Gibt es Schwarze Löcher?

[seeadler]

Daher kommt auch die Aussage:

Die Massen sagen der Raum-Zeit wie sie sich krümmen soll, und die Raum-Zeit sagt den Massen wie sie sich bewegen sollen.

n´toller satz. Aber warum sollen denn die Massen die Raumzeit krümmen? Was ist hier die Verbindung zwischen der Raumzeit und den Massen?

Denn, wenn ich eine Murmel in ein Waschbecken lege, so wird diese sich im Sinne Newtons und Kepler bewegen ... aber nur, weil das waschbecken einen Widerstand gegenüber der Murmel darstellt und dadurch, weil das waschbecken aufgrund seiner Dichte und Form der Murmel sagt, wo es lang gehen soll.

Würde ich an Stelle des materiellen Waschbeckens ein virtuelles Waschbecken schaffen, oder ein Hologramm davon erstellen, dann wäre das der Murmel vollkommen wurscht - sie würde nich darauf reagieren.

Was also ist die Verbindung zwischen der Raumzeit und der Kugel?

[Zeus]

Daher kommt auch die Aussage:

Die Massen sagen der Raum-Zeit wie sie sich krümmen soll, und die Raum-Zeit sagt den Massen wie sie sich bewegen sollen.

n´toller satz. Aber warum sollen denn die Massen die Raumzeit krümmen? Was ist hier die Verbindung zwischen der Raumzeit und den Massen?

Denn, wenn ich eine Murmel in ein Waschbecken lege, so wird diese sich im Sinne Newtons und Kepler bewegen ... aber nur, weil das waschbecken einen Widerstand gegenüber der Murmel darstellt und dadurch, weil das waschbecken aufgrund seiner Dichte und Form der Murmel sagt, wo es lang gehen soll.

Würde ich an Stelle des materiellen Waschbeckens ein virtuelles Waschbecken schaffen, oder ein Hologramm davon erstellen, dann wäre das der Murmel vollkommen wurscht - sie würde nich darauf reagieren.

Was also ist die Verbindung zwischen der Raumzeit und der Kugel?

10 fiese Differentialgleichnugen.

[Halman]

@seeadler
Sofern die Experten mir hier nicht widersprechen, behaupte ich einfach, dass die Beantwortung Deiner Frage die Aufgabe einer Theorie der Quantengravitation ist.

Ich empfehle Dir das Buch Über die spezielle und die allgemeine Relativitätstheorie von Albert Einstein zu lesen. Ab Seite 91 erörtert er in Relativität und Raumproblem die Begriffe Raum und Zeit auf eine Weise, wie ich es sonst nirgends las.

Über das "Verhalten von Uhren und Maßstäben auf einem rotierenden Bezugskörper" leitet er plausibel her, warum im Gravitationsfeld die Geometrie der Raumzeit gekrümmt sein muss.
John A. Wheeler erklärte hierzu:

Zitat aus Gravitation und Raumzeit, Seite 108, Text 6.2:
Die Kopplung von Masse und Geometrie ist weit davon entfernt, die schwächste Kraft in der Natur zu sein - sie ist die stärkste.

Viellecht kann ich Dir mit dem zölfseitigen PDF-Dokument Einstein_Grundlagen ein bisschen "Appetit" machen.

[clausadi]

Daher kommt auch die Aussage:

Die Massen sagen der Raum-Zeit wie sie sich krümmen soll, und die Raum-Zeit sagt den Massen wie sie sich bewegen sollen.

n´toller satz. Aber warum sollen denn die Massen die Raumzeit krümmen? Was ist hier die Verbindung zwischen der Raumzeit und den Massen?

Denn, wenn ich eine Murmel in ein Waschbecken lege, so wird diese sich im Sinne Newtons und Kepler bewegen ... aber nur, weil das waschbecken einen Widerstand gegenüber der Murmel darstellt und dadurch, weil das waschbecken aufgrund seiner Dichte und Form der Murmel sagt, wo es lang gehen soll.

