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Theorien jenseits der Standardphysik Sie haben Ihre eigene physikalische Theorie entwickelt? Oder Sie kritisieren bestehende Standardtheorien? Dann sind Sie hier richtig.

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  #231  
Alt 15.06.11, 22:22
SCR SCR ist offline
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Hallo JoAx,

an Hand dieses Beispiels hier aus diesem Forum habe ich sehr viel über die ART gelernt:
Zitat:
Zitat von rene
Auf einem Neutronenstern der 1.4fachen Sonnenmasse mit einem Radius von 10km befindet sich ein Turm von 100m Höhe (feldfreie Längenangaben). Wie gross ist die Zeitdilatation zwischen den Beobachtern auf der Oberfläche und auf der Turmspitze?

Man könnte jetzt auch noch die Zeitdilatationen der Turmbeobachter A und B aus Sicht eines feldfreien Beobachter C mit r3->∞ausrechnen. Das Prinzip ist das gleiche.

restart; Digits:=20;
M:=1.4*1.989e30; G:=6.67428e-11; c:=299792458;
a:=G*M/c^2; theta:=0;phi:=0; r_s:=2*a; r1:=10000;r2:=10100;

# Newton-Potential:
dE_pot:=-m*M*G*(1/r2-1/r1)

Zeitdilatationsfaktor :
f_t := 1 + M*G*(1/r2-1/r1) / c^2 ;
f_t = 1.0020474 (Newton-Näherung)

# Schwarzschild-Metrik:
with (linalg):
g_ik:=matrix(4,4,[int(sqrt(1-r_s/r),r=r1..r2),0,0,0,0,-int(sqrt(1/(1-r_s/r)),r=r1..r2),0,0,0,0,-int(r,r=r1..r2),0,0,0,0,-int(r*(sin(theta)^2),r=r1..r2)]);
r:=r1;
x_mu:=matrix(4,1,[sqrt(1-r_s/r),sqrt(1/(1-r_s/r)),sqrt(theta),sqrt(phi)]);
x_mu_S:=multiply(g_ik,x_mu);

t_S1:=eval(x_mu_S[1,1]);
r_S1:=eval(x_mu_S[2,1]);

r:=r2;
x_mu:=matrix(4,1,[sqrt(1-r_s/r),sqrt(1/(1-r_s/r)),sqrt(theta),sqrt(phi)]);
x_mu_S:=multiply(g_ik,x_mu);

t_S2:=eval(x_mu_S[1,1]);
r_S2:=eval(x_mu_S[2,1]);

dt:=(t_S2-t_S1)/(t_S1+t_S2)*2;

Zeitdilatationsfaktor:
f_t := 1+dt
f_t = 1.0034792 (Schwarzschild-Lösung)

Man sieht sofort, dass die Newton-Näherung die Schwarzschild-Lösung unterschätzt.

Noch eine Anmerkung zur Längenkontraktion der ART: Die hängt insbesondere davon ab, von wo aus (von welcher Schale) eine Strecke gemessen wird. Vermesse ich eine Strecke von oben (äussere Schale) z.B über die Lichtlaufzeit eines Laserstrahls, erhalte ich ein kürzeres Streckenintervall als wenn ich dieses von unten (innere Schale) vermesse, weil ich mit lokal fixierten Meterstäben und Uhren ein Raum-/Zeitgebiet unterschiedlicher Krümmung vermesse; und ich erhalte nochmal ein anderes Streckenintervall für einen Beobachter, der die Strecke abwandert und sie mit hintereinander gelegten Meterstäben ausmisst.

Am Beispiel des Turms ergeben sich die Beträge:

130.3574m über hintereinander gelegte Meterstäbe
169.6364m von oben gemessen über die Lichtlaufzeit
170.2276m von unten gemessen über die Lichtlaufzeit
Mit der Vorstellung einer fließenden Raumzeit (Hubble Flow, Lense-Thirring-Effekt, River Model, ...) lassen sich IMHO die Ergebnisse sehr gut veranschaulichen und nachvollziehen: Einmal schwimmt das Photon eben "mit dem Strom", einmal "dagegen", ... (und ab dem EH ist eben die Strömung zu stark - d.h. ">c" - da kommt das Photon mit seinem c nicht mehr gegen an; genauso wie sich ">c" durch den Hubble Flow am kosmologischen EH ergibt).

