mir das nochmal durchlesen wenn ich ausgeschlafen bin.
Ich hoffe, Du bist nicht beim Lesen eingeschlafen :))

Haspelbein
10.08.2020, 18:32
:( Das Problem ist halt, es ist kein klassischer Effekt, sondern wirklich toef in der quantenmechanischen Natur der Atome verortet. Und bestimmt gibt es da noch viel zu erforschen, wobei das nicht mein Steckpferd ist, d.h. Ich bin da bestimmt nicht auf dem letzten Stand :)

https://www.feynmanlectures.caltech.edu/img/FLP_II/f37-00/f37-00.jpg

Hier eine sehr gute Einleitung (https://www.feynmanlectures.caltech.edu/II_37.html), die leider auf Englisch ist.

Chronos
10.08.2020, 18:33
Boah, fiese Frage. Das ist tiefste Quantenmechanik und hat damit zu tun, wie die Orbtiale gemäss Pauli-Prinzip und relativistischen Effekten besetzt wird. Gold hat ein abgeschlossenes d-Orbital und somit heben sich die Spins auf. Die Wikipedia fasst die Erklärung für Ferromagnetismus so zusammen:

Paramagnetisch sind die Stoffe, die ungepaarte Elektronen besitzen und Diamagnetismus tritt fort auf, wo ein Stoff weder Para- noch Ferromagnetisch ist

Danke für die ausführliche Erklärung zur Entstehung der magnetischen Kraft, aber da muss ich passen. Mir hat es hinsichtlich Magnetismus schon gereicht, als wir im Studium mit den ganzen Rechnereien nach Gauß und Maxwell geplagt wurden.

Das mit der Quantenmechanik kann ich mir nur noch ansatzweise vorstellen. Aber woraus bestehen die Feldlinien eines magnetischen Kraftfeldes? Woraus besteht diese Fernwirkung?

Differentialgeometer
10.08.2020, 18:50
Danke für die ausführliche Erklärung zur Entstehung der magnetischen Kraft, aber da muss ich passen. Mir hat es hinsichtlich Magnetismus schon gereicht, als wir im Studium mit den ganzen Rechnereien nach Gauß und Maxwell geplagt wurden.

Das mit der Quantenmechanik kann ich mir nur noch ansatzweise vorstellen. Aber woraus bestehen die Feldlinien eines magnetischen Kraftfeldes? Woraus besteht diese Fernwirkung?

Moment, das sind zwei verschiedene Geschichten: zunächst, die elektromagnetische Wechselwirkung wird durch das Photon übertragen. Die Feldlinien sind ja nur ein qualitatives Konstrukt, um den Verlauf eines Vektorfeldes auf einer Mannigfaltigkeit sichtbar/verstehbar zu machen. Ein Vektorfeld ordnet jedem Punkt im Raum einen Tangetialvektor zu (quasi die Feldlinie); da dies aber in jedem (!!) Punkt der Fall ist, Feldlinien per Definition aber einen Abstand haben, ist auch klar, dass dies nur ein Behelfskonstrukt ist.

Differentialgeometer
10.08.2020, 19:01
https://www.feynmanlectures.caltech.edu/img/FLP_II/f37-00/f37-00.jpg

Hier eine sehr gute Einleitung (https://www.feynmanlectures.caltech.edu/II_37.html), die leider auf Englisch ist.
Feynamn war genau der Richtige, um solche Sachverhalte zu erklären. Der war sich nie zu schade, aus dem Aufpumpen von einem Fahrrad eine Physikvorlesung zu machen. :)

Chronos
10.08.2020, 19:02
Moment, das sind zwei verschiedene Geschichten: zunächst, die elektromagnetische Wechselwirkung wird durch das Photon übertragen. Die Feldlinien sind ja nur ein qualitatives Konstrukt, um den Verlauf eines Vektorfeldes auf einer Mannigfaltigkeit sichtbar/verstehbar zu machen. Ein Vektorfeld ordnet jedem Punkt im Raum einen Tangetialvektor zu (quasi die Feldlinie); da dies aber in jedem (!!) Punkt der Fall ist, Feldlinien per Definition aber einen Abstand haben, ist auch klar, dass dies nur ein Behelfskonstrukt ist.

Zugegebenermaßen habe ich den Magnetismus bisher nur sehr mechanistisch betrachtet und mich auf die altbekannte Darstellung der theoretischen Feldlinien bezogen:

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/57/Magnet0873.png

Abe mir ging es eigentlich mehr um die Art der Kraft, die ja nichts mit Adhäsions- oder Kohäsionskräften zu tun hat.

Bevor ich jetzt weiter bohre, höre ich lieber auf, um nicht der Strangschredderei bezichtigt zu werden, denn mit meiner Frage bin ich meilenweit ins OT geraten.

Trotzdem nochmals danke für deine Erläuterungen.

Don
11.08.2020, 18:17
Ich hoffe, Du bist nicht beim Lesen eingeschlafen :))

Nene, das war an sich ein Lesch wie er sein sollte wenn er Ahnung hätte. Aber ich bin nicht mehr so konzentrationsfähig nach des Tages Mühen. Samstag nach dem ersten Liter Kaffee denke ich ist es soweit.

Süßer
11.08.2020, 18:40
Raum und Zeit sind quasi Schall und Rauch, es kommt nur auf den Abstand (in der Raumzeit) an!
Was bedeutet das in Beispielen. Man betrachte ein Objekt, dass sich bei x=0 befindet und dort bleibt, die sog. 'Weltlinie' also identisch ist mit der Zeit. [/FONT]

Wenn Raum und Zeit quasi Schall und Rauch sind
und Ein Punkt Teil des Raum ist
und X ein Punkt im Raum ist

dann ist die Aussage X=0, unsinnig, bedeutungslos, falsch!

Damit ist der Beweis widerlegt..
:blabla:

Differentialgeometer
12.08.2020, 11:12
Zugegebenermaßen habe ich den Magnetismus bisher nur sehr mechanistisch betrachtet und mich auf die altbekannte Darstellung der theoretischen Feldlinien bezogen:

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/57/Magnet0873.png

Abe mir ging es eigentlich mehr um die Art der Kraft, die ja nichts mit Adhäsions- oder Kohäsionskräften zu tun hat.

Bevor ich jetzt weiter bohre, höre ich lieber auf, um nicht der Strangschredderei bezichtigt zu werden, denn mit meiner Frage bin ich meilenweit ins OT geraten.

Trotzdem nochmals danke für deine Erläuterungen.
Das Problem ist, dass es für den quantenfeldtheoretischen Erklärungsansatz keinen klassischen Erklärungsersatz ergibt. Nach allem, was man weiss, gibt es -->vier Grundkräfte (https://en.wikipedia.org/wiki/Fundamental_interaction), deren Wechselwirkung durch Teilchen erfolgt: Gravitation, Elektromagnetismus, starke Kraft (Quarks, Gluonen) und schwache Wechselwirkung (bspw. Beta Zerfall).

All diese Effekte passieren aufgrund des Austausches von Teilchen.
- Gravitation durch das (hypothetische) Graviton
- EM durch das Photon
- starke Kraft durch Gluonen
- schwache Kraft durch W/Z Bosonen.