Würde ich an Stelle des materiellen Waschbeckens ein virtuelles Waschbecken schaffen, oder ein Hologramm davon erstellen, dann wäre das der Murmel vollkommen wurscht - sie würde nich darauf reagieren.

Was also ist die Verbindung zwischen der Raumzeit und der Kugel?

DIE BAHNEN BEWEGTER HIMMELKÖRPER
Gemäß ART verursachen Himmelkörper (Erde und Mond) eine lokale Krümmung von Raum und Zeit. Wobei der umkreisende Himmelkörper (Mond) der Krümmung der Raumzeit folgt, welche Geodäten (Großkreis) in der Raumzeit sind.

Die Krümmung des Raumes ist durch die Masse und die Krümmung der Zeit ist durch die Geschwindigkeit des umkreisenden Himmelkörper bestimmt.

Denn gemäß ART ist der Radius der Kreisbahn (Geodäte) eines umkreisenden Himmelkörper:

Kreisbahnradius R = G*M/v²

(G= Konstante; M: Masse des umkreisten Himmelkörper; v= Geschwindigkeit des umkreisenden Himmelkörper)

Fazit: Es bestehen keine Anziehungskräfte (Gravitationskräfte) gemäß Newton-Gravitation-Theorie zwischen Erde und Mond, denn gemäß ART folgt der Mond der Krümmung der Raumzeit.

[Pluto]

Daher kommt auch die Aussage:

Die Massen sagen der Raum-Zeit wie sie sich krümmen soll, und die Raum-Zeit sagt den Massen wie sie sich bewegen sollen.

n´toller satz. Aber warum sollen denn die Massen die Raumzeit krümmen? Was ist hier die Verbindung zwischen der Raumzeit und den Massen?

Einsteins ART ist ein Modell der Welt, das im Wesentlichen durch die (10) einsteinschen Feldgleichungen beschrieben wird. Die Gleichungen enthalten sog. Tensoren. Diese kann man sich als zweidimensionale Vektoren vorstellen; sie werden übllicherweise als (2-d) Matrix dargestellt.
Da es sich in den Gleichungen sich um Tensoren handelt, entsteht einerseits die Raum-Zeit-Krümmung und andererseits eine auf die Massen wirkende Kraft.

Denn, wenn ich eine Murmel in ein Waschbecken lege, so wird diese sich im Sinne Newtons und Kepler bewegen ... aber nur, weil das waschbecken einen Widerstand gegenüber der Murmel darstellt und dadurch, weil das waschbecken aufgrund seiner Dichte und Form der Murmel sagt, wo es lang gehen soll.

Bedenke, dass dies nur eine Analogie in drei Dimensionen ist, welche allein der Veranschaulichung dient.
Man sollte eine Analogie niemals wörtlich nehmen und vor allem sollte man sie nicht überstrapazieren.

Die Wirklichkeit in der 4-dimensonalen Raum-Zeit ist wesentlich komplexer. Genau lässt sich dass nur die Feldgleichungen beschreiben, deshalb die Analogie mit Kugel und Waschbecken (oder Gummimatte).

[Thaddäus]

@ halman
@ zeus
@ seeadler
@ pluto
@ clausadi

Gravitationskraft und Gravitationsdruck gibt es ganz sicher, denn sonst wäre unerklärlich, warum ein Himmelskörper sich überhaupt bewegt, warum einem auf der Erde ein Apfel auf den Kopf fallen kann, wenn man unter einem Apfelbaum sitzt, warum man eine Sonde dadurch beschleunigen kann, dass man sie an einem massereichen stellaren Objekt vorbeifliegen lässt, warum der Mond die Gezeiten auf der Erde beeinflusst (und die Erde die Oberfläche des Mondes verformt), warum sich ein roter Riese zu einem weißen Zwerg, einem Neutronenstern oder einem schwarzen Loch verdichten kann und und und. Für alle diese beobachtbaren Phänomene sind Gravitationskräfte und Gravitationsdruck nötig.

Der meiner Meinung nach etwas irreführende Begriff Gravitationsdruck ist nur ein Synomym für den Hydrostatischen Druck.

