Hallo DaPapa01

Das kannst du dir anhand der ISS ausrechnen:

Die müßte sich aber nicht im Erdorbit befinden, sondern jenseits der Marsbahn, oder, je nach gewünschter Größe der Sphäre, sogar jenseits des Neptun.

Das vervielfacht schon mal die Kosten.

Aber für eine Sphäre wird nicht eine mickrige ISS, sondern richtig große Stationen benötigt und davon etliche Milliarden.

Sagen wir, "Pi mal Daumen", das Billionenfache des BIP der gesamten Erde.

Das bedeutet, daß wir keine Chance haben eine Dyson-Sphäre zu bauen. Wir benötigen dafür Ressourcen, die die Erde garnicht besitzt und zwar auch nicht in Zukunft - es sei denn, wir wollen sie zugunsten der Sphäre zerstören.

Um also eine Dyson-Sphäre zu bauen, müssen wir erstmal die Ressourcen des Sonnensystems in großem Maßstab ausbeuten - speziell der Asteroidengürtel wäre wohl unser erstes "Opfer".

Erst wenn wir so weit sind können wir den nächsten Schritt machen und mit dem Aufbau einer solchen Sphäre beginnen - locker geschätzt nicht vor Ablauf von 1000+ Jahren.

Etwas spricht aber gegen eine solche Sphäre:

Wir haben in der gesamten Milchstraße keine gefunden. Müßten wir aber leicht identifizieren können, weil eine solche Sphäre das Licht ihrer Sonne absorbiert und infrarot reemittiert.

Warum es offenbar keine gibt kann natürlich diverse Gründe haben:

• Vielleicht sind wir die einzige, intelligente Spezies der Galaxis?
• Vielleicht war ein solches Projekt anderen Spezies zu teuer, also die Besiedlung anderer Sonnensysteme billiger?
• Vielleicht sind alle bisherigen Versuche aber auch gescheitert, weil die betr. Spezies zuvor ausgestorben ist?

Schönen Gruß

Im Grunde "besteht" fast alles aus Vakuum, Shadowmaster20.

Sogar Atome bestehen nur aus einem winzigen Kern und noch winzigeren um den "herumschwirrenden" Elektronen und alles andere ist Vakuum - "energiegefülltes" Vakuum.

Bei den Basisteilchen der Materie, den Quarks, wirkt vor allem die Schwache Kernkraft. Die Kerne, also Protonen und Neutronen werden von der Starken Kernkraft zusammengehalten und die Elektronen sind elektromagnetisch an die Kerne gebunden.

Das darfst du dir aber nicht wie ein Planetensystem vorstellen. Es kreisen keine Kugeln auf festen Bahnen um den Kern. Elektronen verhalten sich...seltsam. Sie bewegen sich auf verschiedenen Energieniveaus um den Kern. Diese Niveaus können sie nicht aus eigener Kraft verlassen - dazu ist zusätzliche Energie nötig.

Atome wiederum verhalten sich auch nach bestimmten Naturgesetzen. Sie streben danach ihre äußere Elektronenschale vollständig aufzufüllen. Deshalb bilden sie mit anderen Atomen Moleküle. Die "kleben" dann sehr stabil aneinander - z.B. Wasser (= H2O), also 2 Wasserstoff- und ein Sauerstoffmolekül (= sehr stabil, läßt sich nur durch hohe Energie aufbrechen).

Die Luft besteht also aus Molekülen, die Erde ebenso und alles was auf ihr lebt ebenfalls.

Das ist zwar im wesentlichen Vakuum, wie ich oben erklärt habe, aber man bezeichnet es nicht so, weil es ein noch viel leereres Vakuum gibt.

Nämlich dort, wo nur selten ein einzelnes Atom oder Molekül zu finden ist, im Weltraum.

Im erdnahen Weltraum findet man noch kein echtes Vakuum. Deshalb müssen Satelliten auf niedrigen Orbits, auch die ISS, regelmäßig durch eigene Triebwerke wieder angehoben werden. Tut man das nicht, dann sorgt auch die geringe, dortige Reibung dafür, daß die Satelliten langsamer werden und schließlich abstürzen.

Die Kraft, die für diesen Absturz sorgt, ist die Gravitation. Satelliten setzen der Gravitation ihre Bewegungsenergie entgegen. Wenn die geringer wird (Reibung, s.o.) siegt die Gravitation.