Vielleicht ist das beste klassische "Bild" für "Kraft durch Teilchenaustausch" zwei Typen auf Skateboards, die Boomerangs austauschen und sich so aufeinander zu bewegen. Jedenfalls erklärt sich daraus auch die Reichweite der jeweiligen Kräfte: das (hypothetische) Graviton und Photon sind masselos, das heißt, die Wechselwirkung hat prinzipiell unendliche Reichweite, dies liegt in gewissen Eichsymmetrien begründet (U(1) symmetry for electromangetism und Diffeomophismus-Invarianz für die Gravitation), das Potential ist in beiden Fällen proportional zum inversen Abstandsquadrat ~1/r^2. Die kurze Reichweite der schwachen Wechselwirkung rührt von der Tatsache, dass die Austauschteilchen (W/ZBosonen) sehr schwer sind (Potential~ 1/r*exp(-M*r)); die starke Wechselwirkung ist schwer in allgemeinen Worten zu beschreiben: die starke Wechselwirkung ist "schwach" bei kurzen Abständen und wird sehr stark bei "großen" Abständen (konstante Kraft --> lineares Potential im Abstand ~r--> bei großen Abständen genug Energie um neue Teilchen zu kreieren)

Warum Gravitation viel schwächer ist, ist ein ungelöstes Problem siehe beispielsweise: http://arxiv.org/abs/1402.2287 (https://www.researchgate.net/deref/http%3A%2F%2Farxiv.org%2Fabs%2F1402.2287)

Differentialgeometer
12.08.2020, 11:14
Wenn Raum und Zeit quasi Schall und Rauch sind
und Ein Punkt Teil des Raum ist
und X ein Punkt im Raum ist

dann ist die Aussage X=0, unsinnig, bedeutungslos, falsch!

Damit ist der Beweis widerlegt..
:blabla:
Im Gegenteil: jeder kann sein eigenes Koordinatensystem wählen; und wenn ich wissen will, wie es in einem bewegten Zug von Frankfurt nach München aussieht, mache ich einfach eine -->Lorentztransformation (https://en.wikipedia.org/wiki/Lorentz_transformation). :D

Ansuz
12.08.2020, 13:15
Die Perseiden kann man heute abend auch ohne astronomischen Fortschritt beobachten. ;)


Am besten beobachten kann man die Perseiden heute Nacht ab 22:00 Uhr, weil der Mond dann noch nicht aufgegangen ist. Etwa ab Mitternacht steigt der abnehmende Viertelmond über den Horizont und macht mit seinem Licht das Aufspüren der Meteore ein wenig schwieriger. „Man sollte einen lichtarmen Ort mit freiem Rundumblick insbesondere in Richtung Nordnordost aufsuchen und seine Augen mindestens eine Viertelstunde lang an die Dunkelheit adaptieren“, empfiehlt Manfred Gaida vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt.
https://www.scinexx.de/news/kosmos/perseiden-es-regnet-sternschnuppen/

Shahirrim
12.08.2020, 13:20
Die Perseiden kann man heute abend auch ohne astronomischen Fortschritt beobachten. ;)


https://www.scinexx.de/news/kosmos/perseiden-es-regnet-sternschnuppen/

War gestern gegen 2 Uhr draußen, der Höhepunkt waren 4 pro Minute. Der Mond hat nicht so gestört, hinter einem Baum reichte.

Ansuz
12.08.2020, 13:24
War gestern gegen 2 Uhr draußen, der Höhepunkt waren 4 pro Minute. Der Mond hat nicht so gestört, hinter einem Baum reichte.
Hier hat es gestern um die Zeit heftig gewittert. Hoffe, heute abend mehr Glück zu haben.

Chronos
12.08.2020, 18:54
(Vollzitat #31)


Da Grün im Moment ausgegangen ist, daher auf diesem Wege: Thanks.

Revenant
22.08.2020, 16:12
...die starke Wechselwirkung ist schwer in allgemeinen Worten zu beschreiben: die starke Wechselwirkung ist "schwach" bei kurzen Abständen und wird sehr stark bei "großen" Abständen...

Bin zwar kein Physiker, aber ich dachte, die "starke Wechselwirkung" sei das, was gemeinhin auch als Kernbindungskraft bezeichnet wird, und das sollte es doch andersrum sein? Große Kraft bei kurzem Abstand?

Differentialgeometer
23.08.2020, 01:36
Bin zwar kein Physiker, aber ich dachte, die "starke Wechselwirkung" sei das, was gemeinhin auch als Kernbindungskraft bezeichnet wird, und das sollte es doch andersrum sein? Große Kraft bei kurzem Abstand?
Ich zitiere, weil es schon spät ist

Die starke Wechselwirkung (auch starke Kraft, Gluonenkraft, Farbkraft) ist eine der vier Grundkräfte der Physik (https://de.m.wikipedia.org/wiki/Fundamentale_Wechselwirkung). Mit ihr wird die Bindung (https://de.m.wikipedia.org/wiki/Gebundener_Zustand) zwischen den Quarks (https://de.m.wikipedia.org/wiki/Quark_(Physik)) in den Hadronen (https://de.m.wikipedia.org/wiki/Hadron)erklärt. Ihre Austauschteilchen (https://de.m.wikipedia.org/wiki/Austauschteilchen) sind die Gluonen (https://de.m.wikipedia.org/wiki/Gluon).
Vor der Einführung des Quark-Modells wurde als starke Wechselwirkung lediglich die Anziehungskraft zwischen den Nukleonen (https://de.m.wikipedia.org/wiki/Nukleon) des Atomkerns (https://de.m.wikipedia.org/wiki/Atomkern) bezeichnet, d. h. Protonen (https://de.m.wikipedia.org/wiki/Proton) und Neutronen (https://de.m.wikipedia.org/wiki/Neutron). Auch heute noch ist mit der starken Wechselwirkung oft nur diese Restwechselwirkung gemeint, aus historischen Gründen auch Kernkraft oder starke Kernkraft genannt.

Differentialgeometer
23.08.2020, 08:39
Bin zwar kein Physiker, aber ich dachte, die "starke Wechselwirkung" sei das, was gemeinhin auch als Kernbindungskraft bezeichnet wird, und das sollte es doch andersrum sein? Große Kraft bei kurzem Abstand?
Addendum: die Kraft ist auf kurzem Abstand konstant und steigt! bei steigendem Abstand (klassisch: konstante Kraft —> lineares Potential). Das Problem ist, dass diese Dinge sich unserer Vorstellung entziehen.

houndstooth
23.08.2020, 09:00
Addendum: die Kraft ist auf kurzem Abstand konstant und steigt! bei steigendem Abstand (klassisch: konstante Kraft —> lineares Potential). Das Problem ist, dass diese Dinge sich unserer Vorstellung entziehen.
Yup, daran beruehrten wir vor nicht langer Zeit.
(anschaulich vergleichbar mit einem Gummiband...)

