Verbogene Raumzeit

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rolli

  • Gast
Verbogene Raumzeit
« am: 15. April 2007, 12:46:12 »
Ja ein neuer Thread, da wir dieses Thema noch nicht genau unter die Lupe genommen haben:

Zitat:
VERBOGENE RAUMZEIT

Satelliten-Messung gibt Einstein Recht

Die Schwerkraft ist nichts weiter als die Krümmung von Raum und Zeit: Mit dieser Theorie hat Albert Einstein vor fast 100 Jahren die Physik revolutioniert. Jetzt hat ein sündhaft teurer Nasa-Satellit die letzten Zweifel ausgeräumt: Krümmung und Verwirbelung der Raumzeit sind real. [...]

Quelle:

http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/0,1518,druck-477292,00.html

Und wieder ein Steinchen mehr in unserem provisorischem "Wissen" !

 :)
« Letzte Änderung: 21. April 2009, 20:09:54 von pikarl »

SchwarzeMaterie

  • Gast
Re: Verbogene Raumzeit
« Antwort #1 am: 15. April 2007, 13:25:32 »
Hallo Rolli,

wirklich sehr interessant.
Somit sich A.Einsteins Theorie nun noch mehr Manifestiert hat.

Was aber weiterhin offen bleibt und ebenso interessant ist (jedenfalls für mich), ist mehr darüber zu erfahren in welcher Raumzeit Masse eingebettet ist und ob diese sogar eine Konstante ist. Raumzeit und Masse sind ja eigentlich zwei Seiten einer Medaille, wobei ohne Masse es keine Raumzeit, es uns nicht gäbe und ohne Raumzeit bestimmt auch keine Masse, keine Raumkrümmung.




Gruß
Thomas

rolli

  • Gast
Raumkrümmung..
« Antwort #2 am: 18. April 2007, 15:34:38 »
durch die Erde

Einstein hatte richtig gerechnet, jeder grosse Körper (Planet, Sonne) krümmt den Raum.

Zusatzinformation:

Zitat:  
GRAVITY PROBE B

Sonde misst Raumkrümmung durch Erde
von Stefan Deiters


Vor fast genau drei Jahren startete mit Gravity Probe B eine Sonde, mit der zwei zentrale Aussagen von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie überprüft werden sollten. Die Auswertung der Daten erwies sich als komplizierter als zunächst gedacht, doch jetzt legten Wissenschaftler erste Ergebnisse vor: Die Krümmung des Raums konnte mit einer Genauigkeit von einem Prozent nachgewiesen werden. Noch genauere Resultate sollen bis zum Jahresende vorliegen.  

Gravity Probe B hat die Krümmung des Raums durch die Erde mit einer Genauigkeit von einem Prozent nachgewiesen.  Bild: Stanford University

Lange hatte man auf die Ergebnisse gewartet, doch am Wochenende war es endlich so weit: Francis Everitt von der amerikanischen Stanford University berichtete auf einer Tagung der American Physical Society über erste Resultate der Mission Gravity Probe B. Die Sonde war am 20. April 2004 gestartet und hatte nur den einen Zweck, zwei zentrale Vorhersagen von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie mit bislang unerreichter Genauigkeit zu überprüfen (astronews.com berichtete).

Mit Hilfe von extrem genauen Kreiseln an Bord wollte das Team von Gravity Probe B zwei fundamentale Effekte von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie messen: Zum einen die geodätische Präzession (auch als de-Sitter-Effekt bekannt), der die Krümmung des Raums durch die Masse der Erde beschreibt, zum anderen den Frame-Dragging Effekt (oder auch Lense-Thirring-Effekt), der durch die Verdrillung der lokalen Raumzeit durch die rotierende Masse der Erde entsteht.

Beide Effekte sollten einen Einfluss auf die Drehachsen der Kreisel an Bord von Gravity Probe B haben: Durch den geodätischen Effekt müsste sich die Lage der Kreiselachsen im Laufe eines Jahres um 6,606 Bogensekunden verändern, durch die Frame-Dragging Effekt um 0,039 Bogensekunden - letzteres entspricht etwa der Breite eines menschlichen Haares aus einer Entfernung von rund 400 Metern betrachtet. Eine Bogensekunde ist der 3600. Teil eines Winkelgrads.

