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Thema: Die Natur des Universums

  1. #1
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    Standard Die Natur des Universums

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    Die grösste Errungenschaft in der Mathematik der letzten Jahrhunderte ist wohl die Infinitisimalrechnung. Ich habe in letzter Zeit Bücher von Hilbert und Riemann gelesen, die wie selbstverständlich mit "Unendlich" und "Null" umgehen. Aber was ist Null ? Was ist Unendlich ? Wie steht es im Zusammenhang mit der Natur des Universums ?

    Gibt es sowas wie Null, also die Abwesenheit von allem (Materie, Energie) ... einfach NICHTS ... irgendwo im Raum oder ist es eher so, das es gegen Null geht, aber niemals Null erreicht ?

    Genauso verhält es sich mit Unendlichkeit. Gibt es Punkte im Raum, wo es unendlich viel gibt (Materie, Energie) ? Welche Auswirkungen hätte das ?
    Haben schwarze Löcher eine Masse im Bereich der rellen Zahlen oder ist die Masse einfach "UNENDLICH" ?

    Defacto geht es mir nur um die Frage: Gibt es die NULL oder UNENDLICH im Universum oder sind das rein abstrakte Begriffe der Mathematik ?

  2. #2
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    Standard

    Zitat Zitat von Macoy
    Aber was ist Null? Was ist Unendlich? Wie steht es im Zusammenhang mit der Natur des Universums?
    Null ist die Menge aller leeren Mengen.
    Unendlich ist die Menge aller Mengen mit unendlich vielen Elementen.
    Naja, ob 3 drei ist oder "unendlich" kommt darauf an auf welche Mächtigkeit du dich beziehst. 3 enthält unendlich viele Elemente, doch diese sind Mengen mit nur 3 Elementen.

    In der Piano-Arithmetik wird "Null" oder "Zahl" nicht weiter Definiert. Die Kenntnis dieser Begriffe wird vorrausgesetzt. Mit sowas geb ich mich aber bestimmt nicht zufrieden

    Ich bin die Menge aller Teilchenkonfigurationen denen man den Namen "Sky" geben würde.

    Zitat Zitat von Macoy
    Gibt es sowas wie Null, also die Abwesenheit von allem (Materie, Energie) ... einfach NICHTS ... irgendwo im Raum oder ist es eher so, das es gegen Null geht, aber niemals Null erreicht?
    Die Unschäferelation verbietet dass die Energie in irgendeinem Raumbereich Null erreicht. Alle Messbaren Größen haben ein Minimum. Unterscheiden sich verschiedene Ortskonfigurationen von Teilchen um weniger als der Planck-Länge, so können sie experimentell prinzipiell nicht unterschieden werden.

    Zitat Zitat von Macoy
    Genauso verhält es sich mit Unendlichkeit. Gibt es Punkte im Raum, wo es unendlich viel gibt (Materie, Energie)? Welche Auswirkungen hätte das?
    Gar keine, da diese Bereiche von einem Ereignishorizont umgeben werden. Man wird diese Bereiche nichtmal erblicken wenn man sich in dem Horizont begibt. Die Lichtkegel sind gekippt, daher gelangt kein Lichtstrahl zum Beobachter. Die Singluarität liegt in der Zukunft, nicht vor einem im Raum.
    Man müsste das aber mal genauer diskutieren, da es da unterschiede gibt. Bei einem Kerrschen Schwarzen Loch könnte man die Singularität am ende vielleicht doch sehen.
    Allerdings ist hier der ART längst nicht mehr zu vertrauen.
    Übrigens sollten alle Teilchen Schwarze Löcher sein, wenn sie Punktförmig sind. Das würde sich aber erst bemerkbar machen wenn ihre Energie die Planck-Energie übersteigen würde. Dann wird der Horizont nämlich größer als die Wellenlänge, weshalb das Teilchen für Messungen unbrauchbar wird.

    Zitat Zitat von Macoy
    Haben schwarze Löcher eine Masse im Bereich der rellen Zahlen oder ist die Masse einfach "UNENDLICH"?
    Nach gewissen Berechnungen sollte die Masse im Innern eines Schwarzen Lochs etwa beim 10^57 Fachen der Masse des Universums liegen.
    Da aber keine Gravitationswellen aus dem innern entkommen können merkt niemand was davon.

    Zitat Zitat von Macoy
    Defacto geht es mir nur um die Frage: Gibt es die NULL oder UNENDLICH im Universum oder sind das rein abstrakte Begriffe der Mathematik ?
    In einem gewissen Sinne sind Mathematische Welt und physikalische Welt ein und das selbe.

    Ich sebst denke dass die Raumzeit quantisiert ist. Es gibt also soetwas wie Raum-Atome. Deren Größe ist aber viel kleiner als die Planck-Länge. Damit lässt sich die quantisierung (wahrscheinlich) nicht direkt nachweisen.
    Sollte ich mich irren, so werden experimente das bald zeigen. Nach der Loop-Quantengravitation sollte nämlich Licht, in einer Quantisierten Raumzeit umwege fliegen (sozusagen leicht zick-zack laufen). Auf sehr langen strecken, würden sich diese Umwege aufsummieren bis sie den Bereich des Messbaren erreichen.
    Interessant wären Löcher im Raumzeitnetz - diese hätten aber rein gar nichts mit Schwarzen oder Weissen Löchern gemeinsam

    Schöne Grüße,
    Sky.

