Hi,

dies ist so, als ob du fragst, warum ein Bleiklotz nach unten fällt. Blei hat eine (wesentlich) höhere Dichte als Luft. Folglich verdrängt es diese und fällt nach unten. Die verdrängte Luft steigt nach oben - an den Platz, wo vorher der Bleiklotz war. dieser Vorgang ist vollkommen alltäglich und selbstverständlich.

Nichts anderes ist es mit dem Helium. Luft hat eine größere Dichte als Helium, also verdrängt es dieses. Das verdrängte Helium steigt nach oben, wo vorher die Luft war. Gewissermaßen ist das Helium also nicht einfach nur nach oben gestiegen, sondern die Luft nach unten geflossen, weil sie dichter war.

Helium ist nun ein gas mit sehr geringer Dichte. Nur die Dichte von Wasserstoff ist noch geringer. Folglich wird Helium von nahezu allen Gases verdrängt, und steigt entsprechend weit nach oben, weil sich immer noch ein Molekül eines dichteren Gases findet.

Mit dem Vakuum hat das nichts zu tun. Dichtere Stoffe neigen nur dazu, sich näher an der Quelle der Gravitation aufzuhalten. Tun sie das nicht, können sie potenzielle Energie verlieren (und tun dies auch, wenn sie nicht durch andere Kräfte aufgehalten werden).

Deswegen gehen beispielsweise Steine, Metall und Glas im Wasser unter, Holz und Öl aber nicht. Und im Falle des Heliums sind es die Luftmoleküle, die auf diesem Weg ihre potenzielle Energie verlieren indem sie nach unten sinken und dabei das Helium nach oben drücken.

LG, NA

Hey,

Schon klar dass der Hyperriese leuchtkräftiger als der Überriese ist, aber wo genau ist da die Grenze?

So klar ist das eigentlich nicht. Auch wenn es sich merkwürdig anhören mag, so kann ein Überriese doch heller sein als ein Hyperriese. Das Problem ist, dass es für beide Begriffe keine exakte Definition gibt, und sie sich teilweise überschneiden, je nach Autor.

Zwischen Hyper- und Überriesen nur aufgrund der Leuchtkraft zu unterscheiden ist daher zwar möglich, aber heute nicht mehr geläufig. Die heute am weitesten verbreitete Definition eines Hyperriesen ist die eines extrem leuchtkräftigen Sterns mit instabiler Atmosphäre und eines hohen Masseverlustes.

Eine direkte Abgrenzung zu den Überriesen besteht nicht, weshalb es sein kann, dass diese gleichhell oder heller als Hyperreisen derselben Spektralklasse sein können, solange sie nur nicht eine der beiden anderen Eigenschaften besitzen.

Sogar VY Canis Majoris (einer der größten Sterne überhaupt) wird
teilweise "nur" als roter Überriese bezeichnet, anstatt als roter
Hyperriese.

Neben der zuvor genannten ungenauen Definition kommt hier noch hinzu, dass Messungen in der Realität ungenau sein können. So kam es, dass VY Canis Majoris kurz nach seiner Entdeckung für einen extrem instabilen roten Hyperriesen gehalten wurde, dessen Eigenschaften den Voraussagen über die Entwicklung massereicher Sterne widersprachen.

Spätere Messungen ergaben dann, dass der Stern wohl doch nicht so ungewöhnlich war, wie anfangs gedacht. VY Canis Majoris wird heute üblicherweise als roter Hyperriese klassifiziert. Abweichende Meinungen gehen entweder auf unterschiedliche Definition der Begriffe oder Messungenauigkeiten zurück, denn die Frage über die tatsächlichen Eigenschaften des Sterns sind auch heute noch nicht abschließend geklärt.

Da es ja kaum M-Sterne gibt die größer und massereicher sind.

Das kann man so nicht sagen, da zumindest die Masse nicht genau bekannt ist. Sie wird von verschiedenen Autoren irgendwo zwischen 10 und 40 Sonnenmassen veranschlagt, eine sehr große Spanne. Folglich ist die Möglichkeit für massereichere Sterne nicht genau festzusetzen.

Aber wenn VY Canis Majoris nicht zu den Hyperriesen zählt, dann dürfte es ja so gut wie gar keine roten Hyperriesen geben.