Ganz entscheidend ist, dass wir solche Phänomene in der Physik in Modellen (Theorien) beschreiben und ob bspw. eine Kraft zur Erkärung nötig ist, hängt vom zugrundeliegenden Modell ab. Es ist ungemein wichtig, sich dieser Tatsache bewusst zu werden und zwischen Wirklichkeit und Modell zur Beschreibung dieser zu unterscheiden.
Die Gravitationskraft ist bei Newtons Gravitationstheorie nötig, entpuppt sich in der ART aber als Scheinkraft, die aus der Geometrie der Raumzeit resultiert.

[...]

Vielen Dank für deine beiden Beiträge, die meiner Ansicht nach sehr schön klären, was ich nicht zu erklären vermochte! (Auch Dank an pluto!)
Es fällt mir tatsächlich manchmal schwer, zu erkennen, worauf der ein oder andere User eigentlich genau hinauswill: z.B. wenn zeus fragt:

Zum letzten Mal meine Frage, wie kann man basierend auf der RZ-K - Theorie die unleugbar vorhandenen Kräfte berechnen?

Ist das eine physikalisch-mathematische Frage von zeus und erwartet er von mir, dass ich ihm eine konkrete Ableitung hinschreibe oder ist es eine epistemische Frage, also eine grundsätzliche Kritik an der SRT/ART, weil er meint, eine solche Ableitung kann gar nicht geführt werden und darum also die SRT/ART nicht gültig sind?

oder

Ich meinte einen echt weltfremden hypothetischen Menschen der nur die RZ-K Theorie kennt.
Also dieser Unglückliche würde nie auf die Idee kommen, dass es überhaupt Kräfte gibt!
Schon mal daran gedacht?

Hier hätte ich geantwortet, dass ein "weltfremder hypothetischer Mensch" ganz sicher zu einem Begriff der "Kraft" kommen muss, wenn er empirische physikalische und astronomische Wissenschaft betreibt. Ich bin aber fast sicher, dass das nicht die Antwort ist, die zeus zufriedenstellt.

Ich habe mir gerade zum ersten Mal den deutschsprachigen Artikel in Wiki zu "Gravitation" durchgelesen und bemerkt, dass sich viele User hier offenbar darauf stützen, - ein Artikel, den ich übrigens für sehr gut halte. Dabei bin ich auch auf den von seeadler weiter oben verwendeten Begriff der "Scheinkraft" gestoßen, der mir bislang nicht geläufig war. Es mag daran liegen, dass Deutsch nur meine 2. Muttersprache ist und ich eben keine Physikerin bin.


Wie halman sehr richtig schreibt, muss man sehr darauf achten, in welchem Modell man sich gerade befindet (klassische Mechanik oder relativistische Physik etc.) Wichtig ist auch zu verstehen, dass alle physikalisch-mathematischen Theorien und Modelle nur mehr oder weniger passend die beobachteten Naturphänomene beschreiben. Eine Theorie/ein Modell ist gut, wenn sie in sich konsistent ist und bei möglichst wenigen Annahmen möglichst viele der natürlichen Phänomene erklären bzw. beschreiben kann. Im Idealfalle kann eine Theorie/ein Modell auch empirisch gut bestätigt werden (so wie die SRT/ART oder auch die Evolutionstheorie). Dennoch gibt es in jeder Theorie (die umfassender sein muss als ein Modell) stets Lücken. Dies liegt in der Natur der Sache selbst und ist überhaupt nicht schlimm. Eine Theorie, die sehr viel erklärt (und in sich konsistent ist), wird nicht schon dadurch widerlegt, dass sie Lücken aufweist oder etwa sich herausstellt, dass sie einer Erweiterung bedarf (wie die Newton'sche Physik). Zumal sich jeder Kritiker einer etablierten Theorie darüber im Klaren sein muss, dass er - trotz seiner vielleicht berechtigten Kritik-, vor allem auch eine bessere, alternative Theorie vorlegen muss als die, die er kritisiert!
Ich hatte oben geschrieben, dass die ART ihr eigenes Scheitern sogar in sich trägt, insofern Lösungen ihrer Differenzialgleichungen zu Singularitäten führen, an denen diese Gleichungen aber nun gerade versagen. Dennoch erklären SRT/ART sehr gut viele beobachtbare Phänomene: von der Perihelabweichung der Merkurumlaufbahn, über die messbaren Zeitabweichungen bei Atomuhren auf der Erde und in hoch fliegenden Flugzeugen bis zur Ablenkung des Sonnlichtes durch die Raum-Zeit-Krümmung, die man bei einer Sonnenfinsternis messen kann usw. usf.