Ansuz
07.09.2020, 16:07
https://cdn.spacetelescope.org/archives/images/thumb700x/potw2034a.jpg

While appearing as a delicate and light veil draped across the sky, this image from the NASA/ESA Hubble Space Telescope (https://www.spacetelescope.org/) actually depicts a small section of the Cygnus supernova blast wave, located around 2400 light-years away. The name of the supernova remnant (https://en.wikipedia.org/wiki/Supernova_remnant) comes from its position in the northern constellation of Cygnus (https://en.wikipedia.org/wiki/Cygnus_%28constellation%29) (The Swan), where it covers an area 36 times larger than the full moon.


The original supernova (https://en.wikipedia.org/wiki/Supernova) explosion blasted apart a dying star about 20 times more massive than our Sun between 10 000 and 20 000 years ago. Since then, the remnant has expanded 60 light-years from its centre. The shockwave marks the outer edge of the supernova remnant and continues to expand at around 350 kilometres per second. The interaction of the ejected material and the low-density interstellar material swept up by the shockwave forms the distinctive veil-like structure seen in this image.


Mehr dazu: At the Edge of the Blast | ESA/Hubble (https://www.spacetelescope.org/images/potw2034a/)

Ansuz
07.09.2020, 21:48
Wer eine schnelle Internetverbindung hat, kann sich das auch auf dieser tollen Seite näher angucken:
http://www.worldwidetelescope.org/wwtweb/ShowImage.aspx?scale=0.115072477416&name=Cygnus+Loop&imageurl=http%3A%2F%2Fwww.spacetelescope.org%2Fsta tic%2Farchives%2Fimages%2Fscreen%2Fpotw2034a.jpg&credits=&creditsUrl=http%3A%2F%2Fwww.spacetelescope.org%2Fi mages%2Fpotw2034a%2F&ra=314.017425236&y=320.869565217&x=640.0&rotation=214.34&dec=31.940527389&thumb=http%3A%2F%2Fwww.spacetelescope.org%2Fstatic %2Farchives%2Fimages%2Fthumbs%2Fpotw2034a.jpg

Nicht Sicher
08.09.2020, 10:04
Netter Strang! Daher erscheint mir auch die Verlinkung hier am passendsten zu sein, dass sie auch nicht einfach so untergeht. Auf dieser Seite gibt es jede Menge Podcast mit Naturwissenschaftlern und Ingenieuren, welche direkt an diversen Raumfahrprojekten beteiligt waren bzw. es sind und so aus erster Hand erzählen. Die Spanne reicht von interplanetarischen Sonden bis hin zu astronomischer Forschung weit über unsere Galaxie hinaus.

Perfekt um es sich nebenbei bei monotoner Arbeit anzuhören. https://raumzeit-podcast.de/

DeRu
08.09.2020, 10:05
Man nimmt solche erfreulichen Fortschritte kaum noch wahr, die gehen quasi unter, wenn man stets zugemüllt wird mit Belanglosigkeiten.

In diesem Sinne besten Dank für diesen Lichtblick.

Belanglos sind irgendwelche Computeranimationen von fernen Galaxien.

Nicht Sicher
08.09.2020, 19:21
Belanglos sind irgendwelche Computeranimationen von fernen Galaxien.

Welche Animationen meinst du? Der von Ansuz zitierte Beitrag stellt ja erstens keine Animation dar, zweitens nicht aus einer fernen Galaxie.

Falls du dich an der per Computer erstellten Grafik störst, solltest du bedenken, dass zwischen den Informationen die rein optisch in deinem Auge entstehen und dem was dein Gehirn daraus macht, Welten liegen. Da wird von deinem Gehirn mehr bearbeitet, als es bei den meisten astronomischen Aufnahmen der Fall ist.

Grundsätzlich ist deine Kritik aber durchaus berechtigt, weil viele der bunten Aufnahmen durchaus Falschfarbenaufnahmen sind. Genauer gesagt sind es Falschfarbendarstellungen und nicht -aufnahmen. Das wird aber nicht immer mitgeteilt oder immer öfter unterschlagen. Was natürlich ein Unding ist, im Sinne einer korrekten, wissenschaftlichen Darstellung. Gute Quellen zum Thema Astronomie erkennt man daher auch gerade daran, dass sie bei entsprechenden Aufnahmen hinweisen, in welchen Wellenlängen aufgenommen wurde und welche Farbe da was symbolisiert.

Als ein Vorzeigebeispiel kann ich da das Buch Blauer Punkt von Carl Sagan empfehlen, welches ich zu meinem 13. Geburtstag bekommen habe. Es ist geradezu überladen mit solchen Aufnahmen, aber soweit ich mich erinnere, steht unter jedem eine korrekte Erläuterung der Aufnahmetechnik.

Differentialgeometer
08.09.2020, 19:28
Welche Animationen meinst du? Der von Ansuz zitierte Beitrag stellt ja erstens keine Animation dar, zweitens nicht aus einer fernen Galaxie.

Falls du dich an der per Computer erstellten Grafik störst, solltest du bedenken, dass zwischen den Informationen die rein optisch in deinem Auge entstehen und dem was dein Gehirn daraus macht, Welten liegen. Da wird von deinem Gehirn mehr bearbeitet, als es bei den meisten astronomischen Aufnahmen der Fall ist.

Grundsätzlich ist deine Kritik aber durchaus berechtigt, weil viele der bunten Aufnahmen durchaus Falschfarbenaufnahmen sind. Genauer gesagt sind es Falschfarbendarstellungen und nicht -aufnahmen. Das wird aber nicht immer mitgeteilt oder immer öfter unterschlagen. Was natürlich ein Unding ist, im Sinne einer korrekten, wissenschaftlichen Darstellung. Gute Quellen zum Thema Astronomie erkennt man daher auch gerade daran, dass sie bei entsprechenden Aufnahmen hinweisen, in welchen Wellenlängen aufgenommen wurde und welche Farbe da was symbolisiert.

Als ein Vorzeigebeispiel kann ich da das Buch Blauer Punkt von Carl Sagan empfehlen, welches ich zu meinem 13. Geburtstag bekommen habe. Es ist geradezu überladen mit solchen Aufnahmen, aber soweit ich mich erinnere, steht unter jedem eine korrekte Erläuterung der Aufnahmetechnik.
„Blauer Punkt im All“ - habe ich auch zur selben Zeit gekauft.

Shahirrim
08.09.2020, 19:47
...
Grundsätzlich ist deine Kritik aber durchaus berechtigt, weil viele der bunten Aufnahmen durchaus Falschfarbenaufnahmen sind. Genauer gesagt sind es Falschfarbendarstellungen und nicht -aufnahmen. Das wird aber nicht immer mitgeteilt oder immer öfter unterschlagen. Was natürlich ein Unding ist, im Sinne einer korrekten, wissenschaftlichen Darstellung. Gute Quellen zum Thema Astronomie erkennt man daher auch gerade daran, dass sie bei entsprechenden Aufnahmen hinweisen, in welchen Wellenlängen aufgenommen wurde und welche Farbe da was symbolisiert.
...

