Die Art der Geometrie, mit der wir die Welt betrachten, wird von unserem physischem Zustand bestimmt.
An Hand eines erfundenen Beispiels möchte ich dies erläutern.
Wir befinden uns auf dem Planeten Gravus. Seine Masse und damit sein Gravitationsfeld ist so groß, dass die meisten Lichtstrahlen, die von seiner Oberfläche abgestrahlt werden, wieder auf ihn zurückfallen. Nur fast senkrecht nach oben emittierte Lichtstrahlen können seiner Gravitation entkommen. Alles, was sich neben uns befindet, scheint deshalb aus einer höheren Position zu kommen und wir haben den Eindruck innerhalb einer riesigen Kugel oder Halbkugel eingesperrt zu sein. Die Euklidsche Geometrie und der Satz des Pythagoras sind für uns nicht anwendbar. Um zu entkommen bohren wir mit dem Bohrer Transgravus nach unten durch die scheinbare Wand der Hohlkugel. Auf der anderen Seite angekommen, befinden wir uns aber immer noch innerhalb der Hohlkugel. Wir beginnen an unserem Verstand zu zweifeln und haben den Eindruck in einer Welt mit gekrümmtem Raum zu leben. Um einen besseren Überblick zu bekommen entfernen wir uns mit Hilfe des Unwahrscheinlichkeitsantriebs (siehe „per Anhalter durch die Galaxis“) senkrecht nach oben ein wenig von der Oberfläche unseres Planeten Gravus. Zu unserem Erstaunen erscheint dabei die Oberfläche von Gravus zunehmend flacher und bei großem Abstand sehen wir dann, dass die Oberfläche von Gravus die Oberfläche einer Kugel ist und wir nur auf Grund der Krümmung der Lichtstrahlen den Eindruck hatten im Inneren einer Hohlkugel zu existieren.
Ich möchte noch speziell darauf hinweisen, dass mein konstruiertes Beispiel eine gedankliche Hilfskonstruktion ist um sich die Auswirkungen der Krümmung der Lichtstrahlen durch die Gravitation besser vorstellen zu können. Der Planet Gravus, Lebewesen (wir), der Bohrer Transgravus sind selbstredend aus der sprichwörtlichen Luft gegriffen. Selbst Einstein hat sich nach eigener Aussage vorgestellt auf einem Photon zu „reiten“ um den Sachverhalt besser zu erfassen.
Die Keine-Grenzen-Bedingung von Hartle, Hertog und Hawking (HHH) für den Quantenzustand des Universums führt zu noch viel absonderlichen Ansätzen. Im Buch „Ursprung der Zeit“ von Thomas Hertog wird dies dargestellt.
Zitat von Thomas Hertog: Stephen und ich entdeckten, wie die Physik selbst im Urknall verschwinden kann. Nicht auf die Gesetze als solche kommt es in unserer Theorie an, sondern auf ihre Fähigkeit, sich zu verändern. Das wirft ein ganz neues Licht darauf, worum es in der Kosmologie und der Wissenschaft letztlich geht.
2 Antworten
au backe, ein planet als "black hole", der keine lichtstrahlen entkommen lässt; bzw. der sie "wieder zurückholt" - mehr astrophysikaler schwachsinn ist kaum möglich.
und der rest, der sich auf diesem blödsinn aufbaut, ist auch nicht mal für ein science fiction film geeignet, weil mittlerweile auch die autoren gelernt haben, dass man dem publiukum keine absurditäten vorsetzen darf (bestes beispiel: "interstellar", da hat ein astrtophysiker am drehbuch mitgewirkt)
was anderes als ein so massereiches objekt wie ein black hole kann den "lichtstrahlen zurückholen"?
und wie soll ein lebewesen das beobachten können, wenn es schneller und effektiver von diesem masse-monstrum in seine atome zerlegt wird?
Die Ablenkung von Lichtstrahlen erfolgt durch jede Masse. Sogar Photonen müssten nach dem jetzigen Physikverständnis sich gegenseitig gravitativ anziehen. Ob der Lichtstrahl wieder auf den Planeten (nicht aber auf die selbe Stelle) zurückkommt, hängt nur vom Abstrahlwinkel und der Masse und Ausdehnung des Planeten ab. Ich habe auch nicht behauptet, dass dies einen realen Sachverhalt darstellen würde, sondern es soll nur helfen die Vorstellung abzubauen, dass der Raum in eine weitere Dimension hinein gekrümmt wäre.
Da dürfte etwas dran sein.
Unsere Mathematik ist zum großen Teil entwickelt worden, um unsere physikalischen Beobachtungen beschreiben zu können - bis ca. 1900 im Wesentlichen Alltagsphänomene (und astronomische Beobachtungen, die man mit denselben physikalischen Gesetzen beschreiben konnte)
Bzw. ist in jedem Fall etwas dran. Wir brauchen uns "nur" vorzustellen, wir könnten Quanteneffekte oder allgemein-relativistische Effekte im Alltag beobachten (in gewissem Sinne können wir das auch - wenn man mit einem Zweirad um eine Kurve fährt, nimmt man sich selbst als aufrecht und die Straße als schräg wahr).
So ein Planet müsste mindestens ein Neutronenstern sein. Vermutlich noch etwas Bizarreres - er müsste sich knapp außerhalb des Ereignishorizontes eines schwarzen Loches befinden, und damit er nicht sofort hineinstürzt, sich sehr schnell um das schwarze Loch herum bewegen - vermutlich wäre er zu einem Ring auseinander gezogen.
Den optischen Effekt bekommt man aber viel realistischer hin, wenn man einen Planeten von ca. Erdgröße oder etwas größer nimmt und ihm eine Atmosphäre aus einem schweren, stark brechenden Gas gibt - dann werden die Lichtstrahlen durch gewöhnliche Lichtbrechung nach unten abgelenkt. Allerdings wäre der Raum dann eben genug, dass die klassische Geometrie im Alltag gilt.
Mein Beispiel ist natürlich nur konstruiert um den Sachverhalt darstellen zu können. Die physikalischen Grundlagen des Beispiels dürften aber wohl richtiug sein. Der Gedanke von Lebewesen auf so einem hypothetischem Konstrukt dient natürlich auch nur der Veranschaulichung und ist selbstredend aus der imaginären Luft gegriffen. Sogar Einstein hat sich nach eigener Angabe vorgestellt auf einem Photon oder neben ihm zu "reiten" um den Sachverhalt besser erfassen zu können. Meine Namensgebungen Planet Gravus, Bohrer Transgravus und die Übernahme der Bezeichnung Unwahscheinlichkeitsantrieb sollten eigentlich ausreichen um klarzustellen, dass mein Beispiel eine Hilfskonstruktion ist.
Der Planet ist nicht als Black hole dargestellt.