Mir scheint an manchen Stellen, dass manche User grundsätzliche Probleme mit der SRT/ART haben und dann mit ganz konkreten physikalischen Gesetzen (vor allem der klassischen Physik) aufwarten und Konsequenzen ableiten, die einen Widerspruch zur SRT/ART belegen sollen. Das erscheint mir aber ganz und gar kurios.
Man mag mich naiv nennen, aber ich gehe nun einmal davon aus, dass sich sehr viel klügere Köpfe als ich schon längst auf der konkreten mathematischen und physikalischen Ebene an Widerlegungen der SRT/ARt probiert haben und gescheitert sind, was daran ersichtlch wird, dass SRT und ART heute zum Standardmodell gehören. Kritik auf einer konkreten mathematischen Ebene halte ich deshalb für völlig überflüssig, und man kann auf der rein formalen Ebene als Laie eigentlich immer nur herumstümpern. Aus diesem Grunde weigere ich mich geradezu als Laie, zur Verteidigung oder Kritik einer physikalischen Theorie mein mathematisches und physikalisches Halbwissen zu entblößen. Was sollte das denn auch bringen? Mir ist ebenso schleierhaft, wie man überhaupt (weltanschauliche) Probleme mit der Relativitätstheorie haben kann, - selbst wenn einen religiöse Motive umtreiben.
Auf einer wissenschaftstheoretischen oder philosophischen Ebene lasse ich mich aber gerne immer auf Diskussionen über populäre Theorien ein.

[Thaddäus]

Die Frage ist also nicht, ob es Gravitationskräfte und Gravitationsdruck gibt. Die Frage ist, wie sie erklärt werden können, und die ART erklärt sie als eine Wirkung der Raum-Zeit-Krümmung. Eigenschaft der Masse ist es also nicht Gravitation irgendwie "auszustrahlen", sondern es ist die Eigenschaft von Materie, die Raum-Zeit krümmen zu können und dadurch erst Gravitationskraft und Gravitationsdruck hervorzubringen. Newton hatte sie noch als eine direkte Fernwirkungseigenschaft von Materie verstanden.

Genau darin liegt doch der qualitative Paradigmenwechsel*: Aus dem einstein'schen Model folgt, dass Gravitation nicht mehr als Kraft verstanden wird.

Ja, insofern haben clausadi und zeus ja auch recht, wenn sie genau das schreiben. Gravitation wird nicht mehr als direkte Kraft von Materie verstanden. Andererseits muss man von Gravitationskraft und -druck aber weiterhin sprechen können. Ich habe das ein begriffliches Problem genannt, aber deine Erläuterung ist besser, dass man einfach darauf achten muss, in welcher Theorie bzw. in welchem Modell man sich gerade bewegt.

"Ein Körper verharrt so lange im Zustand der Ruhe oder der gleichmäßigen, gleichförmigen Bewegung, bis eine Kraft auf ihn einwirkt!"
Dieses Newton'sche Gesetz gilt nach wie vor. Nur die Erklärung, was Gravitation eigentlich ist, ist seit Einsteins ART eine andere.

Newtons klassische Physik gilt im Grenzfall von Einsteins relativistischer Physik. Somit gilt Newtons Gesetz nicht mehr unumschränkt. Diesbezüglich verweise ich auf meine Beiträge vom 25. Jun 2015 und 28. Jul 2015.

Mir ist bewusst dass meine Beiträge, sie so viele Verlinkungen enthalten, sehr zeit- und arbeitsaufwendig sind. Doch ich versichere Dir, dass für mich der Aufwand größer war.

*meine persönliche Meinung, die durchaus umstritten ist.

