Wie konnte man aus der allgemeinen Relativitätstheorie ableiten, dass das Universum nicht statisch sein kann?

Hallo,

mir ist bewusst, dass ich hier keine sehr ausführliche Atwort bekommen werde, die alle meine Fragen beantwortet, jedoch würde ich es zu schätzen wissen, wenn dennoch jemand versuchen würde mir diese Frage so gut wie möglich zu beantworten.

Ich würde behaupten, dass mir die wichtigsten Aussagen der allgemeinen Realativitätstheorie bekannt sind (also vor allem die gekrümmte Raumzeit und dass die Zeit an massereichen Objekten kangsamer vergeht). ich verstehe jedoch nicht, wie diese Aussagen damit verbunden werden können, dass das Universum nicht statisch ist.

In dem Buch ,,Mit der Stringtheorie zum Urknall" von Jan Louis wurde geschrieben, dass die Einstein-Gleichungen (die die Metrik der Raumzeit in Anwesenheit von Materie angibt) auf den Kosmos als ganzes angewendet wurden (was ich auch nicht wirklich verstehe). Wenn man in dem Enegie- und Impustensor Tµv die Materieverteilung spezifiziert ist das Ergebnis laut dem Buch eine sich mit der Zeit verändernde Metrik, die einem expandierendem oder kontrahierendem Universum entspricht.

Die Einstein-Gleichungen an sich verstehe ich schon nicht wirklich. Gibt es irgendeine verständlichere Erklärung die mir die Verknüpfungen der ART mit einem nicht statischen Universum besser aufzeigen können?

(Sry, falls die Frage unverständlich gestellt wurde, ich hoffe, dass ihr mir trotzdem helfen könnt.)

Vielen Dank im Vorraus!

Schule, Universum, Astrophysik, Physik, Relativitätstheorie, Urknall, allgemeine Relativitätstheorie, Philosophie und Gesellschaft
Ist es möglich, dass sich Teilchen schneller als Lichtgeschwindigkeit bewegen?

Vor kurzem bin ich über etwas in einem Buch von Stephen Hawking (Einsteins Traum heißt das) gestoßen, was mich sehr gewundert hat. Mir ist natürlich klar, dass nach Einstein sich nichts schneller als Licht bewegen kann und auch diese Geschwindigkeit immer gleich bleibt. Ich würde sagen ich kenne mich in der Materie ein wenig aus, doch trotzdem fand ich das folgende Gedankenexperiment komisch (natürlich kann es sein, dass ich da irgendwas falsch verstanden habe) :

Aus der Unschärfenrelation folgt, dass man bei einem Teilchen nicht die Geschwindigkeit und den Ort genau definieren kann. Entweder weiß man über den genauen Ort oder die genaue Geschwindigkeit bescheid. Dem zufolge bedeutet das, dass man von einem Teilchen, das in ein Schwarzes Loch gezogen wurde -welches sehr, sehr klein ist - (was ja bei so "anfänglichen Schwarzen Löchern" der Fall sein kann), genau weiß, an welchen Ort es ist. Nämlich in dem Schwarzen Loch. Dem zufolge weiß man nicht genau über die Geschwindigkeit bescheid. Also theoretisch könnte diese ja auch über den festen (knapp) 300.000 km/s liegen oder?

Oder ist das einfach nicht möglich und ich habe etwas falsch verstanden? So begründete Hawking unter anderem (soweit ich das verstanden habe)auch, dass Schwarze Löcher auch Teilchen emittieren, da sie durch die Überlichtgeschwindigkeit dann der Fluchtgeschwindigkeit des Schwarzen Loches entfliehen können.

Natürlich sind das alles Theorien und ich bin mir nicht sicher darüber, aber es wäre schön mal eine andere Meinung dazu zu hören

Astronomie, Lichtgeschwindigkeit, Physik, Relativitätstheorie
Gravitation nach Einstein unendlich?

Hallo allerseits,

Ich befasse mich gerade mit der allgemeinen Relativitätstheorie, nachdem mich die spezielle Relativitätstheorie schon so erstaunt hat.

