"Dynamische relativistische Masse", was ist das?

[Agent Scullie]

Mein Fehler war zunächst einmal, dass ich nicht sauber zwischen "Masse" und "Materie" unterschieden habe

Ein viel schwerwiegenderer Fehler war allerdings der hier:

Die hierbei zugeführte Energie des Betrages G mE mM / R sollte also zur Bildung des dritten Körpers mit der Masse m 3 = m2² / m1 benutzt werden können.

Dass du also angenommen hast, es würde eine Energie G mE mM / R zugeführt werden. Wird es aber nicht. Wenn du nach Newton rechnest, hast du im Zweikörpersystem Erde+Mond infolge der Gravitationsanziehung zwischen Erde und Mond eine potentielle Energie von - G mE mM / R, die wird aber nicht zugeführt und kann auch nicht zur Bildung eines dritten Körpers benutzt werden. Benutzt werden könnte sie dazu, Erde und Mond aufeinander zu zu beschleunigen, also beiden kinetische Energie zuzuführen, wenn sie nicht durch die Rotation um das gemeinsame Schwerezentrum davon abgehalten würde, aufeinander zu zu stürzen. Vielleicht ist dir folgendes noch nicht klar geworden: diese potentielle Energie ist (wenn man nach der Newtonschen Theorie geht) allein dadurch vorhanden, dass da die Köper Erde und Mond mit dem Massen mE und mM vorhanden sind mit dem Abstand R voneinander. Ob die beiden Körper ein gemeinsames Schwerezentrum umrunden oder dabei sind, aufeinander zu zu stürzen, oder dabei sind, aneinander vorbeizufliegen, ist für die potentielle Energie völlig egal, die ist in all diesen Fällen gleich.

[Agent Scullie]

Seine These: Raum (also Space) ist Energie. Ich frage mich dabei, welche Arbeit dieser Raum denn verrichtet.

ich hatte zwar folgenden Text heute früh Morgens bereits geschrieben gehabt, aber mal wieder war er weg, nachdem ich ihn weggeschickt hatte . Offensichtlich wird man hier zwischendurch mal rausgeschmissen, während man schreibt, weil dann die lakonische Aufforderung folgt, man möge sich doch erst anmelden, sonst könne man keinen Text schreiben. Sehr witzig, wenn man gerade den Text geschrieben hatte. Hat wohl auch etwas mit dem Thema hier zu tun

Nun denn, ein neuer Versuch: Der Raum selbst im Universum dehnt sich ja bereits aus, und dies mit und ohne Masse, oder Materie. Die Ausdehnung betrifft den gesamten Raum, also auch da, wo wir uns selbst befinden, auch da, wo sich Materie und Masse befindet.

Hinter jener Ausdehnung steckt eine Kraft, also eine Expansionskraft, und die entspricht nach meiner Überlegung jener allgemein bei jedem Schwarzen Loch gegebenen Planckkraft, also c^4 / G = 1,214 * 10^44 N.

Diese Vorstellung ergibt überhaupt keinen Sinn. Wenn hinter der Ausdehnung eine Kraft stecken soll, dann kann das nur dadurch realisiert werden, dass auf die Galaxien, die sich durch die Expansion voneinander entfernen, jeweils eine Kraft wirkt. Die Summe der Beträge der auf alle Galaxien wirkenden Kräften wird dann außer in einigen Spezialfällen sicherlich nicht gleich der Planckkraft sein.

Außerdem sagtest du ja:

Der Raum selbst im Universum dehnt sich ja bereits aus, und dies mit und ohne Masse, oder Materie.

D.h. es sind nicht die Galaxien, die auseinanderstreben, sondern der Raum selbst expandiert. Darauf kann man aber nicht das Konzept einer wirkenden Kraft anwenden. Kraft heißt immer: es gibt einen Körper mit einer gegebenen Masse m, auf den wirkt dann eine Kraft F und verleiht ihm eine Beschleunigung a = F/m. Die Expansion des Raumes selbst kann also offensichtlich nicht durch eine Kraft beschleunigt werden.

Eine Möglichkeit, die Expansion des Raumes und deren Dynamik zu beschreiben, ergibt sich aus der FLRW-Metrik, aus der folgt die Friedmann-Gleichung:

d² a(t) / dt = -a(t) (4πG/3) (ρ + 3p/c²)

Dabei ist a(t) der Skalenfaktor, ein Maß für die Größe des Universums zum Zeitpunkt t. Die linke Seite, d² a(t) / dt, ist die zweite Zeitableitung des Skalenfaktors, also die Beschleunigung der Expansion. Genauso könnte man die Newtonsche Gleichung a = F/m schreiben als

d² x / dt² = F/m

a ist da also auch die zweite Zeitableitung der Position x eines Körpers. ρ ist die Dichte des kosmischen Mediums, p der Druck. Wenn der Ausdruck ρ + 3p/c² auf der rechten Seite positiv ist, ergibt sich für die linke Seite ein negativer Wert, die Expansion ist dann also verlangsamt. Bis 1998 ging man allgemein davon aus, dass das im heutigen Universum der Fall wäre. Dann erkannte man anhand von Messungen an Typ-I-Supernovae, dass die Expansion beschleunigt ist, d² a(t) / dt mithin positiv ist. Nach der Friedmann-Gleichung kann das nur dadurch realisiert werden, dass ρ + 3p/c² negativ ist. Daraus leitete man an, dass das Universum auf großen Skalen von einer Materieform dominiert wird, bei der die Dichte ρ positiv ist, jedoch der Druck negativ, und zwar so weit, dass 3p/c² < ρ ist. Diese Materieform nennt man heutzutage Dunkle Energie.

Die Planck-Kraft taucht da nirgendwo auf.

