08-08-2010, 18:26
Lieber Al-Haitam!
Was du zutreffend beschreibst, ist die Relativität von Zeit und Raum; d. h. Zeit ist, was unsere 'Uhren' messen (nicht nur die Erddrehung, sondern jede Veränderung!) und der Raum wird durch die Massenverteilung aufgespannt.
Ferner ist zutreffend, dass der mit Massen erfüllte Raum tatsächlich riesengroß ist, so groß, dass man ihn in Milliarden von Lichtjahren misst - ungefähr 50 Mrd. Lichtjahre -, um sich nicht im Schreiben von Nullen zu verlieren. In der Tat weiß niemand so ganz genau wie groß dieses Universum tatsächlich ist, und das behauptet auch niemand. Im Augenblick können unsere Teleskop-Arrays etwa 14,3 Mrd. Lichtjahre weit gucken. Dort sieht man Objekte, die sehr jungen Sternsystemen entsprechen. (Lassen wir mal die Schlussfolgerungen dazu außen vor.)
Nur, was du über "die Physiker" (genauer die Kosmologen) schreibst, trifft eben gerade nicht zu! Der Kosmologie ist vollkommen klar, dass die Raumzeit nur existiert relativ zu Masse und Strahlung. Du scheinst nur nicht zu wissen, was eine Metrik ist.
Du kannst drei Sterne anpeilen, sagen wir Sonne, Beteigeuze und Antares. Diese drei "Punkte" bilden ein räumliches Dreieck, das man ganz manierlich und relativ genau vermessen kann, weil ihre Punkte nicht allzu weit auseinander liegen. Ein solch großes Dreieck verrät die Metrik des Raumes, indem man z. B. die Winkelsumme zwischen den Dreiecksseiten bestimmt. Auf der Erde ist beispielsweise diese Winkelsumme irgendwelcher Punkte, nimm drei weit auseinander schwimmende Schiffe, immer größer als 180°. Daraus kann man schließen, dass die Erde ein konvexer Körper sein muss.
In ähnlicher Weise kann man aus dem räumlichen Dreieck von vorhin auf die Metrik des Raumes schließen. Und in der Tat ist es so, dass bei einem Punkt, der nahe an einer großen Masse liegt, und zwei anderen, die Winkelsumme abermals größer als 180° ist, erkennbar daran, dass sich am Sonnenrand die Sterne verschieben, wenn die Sonne zwischen uns und ihnen vorbei zieht - sichtbar natürlich nur bei einer totalen Sonnenfinsternis. Aber diese Ergebnisse sind überraschend eindeutig. Man findet sie übrigens auch, wenn sich eine ganze Galaxie zwischen uns und weiter entfernt liegenden astronomischen Objekten befindet (Stichwort: Einsteinring).
Also: Die Metrik wölbt sich in der Nähe großer Massen anders, als wenn ich ein "normales" räumliches Dreieck vermesse (im Beispiel das Erstgenannte). Vielleicht ist einfach der Ausdruck "der Raum wird gekrümmt" nur ungeschickt gewählt. Gemeint ist die Metrik. Im Übrigen würden unsere Navis ohne diese "einsteinsche Metrik" viele hundert Meter vom Ziel entfernt ankommen oder die Straßen, Kreuzungen und Abbiegungepunkte erst gar nicht finden. Denn auch die Satelliten und Funkwellen "spüren" die veränderte Metrik um unsere Erdmasse herum.
Also, die in Massennähe veränderte Metrik (Kurzname: gekrümmter Raum) ist eine ganz praktische, alltägliche Tatsache, die zu ignorieren z. B. unsere Navis "blind" machen würde.
Schwieriger zu erklären ist die zeitliche Metrik. Denn die hängt damit zusammen, dass die Lichtgeschwindigkeit, gleichgültig wie, wann, wo, bei welchen Bewegungs- und Gravitationszuständen man sie misst, eine Konstante ist. Folglich kann für große Geschwindigkeiten die Addition dieser nicht richtig sein: Zwei Raumschiffe, die sich beide mit mehr als der Hälfte der Lichtgeschwindigkeit in Bezug auf die Erde aufeinander zu bewegen, würden sich ja mit mehr als Lichtgeschwindigkeit relativ zueinander bewegen. Das ist aber das, was man gerade nicht misst. Stattdessen bewegen sie sich auch nur mit Lichtgeschwindigkeit oder etwas weniger aufeinander zu. Da sich an ihrer Distanz nichts ändert, bleibt als einzige Variable die Zeit. Diese verlängert sich gerade so, dass geflogene Strecke dividiert durch dazu erforderliche Zeit ein bisschen kleiner bleibt, als die Lichtgeschwindigkeit. Übrigens auch eine Tatsache, die man an schnellen, extrem kurzlebigen Teilchen aus dem Zusammenprall des Sonnenwindes mit der oberen Atmosphäre direkt messen kann.
Es sind also nicht "die Physiker", welche hier irgend etwas glauben machen wollen, sondern praktische Erfahrungen, die man nicht beiseite schieben kann.
