Gedankenexperiment Astrophysik?
Stell dir ein Koordinatensystem vor Erde auf xy 5 Mond rotiert zwischen x 5 y7 und 5x y3 was siehst du im Koordinatensystem Wenn du den Mond nachzeichnest?
Stell dir vor die Erde bewegt sich mit dem Mond auf der x Achse x++ was siehst du?
Stell dir vor die Erde dreht sich zusätzlich Horizontal und der Mond geht diese Bewegung mit, was siehst du?
Siehst du zwei Werte die in einer Formel genutzt werden könnten um die Struktur der Bewegung zu beschreiben?
Stell bitte mal ein Foto der Aufgabe ein, so verstehe ich das nicht.
Versuch die einzelnen Fragen nach einander zu Denken, Beispiel für die erste Frage: Mond bewegt sich von x5 y7 nach x5 y3 und zurück, im Koordinatensystem sehe ich einen Strich
2 Antworten
(x(t), y(t)) = (t, sin(t
Ja stimmt
Wenn sich etwas dreht (Rotation) und dabei nach vorne bewegt (Translation), → siehst du in 2D eine Wellenlinie (wie eine Schlange) > in 3D eine Spirale (wie eine Feder)
Alles klar, f(R/T) würde die Struktur der Spiralbewegung gut beschreiben oder?
Ja f(R/T) passt gut
Sie zeigt wie stark sich etwas dreht während es sich bewegt
Je mehr Rotation pro Bewegung desto enger wird die Spirale.
Vielen Dank schonmal für deine Zeit :) Stellen wir uns vor, wir markieren einen Punkt auf einem Fahrradreifen und lassen das Fahrrad an uns vorbeifahren. Wenn wir die Bewegung dieser Markierung durch den Raum verfolgen – wie würde diese Linie aussehen?
Wenn du einen Punkt auf dem Fahrradreifen markierst zeichnet er beim Rollen eine wellenartige Schleife in der Luft,Die Bahn nennt man Zykloide
Hahaha gerne ist gutes Gehirn Training ✨️
Nehmen wir jetzt zusätzlich die Erdrotation mit hinzu – wie bewegt sich die markierte Stelle am Fahrradreifen dann durch den Raum?
Die Markierung bewegt sich in einer Zykloide,die sich durch die Erdrotation spiralförmig mitdreht, Eine verdrehte Zykloide im Raum
die frage war aber jetzt einfach 😀
Wenn eine Person einen Stein exakt senkrecht nach oben wirft:
- Wie sieht die Flugbahn für die werfende Person aus?
- Wie sieht sie für einen Beobachter aus, der die Erdbewegung um die Sonne berücksichtigt?
- Und wie sieht sie aus für jemanden, der zusätzlich auch die Erdrotation einbezieht?
Ich habe eine Idee im Kopf – aber ich will sehen, ob wir gemeinsam dort ankommen, ohne dass ich sie sofort ausspreche.
Ist es fair zu sagen, dass für einen außenstehenden Beobachter jede Bewegung im Raum am Ende eine Spiralbahn ist, weil sich alles gleichzeitig dreht und bewegt?
Ja weil sich alles dreht und bewegt, sieht jede Bewegung von außen oft wie eine Spiralbahn aus Keine Bewegung ist wirklich gerade im großen Maßstab.
Stellen wir uns das klassische Tuch-Experiment vor: Eine Kugel krümmt das Tuch (Raumzeit), und wir lassen eine zweite Kugel auf dieses Tuch rollen – würde sie sich nicht spiralförmig auf die erste Kugel zubewegen?
Ja,Die zweite Kugel rollt auf dem gekrümmten Tuch und verliert dabei etwas Energie dewegem bewegt sie sich spiralförmig auf die erste Kugel zu anstatt einfach im Kreis zu rollen
Eine Spiralbahn würde also nur dann nicht entstehen, wenn die Kugel exakt geradlinig in die Krümmung eintritt, oder?
JaNur wenn die Kugel mit genau richtiger Geschwindigkeit und Richtung kommt, bleibt sie in Kreisbahn.Sonst spiralt sie rein
Da sich das gekrümmte Tuch in der Realität selbst bewegt bzw. dreht – kann es überhaupt eine absolut geradlinige Eintrittsbahn geben?
Nein, eine absolut gerade Bahn gibt es nicht, Weil sich der Raum selbst bewegt und krümmt, wird jede Bewegung beeinflusst, gerade Bahnen gibt es nur für kurze Strecken - im Kleinen, nicht im Großen
Jede Energie erzeugt doch eine Raumkrümmung, egal wie klein, oder? Wenn man sich z. B. den Mond in der Raumkrümmung der Erde vorstellt, befindet sich diese ja wiederum in der Krümmung der Sonne – und so weiter, richtig?
Ja jede Energie und Masse krümmt den Raum auch wen nur ganz wenig
Ich danke dir nochmal vielmals, wir sind fast da wo ich hinwollte :P. Befindet sich dann nicht letztlich alles in einer Art verschachtelter Spiralbewegung – jede Ebene in der nächsthöheren eingebettet?