Außerdem ist deine Behauptung falsch, bei jedem Schwarzen Loch sei die Planckkraft gegeben. Wie bereits in einem anderen Posting vorgerechnet, käme die Planckkraft heraus, wenn man

- einen Probekörper nehmen würde, dessen Masse gleich der des schwarzen Loches ist
- den Zeitpunkt betrachtet, zu dem dieser Probekörper den Ereignishorizont überschreitet
- berechtigterweise annehmen könnte, die Newtonsche Formel für die Gravitationskraft sei in der Nähe eines schwarzen Loches anwendbar

Die ersten beiden Bedingungen werden eher selten erfüllt, die dritte eher nie.

Da sich jene Kraft und Ausdehnung des expandierenden Raumes auf ein Universum mit und ohne Masse bezieht, also vollkommen unabhängig davon, ob darin Masse enthalten ist

ist deine ganze Überlegung völlig absurd. Eine Kraft kann sich per definitionem immer nur auf eine Masse beziehen. Die Dynamik der Expansion des Raumes kann nicht durch eine Kraft beschrieben werden. Statt der Newtonschen Gleichung F= m*a respektive a=F/m muss man da mit der o.g. Friedmann-Gleichung rechnen.

Wenn nun die Raumausdehnung nicht 13,8 Milliarden Lichtjahre beträgt, sondern 46 Milliarden Lichtjahre, so wäre dies 3 1/3 mal mehr. Dies würde dann entweder bedeuten, dass dieses Universum real mehr Masse besitzt

Genau das bedeutet es.

und somit auch der Hubblewert nicht wirklich stimmt

Doch, der stimmt dann trotzdem. Aus dem Wert des Hubble-Parameters, H = 75 km/s pro Mpc, folgt keine eindeutige Aussage darüber, wie groß die Entfernung zum Teilchenhorizont genau ist. Der Zusammenhang zwischen dem Hubble-Parameter und dem Radius des Teilchenhorizonts hängt maßgeblich davon ab, wie die Expansion in der Vergangenheit verlaufen ist. Siehe hier:

https://de.wikipedia.org/wiki/Beobachtb ... alenfaktor

Man muss den Kehrwert des Skalenfaktors a(t) über die Zeit von der Entstehung des Universums bis heute integrieren. Es gibt neben dem Teilchenhorizont noch den Hubble-Radius, der eindeutig durch den Hubble-Parameter gegeben ist:

https://de.wikipedia.org/wiki/Beobachtb ... ble-Radius

der stimmt aber außen in Spezialfällen nicht mit dem Teilchenhorizont überein. Hier sieht man u.a. Teilchenhorizont und Hubble-Radius in einer Animation:

https://de.wikipedia.org/wiki/Beobachtb ... ation).gif

Der Hubble-Radius ist blau, der Teilchenhorizont in einem Baunton.

weil dann auch die vorgegebenen Parameter anders wären

Nein, das sind sie nicht.

oder aber, jene Masse des Universums befindet sich in Bewegung und hat damit eine erhöhte relativistische Masse gegenüber der eigentlichen Ruhemasse

Da die Expansion des Universums keinen solchen Effekt hat, kann man das ausschließen.

Mit anderen Worten, ich kann aus dem Unterschied der realen Ausdehnung zur beobachtbaren Ausdehnung ableiten

Es gibt keinen solchen Unterschied.

[Agent Scullie]

Wie wir jedoch nachlesen können, wird behauptet, vermutet, dass das Universum real eine Ausdehnung von 46 Milliarden Lichtjahre haben soll. Dazu nun folgende Überlegung meinerseits.

Da sich jene Kraft und Ausdehnung des expandierenden Raumes auf ein Universum mit und ohne Masse bezieht, also vollkommen unabhängig davon, ob darin Masse enthalten ist

Hier gehst du von der FLRW-Metrik aus...

es aber gemäß der Abhängigkeit zwischen Sr = Schwarzschildradius und Masse eine lineare Beziehung gibt

... und hier kommst du plötzlich mit einer Formel aus der Schwarzschildmetrik an. Das kannst du so nicht machen. Du kennst entweder annehmen, dass das Universum durch die FLRW-Metrik beschrieben wird, oder aber dass das Universum durch die Schwarschildmetrik beschrieben wird, womit das hier:

Wie wir jedoch nachlesen können, wird behauptet, vermutet, dass das Universum real eine Ausdehnung von 46 Milliarden Lichtjahre haben soll. Dazu nun folgende Überlegung meinerseits.

Da sich jene Kraft und Ausdehnung des expandierenden Raumes auf ein Universum mit und ohne Masse bezieht, also vollkommen unabhängig davon, ob darin Masse enthalten ist

dann komplett wegfällt, da untrennbar mit der FLRW-Metrik verknüpft.

FLRW-Metrik und Schwarzschildmetrik mixen geht nicht.

[seeadler]

seeadler hat geschrieben:
Wie wir jedoch nachlesen können, wird behauptet, vermutet, dass das Universum real eine Ausdehnung von 46 Milliarden Lichtjahre haben soll. Dazu nun folgende Überlegung meinerseits.

Da sich jene Kraft und Ausdehnung des expandierenden Raumes auf ein Universum mit und ohne Masse bezieht, also vollkommen unabhängig davon, ob darin Masse enthalten ist

Hier gehst du von der FLRW-Metrik aus...

seeadler hat geschrieben:

es aber gemäß der Abhängigkeit zwischen Sr = Schwarzschildradius und Masse eine lineare Beziehung gibt

... und hier kommst du plötzlich mit einer Formel aus der Schwarzschildmetrik an. Das kannst du so nicht machen. Du kennst entweder annehmen, dass das Universum durch die FLRW-Metrik beschrieben wird, oder aber dass das Universum durch die Schwarschildmetrik beschrieben wird, womit das hier:

Der Grund dafür ist doch eigentlich sehr simpel: Wir befinden uns gleichzeitig in einem Schwarzen Loch und gleichzeitig in Bezug zu anderen Schwarzen Löchern zugleich auch außerhalb. Entsprechend ändern sich nach meiner Überlegung auch die Vorzeichen und somit dann auch die Berechnungsmodelle.