Kannst Du mir bitte einmal im Vergleich dazu möglichst plausibel/anschaulich die unterschiedlichen Ergebnisse (und ihrer Relation) auf Basis der verbreiteten, von den Experten bevorzugten (?) statischen Vorstellung eines G-Feldes erklären?

P.S.: Ganz nebenbei sieht man IMHO an diesem Beispiel sehr schön, dass c in der ART nicht mehr konstant ist, dass zwischen ein- und auslaufenden Geodäten zu unterscheiden ist, ...

Ge?ndert von SCR (15.06.11 um 22:24 Uhr)
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  #232  
Alt 21.06.11, 22:52
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Hallo Joax,

z.B. <wikipedia-Link> (?) ...

Ge?ndert von SCR (21.06.11 um 23:41 Uhr)
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  #233  
Alt 28.06.11, 12:05
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Hallo Bauhof,

also:
Zitat:
Zitat von Bauhof Beitrag anzeigen
mich würde interessieren, wohin deine "fließende Raumzeit" fließt. Welche Richtung und wie schnell?
Konkrete (Gegen-)Argumente im Folgenden gerne - Aber fangt bitte nicht gleich wieder von Anfang an mit "einem pauschalen Motzen und Meckern" an:

1. Wenn auf ein Objekt keine Kraft einwirkt dann nehmen wir einmal an, dieses Objekt würde lokal in der es umgebenden Raumzeit ruhen.

2. Nehmen wir nun darüber hinaus an, die Raumzeit verhielte sich wie eine Art Flüssigkeit / Sirup - Dann könnten zwei Objekte sich gleichförmig zueinander bewegen ohne das eines der beiden Objekte dadurch irgendeine Krafteinwirkung verspüren würde: Sie würden ja nur jeweils mit der "lokal vorherrschenden Strömung der Raumzeit mitschwimmen".

[Nebenbei: Daraus ließe sich auch schon direkt ableiten, weshalb "Ruhe" (= kräftefrei) und gleichförmige (= kräftefrei) Bewegung grundsätzlich ununterscheidbar sind: kräftefrei = kräftefrei.]

Kann ich diese Vorstellung(en) erst einmal als "Ausgangsbasis" zur konkret(er)en Beantwortung Deiner Fragestellungen hernehmen?

Ge?ndert von SCR (28.06.11 um 12:12 Uhr)
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  #234  
Alt 28.06.11, 13:57
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Bauhof Bauhof ist offline
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Zitat:
Zitat von SCR Beitrag anzeigen
Nehmen wir nun darüber hinaus an, die Raumzeit verhielte sich wie eine Art Flüssigkeit / Sirup - Dann könnten zwei Objekte sich gleichförmig zueinander bewegen ohne das eines der beiden Objekte dadurch irgendeine Krafteinwirkung verspüren würde: Sie würden ja nur jeweils mit der "lokal vorherrschenden Strömung der Raumzeit mitschwimmen".
Hallo SCR,

ja, das mit dem Mitschwimmen kann ich mir vorstellen.
Wenn es eine lokal vorherrschenden Strömung der Raumzeit gibt, gäbe es dann nach deiner Auffassung auch eine global vorherrschenden Strömung der Raumzeit? Strömt die gesamte Raumzeit des Universums infolge dieser globalen Strömung irgendwo hin?

Wenn ja, wohin ist diese globale "Strömung" gerichet und mit welcher Geschwindigkeit "strömt" es in diese Richtung?

M.f.G. Eugen Bauhof
__________________
Ach der Einstein, der schwänzte immer die Vorlesungen –
ihm hatte ich das gar nicht zugetraut!