Zusammengefaßt:

Materie sind Atome und deren Bindungen mit anderen Atomen (Moleküle).

Wo keine Materie ist, da gibt es auch keine Atome.

Das Weltall ist trotzdem nicht leer (die dortigen paar Einzelatome ignorieren wir mal).

Das Weltall ist von Kraftfeldern durchzogen. Die Schwache und die Starke Kernkraft sind dort nicht wirksam, denn deren Reichweite beschränkt sich auf die Ebene einzelner Atome.

Stark sind dort aber die elektromagnetische Kraft und die Gravitation und die Reichweite beider ist unbegrenzt.

Im Grunde ist der Elektromagnetismus zwar stärker, aber er ist abschirmbar: gleiche positive und negative Ladung ergibt null. Deshalb wird der Elektromagnetismus vorwiegend durch Dynamoeffekte verursacht, was aber letztlich wenig ist im Vergleich zu der gewaltigen, aber neutralisierten, in den Atomen steckenden Ladung.

Die Gravitation ist die schwächste der obigen Kräfte, aber sie ist nun mal nicht abschirmbar. Massen und zwar jede Masse, verursachen eine Gravitation. Je mehr Masse sich konzentriert, desto stärker wird somit die Gravitation. Das ist der Grund, warum Planeten annähernde Kugelform haben und die viel größeren Sterne sowieso.

Schönen Gruß

Die venus hat durchaus ein Magnetfeld, das durch Induktion in der Ionosphäre durch den Sonnenwind erzeugt wird.

Die Stärke dieses Magnetfeldes ist relativ zu betrachten: die Venus hat auf größere Entfernung (relativ zu dem der Erde) zwar ein sehr schwaches MNagnetfeld, aber lokal kann man es durchaus als stark bezeichnen.

Davon abgesehen ist die Dichte einer Atmosphäre nicht vorragnig von dem Magnetfeld abhängig, sondern von der Gravitation und da ist das Feld der Venus fast genauso stark wie das der Erde.

Die spezielle Zusammensetzung der Venusatmosphäre hängt von der lokalen (historischen) Entwicklung ab, darunter auch die extrem langsame Rotation der Venus und ihre Sonnennähe.

Die Venus könnte heute auch ganz anders sein - warum sie ist, wie sie ist, ist Gegenstand der aktuellen Forschung und noch nicht abschließend beantwortet.

Schönen Gruß

Im physikalischen Sinn ist das Universum sicherlich kein Atom.

Wenn man Atom aber nur als "Teil von etwas größerem" versteht, dann ist das Universum vermutlich etwas ähnliches.

Und zwar schon dann, wenn es eben nicht aus einem absoluten Nichts entstanden ist, sondern aus Etwas.

Jenes Etwas ist mindestens "zeitlich" (*) größer als unser Universum.

Unser Problem ist leider, daß wir nichtmal bis direkt zum Urknall sehen/messen können. Möglicherweise können wir das irgendwann, wenn wir hochpräzise Gravitationswellen messen können, aber über den Urknall hinaus kommen wir nicht, weil das für uns der äußerste Beobachtungshorizont ist.

Natürlich können wir spekulieren und dazu gibt es diverse Modelle, wie

• ein alternierendes Universum (Big Bang - Expansion - Big Crunch - wieder Big Bang - ...). Das ist nicht deshalb "out", weil unseres offensichtlich beschleunigt expandiert - unseres wäre in dem Fall lediglich das letzte in diesem Zyklus.
• ein Multiversum, in dem fortlaufend Universen entstehen - jedes mit verschiedenen Naturgesetzen (im Prinzip ist das von obigem Modell nicht sehr verschieden: im einen Fall entstehen Universen seriell nacheinander, im anderen parallel).
• ein höherdimensionaler Bulk-Raum, in dem Branen schwingen, wobei jede Kollision der Branen zu einem Urknall führt.
• diverse weitere Modelle - bei einigen wird der Big Crunch durch einen Big Bounce ersetzt: statt einer quasi-singulären Komprimierung findet ein Rückprall statt - etc. pp.

Bisher kann kein einziges dieser Modelle experimentell bestätigt werden. Einige dieser "Modellbauer" (Zitat: Randall) sehen aber die Möglichkeit indirekter Bestätigungen ihrer Modelle.

Aber - in allen diesen Modellen ist unser Universum Teil von etwas größerem.