Viel schlimmer finde ich das inzwischen aber bei der Akustik. Da werden Aufnahmen oder Darstellungen mit Geräuschen unterlegt, selbst in wissenschaftlichen Dokumentationen. Oder solche, die den Anspruch darauf erheben. Dass in Filmen Geräusche im Vakuum des Weltalls dargestellt werden, daran habe ich mich ja schon dran gewöhnt, aber bei Dokus, das macht mich rasend. Da werden in Animationen zum Beispiel Asteroiden, die zusammen stoßen, mit dem erwarteten Krach untergelegt, obwohl die viel zu klein sind, um eine Atmosphäre zu haben, welche Schall übertragen könnte. Abgesehen davon, dass man ja weit weg davon das bildlich darstellt.
Erwähnt wird das auch fast nie mehr, dass im All kein hörbarer Schall für das menschliche Ohr da ist. Im Gegenteil, ich hatte mich bei einem Film in Star Wars, wo eine ganze Weile nach einer Explosion im All auf Schall verzichtet wurde (am Ende kam er leider doch) mal über den aufkeimenden Realismus gefreut, stattdessen musste sich die Produktion bei den dummen Schafen erklären, dass diese Stille keine technische Störung ist.

Nicht Sicher
08.09.2020, 19:47
„Blauer Punkt im All“ - habe ich auch zur selben Zeit gekauft.
Das Buch oder er Sagan ist schon ziemlich liberal und globalistisch, aber das kann man ihm ja auch nicht unbedingt verübeln und zweitens kann man es ja auch mittlerweile mit dem entsprechenden Abstand lesen.

Beeindruckt haben mich seine Beschreibungen über die Voyager-Sonden, wie man da in Milliarden km Entfernung rumtricksen musste, um die entstandenen Fehlfunktionen auszugleichen. Ich habe es 2 Mal durchgelesen, aber das letzte mal liegt schon in ein paar Jahren 2 Jahrzehnte zurück ... Ich glaube, ich sollte es mal wieder durchlesen.

In dem Zusammenhang kann ich nur den Raumzeit-Podcast empfehlen. Da sind jede Menge solcher Geschichten.


Viel schlimmer finde ich das inzwischen aber bei der Akustik. Da werden Aufnahmen oder Darstellungen mit Geräuschen unterlegt, selbst in wissenschaftlichen Dokumentationen. Oder solche, die den Anspruch darauf erheben. Dass in Filmen Geräusche im Vakuum des Weltalls dargestellt werden, daran habe ich mich ja schon dran gewöhnt, aber bei Dokus, das macht mich rasend. Da werden in Animationen zum Beispiel Asteroiden, die zusammen stoßen, mit dem erwarteten Krach untergelegt, obwohl die viel zu klein sind, um eine Atmosphäre zu haben, welche Schall übertragen könnte. Abgesehen davon, dass man ja weit weg davon das bildlich darstellt.
Erwähnt wird das auch fast nie mehr, dass im All kein hörbarer Schall für das menschliche Ohr da ist. Im Gegenteil, ich hatte mich bei einem Film in Star Wars, wo eine ganze Weile nach einer Explosion im All auf Schall verzichtet wurde (am Ende kam er leider doch) mal über den aufkeimenden Realismus gefreut, stattdessen musste sich die Produktion bei den dummen Schafen erklären, dass diese Stille keine technische Störung ist.

Ja, das ist ein noch besseres Beispiel und ich kann es auch nicht leiden. Oder das ständig zeitgleiche Abspielen von Toneffekten bei vielen km weit entfernten Explosionen etc. Manchmal hätte ich echt Lust, den beteiligten Tontechnikern eine rein zu hauen, bei dem Mist, den sie ständig verzapfen.

Differentialgeometer
08.09.2020, 20:24
Der einzige Film mit viel Science und wenig Fiction ist ‚Interstellar‘. Da hat man auf solche und andere Details geachtet.



Viel schlimmer finde ich das inzwischen aber bei der Akustik. Da werden Aufnahmen oder Darstellungen mit Geräuschen unterlegt, selbst in wissenschaftlichen Dokumentationen. Oder solche, die den Anspruch darauf erheben. Dass in Filmen Geräusche im Vakuum des Weltalls dargestellt werden, daran habe ich mich ja schon dran gewöhnt, aber bei Dokus, das macht mich rasend. Da werden in Animationen zum Beispiel Asteroiden, die zusammen stoßen, mit dem erwarteten Krach untergelegt, obwohl die viel zu klein sind, um eine Atmosphäre zu haben, welche Schall übertragen könnte. Abgesehen davon, dass man ja weit weg davon das bildlich darstellt.
Erwähnt wird das auch fast nie mehr, dass im All kein hörbarer Schall für das menschliche Ohr da ist. Im Gegenteil, ich hatte mich bei einem Film in Star Wars, wo eine ganze Weile nach einer Explosion im All auf Schall verzichtet wurde (am Ende kam er leider doch) mal über den aufkeimenden Realismus gefreut, stattdessen musste sich die Produktion bei den dummen Schafen erklären, dass diese Stille keine technische Störung ist.


Das Buch oder er Sagan ist schon ziemlich liberal und globalistisch, aber das kann man ihm ja auch nicht unbedingt verübeln und zweitens kann man es ja auch mittlerweile mit dem entsprechenden Abstand lesen.

Beeindruckt haben mich seine Beschreibungen über die Voyager-Sonden, wie man da in Milliarden km Entfernung rumtricksen musste, um die entstandenen Fehlfunktionen auszugleichen. Ich habe es 2 Mal durchgelesen, aber das letzte mal liegt schon in ein paar Jahren 2 Jahrzehnte zurück ... Ich glaube, ich sollte es mal wieder durchlesen.

In dem Zusammenhang kann ich nur den Raumzeit-Podcast empfehlen. Da sind jede Menge solcher Geschichten.



Ja, das ist ein noch besseres Beispiel und ich kann es auch nicht leiden. Oder das ständig zeitgleiche Abspielen von Toneffekten bei vielen km weit entfernten Explosionen etc. Manchmal hätte ich echt Lust, den beteiligten Tontechnikern eine rein zu hauen, bei dem Mist, den sie ständig verzapfen.

Veruschka
08.09.2020, 20:28
Und ich dachte, hier geht es um Bavaria one:cool:

Differentialgeometer
08.09.2020, 20:30
Und ich dachte, hier geht es um Bavaria one:cool:
Ach was, bei mir dreht sich alles nur um Dich! :D

Nicht Sicher
08.09.2020, 20:31
Ja, aber da ist an anderer Stelle extrem viel Blödsinn, dass es richtig weh tut. Also die ganze Geschichte von der geschädigten Biosphäre, dass da nichts mehr richtig wächst. Das war richtig schlimm und hat für mich, der Bio-LK hatte sowie die ersten 4 Semester Biotech (mit einem persönlichen Einschlag in die Pflanzenphysiologie, speziell Photosynthese, Photobioreaktoren und Assimilationslicht ...) studiert hat und dann in die Verfahrenstechnik wechselte, grauenvoll. Ökopropaganda der schlimmsten Sorte.