FLRW-Metrik und Schwarzschildmetrik mixen geht nicht.

Ich sehe nicht, dass ich dies tue! Was ich tue, ich nehme hier jeweils eine Änderung der Perspektive vor.

So auch bei deiner folgenden Kritik aufgrund meiner Aussaget:

seeadler hat geschrieben:Der Raum selbst im Universum dehnt sich ja bereits aus, und dies mit und ohne Masse, oder Materie. Die Ausdehnung betrifft den gesamten Raum, also auch da, wo wir uns selbst befinden, auch da, wo sich Materie und Masse befindet.

Hinter jener Ausdehnung steckt eine Kraft, also eine Expansionskraft, und die entspricht nach meiner Überlegung jener allgemein bei jedem Schwarzen Loch gegebenen Planckkraft, also c^4 / G = 1,214 * 10^44 N.

Diese Vorstellung ergibt überhaupt keinen Sinn. Wenn hinter der Ausdehnung eine Kraft stecken soll, dann kann das nur dadurch realisiert werden, dass auf die Galaxien, die sich durch die Expansion voneinander entfernen, jeweils eine Kraft wirkt. Die Summe der Beträge der auf alle Galaxien wirkenden Kräften wird dann außer in einigen Spezialfällen sicherlich nicht gleich der Planckkraft sein.

Ich hatte geschrieben, dass jene 1,214*10^44 N auf den gesamten kosmischen Raum einwirkt, und nicht auf jedes beliebige Objekt. wollte ich nun die Kraft auf "1 m³ Raum" übertragen, und somit zugleich auf jede beliebige Masse, die sich innerhalb dieser Zone aufhielte, so müsste ich die Kraft durch den Rauminhalt dividieren, also umrechnen zugleich auch auf die mittlere Dichte des Universums. Und schon sind wir bei der Gravitationskonstante angelangt, die nach meiner Gravitationseffekt-Theorie exakt jene Kraft ausdrückt, die auf zwei 1 kg Massen in einem Abstand von 1 M innerhalb der mittleren Dichte des Universums einwirkt. Diese Kraft, die wir fälschlicher weise als Gravitationskraft bezeichnen ist nach meiner Überlegung Ausdruck der Kraft der Expansion des Universums bezogen auf dieses Raumsegment mit der gegebenen mittleren "Raumdichte"

Wenn du meine Theorie dazu gelesen hast, dann weißt du, dass ich annehme, dass diese scheinbare Gravitationskraft dadurch entsteht, weil jede Masse entgegen der Gravitationswirkung eine entsprechende Energie frei setzt, wobei auf diese Masse eine Schubkraft entsteht, die diese Masse in Richtung der jeweils anderen Masse "drückt".

Ich hatte ja in Bezug zur Gravitationskonstante schon geschrieben, dass in ihr bereits die Dichte des jeweiligen Raumes enthalten ist, in dem jene scheinbare Gravitation statt findet.

[Agent Scullie]

seeadler hat geschrieben:
Wie wir jedoch nachlesen können, wird behauptet, vermutet, dass das Universum real eine Ausdehnung von 46 Milliarden Lichtjahre haben soll. Dazu nun folgende Überlegung meinerseits.

Da sich jene Kraft und Ausdehnung des expandierenden Raumes auf ein Universum mit und ohne Masse bezieht, also vollkommen unabhängig davon, ob darin Masse enthalten ist

Hier gehst du von der FLRW-Metrik aus...

seeadler hat geschrieben:

es aber gemäß der Abhängigkeit zwischen Sr = Schwarzschildradius und Masse eine lineare Beziehung gibt

... und hier kommst du plötzlich mit einer Formel aus der Schwarzschildmetrik an. Das kannst du so nicht machen. Du kennst entweder annehmen, dass das Universum durch die FLRW-Metrik beschrieben wird, oder aber dass das Universum durch die Schwarschildmetrik beschrieben wird, womit das hier:

Der Grund dafür ist doch eigentlich sehr simpel: Wir befinden uns gleichzeitig in einem Schwarzen Loch und gleichzeitig in Bezug zu anderen Schwarzen Löchern zugleich auch außerhalb.

Das ist nicht möglich. Sich innerhalb eines schwarzen Loches zu befinden oder eben nicht ist nicht in Bezug zu irgendetwas definiert, auch nicht in Bezug zu anderen schwarzen Löchern.

FLRW-Metrik und Schwarzschildmetrik mixen geht nicht.

Ich sehe nicht, dass ich dies tue!

Ich kann's gerne nochmal wiederholen. Hier gehst du von der FLRW-Metrik aus:

Wie wir jedoch nachlesen können, wird behauptet, vermutet, dass das Universum real eine Ausdehnung von 46 Milliarden Lichtjahre haben soll. Dazu nun folgende Überlegung meinerseits.

Da sich jene Kraft und Ausdehnung des expandierenden Raumes auf ein Universum mit und ohne Masse bezieht, also vollkommen unabhängig davon, ob darin Masse enthalten ist

und hier von der Schwarzschildmetrik:

es aber gemäß der Abhängigkeit zwischen Sr = Schwarzschildradius und Masse eine lineare Beziehung gibt

Was ich tue, ich nehme hier jeweils eine Änderung der Perspektive vor.

