Einsteins Eigenzeit

[Bauhof]

Zitat von Timm

Ich verstehe seine Argumentation in etwa so: Bei einer adiabatischen Expansion verrichtet das in einem Zylinder befindliche Gas gegen einen beweglichen Schieber die Arbeit PdV. Um diesen Betrag verringert sich die Energie des Gases. Die Energie-Erhaltung ist gewährleistet. Expandiert das Universum adiabatisch (es hat ja keine Umgebung), dann nimmt seine Energie ab, wie die des Gases, allerdings ohne Arbeit zu verrichten.

Hallo Timm,

leider schreiben die Autoren nicht immer genau, welches kosmologische Modell bei solchen Aussagen sie im Sinn haben. Wenn ein Universum keine "Umgebung" haben soll, dann kann ich mir nur das Modell des "Inseluniversums" vorstellen. Hierbei schwebt die gesamte Materie dessen, was als "Universum" bezeichnet wird, als endliche "Wolke" in einem unendlich großen Raum und dehnt sich darin aus. Dann hat es natürlich keine Umgebung.

Aber diese Modell ist meines Wissens überholt.

Gibt es noch andere Modelle, bei denen das Universum keine "Umgebung" hat? Wobei "Rand" wieder etwas anderes bedeutet als "Umgebung".

Mit freundlichen Grüßen
Eugen Bauhof

[Timm]

Zitat von Bauhof

Gibt es noch andere Modelle, bei denen das Universum keine "Umgebung" hat? Wobei "Rand" wieder etwas anderes bedeutet als "Umgebung".

Hallo Eugen,

das Friedmann-Lemaitre-Universum ist nach wie vor up to date. Ich habe gerade nochmal in "Der Quantenkosmos", von Claus Kiefer, S. Fischer, 2008 nachgelesen. Falls Du dieses Buch nicht haben solltest, ich kann es empfehlen. Kiefer vertritt übrigens völlig unaufgeregt die Dekohärenz Anschauung nach Zeh.

Vielleicht Kennst Du Alex Vilenkin's "Kosmische Doppelgänger", Springer, 2008. Hier nabeln sich von Ewigkeit zu Ewigkeit aus dem falschen Vakuum unendlich viele Universen ab. Insofern könnte man in einem nicht wörtlichen Sinn von Umgebung sprechen. Es findet natürlich kein Energieaustausch mit dieser "Umgebung" statt.

Auffallend finde ich, daß das Thema "Energie des Universums" in meinen neueren Büchern ausgespart bleibt. Vielleicht will sich keiner eine offene Flanke geben. Du liest garade Bojowald, sagt er was dazu? Ich zumindest erinnere mich nicht.

Gruß, Timm

[Bauhof]

Zitat von Timm

Ich habe gerade nochmal in "Der Quantenkosmos", von Claus Kiefer, S. Fischer, 2008 nachgelesen. Falls Du dieses Buch nicht haben solltest, ich kann es empfehlen.

Hallo Timm,

dieses Buch besitze ich, habe es aber erst zu 1/3 gelesen und noch nichts eingescannt.

Zitat von Timm

Auffallend finde ich, daß das Thema "Energie des Universums" in meinen neueren Büchern ausgespart bleibt. Vielleicht will sich keiner eine offene Flanke geben.

Ja, da muss man schon länger suchen. Ich habe in einem neueren Buch [1] im Kapitel "ART-Universen" im Unterkapitel 35.7 Globale Energieerhaltung etwas gefunden. Siehe nachfolgend die betreffende Textstelle als PDF (1,65MB). Bitte mit der rechten Maustaste herunterladen, weil ich das PDF in ein paar Tagen aus Platzgründen wieder in meinem Web-Space lösche.

http://www.eugen-bauhof.homepage.t-o...ierhaltung.pdf

Eckhard Rebhan leitet einen Energieerhaltungssatz für die Gesamtenergie des Universums ab, der auch die Gravitationsenergie enthält. Er kommt zu dem Schluss, dass die Gesamtenergie eines geschlossenen expandierenden Universums Null ist und erhalten bleibt. Dass in anderen Universum-Modellen die Energie angeblich nicht erhalten bleibt, erwähnt er mit keinem Wort im Unterkapitel 35.7.

Hinweis: Der kosmische Skalenfaktor wird allgemein mit R(t) bezeichnet. Eckhard Rebhan bezeichnet ihn in seinem Lehrbuch davon abweichend mit S(t). Im Modell des geschlossenen Universums lässt sich das dreidimensionale räumliche Universum als der 3-D-Begrenzungsraum einer 4-D-Kugel vom Radius R(t) auffassen. Dabei wächst der Weltradius R(t) im expandierenden Universum mit der Zeit t. Der Begriff "kosmischer Skalenfaktor" wird aber auch für die anderen Universum-Modelle verwendet.

Mit freundlichen Grüßen
Eugen Bauhof

[1] Rebhan, Eckhard
Theoretische Physik. Band 1:
Mechanik, Elektrodynamik, Spezielle und Allgemeine Relativitätstheorie. Kosmologie.
Heidelberg 1999. ISBN=3-8274-0246-8
http://www.science-shop.de/artikel/763001

[möbius]

Zitat von Bauhof

Hallo Möbius,

1. zur Zeit noch nicht.
2. Und was den wissenschaftstheoretischen Hintergrund dieser Frage anbelangt, den sollten wir vielleicht im neuem Unterforum behandeln. Ich habe die Einrichtung bereits vor ein paar Tagen beantragt.