Dazu diese vieeel zu laute, penetrante Musik. Ich mag Hans Zimmer zwar, aber der Tonmeister des Films gehört echt verdroschen. Man kann sich den Film abends gar nicht ansehen, weil man entweder überhaupt nichts versteht oder man automatisch die Nachbarn mit beschallt.

Shahirrim
08.09.2020, 20:42
Der einzige Film mit viel Science und wenig Fiction ist ‚Interstellar‘. Da hat man auf solche und andere Details geachtet.

Oh, dann lohnt es sich ja doch, ihn mal zu schauen. Ich bin nach einer Stunde eingeschlafen, als es gerade losging. Der Anfang war mir zu ideologisch vom schlauen Mädchen und trotteligem Sohn.

Differentialgeometer
08.09.2020, 20:45
Ja, aber da ist an anderer Stelle extrem viel Blödsinn, dass es richtig weh tut. Also die ganze Geschichte von der geschädigten Biosphäre, dass da nichts mehr richtig wächst. Das war richtig schlimm und hat für mich, der Bio-LK hatte sowie die ersten 4 Semester Biotech (mit einem persönlichen Einschlag in die Pflanzenphysiologie, speziell Photosynthese und Assimilationslicht ...) studiert hat und dann in die Verfahrenstechnik wechselte, grauenvoll. Ökopropaganda der schlimmsten Sorte.

Dazu diese vieeel zu laute, penetrante Musik. Ich mag Hans Zimmer zwar, aber der Tonmeister des Films gehört echt verdroschen. Man kann sich den Film Abends gar nicht ansehen, weil man entweder überhaupt nichts versteht oder man automatisch die Nachbarn mit beschallt.
Ein Film, bei dem die Kerr-Metrik an der Tafel steht und offenbar die Shallow-Water Näherung der Navier-Stokes Gleichung herangezogen wurde, KANN gar keinen Makel haben! :P

Shahirrim
08.09.2020, 20:46
Ja, aber da ist an anderer Stelle extrem viel Blödsinn, dass es richtig weh tut. Also die ganze Geschichte von der geschädigten Biosphäre, dass da nichts mehr richtig wächst. Das war richtig schlimm und hat für mich, der Bio-LK hatte sowie die ersten 4 Semester Biotech (mit einem persönlichen Einschlag in die Pflanzenphysiologie, speziell Photosynthese, Photobioreaktoren und Assimilationslicht ...) studiert hat und dann in die Verfahrenstechnik wechselte, grauenvoll. Ökopropaganda der schlimmsten Sorte.

Dazu diese vieeel zu laute, penetrante Musik. Ich mag Hans Zimmer zwar, aber der Tonmeister des Films gehört echt verdroschen. Man kann sich den Film abends gar nicht ansehen, weil man entweder überhaupt nichts versteht oder man automatisch die Nachbarn mit beschallt.

OK, wenn du dich in dem Bereich so auskennst, ist denn Mais so geeignet für ein trockenes Klima? Ich dachte, der braucht zumindest später durchaus Wasser!

Differentialgeometer
08.09.2020, 20:46
Oh, dann lohnt es sich ja doch, ihn mal zu schauen. Ich bin nach einer Stunde eingeschlafen, als es gerade losging. Der Anfang war mir zu ideologisch vom schlauen Mädchen und trotteligem Sohn.
Ja, das ist ein Nod to Hollywood; ab da wird es einfach nur geil (also so für Mathematiker/Physiker). Es gab Leute, die konnten nichts damit anfangen.

Nicht Sicher
08.09.2020, 21:00
OK, wenn du dich in dem Bereich so auskennst, ist denn Mais so geeignet für ein trockenes Klima? Ich dachte, der braucht zumindest später durchaus Wasser!

Definiere trockenes Klima. Grundsätzlich ist der erste Schritt der Photonsynthese ja, dass das Wassermolekül gespalten wird, man freie Protonen gewinnt. Erst danach wird diese Energie für die Spaltung von CO2 genutzt und daraus wird dann je nach C3 oder C4-Pflanze das erste "fassbare" Assimilationsprodukt gebildet. Mit 3 oder 4 C-Atomen. Den Rest kannst ja googeln. Weiterhin ist der Wirkungsgrad der Photosynthese echt bescheiden, heißt also, dass die Pflanze durch ihre Blätter bei großen Intensitäten ständig Wasser verdampfen muss, um die Verdampfungsenthalpie zur Wärmeabführung zu nutzen. Sonst sind die Enzyme innerhalb kürzester Zeit kaputt. Bei bis zu 1kW/m² kommt da schon einiges zusammen, wenn du es über Tage, Wochen und Monate aufsummierst.

C4 Pflanzen wie Mais, und andere "Gräser", haben hier ihre Vorteile bezüglich CO2, aufgrund verbesserter Bindungsaffinitäten der beteiligten Enzyme, genaueres habe ich auch nicht mehr im Kopf. Daher sind diese bei hohen Lichtintensitäten, aber auch nur dort, überlegen. Bei niedrigen sind diese gegenüber C3-Pflanzen unterlegen.

Aber das Problem mit dem Wasser können sie über lange Zeiträume auch nicht ausstricksen. Das kann kein Lebewesen. Nicht mal Mikroorganismen, die ja teilweise die übertriebensten Eigenschaften haben. Unter einer gewissen Wasseraktivität sterben selbst diese entweder ab oder wandeln sich in dauerhafte Formen wie Endosporen. Und bei diesen ist der Stoffwechsel nur indirekt ans Wasser gekoppelt, während bei phototrophen Organismen alles wie gesagt damit anfängt, dass die Energie von mindestens 2 Photonen (weil sichtbares Licht nicht genug Energie hat, um die Bindungsenergie von Wasser zu überwinden) genutzt wird, um Wassermoleküle zu spalten. Es ist also direkt daran gekoppelt.

Affenpriester
09.09.2020, 05:40
Viel schlimmer finde ich das inzwischen aber bei der Akustik. Da werden Aufnahmen oder Darstellungen mit Geräuschen unterlegt, selbst in wissenschaftlichen Dokumentationen. Oder solche, die den Anspruch darauf erheben. Dass in Filmen Geräusche im Vakuum des Weltalls dargestellt werden, daran habe ich mich ja schon dran gewöhnt, aber bei Dokus, das macht mich rasend. Da werden in Animationen zum Beispiel Asteroiden, die zusammen stoßen, mit dem erwarteten Krach untergelegt, obwohl die viel zu klein sind, um eine Atmosphäre zu haben, welche Schall übertragen könnte. Abgesehen davon, dass man ja weit weg davon das bildlich darstellt.
Erwähnt wird das auch fast nie mehr, dass im All kein hörbarer Schall für das menschliche Ohr da ist. Im Gegenteil, ich hatte mich bei einem Film in Star Wars, wo eine ganze Weile nach einer Explosion im All auf Schall verzichtet wurde (am Ende kam er leider doch) mal über den aufkeimenden Realismus gefreut, stattdessen musste sich die Produktion bei den dummen Schafen erklären, dass diese Stille keine technische Störung ist.