Gravity Probe B hat nach dem Start vor drei Jahren und einer viermonatigen Kalibrierungsphase ab August 2004 innerhalb von 50 Wochen mehr als ein Terabyte an Daten geliefert. Anschließend machte sich das Missionsteam an die deren Auswertung. Diese stellte sich allerdings als komplizierter heraus als ursprünglich gedacht: Obwohl man versucht hatte, sämtliche Faktoren, die zu einer Beeinflussung der Messwerte führen könnten, schon bei der Konstruktion vermeiden, stellte sich heraus, dass elektrostatische Aufladungen an Teilen der Kreisel zu geringen Messfehlern führten. Diese Fehler stehen aber - zum Glück für die Forscher - in einem eindeutigen Zusammenhang mit der Kreiseldrehachse und der Symmetrieachse der Sonde, so dass man die Fehler aus den Daten herausrechnen kann, ohne die relativistischen Effekte zu verwischen.

Trotzdem ist große Sorgfalt nötig: Die Effekte der elektrostatischen Aufladungen auf die Drehachsen der Kreisel mussten zunächst gründlich untersucht, theoretisch verstanden und im Experiment überprüft werden. Erst dann konnte man diese Störungen aus den Daten herausrechnen und nach den eigentlich gesuchten relativistischen Effekten fahnden. Dieses Vorgehen hat die Auswertung der Daten um mehr als ein Jahr verzögert und dauert immer noch an, so dass endgültige Ergebnisse erst im Dezember vorliegen werden.

So konnten die Wissenschaftler auf der Konferenz zunächst nur berichten, dass man die geodätische Präzession, also die Krümmung des Raums durch die Masse der Erde, nur mit einer Genauigkeit von einem Prozent hat nachweisen können. Den 170-mal kleineren Frame-Dragging-Effekt hat man in den vorläufigen Daten noch nicht entdeckt. "Wir brauchen noch rund acht Monate mehr an Datenanalyse, um wirklich die volle Genauigkeit der Instrumente ausschöpfen zu können", so William Bencze, Gravity Probe B-Programmmanager. "Erst dann werden wir die Ungenauigkeiten in den Daten von jetzt 0,1 bis 0,05 Bogensekunden pro Jahr auf die angestrebte Genauigkeit von mehr 0,005 Bogensekunden pro Jahr verbessert haben."

Es bleibt also noch einige Zeit spannend. Für das Team hinter dem Gravity Probe B-Experiment dürften die acht Monate bis Dezember allerdings kaum ins Gewicht fallen: Gravity Probe B wurde bereits 1959 vorgeschlagen und wird von der NASA seit 1964 finanziert. Damit ist es das am längsten laufende Forschungsprogramm bei der NASA und der Stanford University. Und auch wenn im Dezember das endgültige Ergebnis vorliegt, rät Francis Everitt zur Vorsicht: "Wenn man die Nachrichten bekommt, die man hören wollte, sollte man immer besonders kritisch sein."

Zitatende

Quelle:
 
http://www.astronews.com/news/artikel/2007/04/0704-012p.html

 :o

Na ja, doppelt gemoppelt ist besser als gar nicht, oder ?
« Letzte Änderung: 18. April 2007, 15:40:05 von rolli »

H.J.Kemm

  • Gast
Re: Verbogene Raumzeit
« Antwort #3 am: 18. April 2007, 15:47:18 »
Moin,

hierzu gibt es auch einen Beitrag von Karl Urban im Raumfahrer.net Portal: http://www.raumfahrer.net/news/astronomie/18042007093934.shtml

Jerry

rolli

  • Gast
Re: Verbogene Raumzeit
« Antwort #4 am: 18. April 2007, 16:30:23 »
Jau !