Hermann Minkowski
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  #235  
Alt 28.06.11, 15:10
SCR SCR ist offline
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Hallo Bauhof,
Zitat:
Zitat von Bauhof Beitrag anzeigen
ja, das mit dem Mitschwimmen kann ich mir vorstellen.
Das finde ich prima.
Allerdings möchte ich Dich doch vorwarnen:
Falls Du tatsächlich vor hast, meinen Gedankengängen bis zum (bitteren? ) Ende zu folgen, dann solltest Du anschließend (fast ) genauso "spielend" in neun Raumdimension und zwei Zeitdimensionen denken KÖNNEN wie Du es jetzt schon "im Alltagsgebrauch" im Rahmen unserer 4 Dimensionen der Raumzeit tust.
(Ob Du das dann aber hinterher auch tatsächlich so tun willst oder nicht doch lieber "alt-hergebracht" an die Sachen herangehst - Das ist Deine Entscheidung).

Zitat:
Zitat von Bauhof Beitrag anzeigen
Wenn es eine lokal vorherrschenden Strömung der Raumzeit gibt, gäbe es dann nach deiner Auffassung auch eine global vorherrschenden Strömung der Raumzeit? Strömt die gesamte Raumzeit des Universums infolge dieser globalen Strömung irgendwo hin? Wenn ja, wohin ist diese globale "Strömung" gerichet [...]
Blenden wir "Massen" zunächst einmal aus -> Betrachten wir erst einmal nur "die SRT":
Unser Universum = Unsere Raumzeit.
Unsere Raumzeit hat entsprechend unseren vorherigen Annahmen eine "flüssige"/"sirup-artige" Konsistenz -> Wir stellen uns deshalb die Oberfläche (und erst einmal nur diese!) eines Wasserplaneten / Eine Wasserkugel in der Schwerelosigkeit vor.
Auf diese Wasseroberfläche verteilen wir antriebslose Boote, jeweils mit einem Beobachter besetzt, die uns als Veranschaulichung in unserer Raumzeit befindlicher, (masselos angenommener) Testteilchen dienen sollen.

Unser Universum expandiert beschleunigt.
Wir nehmen diesbezüglich ein natürliches Wachstumsverhalten an: Es wächst folglich mit einer konstanten Wachstumsrate (analog einer Zellkultur in einer Petrischale). Damit wächst es genauso, wie es beobachtet wird: Exponentiell.

Somit muß auch unsere Wasserkugel / unser Wasserplanet (exponentiell) wachsen: Wir führen deshalb im Kugelmittelpunkt entsprechend Wasser zu (Woher das kommt soll jetzt noch keine Rolle spielen: Dazu brauchen wir z.B. unter anderem später die oben angesprochenen zusätzlichen Dimensionen).
Durch "das Aufblasen des Luftballons" entfernen sich die Boote mit den Beobachtern voneinander - Umso schneller, je weiter entfernt sie voneinander sind.

Das ist nun bezogen auf unsere "flüssigkeitsähnlich" angenommene Raumzeit sicher nicht das "Fließen" im üblichen Sinne - Dennoch ist es das, was landläufig als "Hubble-Flow" bezeichnet wird: Der Abstand zwischen zwei Objekten vergrößert sich mit zunehmender Entfernung exponentiell.

Nun kann man auf dieser Basis keine eindeutige Aussage treffen, ob (und wenn ja wer) sich von den Beobachtern nun bewegt und wer ruht: Wenn Du Dir nun willkürlich ein Boot aussuchst legst Du damit ein IS fest - Für eine solche Auswahl ist aber keines der Boote in irgendeiner Art und Weise ausgezeichnet, alle sind diesbezüglich gleichberechtigt.

Um nun damit konkret auf Deine Frage(n) von oben zurückzukommen:
Als "globale Strömung unseres Universums" kann man IMHO den Hubble-Flow durchaus betrachten. Er hat aber keine ausgezeichnete Richtung im üblichen Sinne. Eher bedeutet er "alles strömt grundsätzlich auseinander"
(Anmerkung: Auf diese "Ursache" lässt sich später auch die grundsätzliche Tendenz zur Zunahme der Entropie in unserem Universum zurückführen).

Zitat:
Zitat von Bauhof Beitrag anzeigen
und mit welcher Geschwindigkeit "strömt" es in diese Richtung?
Nicht alles auf einmal : Diese Frage würde ich gerne erst einmal zurückstellen.
(Vielleicht erübrigt sie sich ja mit den obigen Ausführungen bereits von selbst - Ich komme nichtsdestotrotz aber später auf jeden Fall noch einmal darauf zurück).