Zudem wird bei Dokus nicht synchronisiert, sondern untertitelt. Dem Anspruch einer "Dokumentation" wird nur noch selten etwas gerecht. Selbst eine Doku über das Liebesleben von Eisbären ist mit Propaganda und Meinung vollgestopft, dass man echt nicht mal drauf wichsen kann.

Lichtblau
09.09.2020, 15:19
Kurz: die Bewegung von Körper auf Geodäten in einer gekrümmten Raumzeit :D

Länger: Man betrachte einen Apfel, der in einer Höhe von 4.9m am Baum hängt und dann runterfällt. Wenn man in einem (x,y) Koordinatensystem die Höhe auf der x-Achse und die Zeit auf der y-Achse aufträgt, dann beschreibt der Apfel auf der sog. 'Weltlinie' eine Parabel, schneidet bei t=0 die Höhenachse bei 4.9m und ist bei x=0 nach einer Sekunde. Wie kommt nun bei so einem banalen Vorfall die Raumzeit samt Krümmung ins Spiel?

Dazu muss man sich vergegenwärtigen, dass die Relativitätstheorie (also in der Speziellen) aus Raum und Zeit eine Raumzeit gemacht hat (-->"Minkowskimetrik" (https://de.wikipedia.org/wiki/Minkowski-Raum)). Es macht hier keinen Sinn zu fragen: "Wie lange hat dieser und jener Vorgang gedauert oder wie lange war diese oder die nächste Strecke", da dies vom Bezugssystem abhängig ist. Was aber in allen Bezugssystemen gleich, also eine 'Invariante' ist, ist das Abstandsquadrat zwischen zwei Ereignissen in der Raumzeit: a^2=(ct)^2-x^2 (jetzt mal zweidimensional, eine Raumdimension und eine der Zeit). Über diese Zahl stimmen ALLE Beobachter überein. Raum und Zeit sind quasi Schall und Rauch, es kommt nur auf den Abstand (in der Raumzeit) an!
Was bedeutet das in Beispielen. Man betrachte ein Objekt, dass sich bei x=0 befindet und dort bleibt, die sog. 'Weltlinie' also identisch ist mit der Zeit. Nun verbinde man zwei Ereignisse: zum einen den Nullpunkt, zum anderen das Ereignis (t,x)=(1s,0). Das Abstandsquadrat beträgt etwa 300.000km. Man kann nun alle möglichen anderen Wege in der Raum-Zeit-Ebene betrachten, die diese beiden Ereignisse verbinden. Man sieht dann jedoch, dass die "Länge" des Abstands kürzer ist als 300.000km. wenn man bspw. einen Lichtstrahl in 150.000km Entfernung reflektiert, dann wird er auch nach 1s wieder am Ausgangspunkt sein, die "Länge" dieses Weges ist dann Null.
Diese "Länge" eines zwischen zwei Ereignissen geteilt durch die Lichtgeschwindigkeit ist die sog. -->Eigenzeit (https://de.wikipedia.org/wiki/Zeitdilatation#Eigenzeit); das ist die Zeit, die entlang dieser Weltlinie auf die Reise geschickt wird. Die Weltlinie eines ruhenden Objektes entspricht der größten "Länge", sprich Eigenzeit. Wenn die Uhr, die bei t=0 am Nullpunkt ist und nach einer Sekunde wieder dort sein soll, die längste Eigenzeit anzeigen soll, dann darf ich sie nicht bewegen. Bei der geringsten Bewegung wird wegen der Zeitdilatation die Eigenzeit weniger als eine Sekunde ausfallen. Das heißt: im normalen dreidimensionalen Raum ist die gerade Verbindungslinie die kürzeste Verbindung. In der Raumzeit handelt es sich um die längste Verbindung. Die gerade Weltlinien frei bewegter Körper entsprechen Geodäten in der Raumzeit ("cosmic laziness"); die Natur realisiert die längste Verbindung zwischen zwei Ereignissen.

Um die Gravitation zu beschreiben geschieht nun das Folgende: die "gerade" Raumzeit wird durch eine Gekrümmte ersetzt! Um das besser zu verstehen, muss man zunächst akzeptieren, dass die Gravitation den Lauf der Zeit beeinflusst, und dazu kann man sich einen -->Turm (300m) (https://de.wikipedia.org/wiki/Rotverschiebung#Gravitative_Rot-_und_Blauverschiebung) mit einer Laserquelle vorstellen, die von oben nach unten strahlt. Am Boden sitzt ein Empfänger. Außerdem gibt es in diesem Turm einen Aufzug (oben im Turm hängend), der oben und unten Loch hat, damit der Laser durchstrahlen kann. Die Frequenz des Lasers kann man genau messen. Da c eine Konstante ist, dürfte ich sich, wenn oben und unten die Zeit gleich verläuft, nichts ändern, wenn die Frequenz oben und unten am Turm gemessen wird.
Solange der Aufzug oben hängt, ist er kein 'Inertialsystem' gemäß Relativitätstheorie, das ändert sich, wenn man den Aufzug frei fallen lässt. In diesem Moment verwandelt sich der Aufzug gemäß -->Einsteinschen Äquivalenzprinzip (https://de.wikipedia.org/wiki/%C3%84quivalenzprinzip_(Physik)) in ein Inertialsystem. Durch den freien Fall, hat man die Gravitation "eliminiert", das Licht bewegt sich wie im "flachen" Raum. Obwohl nun der Aufzug beschleunigt, bleibt c natürlich konstant. In dem Moment, wo der freie Fall beginnt ist der Aufzug relativ zur Laserquelle in Ruhe. Die Frequenz ist identisch mit der Standardfrequenz des Laser. die 300m legt das Licht in einer Millionstel Sekunde zurück. in dieser Zeit ist der Aufzug minimal gefallen (5x10^(-12)m), seine aufgenommene Geschwindigkeit liegt bei 10^-5m/s. Was sieht der Typ im Aufzug: Aus seiner Sicht bewegt sich der Empfänger mit dieser Winzgeschwindigkeit auf ihn zu, das wiederum bedeutet, dass die Frequenz aufgrund des Dopplereffektes verändert ist. Dieses Verhältnis der Frequenzverschiebung kann man messen (3x10(-14)). Da die Frequenz ein Maß für die Zeit ist, heisst das nichts anderes, als dass die oben anders verläuft als unten.
Nochmal kurz zurück zur zweidimensionalen Raumzeit; in der gewöhnlichen Raumzeit gilt (s.o.): a^2=(ct)^2-x^2, zu einer gekrümmten Raumzeit komme ich, wenn ich den sog. -->metrischen Tensor (https://de.wikipedia.org/wiki/Metrischer_Tensor) abändere, das heißt Koeffizienten A, B einführe: a^2=A(x,t)(ct)^2-B(x,t)x^2, die ebenfalls von Ort und Zeit abhängen. Das heißt eine Zeitverbiegung liegt vor, wenn A orts und zeitabhängig ist. Ist eine Uhr bei X in Ruhe, d.h. die Weltinie wird durch x=X und t beschreiben. Die Eigenzeit ist die abgelaufene Zeit: EZ=ct/c=t. Ist man aber im Fall, dass A<1 als eins, dann gilt. EZ^2=A*t^2. Und somit ist die Eigenzeit ortsabhängig.