Da gibts so ne schöne Graphik:


GP-B und die Raumzeit, die durch die Erdmasse minimal verzerrt wird in einer Modelldarstellung
(Bild: Bildquelle)

Danke Jerry und Karl Urban

 :)
« Letzte Änderung: 18. April 2007, 16:31:05 von rolli »

SchwarzeMaterie

  • Gast
Re: Verbogene Raumzeit
« Antwort #5 am: 19. April 2007, 09:34:50 »
Hallo Rolli,

erst einmal auch von mir vielen Dank für die ausführliche Berichterstattung an Dich, Jerry und Karl Urban.


Das Phänomen der Raumkrümmung ist ein wirklich interessantes Thema, worüber ich an dieser Stelle noch etwas erwähnen möchte.
Dabei geht es um die erstmals auf die Theorie das Raumzeit um eine Masse gekrümmt ist basierende Erkenntnis der Sonnenfinsternis vom 29. Mai 1919.

Vor Kurzem wurde mir eine Animation zugespielt die diese Theorie in 2 Dimensionale Weise veranschaulicht. Dabei ist mir folgendes aufgefallen.

1. Die Lichtwege der Sterne haben sich durch die Sonnenfinsternis verändert, allerdings nicht in der Weise wie sie es eigentlich müssten wenn jede Masse in 3. Dimensionaler Weise wie ein Trichter auf andere Masse wirkt.
In dieser Animation fiel das Licht nicht in diesen imaginären Trichter, sondern bog sich um die Sonne. Diese Veranschaulichung dürfte ja allgemein bekannt sein?
Das Problem das mir dabei aufgefallen ist, ist das, das der Lichtweg der hinter der Sonne stehenden Sterne durch die Schwerkraft der Sonne eigentlich zur Sonne fallen müsste und sich der Lichtweg dadurch um einiges verlängert, stattdessen wurde aber dargestellt das das Licht sich um die Sonne bog.
Dies wäre doch allerdings nur möglich wenn die Sonne eine abstoßende Kraft auf das Licht der hinter der Sonne stehenden Sterne ausübte, tut sie doch aber leider nicht und wenn doch auf welche Weise(?).
Gerne stelle ich diese Veranschaulichung auch bereit, falls diese nicht bekannt ist.

Vielleicht kann man ja hier noch etwas mehr darüber diskutieren?


Grüße
Thomas
« Letzte Änderung: 19. April 2007, 09:40:07 von SchwarzeMaterie »

rolli

  • Gast
Re: Verbogene Raumzeit
« Antwort #6 am: 20. April 2007, 17:31:46 »
Hallo Thomas

ich habe jetzt genug gegrübelt über deine Frage. So spontan kann ich dein Beispiel nur mit der Geschwindigkeit des Lichts erklären:
Wenn ein Lichtstrahl (Licht-Quanten) mit 300000 Km/sek auf unsere Sonne zufliegt passiert folgendes:
Der Strahl "fliesst" auf der Raum-zeit-Linie (Krümmung) um die Sonne, da deren Gravitation es nicht zulässt, von dem Lichtstrahl direkt getroffen zu werden. Ausserdem werden durch die eigene, enorme Austrahlung von Lichtquanten die fremden Quanten abgelenkt  (hu,hu, da bin ich jetzt auf Glatteis..).

OK.
Ich gebe zu, das ist eine völlig persönliche Meinung von mir. Hat überhaupt keinen Anspruch auf Richtigkeit.
Aber könnte es so sein ?

*Grübel, grübel*

PS.
Im Ernst: Ich weiss es nicht

 :(

Re: Verbogene Raumzeit
« Antwort #7 am: 20. April 2007, 18:29:05 »
Zitat
... Das Problem das mir dabei aufgefallen ist, ist das, das der Lichtweg der hinter der Sonne stehenden Sterne durch die Schwerkraft der Sonne eigentlich zur Sonne fallen müsste und sich der Lichtweg dadurch um einiges verlängert, stattdessen wurde aber dargestellt das das Licht sich um die Sonne bog.
Dies wäre doch allerdings nur möglich wenn die Sonne eine abstoßende Kraft auf das Licht der hinter der Sonne stehenden Sterne ausübte, tut sie doch aber leider nicht und wenn doch auf welche Weise(?). ...
Natürlich fällt das Photon, daß von dem hinter der Sonne stehenden Stern genau in Richtung Sonne fliegt, genau auf die Sonne und wird von uns nicht gesehen. Nun sendet aber so ein Stern seine Photonen üblicherweise nicht nur in Richtung Sonne sondern in alle Richtungen aus. Also auch knapp an der Sonne vorbei und dann geradeaus auch an uns vorbei und wir würden diesen Stern dann nicht sehen. Aber durch die Anziehungskraft der Sonne werden diese normalerweise an uns vorbei sausenden Photonen abgelenkt und wir können den Stern sehen.