Da keine Perspektivenänderung aus der Schwarzschildmetrik eine FLRW-Metrik machen kann (und umgekehrt), ist diese Behauptung falsch.

So auch bei deiner folgenden Kritik aufgrund meiner Aussaget:

seeadler hat geschrieben:Der Raum selbst im Universum dehnt sich ja bereits aus, und dies mit und ohne Masse, oder Materie. Die Ausdehnung betrifft den gesamten Raum, also auch da, wo wir uns selbst befinden, auch da, wo sich Materie und Masse befindet.

Hinter jener Ausdehnung steckt eine Kraft, also eine Expansionskraft, und die entspricht nach meiner Überlegung jener allgemein bei jedem Schwarzen Loch gegebenen Planckkraft, also c^4 / G = 1,214 * 10^44 N.

Diese Vorstellung ergibt überhaupt keinen Sinn. Wenn hinter der Ausdehnung eine Kraft stecken soll, dann kann das nur dadurch realisiert werden, dass auf die Galaxien, die sich durch die Expansion voneinander entfernen, jeweils eine Kraft wirkt. Die Summe der Beträge der auf alle Galaxien wirkenden Kräften wird dann außer in einigen Spezialfällen sicherlich nicht gleich der Planckkraft sein.

Ich hatte geschrieben, dass jene 1,214*10^44 N auf den gesamten kosmischen Raum einwirkt

Du hattest etwas völlig sinnleeres geschrieben, ja. Die Vorstellung einer auf den Raum wirkenden Kraft ergibt keinen Sinn, da Kraft per definitionem immer auf einen Körper gegebener Masse wirkt. Darauf hatte ich dich ja hingewiesen.

und nicht auf jedes beliebige Objekt. wollte ich nun die Kraft auf "1 m³ Raum" übertragen

Dieser Wille ist aber nicht umsetzbar.

Ich hatte ja in Bezug zur Gravitationskonstante schon geschrieben, dass in ihr bereits die Dichte des jeweiligen Raumes enthalten ist

Der Raum hat keine Dichte.

[Halman]

Du meinst daran:
?

Daran ist falsch, dass ein Körper eben doch keine Energie ist, sondern Energie enthält. Dass bei der Fusion von 1 kg Wasserstoff zu Helium nicht 1 kg Helium herauskommt, sondern nur 0,932 kg, liegt nicht daran, dass ein Körper, der zu Anfang aus Wasserstoff mit einer Masse von 1 kg besteht und sich dann innerlich so ändert, dass er aus Helium mit einer Masse von 0.932 kg besteht, Energie sei, sondern dass sein Energieinhalt, also die Energie, die er enthält, bei der Umwandlung um (0,068 kg) * c² abnimmt.

Nun könnte man einen Körper auch zu 100% in masselose Energie zerstrahlen, wie bei der Annihilation von Materie und Antimaterie. Dann würde sich dieses Kilogramm vollständig in Gamma-Quanten verwandeln

Dann würde sich der Körper einfach auflösen. So was kann ja passieren. Und es würde sich auch kein Kilogramm in Gamma-Quanten verwandeln, sondern im Zuge der Auflösung (Zerstrahlung) des Körpers würden Gamma-Quanten entstehen, die insgesamt eine Energie besitzen, die (1 kg) * c² entspricht. Und der Körper würde auch nicht in masselose Energie zerstrahlen, sondern in masselose Gamma-Quanten.

Danke für Deine Anwort. Daraus entnehme ich, dass ich bisher den Begriff Energie in einer falschen Bedeutung verwandte. An dieser Stelle erinnere ich mich an meinen Beitrag über Frege und Kripke, in dem ich kurz auf Sinn und Bedeutung von Begriffen einging. Zurzeit denke ich etwas tiefer über diese Dinge nach.

Wenn man es nicht so genau nimmt, kann man es zwar salopp so formulieren wie du es getan hast, das kann man sich aber nur erlauben, wenn man genau weiß wovon man redet. Und wenn du solche Schlüsse ziehst:

, die einer Energie von ~42 Mt äquivalent ist (sofern mein Star-Trek-Wissen mich nicht trügt). Daraus zog ich den Schluss, dass eine Energieform in einer andere umgewandelt wird und Materie lediglich eine weitere Energieform ist.

dann scheinst du das eben nicht so genau zu wissen. Materie ist ein Stoff, Energie dagegen eine Eigenschaft. Aus Materie kann man bestehen, Energie kann man haben. Ein anderer Stoff ist z.B. elektromagnetische Strahlung, andere Eigenschaften sind z.B. Masse oder Impuls.

Genau dies war offenbar mein Fehler im Begriffsverständnis: Ich hatte Energie als eine Art Sammelbegriff für alle Substanzen (Energieformen) verstanden und nahm daher irrigerweise an, auch Materie sei eine Energieform, wie Licht z.B.
EM-Strahlung ist also ein "Stoff", okay. Formulierungen, wie bspw. Licht ist eine Form der sogenannten elektromagnetischen Energie brachten mich dazu, Licht ontisch als Energie zu betrachten und nicht als ein Phänomen, welches Energie enthält.
Mein Kategorienfehler war bis heute seid Dekaden in meinen Kopf und daher empfand ich ihn als so selbstverständlich, dass ich gar nicht auf die Idee kam, ihn zu hinterfragen.
Schön, dass ich mich dank Dir in diesen Punkt korrigieren kann. Danke, dafür. Alleine könnte ich dies nicht.