Jetzt ist alles beisammen, um die Frage zu beantworten: Warum fällt der Apfel vom Baum :)) Wie oben gesehen, hat ein sich frei bewegender Körper die Eigenschaft der kosmischen Faulheit, d.h. die Eigenzeit ist maximal. Daran ändert sich nichts, außer, dass durch eine Abänderung durch den sog. metrischen Tensor eine 'Verbiegung der Zeit' geschieht. Ein Körper in einer gekrümmten Raumzeit bewegt sich auch weiterhin auf extremalen Bahnen. Ein Apfel fällt also nicht vom Baum, sondern er "wird gefallen", indem er sich auf einer extremalen Bahn durch die Raumzeit treiben lässt. Solange er am Baum hängt, ist seine Weltlinie eine gerade Linie, im Sinne der obigen ebenen Raumzeit, reisst er nun ab, so ist die Weltinie keine Geodäte mehr, das wäre sie nur, wenn sich der Apfel gleichmäßig vom Raum zum Boden bewegen würde.

Interpretiere ich jetzt aber die Krümmung der Raumzeit als Gravitation geschieht folgendes: Zum einen kann die Weltlinie des in Ruhe am Raum hängende Apfels keine Geodäte mehr sein, denn auf ihn wirkt eine Kraft, die vom Zweig auf den Apfel ausgeübt wird und genauso groß wie die Gravitation ist; ersteres ist eine wirkliche Kraft, das zweite nicht ("Scheinkraft"). Die Kraft, die der Zweig ausübt, lenkt den Apfel von seiner Geodäten ab. Der Apfel kann nicht der "Strömung" des Raumzeitkontinuums folgen. Nun löst sich der Apfel, bezüglich gekrümmter Raumzeit bedeutet dies, dass sich Apfel frei bewegt und wenn er fällt, wirkt auf ihn keine Kraft mehr und er bewegt auf einer Gedodäten.
In der Raum-Zeit ist die Weltlinie des in 5m Höhe hängenden Apfels eine Gerade parallel zur Zeitache, die die x-achse bei x=5m schneidet. Betrachte zwei Ereignisse zum einen den Apfel bei t=0, zum anderen bei 10s. Diese sind durch die Weltinie des Apfel einer äußeren Kraft unterliegt, ist seine Weltlinie keine Geodäte in der gekrümmten Raum-Zeit. Nun muss es doch zwischen den beiden betrachteten Ereignissen eine Weltlinie mit der maximalen Eigenzeit geben: Die Form dieser Geodäte kann man auch mit Schulmathematik rausfinden: Die Form ist eine Parabel, also ein Apfel, der nicht in Ruhe ist, sondern nach oben fliegt. Zum Zeitpunkt Null muss der Apfel bei x=5m sein, zum Zeitpunkt t=10s und dazwischen muss er frei fliegen. Der Apfel fliegt also 122m nach oben und dann wieder nach unten. Und nun kommt die Verbiegung der Zeit zum Tragen; mit wachsender Höhe geht nach der Erläuterung oben die Zeit schneller, der Apfel ist, rein philosophisch, in einer größeren Höhe als der ruhende Apfel. Bei der Ankuft ist die angezeigte Zeit größer als die Zeit, die die ruhende Uhr anzeigt. Fällt der Apfel schließlich zu Boden, ist die Weltinie, die das Ereignis 'Loslösen' vom Baum und das Ereignis Aufprall, eine Geodäte, mithin diejenige Wetlinie, die zum Verbindungen der beiden Ereignisse dem Prinzip der kosmischen Faulheit genügt. Das heißt in einer Sekunde kann dieser Effekt den freien Fall ausmachen. Dieser winzige Effekt scheint klein, aber die Umrechnung zwischen Zeit und Ort ist die Lichtgeschwindigkeit also können auch kleine Effekte große Wirkung haben.

Das war Gravitation in a nutshell. :))

Die Gleichberechtigung aller Bezugssysteme bei Einstein ist völliger Nonsense.

Wären sie gleichberechtigt müssten alle Himmelserscheinungen auch zu erklären seien von einer ruhenden Erde aus betrachtet.

Dann müsste auch das ptolemäische Weltbild gleichberechtigt sein.

Es krankt aber an unheilbaren Widersprüchen.

Es ist offenkundig das die Schwerkraft der Sonne zu einer Bevorzugung dieses Bezugssystems zwingt.

Differentialgeometer
09.09.2020, 15:43
Die Gleichberechtigung aller Bezugssysteme bei Einstein ist völliger Nonsense.

Wären sie gleichberechtigt müssten alle Himmelserscheinungen auch zu erklären seien von einer ruhenden Erde aus betrachtet.

Dann müsste auch das ptolemäische Weltbild gleichberechtigt sein.

Es krankt aber an unheilbaren Widersprüchen.

Es ist offenkundig das die Schwerkraft der Sonne zu einer Bevorzugung dieses Bezugssystems zwingt.
Schnauze sonst Fresse, Du Opfer!

Lichtblau
09.09.2020, 16:10
Schnauze sonst Fresse, Du Opfer!

lol, geile Antwort

Nicht Sicher
12.09.2020, 20:15
OK, wenn du dich in dem Bereich so auskennst, ist denn Mais so geeignet für ein trockenes Klima? Ich dachte, der braucht zumindest später durchaus Wasser!

Noch mal ein Nachtrag, weil mein erster Beitrag diesen Punkt nicht so ganz klar ist.

Der Mais bzw. C4-Pflanzen haben ja deswegen den Reiz, dass diese fast beliebige Lichtintensitäten verarbeiten können, solange die sonstigen Bedingungen stimmen. Da geht es also auf Quantität (BTM/m² etc.) und das braucht prinzipiell Wasser, siehe meine erste Antwort.

Irgendwas ganz Spezifisches durch Pflanzen herstellen lassen, in kleinsten Menge, das kann durchaus mit wenig Wasser erfolgen. Aber sobald es wie gesagt um die Quantität geht ...

Shahirrim
12.09.2020, 22:22
Noch mal ein Nachtrag, weil mein erster Beitrag diesen Punkt nicht so ganz klar ist.

Der Mais bzw. C4-Pflanzen haben ja deswegen den Reiz, dass diese fast beliebige Lichtintensitäten verarbeiten können, solange die sonstigen Bedingungen stimmen. Da geht es also auf Quantität (BTM/m² etc.) und das braucht prinzipiell Wasser, siehe meine erste Antwort.

Irgendwas ganz Spezifisches durch Pflanzen herstellen lassen, in kleinsten Menge, das kann durchaus mit wenig Wasser erfolgen. Aber sobald es wie gesagt um die Quantität geht ...

Alles klar, wollte ich nur wegen dem Film wissen.

HansMaier.
18.09.2020, 19:23
Wieviel Output in Watt schafft eigentlich so eine Kernzerfallsbatterie wie die, die im letzten Marsrover verbaut war?

MfG
H.Maier

Ansuz
18.09.2020, 19:30
Wieviel Output in Watt schafft eigentlich so eine Kernzerfallsbatterie wie die, die im letzten Marsrover verbaut war?