Schönen Gruß

*) Der Begriff "zeitlich" bedeutet für uns eine Folge kausaler, irreversibler Ereignisse. In diesem Sinn kann es "vor" dem Urknall keinen Zeitablauf geben - das ist ein Merkmal eines Universums. In den diversen Modellen ist natürlich trotzdem irgendetwas vor/außerhalb der Universen, aber das läßt sich nicht mit unseren Begriffen von Zeit und Raum definieren.

Hallo Saubernaturli,

Radiosignale sind elektromagnetische (EM) Wellen, genau wie Licht, Röntgen- und Gammastrahlung. Und die werden umgekehrt zum Quadrat der Entfernung schwächer.

Dann gibt es noch eine Signaldämpfung, die aber nur innerhalb eines Mediums, wie unserer Atmosphäre von Bedeutung ist. Im Vakuum ist sie irrelevant.

Ich beziehe mich deshalb auf einen Sender und einen Empfänger im Weltraum. Sofern eines, oder beides, sich auf einem Planeten befinden, muß die Sendeleistung entsprechend erhöht werden, bzw. darf die Sendeleistung erst außerhalb der Armosphäre gemessen werden.

Die Trägerfrequenz ist für die Reichweite (im Vakuum) grundsätzlich unerheblich. Jedoch sollte sie genügend weit vom Maximum des kosmischen Hintergrundrauschend entfernt liegen, weil sie andernfalls relativ früh verschluckt würde.

Eine isotrope Sendeleistung (wie der terrestrische EM-Smog) fällt wegen 1/r² relativ schnell unter die Nachweisgrenze. Die läßt sich mit entsprechend empfindlichen Antennen aber deutlich steigern. Aliens, die im Weltraum große, sehr empfindliche Schüsseln betreiben, könnten unseren EM-Smog durchaus in einigen hundert Lj Entfernung detektieren - nur detektieren, nicht entschlüsseln. Sie könnten also nur festetellen, daß es hier künstliche EM-Quellen gäbe.

Eine gerichtete Sendung gehorcht ebenfalls der Charakteristik 1/r², jedoch mit enorm höherer Leistung innerhalb des Richtkegels. Überschlagsweise wären das bei 1 Grad Öffnungswinkel die 360*360-fache Leistung eines isotropen Senders. Dabei gibt es allerdings erhebliche Verluste - nehmen wir nur 50 % der theoretischen Maximalleistung.

Eine isotrope Sendeleistung, die in 1 Lj Entfernung noch detektierbar wäre, würde mit einem 1-Grad-Richtsender deshalb in etwa 50.000 Lj noch nachweisbar, aber nicht dekodierbar sein.

Letztlich hängt die Reichweite somit von der Sendeleistung, dem Öffnungswinkel des Sendekegels und der Frequenz ab. Je enger der Öffnungswinkel und je höher die Sendeleistung und je störungsärmer der Frequenzhintergrund, desto weiter reicht das Signal.

Die Arecibo-Schüssel kann mit einer Leistung von bis zu 20 GW betrieben werden - ihren Öffnungswinkel kenne ich nicht.

Ich schätze aber, daß deren Sendeziele in bis zu 20.000 Lj Entfernung keineswegs zu hochgestochen sind. Und zwar mit einer dekodierbaren Empfangsmöglichkeit. Die detektierbare Reichweite dürfte mindestens quer durch die Milchstraße reichen. Mit einem entsprechend stärkeren Sender, oder engerer Bündelung, können wir durchaus quer durch die Milchstraße dekodierbare Signale senden.

Ob solche Sendungen sinnvoll sind wage ich aber zu bezweifeln, denn da gibt es einige gravierende Probleme:

Falls uns jemand in 20.000 Lj Entfernung empfängt, dann erreicht uns dessen Antwort nämlich erst in 40.000 Jahren - ich wage zu bezweifeln, daß das Interesse daran groß ist.

Außerdem setzt das voraus, daß die andere Seite uns permanent beobachtet, also einen entsprechend leistungsfähigen Empfänger auf uns gerichtet hat. Wenn wir nämlich z.B. einen Tag eine Nachricht mit vielen Wiederholungen senden und die irgendwo ankommt, dann liegt dort das Zeitfenster bei nur einem Tag. Drehen die ihren Empfänger nicht zur gleichen Zeit in unsere Richtung, dann werden sie genau garnichts empfangen.