Ist das Modell bis dahin erst einmal grundsätzlich nachvollziehbar? Scheint bis hierhin irgendetwas falsch / unlogisch?

Ge?ndert von SCR (28.06.11 um 15:39 Uhr)
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  #236  
Alt 28.06.11, 17:48
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Bauhof Bauhof ist offline
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Zitat:
Zitat von SCR Beitrag anzeigen
Falls Du tatsächlich vor hast, meinen Gedankengängen bis zum (bitteren? ) Ende zu folgen, dann solltest Du anschließend (fast ) genauso "spielend" in neun Raumdimension und zwei Zeitdimensionen denken KÖNNEN wie Du es jetzt schon "im Alltagsgebrauch" im Rahmen unserer 4 Dimensionen der Raumzeit tust.
Hallo SCR,

falls deine Gedankengänge "bitter" werden sollten, dann folge ich denen nicht bis zum Ende. Zu welchem Gebiet gehört dein Standard-Modell?

Zur Quantentheorie?
Zur Relativitätstheorie?
Zur Kosmologie?
Zur Quantenkosmologie?

Zitat:
Zitat von SCR Beitrag anzeigen
Unser Universum = Unsere Raumzeit.
Unsere Raumzeit hat entsprechend unseren vorherigen Annahmen eine "flüssige"/"sirup-artige" Konsistenz -> Wir stellen uns deshalb die Oberfläche (und erst einmal nur diese!) eines Wasserplaneten / Eine Wasserkugel in der Schwerelosigkeit vor.
Auf diese Wasseroberfläche verteilen wir antriebslose Boote, jeweils mit einem Beobachter besetzt, die uns als Veranschaulichung in unserer Raumzeit befindlicher, (masselos angenommener) Testteilchen dienen sollen.
Ich kenne aus der Literatur das geschlossene Universum-Modell. Der in sich zurückgekrümmte 3-D-Raum ist die "Oberfläche" (der 3-D-Begrenzungsraum) einer vierdimensionalen Kugel. Behandelst du dieses Modell?

Zitat:
Zitat von SCR Beitrag anzeigen
Durch "das Aufblasen des Luftballons" entfernen sich die Boote mit den Beobachtern voneinander - Umso schneller, je weiter entfernt sie voneinander sind.
Dem kann ich folgen: Durch das Aufblasen der vierdimensionalen Kugel (im geschlossenem Universum-Modell) entfernen sich die "Boote" (die Galaxien) voneinander.

Zitat:
Zitat von SCR Beitrag anzeigen
Nun kann man auf dieser Basis keine eindeutige Aussage treffen, ob (und wenn ja wer) sich von den Beobachtern nun bewegt und wer ruht: Wenn Du Dir nun willkürlich ein Boot aussuchst legst Du damit ein IS fest - Für eine solche Auswahl ist aber keines der Boote in irgendeiner Art und Weise ausgezeichnet, alle sind diesbezüglich gleichberechtigt.
Ist klar, das entspricht dem Relativitätsprinzip (mit dem zur Zeit Harti hadert).