Ja ,Alles bewegt sich wie in verschachtelten Spiralen ,Das ganze Universum ist voll von solchen verschachtelten Bewegungen
Gerne ✨️💪
Wenn ein Komet auf die Erde zufliegt, muss er doch ebenfalls eine Spiralbahn durch den Raum nehmen, um sie zu treffen – richtig?
Ja, genau ,Weil sich die Erde und das ganze Sonnensystem bewegen und drehen, kommt der Komet nicht gerade auf die Erde zu ,sondern auf einer Spiral- oder Kurvenbahn, die ihn zur Erde führt.
Wenn wir all diese Erkenntnisse zusammenführen und uns vorstellen, wie sich ein Lichtstrahl von der Erde zur Sonne bewegt – und dabei zur Vereinfachung andere Raumkrümmungen ignorieren:
Wäre der Weg, den das Licht durch die Raumkrümmung zurücklegt, dann nicht durch f(R/T) beschreibbar, also das Verhältnis Erdgeschwindigkeit zur Lichtgeschwindigkeit (~30 km/s ÷ 300 000 km/s)?
Das entspräche einer extrem engen Spiralbewegung – die zwar für den Beobachter wie eine gerade Linie erscheint, aber dennoch reale Auswirkungen auf präzise Beobachtungen hat?
Ja,Licht von der Erde zur Sonne fliegt nicht ganz gerade,weil sich die Erde bewegt und der Raum gekrümmt ist,Es folgt einer sehr engen Spiralbahn, die fast wie eine Gerade aussieht, aber bei genauen Messungen eine Rolle spielt.
Wird f(R/T) als Verhältnis von Erdbewegung zu Lichtgeschwindigkeit in der Wissenschaft berücksichtigt – oder könnte es helfen, gewisse Effekte noch präziser zu erfassen?
Wenn R der Abstand zur Sonne ist und T die Umlaufzeit, ergibt R/T die Geschwindigkeit der Erde.Diese Erdgeschwindigkeit wird imVerhältnis zur Lichtgeschwindigkeit (also v/
Dabei wäre R die Rotation um die Sonne – also die Umlaufbewegung der Erde – und T die Translation, also die Bewegung (z. B. des Lichts) von der Sonne weg.
f(R/T) beschreibt dann, wie stark die Raumbewegung die Bahn beeinflusst, oder?
Ich bin kein Physiker, aber ich habe versucht, aus meinem ursprünglichen Gedankenexperiment mit dem Koordinatensystem gewisse Zusammenhänge abzuleiten – und mir dabei ähnliche Fragen gestellt wie dir gerade.
Ein Physiker hat das leider recht schnell abgeschmettert.
Trotzdem frage ich mich: Klingt das wirklich so abwegig – oder gibt es vielleicht doch Denkansätze in diese Richtung?
Vielen Dank für die Zeit ich bin eh am Ende :D
Ich will deine Zeit eigentlich gar nicht weiter beanspruchen, also, fühl dich nicht gedrängt zu antworten, aber:
Wenn wirklich alles von Raumkrümmung betroffen ist und sich dadurch alles Spiralförmig bewegt – könnte man dann nicht auch die Bewegung von Teilchen auf diese Weise herleiten? Vielleicht nicht exakt, aber zumindest im Sinne eines strukturellen Prinzips?
Auch Teilchen bewegen sich nicht ganz gerade,sondern auf gekrümmten, spiralförmigen Bahnen.Das kann man als Grundprinzip sehen , nicht exakt, aber eine gute Vorstellung.
warum sollte man sich gedankenspiele über die seit ewig bekannten bewegungen von erde und mond miteinander machen oder spekulative beobachtungs-szenarien entwerfen?
Hm, danke für den Kommentar. Ich bin einfach nur ein Typ, der kein Physik studiert hat und sich Gedanken über Zusammenhänge macht. Wenn du dich tatsächlich dafür interessierst, worum es mir geht, lies dir die Kommentare mit Zeynet15 durch. :)
ok, das kommt davon, wenn man nur einseitig handelt oder denkt; du hast ja recht.
gerade das beschreiten von neuen wegen oder das entwickeln von neuen ideen abseits etablierter thesen erzeugt auch mal bahnbrechende sachen. ;-)
Wenn du dir die Zeit nehmen könntest und Interesse daran hast, würde ich mich sehr über eine Einschätzung meiner Unterhaltung mit Zeynep15 freuen. :)
die astrophysik ist doch unvermeidbarer bestandteil, wenn man sich mit astronomie beschäftigt, aber mein focus liegt sehr stark auf astrofotografie und weniger an theoretischen modellen. auch wenn es sicherlich reizvoll wäre, sich damit mal anstatt mit kamera und teleskop zu beschäftigen.
Danke :), Könnte man aus (x(t), y(t)) = (t, sin(t)) ableiten, dass Rotation + Translation in 2D eine Wellenbahn und in 3D eine Spiralbewegung ergibt – aus Sicht eines externen Beobachters?