Was du zutreffend beschreibst, ist die Relativität von Zeit und Raum; d. h. Zeit ist, was unsere 'Uhren' messen (nicht nur die Erddrehung, sondern jede Veränderung!) und der Raum wird durch die Massenverteilung aufgespannt.
Ferner ist zutreffend, dass der mit Massen erfüllte Raum tatsächlich riesengroß ist, so groß, dass man ihn in Milliarden von Lichtjahren misst - ungefähr 50 Mrd. Lichtjahre -, um sich nicht im Schreiben von Nullen zu verlieren. In der Tat weiß niemand so ganz genau wie groß dieses Universum tatsächlich ist, und das behauptet auch niemand. Im Augenblick können unsere Teleskop-Arrays etwa 14,3 Mrd. Lichtjahre weit gucken. Dort sieht man Objekte, die sehr jungen Sternsystemen entsprechen. (Lassen wir mal die Schlussfolgerungen dazu außen vor.)
Nur, was du über "die Physiker" (genauer die Kosmologen) schreibst, trifft eben gerade nicht zu! Der Kosmologie ist vollkommen klar, dass die Raumzeit nur existiert relativ zu Masse und Strahlung. Du scheinst nur nicht zu wissen, was eine Metrik ist.
Du kannst drei Sterne anpeilen, sagen wir Sonne, Beteigeuze und Antares. Diese drei "Punkte" bilden ein räumliches Dreieck, das man ganz manierlich und relativ genau vermessen kann, weil ihre Punkte nicht allzu weit auseinander liegen. Ein solch großes Dreieck verrät die Metrik des Raumes, indem man z. B. die Winkelsumme zwischen den Dreiecksseiten bestimmt. Auf der Erde ist beispielsweise diese Winkelsumme irgendwelcher Punkte, nimm drei weit auseinander schwimmende Schiffe, immer größer als 180°. Daraus kann man schließen, dass die Erde ein konvexer Körper sein muss.
In ähnlicher Weise kann man aus dem räumlichen Dreieck von vorhin auf die Metrik des Raumes schließen. Und in der Tat ist es so, dass bei einem Punkt, der nahe an einer großen Masse liegt, und zwei anderen, die Winkelsumme abermals größer als 180° ist, erkennbar daran, dass sich am Sonnenrand die Sterne verschieben, wenn die Sonne zwischen uns und ihnen vorbei zieht - sichtbar natürlich nur bei einer totalen Sonnenfinsternis. Aber diese Ergebnisse sind überraschend eindeutig. Man findet sie übrigens auch, wenn sich eine ganze Galaxie zwischen uns und weiter entfernt liegenden astronomischen Objekten befindet (Stichwort: Einsteinring).
Also: Die Metrik wölbt sich in der Nähe großer Massen anders, als wenn ich ein "normales" räumliches Dreieck vermesse (im Beispiel das Erstgenannte). Vielleicht ist einfach der Ausdruck "der Raum wird gekrümmt" nur ungeschickt gewählt. Gemeint ist die Metrik. Im Übrigen würden unsere Navis ohne diese "einsteinsche Metrik" viele hundert Meter vom Ziel entfernt ankommen oder die Straßen, Kreuzungen und Abbiegungepunkte erst gar nicht finden. Denn auch die Satelliten und Funkwellen "spüren" die veränderte Metrik um unsere Erdmasse herum.
Also, die in Massennähe veränderte Metrik (Kurzname: gekrümmter Raum) ist eine ganz praktische, alltägliche Tatsache, die zu ignorieren z. B. unsere Navis "blind" machen würde.
Schwieriger zu erklären ist die zeitliche Metrik. Denn die hängt damit zusammen, dass die Lichtgeschwindigkeit, gleichgültig wie, wann, wo, bei welchen Bewegungs- und Gravitationszuständen man sie misst, eine Konstante ist. Folglich kann für große Geschwindigkeiten die Addition dieser nicht richtig sein: Zwei Raumschiffe, die sich beide mit mehr als der Hälfte der Lichtgeschwindigkeit in Bezug auf die Erde aufeinander zu bewegen, würden sich ja mit mehr als Lichtgeschwindigkeit relativ zueinander bewegen. Das ist aber das, was man gerade nicht misst. Stattdessen bewegen sie sich auch nur mit Lichtgeschwindigkeit oder etwas weniger aufeinander zu. Da sich an ihrer Distanz nichts ändert, bleibt als einzige Variable die Zeit. Diese verlängert sich gerade so, dass geflogene Strecke dividiert durch dazu erforderliche Zeit ein bisschen kleiner bleibt, als die Lichtgeschwindigkeit. Übrigens auch eine Tatsache, die man an schnellen, extrem kurzlebigen Teilchen aus dem Zusammenprall des Sonnenwindes mit der oberen Atmosphäre direkt messen kann.
Es sind also nicht "die Physiker", welche hier irgend etwas glauben machen wollen, sondern praktische Erfahrungen, die man nicht beiseite schieben kann.
Mit freundlichen Grüßen
Ekkard
Ekkard