Einer der wohl wichtigsten Erkenntnisse dieser allgemeineren Theorie Einsteins für Systeme, die sich nun eben z.B. beschleunigt bewegen und keine perfekten Inertialsystem darstellen, ist ja die „neue“ Beschreibung der Gravitation. Diese ist ja mit Newtons Axiomen nicht vereinbar und erscheint aus heutiger Sicht dieses Phänomen besser und „realistischer“ zu beschreiben.

Nun zu meiner Frage. Laut Newton kann sich eine Gravitation mehr oder weniger unendlich schnell ausbreiten und die Gravitationskraft zweier Körper geht bis ins Unendliche (auch wenn diese dort extrem klein wird). Laut Einstein kann sich die Gravitation bzw. die Krümmung der Raumzeit ja maximal aber nur mit der Lichtgeschwindigkeit ausbreiten. Gilt diesbezüglich dann nach der allgemeinen Relativitätstheorie aber auch eine „unendliche“ Gravitation oder anders formuliert reicht die Krümmung der Raumzeit, die durch einen massereichen Körper (z.B. ein Planet), ebenfalls bis ins Unendliche und schwächt halt immer mehr ab? Wenn dies so wäre und man sich das Ganze graphisch im einfachsten Sinne veranschaulicht mit einem dreidimensionalen Raumzeitmodell, statt den eigentlichen 4 Dimensionen, würde dies dann bedeuten, dass es in unserem Universum eigentlich keine Stelle gibt, an der es keine Krümmung der Raumzeit gibt? Auch wenn diese Krümmung wie gesagt extrem klein wäre und man mal zunächst von Spezialfällen, wie Schwarzen Löchern absieht…

Ich hoffe meine Fragen sind verständlich. Falls ich etwas falsch verstanden habe oder ihr eine Antwort darauf habt, lasst es mich bitte wissen. Vielen Dank schon im Voraus!

LG

Schule, Astronomie, Einstein, Gravitation, Physik, Relativitätstheorie, Raumzeit, Philosophie und Gesellschaft
Woher weiß man dass das Universum 13 Milliarden Jahre alt ist?

Man sieht das Licht das vor 13 Milliarden Jahren entstanden ist und das macht man mit Standardkerzen im Universum durch die Rotverschiebung merkt man wie weit ein Objekt wohl ist.

Etwas was noch weiter entfernt ist sieht man nicht deswegen nimmt man an dass das Universum wohl da sein Ende hat...

Albert Einstein fragte sich wenn das Universum schon immer existiert hat und unendlich groß ist. Dann müssten wir unendlich viel Licht sehen können.

Aber wenn man Mal das so sieht das die Himmelskörper auch das Licht absorbieren also uns die Sicht bedecken. Dann kann nicht unendlich viel Licht bei uns ankommen. Und bei einer bestimmten Entfernung aus müsste es im Grunde immer ein Hindernis geben irgendetwas was unsere Sicht bedeckt.

Von daher weiß man doch garnicht wie alt das Universum wirklich ist. Wie wollen Wissenschaftler denn sehen wie es hinter dem Mond aussieht? Der Mond hindert das sich zu uns zu kommen. Die Sonne hindert und alle anderen hillmelskörper behindern die Sicht. Es gibt auch viele Sachen die selber kein Licht ausstrahlen wie schwarze Löcher oder Planeten.

Also müsste man logischer Weise irgendwann ein verschwommenes Bild sehen wenn man zuweit schaut.

Woher will man wissen dass das Universum dann ein Ende hat?

Natürlich geht man davon aus das alles Mal viel näher beieinander war und deswegen ein unendlich heißer Punkt existiert hat der dann explodiert ist. Und so war der Anfang. Aber woher will man wissen ob es tatsächlich ein Punkt war ?

Vielleicht gab es neben diesem Punkt auch ein Punkt . Und so wäre es dann kein Punkt sondern eine unendlich große Masse. Die vorher einfach kompakter war.