    PS: Interessante Fragen

  3. #3
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    Frage Frage

    Zitat Zitat von Sky Darmos
    Nach gewissen Berechnungen sollte die Masse im Innern eines Schwarzen Lochs etwa beim 10^57 Fachen der Masse des Universums liegen.
    Da aber keine Gravitationswellen aus dem innern entkommen können merkt niemand was davon.
    Wie kann die Masse eines schwarzen Lochs größer sein, als die Urspungsmasse des kollabierten Teils des verendeten Sterns? Widerspricht dies nicht dem Energieerhaltungssatz?

    Gruß
    Raumgleiter

  4. #4
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    Sehr interessante Fragen hast du da....


    Ich glaube, dass es diese Unendlichkeit durchaus in der Physik gibt. Beim Schwarzen Loch zum Beispiel ist die Raumzeit unendlich gekrümmt...das zeigen Berechnungen. Die Natur zeigt vieles, was wir auch nicht verstehen und vlt. nie verstehen werden....aber es gibt durchaus Unendlichkeiten im Universum....das sind dimensionen, die man sich kaum vorstellen kann.
    www.wissenschaft.bboard.de

    Das wird mein Forum für Wissenchaft, Mathematik und Technik

  5. #5
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    Zitat Zitat von Einsein
    Ich glaube, dass es diese Unendlichkeit durchaus in der Physik gibt. Beim Schwarzen Loch zum Beispiel ist die Raumzeit unendlich gekrümmt...das zeigen Berechnungen. Die Natur zeigt vieles, was wir auch nicht verstehen und vlt. nie verstehen werden....aber es gibt durchaus Unendlichkeiten im Universum....das sind dimensionen, die man sich kaum vorstellen kann.
    Soweit wir mit unseren Modellen rechnen können, kann es eine unendliche Krümmung nicht geben. Solange die Raumzeit noch eine Ausdehnung hat, ist die Krümmung endlich. Unsere Modelle reichen aber nur bis zu einer bestimmten Längenheinheit, der Planck-Länge. Bei kleineren Längen haben wir ein Problem mit der Anwendung der Quantenphysik und der Relativitätstheorie. Noch stossen wir hier auf mathematische Singularitäten. Wir können das also nicht berechnen.
    Bei einem schwarzen Loch ist aber schon am Ereignishorizont Schluss. Von jenseits dessen erreicht uns keine Information. Vorstellbar ist vieles, z. B. auch dass hinter dem Ereignishorizont der gravitative Kollaps immer weiter fortschreitet. Wir wissen es nicht, wir können es nicht beobachten und wir können es nicht berechnen - #DIV/0!

    Das ist ja der wichtigste Grund für die Suche nach einer Theorie der Quantengravitation.
    Geändert von galileo2609 (02.02.2006 um 22:37 Uhr)

  6. #6
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    Zitat Zitat von galileo2609
    Das ist ja der wichtigste Grund für die Suche nach einer Theorie der Quantengravitation.
    Da muss ich wiedersprechen. Andere Gründe sind weitaus wichtiger. Schließlich ist unser Vorhersagevermögen durch den Horizont gesichert!
    Es gibt weitaus wichtigere Probleme. Probleme die Vorhersagen betreffen, etwa warum die Vakuumenergie nicht unendlich, oder genauer 10^121 Größenordnungen über dem Beobachteten, ist.
    Oder Probleme des Formalismus, etwa in was wir überhaupt leben wenn es weder eine klassische Raumzeit noch ein Hibertraum sein kann.
    Ich finde aber über diese Problem hab ich hier schon genug gesagt.

    Schöne Grüße, Sky.

  7. #7
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    Du hast recht. Ich habe etwas nachlässig formuliert. Besser wäre es zu sagen: Dahin kann uns nur eine Theorie der Quantengravitation führen.

  8. #8
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    Kann mir jemand meine Frage beantworten? Mich interessiert die Antwort...

  9. #9
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    Zitat Zitat von Raumgleiter
    Kann mir jemand meine Frage beantworten? Mich interessiert die Antwort...
    Oh, entschuldige. Das hatte ich ganz vergessen.
    Die Energie bleibt erhalten. Genauso wie auf der Erde, werden Photonen durch die Gravitation blauverschoben. Da aber die negative potentielle Gravitationsenergie des Photons größerist wenn es näher an Erde/Schwarzem Loch ist, bleibt die Energie erhalten. Zwei Massekugeln haben etwas weniger Massenenergie, wenn sie sehr nahe beieinander sind, weil die negative Gravitationsenergie größer ist. Sie wird im Unendlichen Null.
    Das ist auch der Grund warum die Hintergrundstrahlung auch immer schwächer werden kann ohne dass die Energieerhaltung verletzt wäre.

    再见, 昊

  10. #10
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    "Kann mir jemand meine Frage beantworten? Mich interessiert die Antwort..."
    Siehe Thread: Energieerhaltung in der Allgemeinen Relativitätstheorie

    "Da aber die negative potentielle Gravitationsenergie des Photons größerist wenn "

    Also komm, wir können nicht von hochrelativistischen Objekten reden und gleichzeitig Begriffe aus der Newtonschen Physik benutzen.
    Negative potentielle Energie ???
    Gravitationsfeldenergie ist immer größer Null.
    Ums klar zu stellen:
    Ein Schwarzes Loch mit Ruhemasse M:

    M/2 : Masse der Singularität
    M/2: Gravitationsfeldenergie

    M ist etwas geringer als die Masse des Ausgangsobjektes vor dem Kollaps.

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