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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Wie verhält es sich mit der Zeit in einem schwarzen Loch?



Sternenfänger
20.04.2006, 12:19
In Stephen Hawkings Universum in der Nussschale steht dazu, dass Hawking und Penrose bewiesen haben, dass in den schwarzen Löchern die Zeit endet, das ist da mit der geometrischen form der Raumzeit an Hand von Abbildungen erklärt. Dabei haben die schwarzen Löcher dann die Formen von Trichtern. Kennt das jemand von euch?

Kann man das noch anders erklären?
und wie haben penrose und hawking das bewiesen?

hat jemand von euch da anschauliches material dazu?

Ihr würdet mir damit wirklich weiter helfen!!

schon im vorraus ein DANKESCHÖN!!

Sarah

mac
20.04.2006, 16:56
Hallo Sarah,

die meisten Deiner Fragen kann ich Dir leider nicht beantworten. Nur für die Trichterdarstellung könnte ich Dir einige grundlegende Erklärungen geben. Durch die sehr unterschiedliche Qualität Deiner Fragen bin ich mir allerdings vollkommen im Unklaren, was Du bei der Trichterdarstellung nicht verstehst und es wäre nicht unwahrscheinlich daß ich dann Dir längst Bekanntes erkläre.

Herzliche Grüße

MAC

Sternenfänger
20.04.2006, 17:19
die trichterdarstellungen hab eich verstanden, ich wollte nur wissen, ob man das auch anders als so erklären kann (nicht graphisch)

ryan
20.04.2006, 20:55
die trichterdarstellungen hab eich verstanden, ich wollte nur wissen, ob man das auch anders als so erklären kann (nicht graphisch)

du meinst ein SL?

die Trichterdarstellung ist ja im Prinzip nichts anderes als eine Visulisierung, die dem Menschen helfen soll, die SLs zu verstehen...in wie weit meinst du anders erklaeren?

mfg ryan

Sternenfänger
20.04.2006, 21:44
die trichterdarstellung zeigt ja nur die geometrische form und, dass da "nichts raus kann", in wie weit erlärt das aber das die zeit endet? oder ist in der trichterdarstellung dieses phänomen auch schon erklärt (dann hab ich sie nämlich doch nicht verstanden).
meine eigentliche frage war, gibt es erklärungen, die über die trichterdarstellungen hinaus gehen und das zeitproblem mit aufnehmen?

es tut mir leid, dass ich mich so unklar ausdrücke, aber ich bin physikalisch leider nicht so das ass und kann meine fragen deshalb nicht so direkt formulieren, weil mir zu vieles unklar ist!

Mark Striper
10.05.2006, 00:21
Hallo Sternenfänger !
Ich selbst interessiere mich auch sehr für dieses Thema.

Ich stelle mir das folgendermaßen vor:
Nehmen wir an, ich könnte in ein SL reisen, ohne durch die Gezeitenkräfte auseinandergerissen zu werden.
Durch die zunehmende Gravitation vergeht meine Zeit für einen außenstehenden,
der mich beobachtet immer langsamer (ART).
Für mich selbst vergeht die Eigenzeit aber normal.
Wenn ich den außenstehenden Beobachter anschaue,
so bewegt dieser sich immer schneller, je näher ich dem SL komme.
Der Beobachter sieht mich also in das SL fliegen, und sieht,
wie ich mich immer langsamer und langsamer bewege.
Ich sehe den Beobachter, wie er sich immer schneller und schneller bewegt.
Irgendwann kann der Beobachter nur noch schwer eine Bewegung erkennen,
da ich mich ja immer langsamer bewege, quasi langsam einfriere.
Ich selbst sehe den Beobachter und das ganze Universum um mich herum
wie in einem Zeitraffer ablaufen, der Beobachter geht irgendwann weg, weil er keine Lust mehr hat,
einen Blödmann wie mich still stehen zu sehen,
Sterne um mich herum sterben, explodieren, neue Sterne entstehen,
Galaxien vereinigen sich, immer schneller immer schneller bis das gesamte Universum wieder
zum Big-Crunch in sich zusammenfällt (oder was auch immer am Ende geschieht).
Hier endet nun alles in einer Singularität.

Daß man mich in dem Moment nicht mehr sieht, in dem ich in den Ereignishorizont
eintauche, lassen wir auch einfach mal außer acht.
Daß sich Materie immer weiter komprimieren lässt, mag man sich auch erst gar nicht vorstellen,
wenn man aber davon ausgeht, daß Materie und Energie nicht nur äquivalent sind,
sondern vielleicht sogar das selbe, dann wird es einfacher.
Wenn wirklich alles nur aus eindimensionalen Fäden (Strings) aufgebaut ist,
und nur die Schwingung der Strings die Teilchen vorgibt,
dann kann ich persönlich mir auch irgendwann diese ungeheure Dichte in einem SL vorstellen.