Aber selbst wenn man betrachtet das es ein Punkt war und alles Materie darin war. Entsteht ja an einem kritischen Punkt ein schwarzes Loch.

Und woher will man wissen wie sehr man Materie komprimieren kann ?

Wissenschaft, Universum, Welt, Astronomie, Forschung, Physik, Quantenphysik, Relativitätstheorie, Schwarzes Loch, Urknall, Urknalltheorie
Was ist eigentlich, zwischen dem, woraus Atome bestehen?

Wenn Materie aus Atomen besteht, und das Konzept das ist woraus die Welt besteht, dann müssten zwischen dem woraus Atome bestehen, Atome sein. Stimmt das so?

Aber was würde passieren, wenn man alle Atome anhalten könnte?

Das da?:

Würde das Universum um 99,999... % schrumpfen wenn gemessen würde wo alle Elektronen der Atome sind?

Oder wäre es so, dass zwischen den Elektronen etwas zum Vorschein kommen würde, was eben zwischen den Atomen ist.

Man kann ja leicht beweisen das die 99,99999% welche im Universum an Masse fehlen, eigentlich 100% sind.

1/3 = 0,333 …

+2/3 = +0,666 …

=0,999 ...

1/3+2/3 ist aber 3/3 was 1 oder 100% ist.

Ist das Higgsfeld das was die 99,99% sind?

Wenn ja, dann ist das Higgsfeld die reale Wirklichkeit und nicht wir.

Und das ist dann das wo Gott ist und wir eben die Illusion die glaubt echt zu sein.

Und wenn das so ist, dann ist unsere Fantasie ja gleichwertig real wie das was Wirklichkeit zu sein vorgibt oder ist.

Unsere Träume sind ja auch teil der Wirklichkeit, da wir in der Wirklichkeit sind und wir wirklich träumen, sind auch unsere Träume Wirklichkeit.

Und wenn das so ist, dann ist es so wie der Jesus sagt „Wer in der Fantasie seinen Bruder tötet, tötet seinen Bruder wirklich!“

Weil wenn wir eh nur Fantasie sind, erschaffen wir mit unserer Fantasie unendlich viele Paralleluniversen welche so frei von Materie sind und auch nicht, wie unser Universum.

Sollten wir dann nicht „Fantasieversum“ das da um uns nennen?

Dann ist das „Bin ich ein Mensch welcher träumt ein Schmetterling zu sein, oder, ein Schmetterling welcher träumt ein Mensch zu sein.“ Zitat: von einem Asiaten.

Schule, Träume, Wissenschaft, Universum, Philosophie, Physik, Relativitätstheorie, Philosophie und Gesellschaft
Gedankenexperiment-Garagenparadoxon (abgewandelt)?

Ich denke jeder wird schoneinmal von dem Gragenparadoxon gehört haben, einmal kurz zusammengefasst: Eine Garage (vorne und hinten ein Tor) ist 5 Meter lang und ein Auto 6 Meter, wenn dieses nun mit einer sehr hochen Geschwindigkeit in die Garage fährt, dann wäre das Auto so stark verkürzt (Längenkontraktion), sodass es möglich wäre kurzzeitig die Garagentore "gleichzeitig" zu schließen und dann wieder zu öffnen, damit das Auto durchfahren kann. Aus der Sicht des Fahrers würde die Garage ihm kürzer, jedoch nicht das Auto erscheinen, deshalb nimmt er die Situation anderes wahr. Der Fahrer fährt in die Garage ein, das Tor vor ihm schließt kurz, er fährt weiter, dann schließt das hintere Tor und er fährt durch.

Allerdings kann ich mir die Situation des Fahrers nicht erklären, wenn man das Experiment etwas abändert: Das Auto fährt wieder in die Garage sehr schnell ein, beide Tore schließen sich gleichzeitig, nun bremst aber das Auto vollständig in kurzer Zeit ab. Da die Tore geschlossen bleiben und das Auto größer ist, da es gebremst hat, demoliert es die Garagentore, nachdem sie geschlossen sind.