Dass dies fachlich falsch ist, kann ich zwar abspeichen (auswendig lernen), aber leider noch immer nicht verstehen. Vielleicht würde ich es besser verstehen, wenn ich den Energiebegriff genauer verstehen würde. Dass ich diesen nicht genau verstehe, erkenne ich daran, dass ich den Unterschied zwischen Energie und Kraft nicht aus dem Kopf glasklar erklären kann.
Darum stelle ich hier mal zwei Fragen und bitte Dich um Antworten, die hoffentlich auch Lieschen Müller verstehen kann.
1. Was ist Energie in der Physik?
2. Was ist Kraft in der Physik?

Energie ist eine Eigenschaft, d.h. Energie kann man besitzen. Je mehr Energie man besitzt, desto mehr Arbeit kann man verrichten, Energie ist somit das Vermögen, Arbeit zu verrichten. Bei der Kraft ist es nun so, dass man zwar keine Kraft besitzen kann, aber es kann eine Kraft auf einen wirken, sie ist so gesehen ebenfalls eine Eigenschaft. Kraft definiert sich dadurch, dass sie, wenn sie auf einen wirkt, eine Beschleunigung verursacht.

Nun, dann verrrichtet Kraft doch Arbeit.

An dieser Stelle erinnere ich mich an die einfache Formel: Kraft x Weg = Arbeit. Darf ich daraus ableiten, dass der Ausdruck "Kraft x Weg" äquivalent mit dem Begriff Energie ist?

Also, es wirkt eine Kraft auf einen Körper und beschleunigt diesen, z.B. eine magnetische Kraft auf ein Probekörper aus Eisen. Dann meine ich, dass die magnetische Kraft Arbeit verrichtet und folgere, dass hier eine Energie wirkt. Wo ist mein Fehler?

Und du sollst ihn erst einmal fragen, wer er ist.

Das brauche ich nicht. Warum ist das wichtig?

Weil ich das als neugieriger Mensch gerne wissen möchte.

Okay, Neugier ist für einen Wissenschaftler eine positive, ja sogar notwendige Eigenschaft.

Es handelt sich um meinen ältesten Bruder, welcher mich als Kind überhaupt darauf brachte, mich für Naturwissenschaften zu interessieren. Später fokussierte sich dies auf Physik. Leider ist diese Wissenschaft so mathelastig.

Okay, ist einer meiner Brüder. Seien These: Raum (also Space) ist Energie. Ich frage mich dabei, welche Arbeit dieser Raum denn verrichtet.

Vielleicht will er damit ja auf die Vakuumenergie ansprechen. Die bedeutet allerdings nur, dass jeder Kubikzentimeter Raum eine gewisse Energie enthält, nicht dass Raum selbst Energie wäre.

Ja, dies leuchtet mir ein. Darauf wollte er nicht hinaus.

Meine Brüder (es sind zwei) und ich verstehen nicht, wie es sein kann, dass Sekunde um Sekunde mehre Milliarden Kubiklichtjahre im sichtbaren Universum hinzukommen. Bei meinen Brüdern herrscht die Vorstellung vor, dass der Raum, den man vielleicht als eine Art "Medium" oder "Geflecht" beschreiben kann, ja irgendwas sein muss (also ontisch), eine Art Raum-"Substanz".
Als Analogie nehme ich mal einen Ozean, welcher expandiert. Der Wasserspiegel würde singen, sofern kein neues Wasser nachkommt. Sinkt er nicht, entsteht die Frage, woher das viele neue Wasser kommt.
Woher kommen die vielen Kubiklichtjahre an Raum, die durch die Expansion des Raumes scheinbar aus dem Nichts entstehen?

Da in meiner Familie die falsche Kategorisierung des Energiebegriffes als eine Art Sammelbegriff für alle Substanzen vorherrscht und der Raum auch als ontische Entität gedeutet wird, wird nach der Energiequelle für die Expansion des Raumes gesucht, weil dieser ja wie Materie Energie sei, also der Raum selbst, nicht die ihm enthaltenen Quantenfelder.
Dieser Vorstellung hatte ich immer widersprochen, weil ich schon ahnte, dass der Energiebegriff nicht auf den Raum anwendbar ist. Interessant ist allerdings, dass die Raumzeit (von welcher der Raum ja ein Teil ist) durch die Geometrie (Gravitation) Energie enthalten und über Gravitationswellen sogar transportieren kann.

Meine Brüder und ich würden uns sehr freuen, wenn Du uns dies erklären würdest. :smiley15:

[seeadler]

seeadler hat geschrieben:
Ich hatte ja in Bezug zur Gravitationskonstante schon geschrieben, dass in ihr bereits die Dichte des jeweiligen Raumes enthalten ist
Der Raum hat keine Dichte.

Die Erde besitzt somit keine Dichte? Wenn ich von der mittleren Dichte des Raumes spreche, so meine ich, wie auch landläufig ausgesagt wird, dass der Raum des Universums in etwa eine Dichte beinhaltet, in der sich 1 Atom pro m³ aufhält.

Ich kann natürlich auch statt dessen hergehen, und eine Energiedichte anvisieren, da ja der Raum mit Energie "durchflutet" ist. Die Entsprechende Strahlungsenergie, also in Form von m´c² hatten wir auch schon des öfteren angesprochen. Wenn du nun behaupten möchtest, auch dies gäbe es nicht, dann bin ich mir nicht so ganz sicher, was du damit bezweckst. In der Regel ist es eine Kombination von Massendichte, und oder Materiedichte sowie Energiedichte, oder anders ausgedrückt Energie pro Volumeneinheit und Energie pro Masseneinheit. ...

seeadler hat geschrieben:
und nicht auf jedes beliebige Objekt. wollte ich nun die Kraft auf "1 m³ Raum" übertragen
Dieser Wille ist aber nicht umsetzbar.