Nuja, alles, was überhaupt die Chance hat, um überhaupt zu einem roten Überriesen zuwerden, bewegt sich im unteren Promillebereich, sprich, maximal einige Hunderttausend Sterne in der gesamten Milchstraße. Noch weniger sind es, die genau jetzt auch tatsächlich rote Überriesen sind und noch weniger, die die Definition eines Hyperriesen erfüllen.

Das Problem ist, dass extrem massereiche Sterne niemals rot werden, während massearme Sterne nie genügend Leuchtkraft aufbringen. Außerdem  dauert die Riesenphase viel weniger als eine Million Jahre, also eine vergleichsweise kurze Zeit. Sowohl rote Hyper- als auch Überriesen sind daher von Natur aus extrem selten und werden in ihrer Anzahl eigentlich nur noch von den LBV und gelben Hyperriesen signifikant unterboten.

Folglich ist die Aussage, dass es so gut wie keine roten Hyperriesen gibt sowohl richtig, als auch wenig aussagekräftig, weil ihre Seltenheit ohnehin Teil ihrer Natur ist.

LG,NA

Ein Blick auf den Globus offenbart, dass es zwar prinzipiell möglich ist, auf der Südhalbkugel lange Tage zu erleben, aber dass die möglichen Optionen nicht gerade besonders toll sind.

Damit ein Tag 24 Stunden dauert, die Sonne also niemals untergeht, musst du mindestens einen der Polarkreise überqueren. Dies ist auf der Nordhalbkugel möglich in:

Skandinavien und Finnland, Russland, insbesondere Sibirien, aber auch auf dem europäischen Teil, Alaska, Nordwestkanada und die kanadischen Polarinseln, sowie Grönland. Daneben gibt es noch eine ganze Reihe anderer Polarinseln, wie Spitzbergen, Jan Mayen und die vielen russischen Inseln.

Auf der Südhalbkugel sind diesbezüglich die Optionen ziemlich mau: Du muss zwangsläufig den antarktischen Kontinent bzw. eine der antarktischen Inseln betreten, um südlich des südlichen Polarkreises zu sein.

Wenn du einfach nur lange Tage haben willst, bestehen natürlich viel mehr Optionen. Oslo, Stockholm, Helsinki und Sankt Petersburg liegen alle relativ dicht am sechzigsten nördlichen Breitengrad, was wiederum heißt, dass dieser als Referenz für lange Tage dienen kann.

Auf der Nordhalbkugel verbreitert sich damit der Streifen der möglichen Reiseziele und schließt nun diverse Inseln wie Island, die Faröer oder Shetland mit ein. In Russland, Alaska und Kanada bleibt es beim Wesentlichen, wenngleich in Alaska zumindest der Mount KcKinley und Anchorange ins Spektrum fallen.

Und auf der Südhalbkugel? Nun, hier kommt nichts hinzu, außer ein paar subantarktischen Felseninseln, denn der südliche sechzigste Breitengrad liegt mitten im Wasser.

Ginge man noch einen Schritt weiter, auf den fünfzigsten Breitengrad, hätte man auf der Nordhalbkugel zuviele Optionen, um sie hier noch sinnvoll aufzuzählen. Auf der Südhalbkugel hingegen wäre gerade einmal die Südspitze Südamerikas hinzugekommen. Als Referenz: Frankfurt am Main, Luxemburg oder Kiev liegen auf dem 50. Breitengrad.

Fazit: Wer lange Nächte will, bleibt auf der Nordhalbkugel oder unternimmt eine Reise auf den Südkontinent. Mit Ausnahme der Südspitze Südamerikas gibt es dort sonst nicht, was der Tageslänge in Mittel- oder Nordeuropa gleichkäme.

Als Referenz für Atlas und Globus:

50° Nord: Frankfurt am Main

55° Nord: Sylt

60° Nord: Oslo

35° Süd: Kapstadt

45° Süd: Dunedin (Neuseeland Südinsel)

55° Süd: Feuerland

65° Süd: Nordspitze von Antarktika

Die Frage ist unbeantwortbar, da die Temperatur nicht maßgeblich vom Sonnenabstand abhängt. Die lokale Temperatur hängt vom Winkel ab, mit dem die Sonnenstrahlen an jenem Ort eintreffen, die Entfernung spielt da nur eine untergeordnete Rolle.