Die Trichterdarstellung nimmt uns dabei einfach eine Dimension heraus.
Wir haben also bei dieser Hilfsdarstellung keine 3,
sondern nur noch 2 Dimensionen, wie ein Gummituch.
Lege ich eine schwere Kugel auf dieses Gummituch, so entsteht ein Trichter,
der die Gravitation darstellen soll. Kugeln die jetzt außen herumlaufen,
werden in diesem Trichter auf einer Umlaufbahn gehalten.
(Reibung musst du dir wie im Weltraum wegdenken, dann laufen sie ewig weiter)
Je größer die Masse, um so tiefer der Trichter.
Bei einem SL wäre der Trichter unendlich tief, manche sagen sogar,
das Gummituch reisst an dieser Stelle.

Im ZDF gab es mal so eine Sendung mit Joachim Bublath,
da gab es eine Computeranimation, wie man sich Gravitation dreidimensional vorzustellen hat.
Das war z.B. sehr hilfreich zu sehen, wie sich das Drahtgittermodell zum Massezentrum hin verbogen hat.
Ansonsten, wie gesagt, hilft es eine Dimension wegzunehmen,
und sich auf eine zweidimensionale Fläche (das Gummituch) zu beschränken.

Das soll alles nur ein kleines Gedankengerüst sein,
um sich das mit der Zeit und der Gravitation vorstellen zu können.
Vielleicht hilfts dir ja, so wie es mir geholfen hat.


Gruß,
Markus.

The_Duke
14.05.2006, 21:47
Hallo Mark,
ich finde du hast es sehr gut erklärt, jetzt kann sich Sternenfänger sparen das Universum in der Nußschale zu lesen :p . Jedoch möchte ich eine Aussage kritisch beleuchten, die sich damit auch gleichzeitig gegen Hawking und Penrose richtet. Wenn es so wäre, dass ein unendlicher Tunnel im Gummituch entstünde, hätten die beiden Recht. Wenn man sich dies aber nochmal vor Augen führt, so besitzt ein schwarzes Loch aber keine unendliche Masse, sondern nur soviel Masse, wie sie die Sonne hatte, aus der das Schwarze Loch entstand, minus der Strahlung, die beim Umwandlungsprozß frei geworden ist, minus der Masse, die durch Antiteilchen das Schwarze Loch zum Auflösen bringen (siehe Universum in der Nußschale). Das heißt nochmals: die Masse ist begrenzt und da es ein festes Objekt ist auch gleichzeitig die Dichte. Deshalb wird die Zeit niemals enden, sondern für dich als Passagier immer normal ablaufen und für jemand anderes als Beobachter, wie Mark schon geschrieben hat, zu langweilig, da nichts passiert.
Der ganze Vorgang ist ähnlich der der Lichtgeschwindigkeit. Wenn du dich theoretisch mit Lichtgeschwindigkeit bewegst, ist die Raumzeit aufgehoben, mit anderen Worten: es gibt weder dich noch Zeit. Das ist bekanntermaßen ja nicht möglich. Merk dir einfach: Je größer die Raumkrümmung für dich (durch hohe Gravitation oder Geschwindigkeit), desto langsamer bewegst du dich scheinbar für einen Betrachter von außen. Die Zeit wird niemals in der Form enden, da dies nur durch die absoluten Grenzwerte:Lichtgeschwindigkeit und unendliche Masse erreicht werden kann. Deshalb haben meiner Meinung nach Penrose und Hawking in dieser Beziehung nicht recht.

Digi421
23.05.2006, 02:13
Moment, seit wann ist ein SL ein fester Körper mit Masse und Dichte? Es wird durch einen solchen Gegenstand erzeugt, aber ein SL selbst... man kann doch nicht wissen, was jenseits des Ereignishorizontes passiert.

The_Duke
24.05.2006, 11:47
Moment, seit wann ist ein SL ein fester Körper mit Masse und Dichte? Es wird durch einen solchen Gegenstand erzeugt, aber ein SL selbst... man kann doch nicht wissen, was jenseits des Ereignishorizontes passiert.