Wie sieht aber die Sicht des Fahrers aus? Ich kann mir es unter der Vorraussetzung nicht erklären, wenn man bedenkt, dass Jedes Tor zuerst geschlossen sein muss, bevor es zerstört wird und auch geschlossen bleibt.

Hat jemand eine Erklärung für mich?

Geschwindigkeit, Relativitätstheorie, Gedankenexperiment, Längenkontraktion, Auto und Motorrad
Relativitätstheorie von Einstein...Bezug auf das Weltall?

Hallo,

ich habe da neulich was gelesen, was ich nicht mehr aus dem Kopf kriege, da ich immernoch teils staune...

Es geht um den Planeten Kepler-452b. Ein sogenannter Exoplanet, der sich nicht in unserem Sonnensystem befindet. Es ist dennoch keine Unmöglichkeit diesen Planeten laut diesem Bericht zu erreichen:

https://www.n-tv.de/wissen/Flug-zu-Kepler-452b-ist-theoretisch-moeglich-article15586341.html

Jetzt das erstaunliche:

Man könnte den Planeten in gerade mal 8 Jahren Flugzeit erreichen...für denjigen, der sich auf dem Weg macht. In der Erde wären in dieser Zeit einfach mal 2800 Jahre vergangen!!! Das soll laut der Relativitätstheorie von Albert Einstein begründet werden, wo die vergangene Zeit abhängig von der Geschwindigkeit ist (Ich muss zugeben, dass ich mich mit der Relativitätstheorie nie beschäftigt habe).

Meine Frage:

Also möchte man mir klarmachen, dass jemand mit einem Flugobjekt durchs All (8 Jahre Reisezeit) zu einem anderen Planeten reisen kann und dann sagen wir mal ,aus welchen Gründen auch immer, wieder zurück zur Erde fliegt (Wieder 8 Jahre).

Dieser Mensch wäre nur 16 Jahre gealtert und kommt auf die Erde zurück und sieht die Erde 2800 Jahre später? Ist das nicht absolut absurd? Somit könnte man Menschen die Möglichkeit erschaffen, die Welt auch in 2800 Jahren zu sehen? O.o

Gruß

Gruß

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Warum fallen Feder und Hammer gleich schnell im Vakuum?

Hallo,

jeder kennt ja das typische Beispiel, dass im Vakuum eine Feder genauso schnell fällt wie ein Hammer, da kein Luftwiederstand vorhanden ist. Ist ja alles soweit schön und gut.

Aber eine Sache frage ich mich immer:

Müsste nicht eigentlich die Feder schneller fallen als der Hammer? Denn die Feder hat ja weniger Masse als der Hammer. Der Hammer würde der Masse der Erde nämlich näher kommen als es die Feder tut. Und Massen, die sich ähnlich sind haben ja auch nicht so eine starke Gravitation zu einander.

Hier ein Beispiel:

Auf dem Mond falle ich langsamer, da die Gravitation dort geringer ist. Das liegt daran, dass ich der Masse des Mondes näher komme. Die Erde wiederum ist viel größer als der Mond. Der Erde komme ich also nicht so nah mit meiner Masse wie beim Mond. Also falle ich dort auch schneller runter.

Mir ist natürlich klar, dass der Unterschied der Masse vom Hammer und der Feder bezogen auf die Erde ein Witz ist. Hier kommt es auf astronomisch kleine Werte an. Aber müsste dann die Feder in der Theorie nicht ein paar millionstel Sekunden (oder noch weniger) früher auf der Erde ankommen als der Hammer?

Weil wenn wir statt dem Hammer sagen wir den Mond nehmen würden, ist es doch klar, dass der Mond nicht ansatzweise so schnell auf die Erde wie die Feder fliegen würde, oder!? Und im Grunde verkörpert der Mond doch das selbe Prinzip wie der Hammer(also in diesem Beispiel natürlich): die Masse ist mehr, als die der Feder!

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