Die Durchschnittstemperatur der Erdekann man ebenfalls nicht nur durch die Entfernung berechnen, weil sie auf Nord- und Südhalbkugel unterschiedlich stark mit Wasser und Land bedeckt ist, die unterschiedliche Wärmekapazitäten haben. Außerdem spielen da noch weitere klimatische Effekte eine Rolle.

Die Gleichgewichtstemperatur eines Körpers kann man theoretisch ausrechnen, die Formel dafür befindet sich auf der Wikipediaseite:

https://de.wikipedia.org/wiki/Gleichgewichtstemperatur

Realistisch betrachtet kann man aber trotzdem nicht die Temperatur der Erde ausrechnen, weil sie die Bedingungen dafür nicht erfüllt. Gründe dafür wären beispielsweise der Umstand, dass wir einen Treibhauseffekt haben, eigene Energiequellen besitzen (Erdwärme, künstliche Energiequellen) und uns um die Sonne bewegen.

Selbst wenn es gelänge, die Gleichgewichtstemperatur für einen Punkt unseres Orbits zu berechnen, hätten wir uns währenddessen schon weiterbewegt, die Gleichgewichtstemperatur am neuen Ort wäre also eine andere.

Davon allerdings abgesehen ist die Erde aber thermisch viel zu träge. Die Temperatur ändert sich nicht signifikant, weil wir ein paar Meilen näher oder ferner an der Sonne sind. Der Unterschied von einem km Differenz ist lachhaft angesichts der möglichen Abweichung durch die anderen Effekte.

Auch sonst bleibt zu sagen, dass die Temperatur nicht linear ansteigt, je näher man der Sonne kommt. Die Temperatur zwischen meinetwegen 148 Millionen km und 147 Millionen km steigt stärker als zwischen 152 Mio. km und 151 Millionen km.

Grund dafür ist das Abstandsgesetz. Je näher du kommst, desto stärker steigt die Strahlungsintensität an. Umgekehrt fällt sie auch umso flacher ab, je weiter du entfernt bist. Deswegen käme es bei deiner Frage auch darauf an, wo sich der Kilometer befindet, von dem du in der eingangsfrage sprichst.

Wenn ich mich richtig erinnere liegt der Unterschied der Strahlungsintensität zwischen Perihel und Aphel ungefähr bei 6% (oder waren es 7%?). Der Unterschied ist also spürbar, aber nicht so signifikant wie die Neigung der Erdachse, geht man von einem Ort auf der Erdoberfläche aus.

Bei der Betrachtung des gesamten Erdballs kommt noch hinzu, dass die Südhalbkugel stärker von Wasser bedeckt ist, als die Nordhalbkugel. Folglich erhält sie im Sommer (also im Dezember/Januar) zwar mehr Energie durch die Sonne, aber hat auch viel mehr Wasser, dass die Wärme speichern kann.

Ich hoffe, das war hilfreich. LG, NA

Hi!

mich würde interessieren, ob man schon Galaxien dabei beobachtet hat,
wie sie quasi vom sichtbaren Universum ins unbeobachtbare
entschschwunden sind?

Nein, hat man nicht, und geht auch nicht.

Oder ist es unmöglich, das von hier mitzukriegen?

Es ist vielmehr unmöglich, dass sie je hinter den Horizont verschwinden.

Stichwort 3 fache Lichtgeschwindigkeit..

Das
ist großer Käse, der leider immer wieder zu Missverständnissen führt.
Die Expansionrate ist eben keine Geschwindigkeit, sondern, wie der Name
schon sagt, eine Rate. Folglich ist es falsch zu sagen, dass der Raum
mit dreifacher Lichtgeschwindigkeit expandiert, denn dies würde (per
Definition) bedeuten, dass sich da etwas bewegt. Tut es aber nicht.

Da
es sich um eine Zuwachsrate handelt, muss es etwas geben, dass da
wächst - und dies ist die Metrik des Raumes. Beschrieben wird der
Zuwachs mit dem so genannten Hubble-Parameter (fälschlich auch
Hubble-Konstante genannt), und sein Wert beträgt ca. 67 km pro Sekunde
und Mpc (Megaparsec).

Anders ausgedrückt, entsteht auf einer
Strecke von einem Mpc (ca 3,26 Mio Lichtjahre) in einer Sekunde also 67
km neuer Raum. Die Strecke ist also gewissermaßen durch ihre bloße
Anwesenheit länger geworden, bzw. genauer ausgedrückt, die Metrik hat
sich vergrößert.