Naja, ein schwarzes loch entsteht, wenn eine Sonne mit bestimmter Masse implodiert, davon abhängig, wieviel Energie abgegeben wurde bei der Implosion (in Form von Gammastrahlen) kann man theoretisch berechnen, wie schwer das Schwarze Loch ist bzw. der Rest mit enorm hoher Dichte, also ist es ein fester Körper. Aber du hast in dem Punkt recht, dass du den Durchmesser vom Rest nur erraten kannst und ihn nicht siehst.

Digi421
25.05.2006, 02:28
Heißt das, daß auch in SL unsere "üblichen" Naturgesetze gelten? Wenn es ein massebehafteter Körper in unserem Universum ist, dann müßte das ja so sein.

The_Duke
24.06.2006, 15:38
Theoretisch schon, allerdings natürlich nur auf die neuen Anziehungskräfte bzw. die "neue Raumzeit" bezogen auf der neuen Krümmung bezogen.

Schnapprollo
28.06.2006, 09:24
Hallo Duke,

die Sache hat nur einen gewaltigen Haken: Was macht die Gravitation mit sich selbst? Wieso "darf" Gravitation den Ereignishorizont unverändert verlassen alle anderen Materieformen und -erscheinungen nicht?

MfG
Gunter

andreas
28.06.2006, 11:36
Hallo Sarah,

bei ihrem Beweis (das die Zeit im SL endet), haben sich Hawking
und Penrose wahrscheinlich streng an Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie
orientiert.
Folgend möchte ich es mal so erklären, wie es mir nach der Allgemeinen
Relativitätstheorie logisch und nachvollziehbar erscheint.

Raum und Zeit sind nach der Allgemeinen Relativitätstheorie (ART) direkt
voneinander abhängig. Existiert kein Raum, existiert auch keine Zeit und
wenn die Zeit "endet", gibt es auch keinen Raum mehr.

Genau auf dem Ereignishorizont eines SL ist die Raumkrümmung und damit
auch die Gravitation eines SL so gross, dass Materie in Energie zerfällt
und entweder mit Lichtgeschwindigkeit ins SL fällt oder gerade noch entweichen
kann.
In beiden Fällen "endet" die Zeit für die Energie.
Sie bewegt sich mit Lichtgeschwindigkeit, Raum und Zeit schrumpfen
auf 0.
Für alles was in ein SL fällt "endet" die Zeit und damit auch für das SL selbst.

Ich würde gerne wissen, wie sich ein Photon aus unserer Sicht viele Milliarden Lichtjahre
durch die Raumzeit bewegt, aber nach der ART gibt es diese Raumzeit aus der
Sicht des Photons garnicht... für das Photon vergeht nach der ART keine Raumzeit
und das Universum wird zur Singularität... trotzdem bewegt es sich aus unserer
Sichtweise durch eine Raumzeit... für mich ist das etwas unklar... vielleicht ist es
so wie der Welle-Teilchen-Dualismus... je nach Sichtweise bewegt sich das Photon
in der Raumzeit oder eben nicht... vielleicht sind beide Phänomene sogar in Beziehung
zueinander... sehen wir das Licht als Teilchen haben wir es in einer Raumzeit
beobachtet, sehen wir das Licht als Welle haben wir es ausserhalb der Raumzeit
beobachtet... ;-)

Grüsse,
andreas

Schnapprollo
30.06.2006, 02:46
Hallo andreas,

tschuldigung, dass ich mich da einmische, ich will auch dein Weltbild nicht durcheinander bringen.


Raum und Zeit sind nach der Allgemeinen Relativitätstheorie (ART) direkt voneinander abhängig. Existiert kein Raum, existiert auch keine Zeit und wenn die Zeit "endet", gibt es auch keinen Raum mehr.