Also der eigentliche Paradigmenwechsel war meines Wissens im Kern, dass Einstein die Lichtgeschwindigkeit begrenzte und sie nicht mehr als unendlich verstand, wie noch Newton. Die Einführung der 4-dimensionalen Raum-Zeit und der Raum-Zeit-Krümmung gehört zu diesem Paradigmenwechsel aber ganz sicher dazu, - denke ich.
Ich weiß deinen Aufwand in deinen beiden Posts übrigens durchaus sehr zu schätzen!

[Pluto]

Also der eigentlich Paradigmenwechsel war meines Wissens im Kern, dass Einstein die Lichtgeschwindigkeit begrenzte und sie nicht mehr als unendlich verstand, wie noch Newton. Die EInführung der 4-dimensionalen Raum-Zeit und der Raum-Zeit-Krümmung gehört zu diesem Paradigmenwechsel aber ganz sicher dazu, - denke ich.

Ja. Einstein hat mit seinen Theorien unsere Vorstellungen der Wirklichkeit, komplett revolutioniert.

[seeadler]

Na Taddhäus,

das war doch mal ein gelungener "Rundumschlag mit

@ halman
@ zeus
@ seeadler
@ pluto
@ clausadi

.... cool, deine Argumentation. Aber der Schluss :

Mir scheint an manchen Stellen, dass manche User grundsätzliche Probleme mit der SRT/ART haben und dann mit ganz konkreten physikalischen Gesetzen (vor allem der klassischen Physik) aufwarten und Konsequenzen ableiten, die einen Widerspruch zur SRT/ART belegen sollen. Das erscheint mir aber ganz und gar kurios.
Man mag mich naiv nennen, aber ich gehe nun einmal davon aus, dass sich sehr viel klügere Köpfe als ich schon längst auf der konkreten mathematischen und physikalischen Ebene an Widerlegungen der SRT/ARt probiert haben und gescheitert sind, was daran ersichtlch wird, dass SRT und ART heute zum Standardmodell gehören. Kritik auf einer konkreten mathematischen Ebene halte ich deshalb für völlig überflüssig, und man kann auf der rein formalen Ebene als Laie eigentlich immer nur herumstümpern. Aus diesem Grunde weigere ich mich geradezu als Laie, zur Verteidigung oder Kritik einer physikalischen Theorie mein mathematisches und physikalisches Halbwissen zu entblößen. Was sollte das denn auch bringen? Mir ist ebenso schleierhaft, wie man überhaupt (weltanschauliche) Probleme mit der Relativitätstheorie haben kann, - selbst wenn einen religiöse Motive umtreiben.

war ja denn wohl dem Seeadler gewidmet, nicht wahr?.

Eventuell hattest du meinen diesbezüglich letzten Beitrag an Zeus nicht wirklich gelesen oder verstanden?.

Zeus hat geschrieben:
Die Frage ist, wie sie [die Gravitations-Kräfte und Druck] erklärt werden können, und die ART erklärt sie als eine Wirkung der Raum-Zeit-Krümmung.

Tut sie eben nicht. Sie liefert ein gutes mathematisches Modell für die Interaktion von Massen (+Energie + Impuls) und elektromagnetischen Wellen.
Aber, wie gesagt, die Begriffe Kräfte und Druck kommen gar nicht darin vor. Die Raumzeit-Krümmungs-Theorie ersetzt die Kräfte (etc.) Newtons, ohne einen Zusammenhang zwischen Kraft und RZ-K herzuleiten, oder hast du eine Idee, wie das mathematisch geht?


Das tut sie eben nicht! Sie ersetzt nicht jenes altes Modell, sondern zeigt etwas, was dazu gehört. ich sagte ja, dass du Masse, Raum und Zeit nicht voneinander trennen kannst. Infolge dessen wirkt sich auch der Einfluss der Massen aufeinander natürlich auch auf ihren Raum und die Zeit ein.

sowie dann auch :

Die Raumkrümmungstheorie sehe ich lediglich als die räumliche Beschreibung der Gravitationstheorie Newtons.....So wird auch dabei genauso wenig wie bei der Theorie Newtons die Ursache an sich erklärt, sondern die Wirkung lediglich aus einer anderen Dimension heraus betrachtet.......Meine Hypothese beinhaltet dagegen eine mögliche Ursache, die beide Perspektiven, sowohl die Raum-Zeit-Perspektive nach Einstein, als auch die Newtonsche Gravitationsperspektive in ein vollkommen anderes Licht setzt.