Fazit: Das Licht eines Sterns breitet sich in alle Richtungen aus und nur ein ganz kleiner Teil schafft es -- zum Teil auf Umwegen -- bis zu uns. Das ist des Rätsels Lösung.


Gruß
Peter

rolli

  • Gast
Re: Verbogene Raumzeit
« Antwort #8 am: 20. April 2007, 19:59:41 »
Hi Peter

Zitat
Das ist des Rätsels Lösung.

Joo, tönt gut, passt und hat Luft.

Danke für deine Erklärung, jetzt hoffen wir hier nur alle bibbernd und zähneklappernd, dass das alles stimmt...

 ;D


andi

  • Gast
Re: Verbogene Raumzeit
« Antwort #9 am: 21. April 2007, 10:52:42 »
Hallo
Bin der Meinung das es stimmt. Peter hat Recht.
« Letzte Änderung: 21. April 2007, 11:27:54 von rolli »

SchwarzeMaterie

  • Gast
Re: Verbogene Raumzeit
« Antwort #10 am: 21. April 2007, 20:37:21 »
Hallo zusammen!

Von Sonnenschein zurück zur Raumkrümmung. :)
Selbstverständlich habe ich auch genügend Gesprächsstoff mitgebracht, aber nicht nur das , denn auch Bilder und Animationen hab ich in der Tasche.

Wollen wir doch darauf nicht lange warten lassen, hier also erstmal Bilder und Animationen:
http://www.staff.uni-mainz.de/koepke/VortragEinstein-Dateien/slide0001_image115.jpg
http://thomas-klasmeier.de/video.htm

Hier lassen sich die Lichtwege der entfernten Sterne verdeutlichen.
Wie man jedoch unverkennbar sehen kann auf 2dimensionaler Ebene.
Soweit so gut, oder steckt in diesen Bildern vielleicht doch noch mehr als man auf den ersten Blick erkennen kann?

In der Schule lernen wir zwar das die Krümmung durch die Masse entsteht, nur was damit genau gemeint ist wüsste der gute Herr A.Einstein wohl selbst am besten.
Nun, was passiert denn da nun eigentlich wenn man sagt Masse krümmt die Raumzeit?
Wir wissen ja das Zeit in der Nähe von schweren Massen zum Mittelpunkt hin gemächlicher gehen und dies sogar auch bei der GPS Technik berücksichtigt werden muss.
Was genau passiert denn da nun eigentlich im Zentrum der Sonne, oder einer Masse?

Vielleicht kann ja durch diese Darstellung mehr darüber ausgesagt werden:
http://thomas-klasmeier.de/kruemmungUEvS.htm

Wie auch hier unschwer zu erkennen ist, wird die Raumzeit um die Erde gebogen, bzw. der Raum wird größer. Wie genau sollte das den überhaupt zu verstehen sein, das sich der Rum vergrößert?
Dazu müsste es doch eine präzisere Erklärung geben als die die man in der Schule erhält, das Masse die Raumzeit krümmt. Was genau passiert denn da nun, was hat das mit der Krümmung auf sich und warum ist der Stern nur zu sehen wenn eine Sonnenfinsternis entsteht, was hat die Sonnenfinsternis mit der Krümmung und dem Lichtweg zu tun?
Hatte die Raumkrümmung vom Mond eigentlich auch Einfluss auf den Lichtweg?

Wer, wie, Was...Wieso weshalb warum?
Da lässt sich doch mit Sicherheit noch viel viel mehr zu sagen als den üblichen Einzeiler!