Setzt man nun den Wert von 67 km/s/Mpc für
den Radius des sichtbaren Universums ein, kommt man auf einen Wert von
etwas über 900 000 km/s. Und hier kommt dann die Verwirrung ins Spiel,
denn dieser Wert darf nicht für sich betrachtet werden, sondern bezieht
sich auf die ~14300 Mpc von hier bis zum Partikelhorizont.

Und
nun einen Bogen zurück zur Ausgangsfrage. Hast du erst einmal
verstanden, wie das mit der Expansion funktioniert, sollte es auch
verständlich werden, warum Galaxien niemals hinter den Partikelhorizont
verschwinden können (jedenfalls nicht im eigentlichen Sinne).

Angenommen
du hast zwei Objekte, zwischen denen sich eine gewisse Distanz
befindet. Das Licht wird eine gewisse Zeit vom einen zum anderen Objekt
benötigen. Gleichzeitig dehnt sich der Raum zwischen den Objekten aus.
Das Licht muss folglich nicht nur die ursprüngliche Distanz zurücklegen,
sondern auch die neu hinzugekommene überwinden.

Das hat zur
Folge, dass, je weiter die Objekte ursprünglich entfernt waren, desto
mehr Weg muss das Licht zurücklegen, denn es kommt kumulativ mehr
expandierender Raum hinzu. Dies wiederum führt dazu, dass die
Lichtlaufzeit immer größer wird.

Die Konsequenz von all dem
ist, dass der Beobachtungshorizont immer größer wird. Tatsächlich rücken
ständig neue Galaxien in unser Blickfeld, deren Licht uns bisher nicht
erreichte. Oder verständlicher ausgedrückt: Das Licht der Galaxie die
für uns heute am Partikelhorizont sichtbar ist, war gestern noch zu uns
unterwegs und konnte deswegen nicht wahrgenommen werden. Derselbe
Prozess wird so fortfahren, sodass mit fortlaufender Zeit das sichtbare
Universum immer größer wird und immer mehr Galaxien enthält.

Nun
hast du offenbar schon gehört, dass alle Galaxien von uns wegstreben
und möglicherweise auch, dass das Universum immer leerer wird. Das ist
ein offensichtlicher Widerspruch zu dem, was ich zuvor geschrieben habe.
Wie kann das sein?

Angenommen, dass Licht eines fernen
Objekts hat uns bereits erreicht, was sehen wir dann? Genau, der Raum
zwischen dem Objekt und uns dehnt sich immer noch aus. Während also der
Partikelhorizont immer größer wird, vergrößern sich ebenfalls die
Abstände innerhalb, dass sichtbare Universum wird immer leerer.

Von einem Beobachter innerhalb seines
sichtbaren Universums scheinen alle anderen Objekte auf jenen
Beobachtungshorizont zuzustreben. Und während sie dass tun, wird ihr
Licht durch die Expansion immer rotverschobener. Der Horizont selbst
wird wie schon gesagt immer größer und das Licht der neu hinzugekommenen
Galaxien selbst ist ebenfalls schon extrem rotverschoben.

Das
liegt daran, das das sichtbare Universum nur der Teilbereich des
gesamten Universums für einen bestimmten Beobachter ist. Was wir hier
auf der Erde sehen ist also, wie die bereits sichtbaren Galaxien am
Beobachtungshorizont immer rotverschobener werden, während mit jedem
Tag, an dem uns Licht neuer Galaxien erreicht, das Licht ebendieser auch
immer rotverschobener ist als das der Galaxien am Tag zuvor.

Der
Extremfall ist ein Tag in ferner Zukunft, an dem das Licht am
Partikelhorizont so rotverschoben ist, dass wir es nicht mehr sehen
können. Ein Beobachter zu jener Zeit würde eine Galaxie im Zentrum
seines sichtbaren Universums sehen die er selbst bewohnt, während
drumherum eine schwarze Leere ist. Die Galaxien, die in seiner
Vergangenheit noch sichtbar wären, sind prinzipiell immer noch da - er
kann sie nur nicht mehr sehen, weil ihr Licht bis ins unkenntliche
rotverschoben ist.

Auch sein Partikelhorizont würde immer
größer werden und immer mehr Galaxien würden sein "sichtbares" Universum
bevölkern, er selbst würde das aber nicht bemerken, da ihr Licht ebenso
unerkennbar geworden wäre wie das der anderen Galaxien.