Mir geht es also ganz sicher nicht darum, die Relativitätstheorien Einsteins irgendwie zu kritisieren, genauso wenig kritisiere ich die Erkenntnisse Newtons.... worauf ich hinaus will, ist doch eigentlich zu genüge erklärt worden. Ich habe es hier schon ein paar mal an Hand eines Eisberges als beliebtes Modell versucht zu erklären, worum es mir geht. Der Eisberg kennt drei "Ebenen".
1. Die "Ebene über Wasser, also das, was wir unmittelbar ohne Hilfsmittel ohne weiteres sehen erkennen, vermessen und verstehen können. Dieses ist die Welt die Kepler und Newton beschreiben, also die von allen sichtbare Welt.
2. Die Ebene des Wasserspiegels, bzw der Oberfläche des Wassers, also im Grunde genommen die Grenzfläche zwischen der relativ sichtbaren und der relativ unsichtbaren Welt. Diese Grenzfläche beschreibt Einsteins Relativitätstheorie. Der Schlüssel dazu ist jene Formel

Du wirst feststellen, dass es weder für den Raum noch für die Massen eine absolute Größe gibt, sondern diese sich mit der Geschwindigkeit in Bezug auf jene Formel 1 / √(1- (v²/c²)) wie mein beschriebenes Gummiband verändern.

.
3. Mittels der Erkenntnisse Einsteins haben wir nunmehr die Möglichkeit unseren Kopf unter Wasser zu halten um zumindest im Ansatz die 90% sehen zu können, also bis jetzt noch das, was wir als "Dunkle Materie", als "Dunkle Energie" und vor allem als "Schwarze Löcher" kennen.
Es ist notwendig, ins Wasser zu springen und unterzutauchen, um diese 90% erkennen und vermessen zu können.....

das ist jenes, was ich als Metaparadigma beschreiben möchte.

[Thaddäus]

Na Taddhäus,

.... cool, deine Argumentation. Aber der Schluss

[...]

war ja denn wohl dem Seeadler gewidmet, nicht wahr?.

Ne, eigentlich ist es eine allgemeine Stellungnahme von mir. Es mag aber sein, dass du dich besonders angesprochen fühlst.

Mir geht es also ganz sicher nicht darum, die Relativitätstheorien Einsteins irgendwie zu kritisieren, genauso wenig kritisiere ich die Erkenntnisse Newtons.... worauf ich hinaus will, ist doch eigentlich zu genüge erklärt worden. Ich habe es hier schon ein paar mal an Hand eines Eisberges als beliebtes Modell versucht zu erklären, worum es mir geht. Der Eisberg kennt drei "Ebenen".
[...]

Dein Eisbergbild macht mich ehrlich gesagt nicht viel schlauer. Wenn du Einstein oder Newton nicht kritisieren willst, was genau willst du dann? Ich kenne nur ein paar Posts von dir. Es schien mir so, als ob du die SRT/ART grundsätzlich kritisieren wolltest, - und das ist ja auch kein Vebrechen.
Es scheint mir, dass dich gewisse religiöse Motive umtreiben. Aber worauf willst du letztlich hinaus? Das hinter der sichtbaren Welt, noch eine größere unsichtbare ist? Oder dass man in der Bibel schon die SRT/ART finden kann?
Für mich zumindest, die dich nicht kennt, wäre es hilfreich, wenn du mir kurz erläutern würdest, weshalb du so einen Aufwand treibst für die Diskussion um SRT/ART, was du eigentlich plausibel machen willst und vor allem warum? Bislang ist mir das ein Rätsel. Wenn ich das wüsste, könnte ich dir vielleicht auf einer ganz anderen Ebene antworten bzw. erläutern, was ich davon halte und warum.