Das wissen irgendwelche Aliens, sofern die uns zufällig empfangen, natürlich auch. Ob die Interesse an einer Antwort haben, die erst Jahrzehntausende später bei uns ankommt und die voraussetzt, daß wir genau zur richtigen Zeit in ihre Richtung lauschen?

Schönen Gruß

Du fragst nicht nach der Entstehung des Universums, sondern ausdrücklich nach der Entstehung der Erde, also beziehe ich meine Antwort exakt auf deine Frage.

Aber erstmal eine Gegenfrage: wo soll denn das Problem sein?

Die Erde ist ein Planet und wir wissen ziemlich genau, wie Planeten entstehen. Im Prinzip sind sie sowas wie Abfallprodukte (od. Überschuß) bei der Entstehung von Sonnen.

Sonnen bilden sich dadurch, daß interstellare Gas- und Staubwolken prinzipiell unterschiedliche Dichtezonen haben und diese dichteren Zonen kollabieren unter ihrer eigenen Gravitation und genau dabei entstehen eine oder mehrere Sonnen gleichzeitig (das kann man beobachten).

Diese Sonnen brauchen aber nicht das gesamte Material der Staubwolke auf, aus der sie entstanden sind. Das Material bleibt aber keine uniforme Wolke um jene Sonne, sondern bildet Turbulenzen und lokale Verdichtungen und die folgen wiederum dem gleichen Prinzip, wie bei der Entstehung des Zentralkörpers (Sonne).

Nachdem die Fusion in jener Sonne gezündet hat entsteht ein Sonnenwind, der die besonders leichten "Teilchen" von der Sonne wegbläst. D.h. innen bleiben die schwereren Teilchen zurück, die sich zu Gesteinsplaneten verklumpen, während sich weiter außen die leichten Gase befinden, die ebenfalls unter ihrer Eigen-gravitation zusammenfallen und Gasplaneten bilden.

Diese Prozesse laufen relativ schnell ab - schnell unter kosmischen Bedingungen, was bedeutet, innerhalb nur einiger Millionen Jahre.

Der Rest ist eigentlich nur noch ein bischen Wartezeit: die Gesteinsplaneten müssen abkühlen, damit sich eine feste Kruste bilden kann und wenn man eine Art Erde "möchte", dann muß das ein Gesteinsplanet in der richtigen Entfernung zur Sonne sein und es muß Wasser importiert werden, was nicht ganz schwierig ist, weil besonders junge Sonnensysteme auch eine Menge Kometen besitzen, die anfangs recht chaotisch um die Sonne kreisen, weshalb sie relativ häufig mit den Planeten kollidieren.

Wenn man sich unser Sonnensystem betrachtet, dann hat dessen prinzipielle Organisation mit Zufall nichts zu tun: es gibt 3 (halbwegs geeignete) Gesteinsplaneten. Wäre die Erde weiter von der Sonne entfernt, dann wäre die Venus in der optimalen Entfernung gewesen. Wäre die Erde dichter an der Sonne, dann wäre der Mars auf einer einigermaßen günstigen Umlaufbahn.

Zufall sind ein paar andere, günstige Ereignisse: z.B. der Zusammenstoß Theias mit der Protoerde, woraus eine schwerere Erde und der Mond entstanden. Der Mond ist für uns zwar ein günstiger Umstand, weil er die Erdachse stabilisiert, aber eine leicht trudelnde Erdachse würde sicherlich nicht die Entstehung von Leben verhindern.

Zufall ist auch die Migration der Sonne weg vom Ort ihrer Entstehung auf eine galaktische Umlaufbahn, die relativ störungsarm ist. Andererseits können sich sogar auf fast der gleichen Bahn eine ganze Menge Sonnen tummeln und es gibt viele weitere, ebenfalls störungsarme Bahnen.

Für diese ganzen Prozesse braucht es nur ein bischen Physik.

Wenn ich das mal salopp formulieren darf, dann würde ein Gott, der was auf sich hält, sich nicht mit solchem Kleinkram befassen.

Schönen Gruß

Hallo Dhalwim2,

du willst ein möglichst praktisches Beispiel, also versuche ich es mal.

Zuvor, Philosophie ist im Grunde die Basis der Wissenschaft, denn aus der Philosophie kommen die Ideen (falsche und brauchbare).