Stellt euch doch einfach vor, den Raum als eine Fläche und die Zeit als Parrallele Fläche zur "Raumfläche". Gravitation "biegt" beide durch wie die Oberfläche eines Trampolins. Jetzt schmeissen wir ein SL auf das Trampolin und schauen von aussen (es ist wichtig dass wir weder zum Trampolin noch zum SL gehören) was passiert . Die Oberfläche hängt ziemlich durch und dehnt sich. Da sie sich laut ART bis ins unendliche biegen soll gibt es nur 2 Möglichkeiten
1. das Trampolin reisst, das SL entschwindet aus unserem Universum und im Trampolin bleibt ein Loch (übertragen: in der Raumzeit bleibt ein Loch). Das verwerfe ich mal, denn sowas hätten wir sicher schon gemerkt.
2. Die Krümmung erzeugt eine Kugel (was beim richtigen Trampolin natürlich nicht geht aber bei der Raumzeit weil sie ja von allen Seiten gleichmäsig vom SL gekrümmt wird). Der Ereignishorizont oder Schwarzschildradius des SL wäre also die Oberfläche unserer Raumzeitkugel. Die Zeit ist zwar da, hat aber (wie eine Kugeloberfläche) keinen Anfang und kein Ende mehr, oder Anfang währe gleich Ende. Dasselbe mit dem Raum.
Die Sache hat nur einen Haken:
Wenn Gravitation eine Eigenschaft der Raumzeit im herkömmlichen Sinne ist, würde sie ebenfalls verschwinden und unsere schöne Raumzeitkugel würde sich wieder "entfalten", anfangen zu schwingen oder bei einem Radius grösser des Ereignishorizontes stehen bleiben.
Ist die Gravitation eine Eigenschaft die zwar von der Raumzeit abhängt aber eine weitere Dimension hat könnte es aber klappen. Wie haben wir uns das nun vorzustellen?
Nehmen wir zunächst unsere glatte Trampolinfläche. Alles was auf der Trampolinfläche passiert, passiert auch in unserem Universum. Am einfachsten und auch logischsten ist, dass die Gravitation senkrecht auf unsere Oberfläche fällt und zwar schön gleichmässig verteilt (vielleicht wie Regentropfen die auf das Trampolin fallen aber nicht liegen bleiben, sondern auf der anderen Seite wieder herausfallen. Wir würden die Regentropfen nie direkt sehen, aber ihre "Beulen" beim Aufschlag auf's Trampolin spüren. (Das würde auch erklären, warum die Gravitation scheinbar so klein gegenüber den anderen Naturkräften ist). Dehne ich jetzt die Oberfläche des Tramolins können mehr Regentropfen auftreffen -> die Gravitation nimmt zu. Dass sich das Trampolin nich schon von allein durch die Regentropfen durchbiegt liegt an der Spannung der Trampolinfläche oder im Universum: Fliehkräfte, Strahlungsdruck, Thermodynamik, Abstossung von Elementarladung, Abstossung von Quarks und ihren Gluonen, ... also alles was der Gravitation entgegen stehen könnte.
An unserer SL-Raumzeitkugel ist die (gedehnt oder gekrümmte) Oberfläche ja jetzt besonders groß, aber durch die Größe der Kugeloberfläche definiert.
Praktisch bedeutet das, dass die Gravitation am SL immernoch so gross sein kann wie beim "Ursprungsobjekt" sie ist nicht raumzeit-bedingt aber -abhängig (kann eine Raumzeitkrümmung verlassen aber sich "nur" mit max. Lichtgeschwindigkeit ausbreiten.

Und Beweise?
Tja, die ART beschreibt zwar die Auswirkung der Gravitation (die in einem SL ja nun nicht ignoriert werden kann) nennt aber weder Ursache noch andere Eigenschaften als die Raumzeit zu krümmen. Die Quantenmechanik versagt in diesem Fall völlig weil sie die Gravitation fast schon boshaft ignoriert. Bleibt noch die M-Theorie mit ihren Brains, fadenförmigen und ringförmigen Strings und 11 Dimensionen. Die kann das Problem mathematisch erklären aber mit Experimenten siehts halt schlecht aus weil man sich sooo kleinschrumpfen müsste, dass ein Proton im Vergleich so gross wie die Erde ist.

MfG
Gunter

andreas
30.06.2006, 04:33
Hallo Schnapprollo,

danke für die ausführliche (bildhafte) Beschreibung.
Du hast viel zur Gravitation geschrieben... leider kann ich da
noch keine Verbindung zum Thema "Wie verhält es sich mit der Zeit
im SL" knüpfen... wieso endet die Zeit im SL?

Ne auf mein Weltbild brauchst Du keine Rücksicht nehmen... wenn
etwas falsch sein sollte, dann soll es auch korrigiert werden.

Leider konnte ich aus Deinen Ausführungen nicht heraus lesen,
was jetzt an dem von Dir zitierten Satz aus meinem vorigen Beitrag
falsch ist oder korrigiert werden müsste.
Könntest Du bitte einmal direkt darauf eingehen?

Grüsse,
andreas

Schnapprollo
30.06.2006, 12:07
Hallo andreas,


"Wie verhält es sich mit der Zeit
im SL" knüpfen... wieso endet die Zeit im SL?