M.f.G. Eugen Bauhof
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Hermann Minkowski
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  #237  
Alt 28.06.11, 21:12
SCR SCR ist offline
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Hallo Bauhof,
Zitat:
Zitat von Bauhof Beitrag anzeigen
falls deine Gedankengänge "bitter" werden sollten, dann folge ich denen nicht bis zum Ende.
Das ist o.k.
Zitat:
Zitat von Bauhof Beitrag anzeigen
Zu welchem Gebiet gehört dein Standard-Modell?
Zur Quantentheorie?
Zur Relativitätstheorie?
Zur Kosmologie?
Zur Quantenkosmologie?
Gute Frage - Ich befürchte zu allem.
Zitat:
Zitat von Bauhof Beitrag anzeigen
Ich kenne aus der Literatur das geschlossene Universum-Modell. Der in sich zurückgekrümmte 3-D-Raum ist die "Oberfläche" (der 3-D-Begrenzungsraum) einer vierdimensionalen Kugel. Behandelst du dieses Modell?
Nein. Grundsätzlich "schaust" Du
3- (bzw. 4-)dimensional,
6- (bzw. 7-)dimensional oder
9- (bzw. 11-)dimensional
- Was anderes gibt es nicht.
Die "niederen Dimensionsräume" kommen dabei nur zum Tragen wenn man bezüglich der jeweiligen Betrachtung die anderen der insgesamt 9 (bzw. 11) Dimensionen vernachlässigen kann.
Die räumliche "3er"-Staffelung hat den Hintergrund, dass nur jeweils räumlich Dreidimensionales sich gegenseitig wahrnehmen kann (-> "Räumliche Dimensionen treten immer zu Dritt oder gar nicht auf" - Soll ich die Begründung dafür nochmals näher ausführen? ). Und diesbezüglich brauchen wir halt (mindestens) drei derartiger "räumliche Dimensionsräume" mit jeweils 3D.
Und dazu dann eine bis zwei Zeit-Dimensionen - Je nach Kontext.
Das sieht man dann aber vermutlich wesentlich besser am konkreten Beispiel, da erschließt sich das dann (fast) von selbst (z.B. beim Erklärungsansatz für die "spukhafte Fernwirkung": Die nämlich genau jenes ist - Aber gleichzeitig auch genau das Gegenteil ; das ist dann allein abhängig vom jeweils gewählten Dimensionskontext).
-> Wenn Du mich so fragst geht das Modell an der Ecke am ehesten konform mit den dimensionalen Aussagen der Stringtheorie.
Aus der LQG holen wir uns dann später auch noch gewisse "Anleihen" - Sonst wird das insgesamt nix.
Aber trotzdem braucht es eigentlich gar nicht viel wirklich Neues - Die einzelnen "Haupt-Komponenten" des Modells liegen im Wesentlichen schon irgendwo/irgendwie im Standardmodell (bzw. zumindest nahe an diesem: String, LQT, ...) vor.
Zitat:
Zitat von Bauhof Beitrag anzeigen
Dem kann ich folgen: Durch das Aufblasen der vierdimensionalen Kugel (im geschlossenem Universum-Modell) entfernen sich die "Boote" (die Galaxien) voneinander. [...] Ist klar, das entspricht dem Relativitätsprinzip (mit dem zur Zeit Harti hadert).
Gut - Dann widerspricht das Modell (zumindest bis jetzt noch) nicht der RT.

Falls ich zur Erforderlichkeit einer Dreidimensionalität hinsichtlich des Zugestehens einer physikalischen Existenz nichts weiter erläutern muß/soll (?) würde ich als nächstes zu (weiteren potentiellen globalen sowie) möglicher lokaler "Strömungen der Raumzeit" übergehen wollen - o.k.?
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  #238  
Alt 29.06.11, 09:25
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Bauhof Bauhof ist offline
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Zitat:
Zitat von SCR Beitrag anzeigen
Zitat:
Zitat von Bauhof
Zu welchem Gebiet gehört dein Standard-Modell?
Zur Quantentheorie?
Zur Relativitätstheorie?
Zur Kosmologie?
Zur Quantenkosmologie?
Gute Frage - Ich befürchte zu allem.
Hallo SCR,

das ist für mich "bitter", denn das hatte ich auch befürchtet, dass man dein Standard-Modell in kein mir bekanntes Gebiet der Physik einordnen kann. Deshalb kann ich leider nichts mehr dazu schreiben. Tut mir leid.

M.f.G. Eugen Bauhof
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Hermann Minkowski
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  #239  
Alt 29.06.11, 10:02
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Hallo Bauhof,

falls das für Dich ein fundamentales Problem darstellen sollte dann können wir es auch konkret einordnen: In diesem Falle würde ich Relativitätstheorie bevorzugen - Schließlich geht es im Kern um die Verwendung einer fließenden Metrik in den Feldgleichungen.

Wäre damit Dein Problem (tatsächlich) gelöst?
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  #240  
Alt 29.06.11, 11:22
Hawkwind Hawkwind ist offline
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Zitat:
Zitat von SCR Beitrag anzeigen
Schließlich geht es im Kern um die Verwendung einer fließenden Metrik in den Feldgleichungen.
Wo fließt sie denn hin, die Metrik? Den Bach hinunter?
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