Die ersten Wissenschaftler waren Philosophen, genauer Naturphilosophen, wie z.B. Aristoteles. Der Legende nach legte er sich eines Tages in eine Badewanne und beobachtete, daß der Wasserpegel stieg, wenn er sich darin befand.

Das ist erstmal nur eine allgemeine Beobachtung. Um die genauer zu spezifizieren nimmt man sich ein Objekt, dessen Volumen sich mathematisch exakt berechnen läßt, wie ein Würfel.

Das Modell wäre also schon mal, daß das im Eimer befindliche Volumen um exakt den Wert steigt, den der eingetauchte Gegenstand besitzt.

Also 10 Liter Wasser in einen Eimer, dann einen Würfel mit 10 cm Kantenlänge, also 1000 cm³ = 1 Liter hinein und man stellt fest, daß der Pegel im Eimer von 10 auf 11 Liter gestiegen ist.

Jetzt muß man noch überprüfen, ob das Gewicht des Würfels eine Rolle spielt. Also wenn der erste Würfel aus Kupfer war, dann nimmt man danach einen Bleiwürfel mit 10 cm Kantenlänge und stellt fest, daß das Ergebnis identisch ist, nämlich 11 Liter.

Wäre noch zu überprüfen, ob die Form eine Rolle spielt. Nächster Versuch also mit einem Quader von z.B. 5 * 5 * 40 cm und wieder steigt der Inhalt des Eimers auf 11 Liter.

Damit hast du alles beisammen, um die Theorie aufzustellen, daß ein Volumen durch das verdrängte Wasser exakt meßbar ist und zwar völlig unabhängig von Form und spezifischem Gewicht des eingetauchten Objektes.

Was nun Aristoteles betrifft, so hatte der König der Stadt den Verdacht, daß er betrogen worden sei und daß ein angefertigter goldener Gegenstand nur zum Teil aus Gold bestände.

Den Gegenstand mußte Aristoteles deshalb nur noch wiegen, dann ins Wasser tauchen und das Volumen feststellen. Dann den gleichen Versuch mit einem berechenbaren Objekt (Würfel) aus Reingold. Damit hatte er das spezifische Gewicht von Gold und konnte sagen, ob die Krone auch aus reinem Gold, oder zu einem erheblichen Teil aus anderem Material bestand.

Ähnlich kannst du im Alltag bei allen möglichen Zusammenhängen vorgehen. Allerdings fängst du dann wieder in der Antike an und bist noch immer nicht in der Gegenwart angekommen, wenn du in Rente bist. Deshalb lernen wir das komprimiert in der Schule.

Im Alltag bietet sich die wissenschaftliche Methode an, wenn uns die (bereits erforschte) Lösung nicht einfällt oder wir sie nicht finden. Dabei ist aber immer zu beachten, daß die reine Idee noch nichts darüber aussagt, ob wir auch richtig liegen. Dazu sind ein paar Experimente, bzw. weitere Beobachtungen nötig. Ggf. muß die Idee (das Modell) dann verworfen oder modifiziert werden.

Schönen Gruß

PS: mir fällt gerade ein praktisches Beispiel aus dem Bereich Technologie ein.

Mein Vater war Maler und als Kind habe ich ihm mitunter geholfen. Ich fand es regelmäßig ätzend, daß man beim Tapezieren die Tapete umständlich mit einer Bürste einkleistern mußte und habe mir Gedanken gemacht, wie das besser gehen könne.

Die optimale Idee kam aber nicht von mir. Wenige Jahre später kam das inzwischen bekannte Gerät auf den Markt, bei dem eine Walze den Kleister auf die Tapete auftrug.

Im Gegensatz zu mir hatte jemand diesen Gedanken bis zum Ende durchdacht und ein alltagstaugliches und einfaches Gerät entwickelt.

Die Entfernung von UY Scuti ist ziemlich unsicher, nämlich 5000 +/- 1200 LJ.

Bei dieser Unsicherheit eine Geschwindigkeit bestimmen zu wollen dürfte einen noch wagere Wert ergeben.

Aber da sich die (meisten) Sterne der Spiralarme mit etwa gleicher (Winkel-)Geschwindigkeit bewegen (dadurch sind die Spiralarme stabil) und die Geschw. der Sonne (um das Zentrum) bei ziemlich genau 267 km/s liegt, würde ich diesen Wert +/- < 10 % für UY Scuti annehmen.