Das ist gerade der Knackpunkt, dass es eben kein Ende (für Raum und Zeit) im herkömmlichen Sinne gibt, sondern wie eine Kugeloberfläche gekrümmt ist. Du kannst auf dieser Oberfläche bei einem Punkt loslaufen in irgendeine Richtung und würdest irgendwann am Anfang deine Reise beenden (Anfang = Ende). Desshalb ist der Raum oder die Zeit im SL nicht einfach weg, beendet oder verschwunden. Wären die beiden wirklich verschwunden, wäre auch die Gravitation nicht mehr da, die das SL existieren lässt.

MfG
Gunter

andreas
03.07.2006, 01:57
Hallo Schnapprollo,


Das ist gerade der Knackpunkt, dass es eben kein Ende (für Raum und Zeit) im herkömmlichen Sinne gibt, sondern wie eine Kugeloberfläche gekrümmt ist. Du kannst auf dieser Oberfläche bei einem Punkt loslaufen in irgendeine Richtung und würdest irgendwann am Anfang deine Reise beenden (Anfang = Ende). Desshalb ist der Raum oder die Zeit im SL nicht einfach weg, beendet oder verschwunden. Wären die beiden wirklich verschwunden, wäre auch die Gravitation nicht mehr da, die das SL existieren lässt.

Für den speziellen Fall, dass wir uns gerade auf dem
Ereignishorizont eines SL bewegen ist mir Deine Beschreibung mit der
Kugel einleuchtend.
Dieses aber einfach auch auf das Innere eines SL zu übertragen ist
denke ich nicht richtig.
Der Raum im SL ist ja auch nicht weg, sondern schrumpft auf
einen Punkt zusammen... dadurch endet die Zeit im SL... die Gravitation
ist auch noch da, weil die Raumzeit noch Punktförmig vorhanden ist.

Grüsse,
andreas

sKyLiNeR
03.07.2006, 23:58
Hallo Duke,

die Sache hat nur einen gewaltigen Haken: Was macht die Gravitation mit sich selbst? Wieso "darf" Gravitation den Ereignishorizont unverändert verlassen alle anderen Materieformen und -erscheinungen nicht?

MfG
Gunter

Das ist mir auch vollkommen unbegreiflich. Es könnte ja auch genau so gut sein das die eigne Gravitation so stark ist das sie eben nicht über den Ereignisshorizont hinausgeht. Falls es das Graviton wirklich gibt müsste dies bedeuten das es für Gravitation selbst imun ist aber die Information weitergibt.

Das die Gravitation den Ereignisshorizont allerdings verlassen "darf" steht allerdings nicht zur Debatte oder? Davon gehe ich mal aus.

MfG
Patrick

Schnapprollo
04.07.2006, 02:33
Hallo andreas, hallo Patrick,

ich fang mal mit der 2. Sache an:


... weil die Raumzeit noch Punktförmig vorhanden ist

So einfach ist das eben nicht. Ab einem bestimmten Punkt der "Kleinheit" lösen sich die Dimensionen auf und die Effekte der Quantenmechanik werden wirksam. Ort (also Raum), Zeit, Energie und Impuls sind getrennt und nicht mehr gemeinsam bestimmbar.
Ich weiss, dass ist wieder sehr schlecht vorstellbar, desshalb wieder ein Modell:
Stell dir eine einfache Sinusschwingung bis zum Punkt 2Pi vor. Wenn man diese Welle weiterzeichnet, ist sie immer ein vielfaches ihrer selbst. Übertragen auf die Materie bedeutet das, dass der Energie, dem Ort (Raumausdehnung), Impuls oder Zeit nach "oben" theoretisch keine Grenzen gesetzt sind.
So jetzt haben wir aber nur eine Welle von 2Pi Länge und wollen die verkürzen (also weiter aufteilen). Bis zu x=Pi haben wir einen positiven "Berg". Die Erhaltungssätze der Natur sagen uns, dass zu diesem "positiven Berg" ein ebensogrosses "negatives Tal" gehört: die Welle bis x=2Pi bleibt also voraussagbar. Bis zum Punkt x=Pi/2 ist aber alles offen, weil nicht gesagt ist, wie der 2.Teil des "Berges" aussieht (er kann steil als Gerade abfallen oder auf einem Level verbleiben). Alles ist möglich, behält aber trotzdem noch die Möglichkeit der Periodizität und einer "positiv-negativ-Symetrie".
Für die Materie ist Pi das Planck'sche Wirkungsquantum h (für den Teilchencharakter der Materie) oder h' (für den Wellencharakter). Alles was "kleiner" ist, ist durch zwei einfache Formeln definiert (siehe Unbestimmtheitsrelation):
Delta x mal Delta p muss grösser oder gleich h'/2 sein
(x=Ort, p=Impuls)
und
Delta E mal Delta t muss grösser oder gleich h'/2 sein.
(E=Energie, t=Zeit)
Bis auf die Zeit sind alle anderen Grössen variabel.
In unserer Alltagswelt neigen wir sehr oft dazu, die Zeit als Pfeil oder Strecke zu betrachten (z.B. von einer Sekunde zur nächsten) oder die Zeit für 2 Bezugssysteme einfach mal zu teilen (Modelle der Raumzeitkrümmung um einen Planeten), die Zeit ist aber eine nulldimensionale Erscheinung. Desshalb leben wir auch physikalisch in der Gegenwart (zu einem Zeitpunkt und nicht von Sekunde zu Sekunde). Der Abstand zweier Zeitpunkte (z.B. eine Sekunde) ist ja nur ein Produkt useres Hirns. Da wir über ein Gedächtnis verfügen können wir uns an Zeitpunkte in der Vergangenheit erinnern, die zur Gegenwart führen, und wir können daraus mit bestimmter Sicherheit auf die Zukunft schliessen. Desshalb nehmen wir z.B. Bewegungen oder Geschwindigkeiten auch "flüssig" wahr und nicht als "Ruckelbilder" der Unschärferelation => es entsteht der Eindruck eines Zeitstrahls (1-dimensional).
Aus diesem Grund ist der Begriff Zeitdehnung etwas irreführend und subjektiv. Was bei einer solchen "Raumzeitdehnung" tasächlich passiert ist eher eine Zunahme der "Viskosität" (Ausbreitungsfähigkeit des Raumes; im SL eben bis zur Erstarrung).
Was jetzt kommt ist meine Ansicht der Dinge. Ich nehm also alles was mathematisch und physikalisch (theologisch und philosophisch lass ich mal weg) derzeit bekannt ist und mache mir ein Bild davon:
Gut, stellen wir uns wieder an den Rand des Trampolins (=unser Universum von "Aussen" wegen des universellen Bezugssystems) und zerschneiden mal so eine "SL-Kugel" und kucken uns die genauer an, wir sind ja neugierig.
Es ist zunächst aus den selben Zutaten zusammengesetzt wie der Rest unseres Universums: 3 Raumdimensionen und die allgegenwärtige Zeit. Der Mix aus diesen Zutaten ergibt ein "Etwas" was die 22 Naturkonstanten und zumindest 3 Naturkräfte festlegt. Daran sollte sich also nichts geändert haben, sonst wäre das SL nicht von unserer Welt (unserem Universum). Was bedeutet das für das Innere? Nun ja, der Raum wird nach innen wieder "flüssiger". Alles was mal Materie war ist nun in der Schale (Ereignishorizont) zu einer festen "Raummasse" erstarrt mit der "Dicke" einer "Stringschwingung" (siehe M-Theorie). Nach innen entfalten sich die Naturkonstanten und Naturkräfte wieder, würden sich nur an die Form eines Kugelinneren anpassen (z.B. alle Kräfte die bei Entfernung abnehmen würden etwas Stärker wirken da die Fläche des Kugelinneren immer etwas näher wäre als bei einer ebenen Fläche oder gar der Kugeloberfläche von aussen). Was offen bleibt ist der Mittelpunkt. Entweder "summieren" sich alle Kräfte, Felder und Energien (die nun von allen Seiten wirken) zu null (als "Gegenpol" zum Urknall) oder zu unendlich (was aber E=mc² nicht hergibt). Ich persönlich plädiere für die erste Lösung. Denn damit würde das SL nicht einfach verschwinden, sich auflösen oder explodieren => es wäre stabil.
Jetzt noch zum "Problem" der Gravitation. Also zunächst: Was wissen wir über Gravitation? Sie ist die scheinbar schwächste der 4 Naturkräfte und obwohl die anderen Naturkräfte mit zunehmender Stärke mit höheren Energien verbunden werden können, klappt das ausgerechnet bei der "schwächsten" nicht. Sie breitet sich genauso schnell aus, wie es die Viskosität des Raumes maximal zulässt (Lichtgeschwindigkeit [LG]) unterliegt aber nicht seiner eigenen Wirkung (SL). Sie tritt überall da auf, wo sich Materie langsamer als mit LG bewegt und ist gleichmässig abhängig von der Menge der Materie . Bisher wurde trotz intensivster Suche der "Träger" der Gravitation (das sog. Graviton) nicht entdeckt. Bisher wurde noch kein Gegenpol der Gravitation gefunden und Gravitation hat in unserem Universum ähnliche Auswirkungen wie eine beschleunigte Bewegung. Es gibt mehr Gravitation als sichtbare Materie vorhanden ist (messbare Verzögerung der Expansion der Universums).

