Relativitätstheorie – die besten Beiträge

Wie konnte man aus der allgemeinen Relativitätstheorie ableiten, dass das Universum nicht statisch sein kann?

Hallo,

mir ist bewusst, dass ich hier keine sehr ausführliche Atwort bekommen werde, die alle meine Fragen beantwortet, jedoch würde ich es zu schätzen wissen, wenn dennoch jemand versuchen würde mir diese Frage so gut wie möglich zu beantworten.

Ich würde behaupten, dass mir die wichtigsten Aussagen der allgemeinen Realativitätstheorie bekannt sind (also vor allem die gekrümmte Raumzeit und dass die Zeit an massereichen Objekten kangsamer vergeht). ich verstehe jedoch nicht, wie diese Aussagen damit verbunden werden können, dass das Universum nicht statisch ist.

In dem Buch ,,Mit der Stringtheorie zum Urknall" von Jan Louis wurde geschrieben, dass die Einstein-Gleichungen (die die Metrik der Raumzeit in Anwesenheit von Materie angibt) auf den Kosmos als ganzes angewendet wurden (was ich auch nicht wirklich verstehe). Wenn man in dem Enegie- und Impustensor Tµv die Materieverteilung spezifiziert ist das Ergebnis laut dem Buch eine sich mit der Zeit verändernde Metrik, die einem expandierendem oder kontrahierendem Universum entspricht.

Die Einstein-Gleichungen an sich verstehe ich schon nicht wirklich. Gibt es irgendeine verständlichere Erklärung die mir die Verknüpfungen der ART mit einem nicht statischen Universum besser aufzeigen können?

(Sry, falls die Frage unverständlich gestellt wurde, ich hoffe, dass ihr mir trotzdem helfen könnt.)

Vielen Dank im Vorraus!

Schule, Universum, Astrophysik, Physik, Relativitätstheorie, Urknall, allgemeine Relativitätstheorie, Philosophie und Gesellschaft

Ist es möglich, dass sich Teilchen schneller als Lichtgeschwindigkeit bewegen?

Vor kurzem bin ich über etwas in einem Buch von Stephen Hawking (Einsteins Traum heißt das) gestoßen, was mich sehr gewundert hat. Mir ist natürlich klar, dass nach Einstein sich nichts schneller als Licht bewegen kann und auch diese Geschwindigkeit immer gleich bleibt. Ich würde sagen ich kenne mich in der Materie ein wenig aus, doch trotzdem fand ich das folgende Gedankenexperiment komisch (natürlich kann es sein, dass ich da irgendwas falsch verstanden habe) :

Aus der Unschärfenrelation folgt, dass man bei einem Teilchen nicht die Geschwindigkeit und den Ort genau definieren kann. Entweder weiß man über den genauen Ort oder die genaue Geschwindigkeit bescheid. Dem zufolge bedeutet das, dass man von einem Teilchen, das in ein Schwarzes Loch gezogen wurde -welches sehr, sehr klein ist - (was ja bei so "anfänglichen Schwarzen Löchern" der Fall sein kann), genau weiß, an welchen Ort es ist. Nämlich in dem Schwarzen Loch. Dem zufolge weiß man nicht genau über die Geschwindigkeit bescheid. Also theoretisch könnte diese ja auch über den festen (knapp) 300.000 km/s liegen oder?

Oder ist das einfach nicht möglich und ich habe etwas falsch verstanden? So begründete Hawking unter anderem (soweit ich das verstanden habe)auch, dass Schwarze Löcher auch Teilchen emittieren, da sie durch die Überlichtgeschwindigkeit dann der Fluchtgeschwindigkeit des Schwarzen Loches entfliehen können.

Natürlich sind das alles Theorien und ich bin mir nicht sicher darüber, aber es wäre schön mal eine andere Meinung dazu zu hören

Astronomie, Lichtgeschwindigkeit, Physik, Relativitätstheorie

Gravitation nach Einstein unendlich?

Hallo allerseits,

Ich befasse mich gerade mit der allgemeinen Relativitätstheorie, nachdem mich die spezielle Relativitätstheorie schon so erstaunt hat.