Auf spannende Antworten wartend grüsst der fragende und sich wundernde...
Thomas  ;)
« Letzte Änderung: 21. April 2007, 20:45:28 von SchwarzeMaterie »

rolli

  • Gast
Re: Verbogene Raumzeit
« Antwort #11 am: 21. April 2007, 21:33:13 »
Hi Thomas

das habe ich befürchtet:

http://thomas-klasmeier.de/video.htm

Dann hat eben Peter doch nicht recht: Das Licht eines Sterns hinter der Sonne wird eben doch gekrümmt und nicht angezogen von der Sonne.
Denn, nicht wahr, auf millionen von Lichtjahren kann sich ja eine "Streuung" wie von Peter beschrieben eigentlich nicht auswirken ...?!

Gut, ich bin nur Mod und kein Experte, aber interessieren täte es mich schon..

 :o

SchwarzeMaterie

  • Gast
Re: Verbogene Raumzeit
« Antwort #12 am: 22. April 2007, 10:43:17 »
Hallo,

Also, der Lichtweg für den Beobachter: In diesem Fall von Arthur Stanley Eddington, der die Sonnenfinsternis am 29. Mai 1919 von der Vulkaninsel Principe im Golf von Guinea in Westafrika beobachtet,

Lichtstreuung kann sich in die Unendlichen weiten des Kosmos erstrecken, für den Beobachter kommt allerdings immer nur ein bestimmter Ort in Frage von dem eine Messung durchgeführt werden kann aus der sich ein brauchbares Ergebnis herleiten lässt, (in der Quantenphysik kann der zu erwartende Ort von einem Lichtteilchen nie genau vorhergesagt werden, da dieser immer zufällig sein wird. Man kann nur feststellen ob es an diesem zu erwartenden Ort war oder nicht, daraus lässt sich zwar eine Statistik errechnen wie hoch die Wahrscheinlichkeit ist das man ein Teilchen wo findet, die Wahrscheinlichkeit ist aber immer gering. Die Unsicherheit ist also immer größer.)



Gruß
Thomas

rolli

  • Gast
Re: Verbogene Raumzeit
« Antwort #13 am: 22. April 2007, 11:22:12 »
Joo, sehr schön,
und was wir auch nicht berücksichtigt haben ist die Bewegung.

Die Erde kreist ja bekanntlich um die Sonne, also kann man von hier aus jedes Objekt "hinter" der Sonne in kürzester Zeit sehen.
Und da sich alles bewegt, ist das Beispiel von Licht "hinter" der Sonne gar nicht wichtig.
Dass die Lichtstrahlen von der Sonne abgebogen werden, ist ja wohl bewiesen.

Jetzt bleibt noch die Frage offen: Stürzen Lichtquanten eines anders Sterns auch IN die Sonne, oder werden sie generell abgelenkt ?

Das ist ja hier auch die ursprüngliche Frage


SchwarzeMaterie

  • Gast
Re: Verbogene Raumzeit
« Antwort #14 am: 22. April 2007, 11:57:47 »
Hallo Rolli,

das Licht muss ja den Trichterwänden folgen.
Bei deiner Frage über Lichtquanten würde ich annehmen das diese mit großer Wahrscheinlichkeit auch auf die Sonnenoberfläche fallen, jedoch im Bad mit anderen Teilchen wechselwirken bzw. ständig abgestoßen werden und dadurch eigentlich gar nicht mehr genau gesagt werden kann was denn da nun von dem Stern alles an Teilchen zum Beobachter kommt.
Quanteninformationen verteilen sich ja ständig in eine nicht vorhersehbare Richtung, nicht wie bei einer Pistolenkugel, dessen Weg hat ja für den Beobachter immer nur eine bestimmte Richtung (es wäre ja schlimm wenn diese sich genauso wie Quanteninformationen verhalten würde, immer dem Zufall :o).

Quanteninformationen (Geschwindigkeit und Ort) lassen sich nur mit Wahrscheinlichkeit vorhersagen, dazu müssen allerdings mehrere Messungen vorgenommen werden. Eine einzelne Messung eines Teilchen ist in der Quantenphysik ohne Bedeutung.