Das Thema hatten wir schon einige Male. eine gegebene Kraft wird sich innerhalb verschiedener "Medien" unterschiedlich auswirken können; genauso wie ja auch die Lichtgeschwindigkeit ganz offensichtlich in verschiedenen Medien ebensounterschiedlich in Erscheinung tritt, trotz dass sie stets den Wert 300.000 km/s hat. Also jene Kraft, mit der sich zwei Massen von jeweils 1 kg in 1 m Abstand wechselseitig "anzuziehen scheinen", wirkt sich in verschiedenen Medien vollkommen unterschiedlich aus. Wenn man dies nicht weiß, und beispielsweise das Medium Wasser als ein "Vakuum" ansieht, weil man nichts anderes kennt, dann wird für die Gravitationskraft ein anderer Wert ermittelt, als in dem Vakuum, was wir als Vakuum bezeichnen. Trotz dass die Kraft eigentlich die gleiche ist. Was wir beobachten und messen können ist lediglich die Auswirkung; und daraus schließen wir auf eine Kraft.
Du selbst hast ja ganz richtig konstatiert, ohne die Gegenwart irgend einer Masse wäre die Kraft nicht wirklich messbar. Und ich differenziere hier, indem ich sage, wir messen hier nicht die Kraft an sich, sondern seine Wirkung....

seeadler hat geschrieben:
So auch bei deiner folgenden Kritik aufgrund meiner Aussage:

Agent Scullie hat geschrieben:
seeadler hat geschrieben:Der Raum selbst im Universum dehnt sich ja bereits aus, und dies mit und ohne Masse, oder Materie. Die Ausdehnung betrifft den gesamten Raum, also auch da, wo wir uns selbst befinden, auch da, wo sich Materie und Masse befindet.

Hinter jener Ausdehnung steckt eine Kraft, also eine Expansionskraft, und die entspricht nach meiner Überlegung jener allgemein bei jedem Schwarzen Loch gegebenen Planckkraft, also c^4 / G = 1,214 * 10^44 N.

Diese Vorstellung ergibt überhaupt keinen Sinn. Wenn hinter der Ausdehnung eine Kraft stecken soll, dann kann das nur dadurch realisiert werden, dass auf die Galaxien, die sich durch die Expansion voneinander entfernen, jeweils eine Kraft wirkt. Die Summe der Beträge der auf alle Galaxien wirkenden Kräften wird dann außer in einigen Spezialfällen sicherlich nicht gleich der Planckkraft sein.

Ich hatte geschrieben, dass jene 1,214*10^44 N auf den gesamten kosmischen Raum einwirkt

Du hattest etwas völlig sinnleeres geschrieben, ja. Die Vorstellung einer auf den Raum wirkenden Kraft ergibt keinen Sinn, da Kraft per definitionem immer auf einen Körper gegebener Masse wirkt. Darauf hatte ich dich ja hingewiesen.

Nun ja, wozu dann die Konstruktion der Metrik, entweder FLRW oder Schwarzschildmetrik. Im Grunde genommen wird hier lediglich eine gegebene Kraft durch Raumzeitkoordniaten ersetzt und definiert. Darum hatte ich ja auch damals schon bemerkt, die Ursache der Gravitation sei weder die Verformung des "Waschbeckens, durch dem das Wasser nach unten fließt, noch eine Anziehungskraft nach Newton. Beide Dinge beschreiben ein und die selbe Wirkung nur auf der Basis einer anderen "perspektivischen Interpretation". Das Waschbecken, die "Raumzeit" wird durch die gleiche "Kraft" verformt und somit der Masse der Weg gewiesen, warum sich auch die Masse dann selbst beschleunigt innerhalb der gekrümmten Raumzeit bewegt. Aber die Krümmung der Raumzeit ist nicht die Gravitation! Und nun behauptest du hier genau das, was ich damals schon geschrieben hatte. Du sagst, im und am Raum gäbe es keine Kraft. und weist auf die Existenz einer Masse hin. Ich selbst weise darauf hin, dass die Krümmung der Raumzeit auf der gleichen Ursache beruht, wie die Beschleunigung irgendwelcher Massen.

Darum hatte ich gefragt, ob man einen "Krümmungsindex" ermitteln oder zeichnen und formulieren könnte, dessen "Kurve" identisch ist mit einer Kurve die die Abhängigkeit zeigt zwischen Weg und Beschleunigung. Mit anderen Worten jenes daraus resultierende Gebilde bezieht sich dann auf den Raum an sich der in eine "vierte Dimension" hin eine Krümmung erfährt

Die Kraft also ist in diesem Falle ebenso eine Scheinkraft, wie die Zentrifugalkraft; also auch die Gravitation ist eine Scheinkraft. Und in diesem Sinne kann sie sich sehr wohl genauso auf den Raum auswirken, wie auf die sich darin befindliche Masse....

Als eine mögliche "Ursache" habe ich grundsätzlich die Expansion des Universums herangezogen und damit zugleich zum Ausdruck gebracht: Sobald es keine Expansion mehr gäbe, gäbe es auch keine Gravitation mehr. In etwa so, als würde ich sagen, eine Zentrifugalbeschleunigung kannst du nur definieren, wenn es eine entsprechend entgegen gesetzte Kraft gibt. Und hier sage ich, gäbe es keine Expansionskraft, dann gäbe es auch keine Gravitationskraft.

Klar, können wir uns an dieser Stelle wiederum streiten, was genau ist denn eine Kraft, wenn keine Masse da ist, an der man die Wirkung der Kraft erkennen kann. Aber auch hier muss ich dann sagen: Siehst du, du kannst zwar eine Wirkung definieren und damit das Vorhandensein einer Kraft annehmen, du kannst die Kraft selbst aber nicht beweisen, also sichtbar machen.