Wie lässt sich das Ganze schlüssig erklären? Ich versuch es mal:

Wir hatten ja schon die Idee mit den Regentropfen die auf unsere Trampolinoberfläche fallen und da eine Schwingung erzeugen. Nehmen wir also an, dass es diese Regentropfen in Form von Gravitonen tatsächlich gibt. Ihre Kraft müsste ziemlich groß sein, da sie sich nicht so einfach mit den anderen Naturkräften (Elektromagnetismus, schwacher und starker Kernkraft) vereinigen lässt. Aber ein Regentropfen hat ja im Vergleich zu den Schwingungen die er auslöst auch ein viel grösseres Potential was aber unsere Trampolinoberfläche garnich mitbekommt. Die Gravitonen müssten also durch unser Universum "fallen" eine Gravitationsschwingung auslösen, ohne das wir (als Bestandteil des Universums) etwas von den eigendlichen Gravitonen sehen. Voraussetzung ist allerdings, dass die Gravitonen so mit dem Rest des Universums wechselwirken, das
1. die Ausbreitungsgeschwindigkeit max. LG ist und
2. die Gravitationseffekte auf die 3 Raumkoordinaten unseres Universums wirken (sonst wäre ja keine Raumkrümmung möglich.
Punkt 1. belegt, dass Gravitonen die Dimension der Zeit enthalten müssen, sonst wäre keine Ausbreitung (=Bewegung =Weg x Zeit) möglich. Und Punkt 2. zusammen mit Punkt 1. setzt auch die 3 Raumdimensionen für Gravitonen voraus. Tja und für die Erklärung der Gravitationswirkung brauchen wir nun eine "neue" Dimension. Schwer vorstellbar? Na gut noch ein Modell.
Wir nehmen unsere Trampolinoberfläche und "beleben" sie. Wir setzen also Männlein aus die nur aus Länge und Breite bestehen und damit die sich bewegen können noch die Zeit dazu. Die Flachländer würden ihr Universum mit 2 Raumkoordinaten und der Zeit definieren. Die 3. Raumdimension "Höhe" würden sie nicht sehen und auch mit ihren flachen Messinstumenten nicht nachweisen können. Nehm ich jetzt eine Nadel und steche in ihre flache Welt ein spüren die Leutchen die Schwingung der Fläche, können aber nicht feststellen, dass es von einer 3-räumlichen Nadel herrührt. Sie registrieren lediglich die Wechselwirkung der 3D-Nadel mit ihrer 2D Welt. Übertragen auf unser Universum wäre es also durchaus plausiebel, dass die Gravitonen nur eine Gravitationswelle in 3D hinterlassen aber selbst 4D (oder mehr) sind. Das würde auch erklären, warum sich Gravitation nur in Verbindung mit "echten" 3D-Teilchen manifestiert. Ein Photon ist dazu ungeeignet, weil es sich im Raum nur wie ein Vektor-Teilchen zeigt (also innerhalb des Planckschen Wirkungsquantums nur in eine Richtung). Sozusagen benutzen die Gravitonen die Teilchen unseres Universums als "Schlupflöcher". Interessant wäre, ob auch die virtuellen Teilchen, die für Kräfteübertragung verantwortlich sind, ebenfalls solche Schlupflöcher darstellen. Wenn ja, dann könnten die Astronomen ihre Suche nach der ominösen "Dunklen Materie" einstellen, denn damit währe die gesamte Gravitation grösser als sie mit der sichtbaren Materie "durchgeschleust" werden kann. Ausserdem würde das die Unregelmässigkeiten in der Materieverteilung zu Galaxienhaufen, Galaxien, usw. erklären (aber das nur nebenbei).
Es wäre auch denkbar, dass sich die Gravitation schneller als das Licht ausbreitet aber für unser "zähes" Universum die Wirkung auf seine Materie nur ein Nachhall ist (aber das ist reine Spekulation).
Was hat das nun wieder für Auswirkungen auf unser SL? Nun die Materie am Ereignishorizont ist zwar extrem verformt aber immernoch 3D und somit für Gravitation durchlässig. Nach innen gilt das Gleiche wie für andere Kräfte (siehe oben).
Gut, soweit meine Vorstellung von der Sachlage.

Bis später
Gunter

sKyLiNeR
04.07.2006, 12:32
Deine Erklärung klingt so weit ganz sinnig. Nur der Satz hier ist bischen ungelungen.