Was jedoch wirklich interessant wäre ist die Frage ob die Lichtteilchen anderer Herkunft mit unserer Sonne auch wechselwirken und ob in dem beobachtbaren Licht auch Informationen von der Sonne enthalten sind?


Fragende Grüße
Thomas
 ;)
« Letzte Änderung: 22. April 2007, 11:58:27 von SchwarzeMaterie »

hp6300

  • Gast
Re: Verbogene Raumzeit
« Antwort #15 am: 13. Dezember 2015, 10:42:21 »
Was ist Raum ?

GG

  • Gast
Re: Verbogene Raumzeit
« Antwort #16 am: 13. Dezember 2015, 10:50:26 »
Das geht ins Philosophische. ;)

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

Offline rok

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Re: Verbogene Raumzeit
« Antwort #17 am: 13. Dezember 2015, 16:03:26 »
... oder auch ins Physikalische (?):

https://de.wikipedia.org/wiki/Raum_%28Physik%29

*

Offline Pham

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Re: Verbogene Raumzeit
« Antwort #18 am: 14. Dezember 2015, 11:08:22 »
"Was ist Raum?" hat eine ähnliche Qualität wie die Frage "Was ist Zeit?".
Man glaubt zu wissen was es ist, bis man mit der Frage konkret konkret konfrontiert ist und eine Antwort formulieren möchte.

Raum ist kein Ding, aber zu sagen "Es ist eine Eigenschaft." wirft natürlich die nächste Frage auf "Eigenschaft von was?"
Eigenschaft unseres Universum wirkt zu kurz gegriffen, da nach unserem ungeprüften Verständnis das Universum eben ein "Raum mit allem was darin ist und damit passiert". Damit wäre es wieder ein Ding und wir würden das Ergenbis in die Voraussetzung nehmen.
Ein descartes´sches Dilemma: "Ich denke also bin ich" - der zu beweisende Umstand wird vorausgesetzt: "Ich"!

Hui ... nun wird´s doch füllosofisch.  :D
Müssten wir allein dem gesunden Menschenverstand vertrauen, so wäre die Welt noch immer eine Scheibe.

Re: Verbogene Raumzeit
« Antwort #19 am: 21. Dezember 2015, 07:00:14 »
...

Ein descartes´sches Dilemma: "Ich denke also bin ich" - der zu beweisende Umstand wird vorausgesetzt: "Ich"!

Hui ... nun wird´s doch füllosofisch.  :D

Wobei man bei Descartes sagen muss, dass das "ich" quasi immanent und selbsterkennend erlebt wird ... in sich real wird. Das ist so was wie ein Axiom der Existenz ... nicht weiter zu begründen/ergründen, und im Erleben durch sich selbst wahr.
Dadurch weiß aber nur ich, dass ich bin ... keine Ahnung, ob du da drüben eine Einbildung bist ;). Ich weiß auch nur, dass ich bin (denkend existiere), aber nicht was ich bin oder was ich denke.


Nur gut, damit sind wir doch etwas jenseits der Astrophysik ... :)
\\   //    Grüße
 \\ ///    Daniel

"We are following you ... but not on twitter." (Futurama)

*

Offline Pham

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Re: Verbogene Raumzeit
« Antwort #20 am: 22. Dezember 2015, 09:44:35 »
...


Nur gut, damit sind wir doch etwas jenseits der Astrophysik ... :)
Nur auf den ersten Blick, denn dieses "Ich" und das momentum der Selbsterkenntnis, gilt ja insofern auch für das Universum an sich. Wir sind nicht vom Universum trennbar, nicht daraus hervorgegangen sonder Teil davon und somit in der genannten Konsequenz quasi ein sich selbst erkennendes Unviersum.

Das aber weiter zu denken, würde wirklich den Rahmen des Threads sprengen. Wohl den Rahmen eines jeden Threads.  ;)
Müssten wir allein dem gesunden Menschenverstand vertrauen, so wäre die Welt noch immer eine Scheibe.