Wir haben ja auch schon das Problem, dass du behauptest, lediglich der Raum zwischen den Galaxien würde expandieren. Ich dagegen behaupte: Die Kraft, die zu einer Expansion führt, ist überall vorhanden ob in oder außerhalb irgend einer gegebenen Masse. Nur die sichtbare Wirkung ist im Falle des Raumes eine andere, als im Falle der Materie oder Masse (wenn du hier schon sauber trennen möchtest zwischen Körper, Materie und Masse) . Denn im Falle des "materielosen Raumes" (nicht energielos) können wir die Expansion durch den zunehmenden Abstand zwischen den massebehafteten "Teilchen" wahrnehmen; aber im Falle der "massebehafteten Teilchen" können wir diese Expansion eben nicht unmittelbar wahrnehmen. Hier müssen wir aus anderen Reaktionen ableiten können, dass sie auch innerhalb einer Masse wirkt. Und das ist nach meiner Erkenntnis paradoxer Weise gerade die "Gravitation", die scheinbare Anziehungskraft; Denn diese beinhaltet nichts anderes, als dass die Materie einen Weg "gefunden", dieser in ihr wirkenden Kraft Rechnung zu tragen, indem sie diese Kraft an den umliegenden Raum in Form einer entsprechenden Energie weiter gibt. Und exakt mittels dieser abgegebenen Energie dehnt sich der Raum schneller aus, als er es tun würde, ohne die Abgabe jener Energie. Und der Effekt ist dnan wiederum eine beschleunigt wirkende Expansion als das Gegenstück zur Gravitationsbeschleunigung.

[seeadler]

ich hatte zwar folgenden Text heute früh Morgens bereits geschrieben gehabt, aber mal wieder war er weg, nachdem ich ihn weggeschickt hatte . Offensichtlich wird man hier zwischendurch mal rausgeschmissen, während man schreibt, weil dann die lakonische Aufforderung folgt, man möge sich doch erst anmelden, sonst könne man keinen Text schreiben. Sehr witzig, wenn man gerade den Text geschrieben hatte. Hat wohl auch etwas mit dem Thema hier zu tun

So was kann man nur unterstellen wenn man Esoteriker ist. Das hat absolut nichts mit dem Thema zu tun.
Es hat mit der eigenen Disziplin zu tun. Man sollte einen langen Beitrag IMMER vor dem Absenden speichern, damit man ihn notfalls wiederherstellen kann.

Erstens war mein beitrag erkennbar durch die Smileys nicht böse gemeint, eher ironsch, ich war lediglich verärgert, zweitens habe ich mittlerweile erfahren, dass dies offenbar ein Einstellungsproblem in der "Technik" des Forumsbereitstellers ist, und mit dir deshalb ohnehin nichts zu tun hat. Du hast ja dieses Forum weder konzipiert, also programmiert noch dann entsprechend ins Netz gestellt, sondern es ist wie "webmart" lediglich eine Möglichkeit Foren auf der Basis einer gegebenen "Matrix" anzubieten....

Gerade eben hatte ich meinen letzten Beitrag nochmal editiert, war also noch gar nicht so lange wieder im Schreibmodus, und trotzdem hatte er mich wieder rausgeschmissen. Gottseidank hatte ich diesmal vorsichtshalber den Beitrag kopiert und somit nachträglich eingefügt....

Dies kenne ich von anderen Foren eben nicht!

[Pluto]

Gottseidank hatte ich diesmal vorsichtshalber den Beitrag kopiert und somit nachträglich eingefügt....

Hervorragend!

Dies kenne ich von anderen Foren eben nicht!

Ich schon. Dieses Problem weisen alle Foren auf, die auf Basis phpBB konzipiert wurden, so auch z.B. 2.jesus.de.

[Agent Scullie]

Nun, dann verrrichtet Kraft doch Arbeit.

Das kann man so sehen.

An dieser Stelle erinnere ich mich an die einfache Formel: Kraft x Weg = Arbeit. Darf ich daraus ableiten, dass der Ausdruck "Kraft x Weg" äquivalent mit dem Begriff Energie ist?

Energie ist das Vermögen, Arbeit zu verrichten. Nimm ein Auto, das durch Verbrennen von Benzin beschleunigt und dann gegen eine Wand prallt. Im Bezin ist zunächst chemische Energie gespeichert. Durch die Verbrennung des Benzins im Motor wird Arbeit verrichtet, die das Auto beschleunigt. Die chemische Energie aus dem Benzin wird also dazu aufgewandt, Arbeit zu verrichten, die das Auto beschleunigt, dadurch wiederum wird dem Auto kinetische Energie zugeführt. Wenn das Auto dann gegen eine Wand prallt, wird die kinetische Energie des Autos dazu aufgewandt, Arbeit an der Wand und an der Karosserie des Autos zu verrichten, wodurch beide verformt werden. Dabei erhöht sich die Wärmeenergie von Wand und Auto (beide werden durch den Aufprall erwärmt).

Also, es wirkt eine Kraft auf einen Körper und beschleunigt diesen, z.B. eine magnetische Kraft auf ein Probekörper aus Eisen. Dann meine ich, dass die magnetische Kraft Arbeit verrichtet und folgere, dass hier eine Energie wirkt.

Die magnetische Kraft verrichtet Arbeit am Probekörper, dem wird dadurch kinetische Energie zugeführt. Dabei wird dem Magnetfeld Energie entzogen. "Wirken" tut Energie nicht.

Okay, ist einer meiner Brüder. Seien These: Raum (also Space) ist Energie. Ich frage mich dabei, welche Arbeit dieser Raum denn verrichtet.