Falls
du dir nun die Frage stellst, ob wir vielleicht schon Galaxien gesehen
haben, deren Licht so rotverschoben wurde, dass sie unsichtbar wurden,
so lautet die Antwort trotzdem nein. Momentan liegt der Partikelhorizont
noch so nah, dass wir bis in die Zeit der Rekombination zurückschauen
können, ca. 380 000 Jahre nach dem Urknall. Und diese Strahlung sehen
wir sogar noch als Mikrowellenstrahlung - also weit entfernt von
"undetektierbar".

Das war's. Ich hoffe, es war aufschlussreich.

LG, NA

Hallo,

Ist die Sonne flüssig?

Nein, sie besteht aus ionisiertem Gas, sprich Plasma.

Ich meine, früher hat es auch geheißen, dass es keine Schwarzen Löcher gibt.

Was hat das eine mit dem anderen zu tun? Dies ist eine falsche Argumentationsweise, die zu einem Fehlschluss deinerseits führt. Nur weil früher eine (revolutionäre) Behauptung aufgestellt wurde, die sich im Nachhinein als richtig erwies heißt dies nicht, dass eine Behauptung die heute aufgestellt wird, sich ebenfalls als richtig herausstellen wird. Sie kann immer noch falsch sein. 

Das hab ich auch gelesen, ich verstehe es aber nicht so ganz, vor allem warum alles dagegen spricht?

Was dagegen spricht ist in erster Linie, dass nichts dafür spricht oder um genau zu sein, dass alle vorhandenen Belege Erklärungen für das Standardmodell liefern, aber keine die für die Alternative spricht. Davon abgesehen Scheint Robitailles theorie ihrerseits keine Voraussagen zu machen mit denen man sie überprüfen könnte. Ferner ignoriert Robitaille bestimmte physikalische Vorgänge und kommt daher zu fehlerhaften Ergebnissen.

Ja und nun? Stimmt es mit der Gravitation? Stephan Hawking stellte doch gerade das in Frage?? Wird nicht einfacher mit den Antworten.

Es ist einigermaßen schwierig, das in einen kompakten Text zu packen, ohne dabei wichtige Kerninformationen auszulassen. Kurzgesagt sind die schwarzen Löcher, von denen wir heute im Allgemeinen sprechen, die Produkte der allgemeinen Relativitätstheorie. Allerdings gibt es da ein paar Probleme wie die Singularität, das damit verbundene No Hair-Theorem und dem Informationsverlust und dem daraus resultierenden Konflikt mit der Quantentheorie.

Das führte Hawking letztendlich dazu zu sagen, dass es keine schwarzen Löcher im Sinne der ART gibt. Letzten Endes ist das auch nicht so außergewöhnlich, da Singularitäten physikalisch unbefridigend sind und meist nur ein Ausdruck von "wir haben noch nicht verstanden, was hier tatsächlich passiert". Mit anderen Worten, wir wissen zwar, dass die ART noch nicht vollständig ist, aber da wir noch nichts besseres haben, , bleibt sie bis auf weiteres die beste Theorie zur Gravitation, mit der wir arbeiten können.

Verstehe ich nicht, wenn es Plasma ist, warum funktioniert es dann schon so lange? 

Und warum sollte es das nicht? Die Sonne funktioniert so lange, weil nur im Zentrum die Bedingungen für die Kernfusion erreicht werden. Die Reaktionsrate pro Zeit hängt von der Temperatur und Dichte ab, welche ihrerseits von der Masse des Sterns abhängen. Und bei so einem Winzling wie der Sonne führt das eben zu enormen Lebensdauern, weil die Teilchen so selten reagieren.

Davon mal abgesehen macht allein schon dein Satz keinen Sinn. Inwiefern sollte denn die Existenz eines Plasmas dagegen sprechen, dass die Sonne bereits so lange funktioniert wie sie es tut? Außerdem bietet sowohl eine flüssige Sonne als auch eine aus Metall keine alternative Erklärung.

Und warum hat es ein dermaßen breites Spektrum???

Weil es opak ist. Das Licht sämtlicher Wellenlängen wird von frei fliegenden Elektronen absorbiert und reemittiert, sodass ein kontinuierliches Spektrum entsteht, dass (annähernd) dem eines schwarzen Körpers entspricht. 

LG, NA