MfG
H.Maier

Die schafft locker einige Gigabyte, wenn genug Kobolde vorhanden sind!1!!

Schwabenpower
18.09.2020, 20:52
Die schafft locker einige Gigabyte, wenn genug Kobolde vorhanden sind!1!!
Man muß aber ein genau berechnetes Netz haben, in dem die Energie gespeichert wird

Schwabenpower
18.09.2020, 20:54
Wieviel Output in Watt schafft eigentlich so eine Kernzerfallsbatterie wie die, die im letzten Marsrover verbaut war?

MfG
H.Maier
110 Watt.

https://www.nuklearforum.ch/de/aktuell/e-bulletin/mars-2020-nasa-rover-bekommt-nuklearbatterie

Ansuz
18.09.2020, 20:57
Man muß aber ein genau berechnetes Netz haben, in dem die Energie gespeichert wird
Ja, aber Moment mal: Kernzerfallsbatterie geht doch gar nicht, wegen der pöhsen Atome... grübel ...

Schwabenpower
18.09.2020, 21:02
Ja, aber Moment mal: Kernzerfallsbatterie geht doch gar nicht, wegen der pöhsen Atome... grübel ...
Sind doch nur die Kerne. Deswegen sind doch Kernkraftwerke viel sicherer als Atomkraftwerke

HansMaier.
18.09.2020, 21:14
110 Watt.

https://www.nuklearforum.ch/de/aktuell/e-bulletin/mars-2020-nasa-rover-bekommt-nuklearbatterie



Lol, das reicht ja nichtmal fürs Elektrofahrad. Ich dachte die hätten bessere Peltierelemente heute.
MfG
H.Maier

Ansuz
18.09.2020, 21:18
Lol, das reicht ja nichtmal fürs Elektrofahrad. Ich dachte die hätten bessere Peltierelemente heute.
MfG
H.Maier
Hier mal eine ernsthaftere Antwort von mir. Tschulligung, konnte mir die Anspielung auf die GrünInnen nicht verkneifen.

Curiositys Isotopengenerator verfügt über eine Länge von 67 Zentimetern und über einen Durchmesser von 64 Zentimetern. Sein Gesamtgewicht beläuft sich dabei auf 43 Kilogramm. In seinem Inneren befinden sich acht sogenannte "General Purpose Heat Source"-Kapseln (kurz GPHS), welche insgesamt rund 4,8 Kilogramm Plutoniumdioxid (http://de.wikipedia.org/wiki/Plutonium%28IV%29-oxid) enthalten. Durch den natürlichen Zerfall des darin enthaltenen Radionuklids Plutonium-238 - dieses verfügt über eine Halbwertzeit von 87,7 Jahren - werden in der Anfangsphase der Mission kontinuierlich etwa 2.000 Watt Wärmeenergie freigesetzt. Diese Wärme wird anschließend mittels verschiedener Thermoelemente (http://de.wikipedia.org/wiki/Thermoelement) in 115 Watt elektrische Energie umgewandelt, was einer Effizienz des Systems von etwa sechs Prozent entspricht.

Die Mindestlebensdauer des MMRTG wird von den Herstellern mit einem Zeitraum von 14 Jahren veranschlagt. Bis dahin, so die Berechnungen der an der Mission beteiligten Ingenieure, wird der Ausstoß an gelieferter elektrischer Energie auf einen Wert von dann noch etwa 100 Watt pro Tag absinken. Die dabei erzeugte Gleichspannung liegt bei 28 Volt, was zugleich auch der elektrischen Spannung des Bordnetzes von Curiosity entspricht.
Mehr Infos auf Deutsch hier: https://www.raumfahrer.net/raumfahrt/curiosity/energie.shtml

HansMaier.
18.09.2020, 21:21
Hier mal eine ernsthaftere Antwort von mir. Tschulligung, konnte mir die Anspielung auf die GrünInnen nicht verkneifen.
Mehr Infos auf Deutsch hier: https://www.raumfahrer.net/raumfahrt/curiosity/energie.shtml


Ahja, danke. :dg:

Ja, der Grüne kriegt bei sowas Schnappatmung :D
MfG
H.Maier

Schwabenpower
18.09.2020, 21:21
Lol, das reicht ja nichtmal fürs Elektrofahrad. Ich dachte die hätten bessere Peltierelemente heute.
MfG
H.Maier
Naja, der hat es ja nicht eilig. Die Berge sind auch weniger steil bei geringerer Schwerkraft ;)

Immerhin hält sie lange. Also etwa wie ein Auto mit Höchstgeschwindigkeit 6 km/h aber 5 Millionen km Reichweite

HansMaier.
18.09.2020, 21:22
Naja, der hat es ja nicht eilig. Die Berge sind auch weniger steil bei geringerer Schwerkraft ;)

Immerhin hält sie lange. Also etwa wie ein Auto mit Höchstgeschwindigkeit 6 km/h aber 5 Millionen km Reichweite



Joa, aber tonnenschwer auch noch. Aber was besseres haben wir da halt nicht.
MfG
H.Maier

Schwabenpower
18.09.2020, 21:24
Hier mal eine ernsthaftere Antwort von mir. Tschulligung, konnte mir die Anspielung auf die GrünInnen nicht verkneifen.
Mehr Infos auf Deutsch hier: https://www.raumfahrer.net/raumfahrt/curiosity/energie.shtml
100 Watt pro Tag? Und nachts gar nichts, weil da die Kobolde schlafen oder wie?

Ernsthaft: was für eine Einheit soll denn W/d sein?

Ansuz
18.09.2020, 21:30
100 Watt pro Tag? Und nachts gar nichts, weil da die Kobolde schlafen oder wie?

Ernsthaft: was für eine Einheit soll denn W/d sein?

Diese Frage kann ich als Sonderschüler nicht beantworten, doch unsere foreneigenen Koniferen werden sicher weiterhelfen können. :P

Schwabenpower
18.09.2020, 21:36
Diese Frage kann ich als Sonderschüler nicht beantworten, doch unsere foreneigenen Koniferen werden sicher weiterhelfen können. :P
Da hilft bestimmt der Strahlungssatz. Wie war das noch? Doppelt so weit = doppelt so groß. Oder umgekehrt.

Ich muß da mal meinen Stromieferanten fragen, wieviel Watt ich so am Tag verbrauchen darf

herberger
28.12.2020, 08:37
Hallo hier ist Erde wir begrüssen euch, kommt doch mal auf einen Kaffee! Mars Mars niemals.


https://abload.de/img/131410358_18319671102h0knm.png (https://abload.de/image.php?img=131410358_18319671102h0knm.png)

Klopperhorst
28.12.2020, 08:39
Man nimmt solche erfreulichen Fortschritte kaum noch wahr, die gehen quasi unter, wenn man stets zugemüllt wird mit Belanglosigkeiten.

In diesem Sinne besten Dank für diesen Lichtblick.

Warum sollte die Masse sowas auch interessieren, sie hatte schon genug damit zu kämpfen, sich vorzustellen, dass die Sonne nicht um die Erde kreist.

---