Ort (also Raum), Zeit, Energie und Impuls sind getrennt und nicht mehr gemeinsam bestimmbar.
Bestimmbar klingt so als ob wir Menschen es nur nicht messen können. Genau wie mit den Quanten, nur weil wir nicht dazu in der Lage sind immer mehr zu vergrößern und immer kleinere Teilchen zu entdecken heißt das nicht das es Sie nicht geben kann.

MfG
Patrick

Schnapprollo
20.07.2006, 21:15
Hallo Patrick,

erstmal Entschuldigung, dass ich so lange nicht geantwortet habe, aber ich war 2 Wochen im Krankenhaus.
Nun zum Thema:


Bestimmbar klingt so als ob wir Menschen es nur nicht messen können. Genau wie mit den Quanten, nur weil wir nicht dazu in der Lage sind immer mehr zu vergrößern und immer kleinere Teilchen zu entdecken heißt das nicht das es Sie nicht geben kann.

Tja, das ist der Teil, wo sich unser bekanntes Universum selbst auf den Füssen steht. Messen ist ja im Grunde nichts Anderes, als Wechselwirkungen festzustellen und die Betonung liegt dabei auf WECHSEL. Beim einfachen Fiebermessen z.B. übertragen die Atome meiner Körperoberfläche Bewegungsenergie über das Glas des Thermometers ins Quecksilber, das dehnt sich durch die grössere "Zitterbewegung" seiner Atome aus und ich kann ablesen ob ich krank bin oder nicht. Diese Bewegung wird aber den Atomen meiner Körperoberfläche zum Teil entzogen, damit wird die so gemessene Temperatur immer "etwas" niedriger sein als sie in Wirklichkeit ist. Und je kleiner das untersuchte Objekt ist umso mehr spielen diese Wechselwirkungen eine Rolle. Selbst in der uns "vertrauten" Umgebung sind ja schon solche "Fallen" eingebaut die wir aber mit fast schon Boshaftigkeit ignorieren. Nehmen wir z.B. einen handelsüblichen Zuckerwürfel mit einer Kantenlänge von (vorerst) 1cm. Fast jeder Abiturient würde sagen, dass dieser Zuckerwürfel ein Volumen von 1 Kubikzentimeter hat. Soweit unser Schulwissen. Messen wir nach und legen den Zuckerwürfel unters Mikroskop: wir entdecken dass die Kanten nicht etwa eine gerade Linie von einem cm Länge bilden sondern buchtig und kantig sind. Mit einem kleineren Massstab messen wir nach und erhalten für die Kantenlänge des Zuckerwürfels einen größeren Wert. Das könnten wir jetzt noch mit einem Elektronenmikroskop machen oder uns so klein schrumpfen, dass wir auch noch um die einzelnen Atome, Quarks und Strings des Zuckerwürfels herummessen und würden nie eine exakte Kantenlänge, geschweige denn ein exaktes Volumen ermitteln können.
Und so hat unsere Alltagserfahrung und jede noch so exakt erscheinende Naturwissenschaft immer einen kleinen Anteil von (gern verschwiegenem) Chaos. Die Geologen können keine exakte Küstenlinie berechnen (ähnlich wie bei der Kantenlänge des Zuckerwürfels), die Mathematiker scheitern an Mandelbrodtmengen, Kochkurven, Attraktoren, Kreisberechnungen (durch die Unendlichkeit von Pi), die Biologen an den Quanteneffekten (die z.B. in den Strukturen auftreten in denen die Primärimpulse für unsere Denkprozesse erzeugt werden) oder der Unberechenbarkeit einer Populationsentwicklung, die Quantenphysiker können die Gravitation nicht erklären - und, und, und.
Aber das Allerblödeste ist, dass man Materie immer nur mit Materie wegen der notwendigen Wechselwirkungen wissenschaftlich nachmessen kann und damit immer auf das untersuchte Objekt irgendwie einwirkt. Gut, wir könnten uns vorstellen auf einem Elektron zu reiten und den genauen Ort, den Impuls und die Energie zu einem bestimmten Zeitpunkt zu kennen, aber wir (die wir eben nunmal auch aus Materie bestehen) können es wissenschaftlich und mit Messinstrumenten nie nachweisen. Selbst wenn wir irgendwann mal in der Lage währen etwas zu erzeugen, was nicht wie Materie aus "Raumzeit" besteht, was soll ein Gerät aus diesem "Etwas" messen, wenn es nicht mit der Raumzeit wechselwirkt? - ein Teufelskreis -

Und so triften wir immer wieder in den Bereich der unexakten Wahrscheinlichkeiten.

Bis später
Gunter