Einer der wohl wichtigsten Erkenntnisse dieser allgemeineren Theorie Einsteins für Systeme, die sich nun eben z.B. beschleunigt bewegen und keine perfekten Inertialsystem darstellen, ist ja die „neue“ Beschreibung der Gravitation. Diese ist ja mit Newtons Axiomen nicht vereinbar und erscheint aus heutiger Sicht dieses Phänomen besser und „realistischer“ zu beschreiben.

Nun zu meiner Frage. Laut Newton kann sich eine Gravitation mehr oder weniger unendlich schnell ausbreiten und die Gravitationskraft zweier Körper geht bis ins Unendliche (auch wenn diese dort extrem klein wird). Laut Einstein kann sich die Gravitation bzw. die Krümmung der Raumzeit ja maximal aber nur mit der Lichtgeschwindigkeit ausbreiten. Gilt diesbezüglich dann nach der allgemeinen Relativitätstheorie aber auch eine „unendliche“ Gravitation oder anders formuliert reicht die Krümmung der Raumzeit, die durch einen massereichen Körper (z.B. ein Planet), ebenfalls bis ins Unendliche und schwächt halt immer mehr ab? Wenn dies so wäre und man sich das Ganze graphisch im einfachsten Sinne veranschaulicht mit einem dreidimensionalen Raumzeitmodell, statt den eigentlichen 4 Dimensionen, würde dies dann bedeuten, dass es in unserem Universum eigentlich keine Stelle gibt, an der es keine Krümmung der Raumzeit gibt? Auch wenn diese Krümmung wie gesagt extrem klein wäre und man mal zunächst von Spezialfällen, wie Schwarzen Löchern absieht…

Ich hoffe meine Fragen sind verständlich. Falls ich etwas falsch verstanden habe oder ihr eine Antwort darauf habt, lasst es mich bitte wissen. Vielen Dank schon im Voraus!

LG

Schule, Astronomie, Einstein, Gravitation, Physik, Relativitätstheorie, Raumzeit, Philosophie und Gesellschaft

Woher weiß man dass das Universum 13 Milliarden Jahre alt ist?

Man sieht das Licht das vor 13 Milliarden Jahren entstanden ist und das macht man mit Standardkerzen im Universum durch die Rotverschiebung merkt man wie weit ein Objekt wohl ist.

Etwas was noch weiter entfernt ist sieht man nicht deswegen nimmt man an dass das Universum wohl da sein Ende hat...

Albert Einstein fragte sich wenn das Universum schon immer existiert hat und unendlich groß ist. Dann müssten wir unendlich viel Licht sehen können.

Aber wenn man Mal das so sieht das die Himmelskörper auch das Licht absorbieren also uns die Sicht bedecken. Dann kann nicht unendlich viel Licht bei uns ankommen. Und bei einer bestimmten Entfernung aus müsste es im Grunde immer ein Hindernis geben irgendetwas was unsere Sicht bedeckt.

Von daher weiß man doch garnicht wie alt das Universum wirklich ist. Wie wollen Wissenschaftler denn sehen wie es hinter dem Mond aussieht? Der Mond hindert das sich zu uns zu kommen. Die Sonne hindert und alle anderen hillmelskörper behindern die Sicht. Es gibt auch viele Sachen die selber kein Licht ausstrahlen wie schwarze Löcher oder Planeten.

Also müsste man logischer Weise irgendwann ein verschwommenes Bild sehen wenn man zuweit schaut.

Woher will man wissen dass das Universum dann ein Ende hat?

Natürlich geht man davon aus das alles Mal viel näher beieinander war und deswegen ein unendlich heißer Punkt existiert hat der dann explodiert ist. Und so war der Anfang. Aber woher will man wissen ob es tatsächlich ein Punkt war ?

Vielleicht gab es neben diesem Punkt auch ein Punkt . Und so wäre es dann kein Punkt sondern eine unendlich große Masse. Die vorher einfach kompakter war.

Aber selbst wenn man betrachtet das es ein Punkt war und alles Materie darin war. Entsteht ja an einem kritischen Punkt ein schwarzes Loch.

Und woher will man wissen wie sehr man Materie komprimieren kann ?

Wissenschaft, Universum, Welt, Astronomie, Forschung, Physik, Quantenphysik, Relativitätstheorie, Schwarzes Loch, Urknall, Urknalltheorie

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