Vielleicht will er damit ja auf die Vakuumenergie ansprechen. Die bedeutet allerdings nur, dass jeder Kubikzentimeter Raum eine gewisse Energie enthält, nicht dass Raum selbst Energie wäre.

Ja, dies leuchtet mir ein. Darauf wollte er nicht hinaus.

Meine Brüder (es sind zwei) und ich verstehen nicht, wie es sein kann, dass Sekunde um Sekunde mehre Milliarden Kubiklichtjahre im sichtbaren Universum hinzukommen.

Das hängt damit zusammen, dass die Raumzeit auf großräumigen Skalen entsprechend der FLRW-Metrik gekrümmt ist. Zerlegt man die Raumzeit in raumartige Hyperflächen, also in "Momentaufnahmen" des Universums, so ergibt sich aus der FLRW-Metrik, dass die Abstände zwischen den Galaxien von Hyperfläche zu Hyperfläche größer werden, was man salopp gesprochen so umschreiben kann, dass der Raum sich ausdehnt.

Eine nützliche Analogie ist eine Kugeloberfläche: stell dir den Breitengrad als Zeitkoordinate vor, den Längengrad als räumliche Koordinate. Dann ist die Kugeloberfläche die Raumzeit, und die Breitenkreise sind die raumartigen Hyperflächen, in die man die Raumzeit zerlegen kann. Nun nimm einen Breitenkreis nahe an einem der Pole. Offensichtlich ist der sehr viel kleiner als ein Breitenkreis nahe am Äquator. Wanderst du also von einem der Pole in Richtung Äquator, d.h. wird der Breitengrad respektive die Zeitkoordinate immer größer, so wird der Breitenkreis, an dem du dich gerade befindest, immer größer.

Bei meinen Brüdern herrscht die Vorstellung vor, dass der Raum, den man vielleicht als eine Art "Medium" oder "Geflecht" beschreiben kann, ja irgendwas sein muss (also ontisch), eine Art Raum-"Substanz".

Geht man nach der ART, ist der Raum nur ein sekundäres Konstrukt, das sich von der Raumzeit ableitet, indem man diese eben in raumartige Hyperflächen zerlegt. Die Raumzeit ist tatsächlich ontisch betrachtet etwas, das im weitesten Sinne auch als Substanz betrachtet werden kann.

Als Analogie nehme ich mal einen Ozean, welcher expandiert. Der Wasserspiegel würde singen, sofern kein neues Wasser nachkommt. Sinkt er nicht, entsteht die Frage, woher das viele neue Wasser kommt.
Woher kommen die vielen Kubiklichtjahre an Raum, die durch die Expansion des Raumes scheinbar aus dem Nichts entstehen?

In der ART muss man dazu wie gesagt die Raumzeit betrachten. Näher an den traditionellen Vorstellungen von Raum und Zeit bewegen kann man sich z.B. in der kanonischen Quantengravitation, deren moderne Variante die Loop-Quantengravitation (LQG) ist. Demnach ist nicht die Raumzeit das primäre Objekt, sondern, ähnlich wie in der vorrelativistischen Physik, der Raum. Nach der LQG ist der Raum nun ein Spin-Netzwerk, er setzt sich aus Knoten und Kanten (Verbindungen zwischen den Knoten) zusammen. Wendet man die LQG auf das expandierende Universum an, so kann man davon ausgehen, dass sich ständig neue Knoten und Kanten bilden.

Da in meiner Familie die falsche Kategorisierung des Energiebegriffes als eine Art Sammelbegriff für alle Substanzen vorherrscht und der Raum auch als ontische Entität gedeutet wird, wird nach der Energiequelle für die Expansion des Raumes gesucht, weil dieser ja wie Materie Energie sei, also der Raum selbst, nicht die ihm enthaltenen Quantenfelder.
Dieser Vorstellung hatte ich immer widersprochen, weil ich schon ahnte, dass der Energiebegriff nicht auf den Raum anwendbar ist. Interessant ist allerdings, dass die Raumzeit (von welcher der Raum ja ein Teil ist) durch die Geometrie (Gravitation) Energie enthalten und über Gravitationswellen sogar transportieren kann.

Die von Gravitationswellen transportierte Energie zählt zur Feldenergie des Graviationsfeldes. Dieses hat natürlich nicht nur im Fall von Gravitationswellenlösungen eine Energie, sondern z.B. auch bei der Schwarzschild-Lösung oder der FLRW-Lösung. Die Feldenergie für die Schwarzschild-Lösung haben wir wir ja gerade ausführlich diskutiert. In der genannten Quelle:

https://arxiv.org/pdf/0903.3982.pdf

wird auch auf die Feldenergie für die FLRW-Lösung eingegangen. In Gleichung (43) ist die Gesamtenergie (Energie der Materie + Feldenergie des Gravitationsfeldes) angegeben, die eine Kugel um den Koordinatenursprung herum einschließt, deren Oberfläche die Radialkoordinate r hat. Für ein flaches Universum, d.h. für κ = 1, hängt die Energie vom Quadrat der ersten Zeitableitung des Skalenfaktors, also vom Qudrat der Geschwindigkeit der Expansion, ab. Wenn die Geschwindigkeit konstant ist, ist somit auch die Energie konstant, dann ist also keine Energiequelle erforderlich. Erst wenn sich die Geschwindigkeit ändert (z.B. größer wird, wie das bei einer beschleunigten Expansion, wie wir sie heute beobachten, der Fall ist), ändert sich die Energie: wird die Geschwindigkeit kleiner, so wird der Ausdruck in der Wurzel größer, und damit die Energie kleiner, wird umgekehrt die Geschwindigkeit größer, so wird der Ausdruck in der Wurzel kleiner, und damit die Energie größer.