Mit freundlichen Grüßen
Eugen Bauhof

Hallo Eugen Bauhof!
Zu 1.:
Okay!
Zu 2.:
Vielen Dank! Hoffentlich geht's bald los ....
Gruß, möbius

[Timm]

Zitat von Bauhof

Eckhard Rebhan leitet einen Energieerhaltungssatz für die Gesamtenergie des Universums ab, der auch die Gravitationsenergie enthält. Er kommt zu dem Schluss, dass die Gesamtenergie eines geschlossenen expandierenden Universums Null ist und erhalten bleibt. Dass in anderen Universum-Modellen die Energie angeblich nicht erhalten bleibt, erwähnt er mit keinem Wort im Unterkapitel 35.7.

Deine Möglichkeit Buch-Seiten so zu präsentieren ist super, Eugen.

Wenn ich es richtig verstehe, behandelt Rebhan den gesamten Zyklus des Friedmann-Lemaitre-Universums für den Fall K = 1, also geschlossen, wie Du schon sagst. Die Erhaltung der Energie würde aber zulassen, daß sie während der Expansion abnimmt und bei der Kontraktion um denselben Betrag wieder zunimmt.

Gruß, Timm

[SCR]

Hallo zusammen,

ich habe eine Verständnisfrage zur "Raum-Zeit":
Wie ist denn eigentlich die Zeit - wie man von der Begrifflichkeit her ja vermuten sollte - an den LEEREN Raum gekoppelt?

Hintergrund:
Wenn irgendwo (Eigen-)Zeit gemessen wird sind meines Wissens doch immer ponderable Teilchen mit im Spiel (Beim masselosen Photon kann man z.B. nichts zum Eigenzeit-Ablauf aussagen).

Natürlich sind mir Dinge bekannt wie "am gleichen Ort zur gleichen Zeit ..." - Aber das sind alles Aussagen, die sich auf Materie im Raum beziehen (besser gesagt: vergleichende Aussagen bezüglich Materie im Raum), und nicht auf den Raum an sich.
Und in diesem Zusammenhang tritt auch die Relativität der Gleichzeitigkeit in Erscheinung, die sich ebenfalls auf betrachtete Objekte (= Materie) bezieht.

Das alles macht mich bezüglich einer direkten Koppelung der Zeit an den Raum zumindest etwas stutzig.

Ich könnte mir vor diesen Hintergründen durchaus vorstellen, dass Raum und Zeit eigentlich nur indirekt - über das Vorhandensein von Masse im Raum bzw. der WW Masse-Raum - zusammenhängen.

Wie ist das nun zu sehen / Wie seht Ihr das? Danke!

[JoAx]

Hallo SCR,

Zitat von SCR

das sind alles Aussagen, die sich auf Materie im Raum beziehen

eben, aber nicht nur im Raum, sondern in der Raumzeit.

Oder gibt es eine Möglichkeit den Raum ohne Zeit zu erfahren?
Meines Wissens nicht.
Was wäre notwendig, um Raum ohne Zeit zu erfahren?
Etwas nur räumliches (logisch? ).
Das kann aber nur etwas materielles sein.

Kennt jemand etwas materielles, dessen absolute räumliche Ausdehnung bekannt ist? - Ich nicht.

Welchen Sinn hätte so eine absolute räumliche Ausdehnung?
Was würde passieren, wenn zwei solche Dinger mit ihren "absoluten Körpern" aufeinander treffen? - Wieder newton'sche Mechanik?
Da wäre ich doch sehr überrascht.

Alles, was wir bis heute messen können (und das wird sich nach meinem Verständniss nie ändern), sind Abstände. Und diese sind, ob räumlich oder zeitlich - relativ.

Hängen die beiden eventuell sogar davon ab, wie stark die Wechselwirkung zwischen den Ladungen ist?


Zur Zeit bin ich jedenfalls von der Realität[1] der räumlichen Dimensionen genau so wenig überzeugt, wie von der zeitlichen.
Vielleicht verhällt sich die Raumzeit genau so zu den reallen Wechselwirkungen, wie ein Magnetfeld zu einem elektrischen (oder so)?
Es gibt also keine extra Kopplung. Sobald Raum erfahrbar ist, gibt es sofort die Zeit mit allen Folgen.

IMHO

Gruss, Johann

[1] Über diesen Begriff - real - würde ich mich schon gerne unterhalten. Eventuell wäre an dieser Stelle ein anderes besser.

[dandy]

Zitat von Eyk van Bommel

...
Also reisen wir mal in der Zeit zurück (gedanklich können wir das ja) – Anfang 1900

Da würde ich nämlich Anfangen:

Was wissen wir dann (mit heutiger Erfahrung!) über das G-Feld?

a) Es ist ein Feld ähnlich dem El.mag-Feld (Quantenphysikalische Erscheinung)
b) Es breitet sich mit c aus

Hmmmmmm - also meine "heutige Erfahrung" schließt die HQT (Heim Quanten Theotie) und die EHT (erweiterte Heim Theorie) mit ein, laut denen sich Gravitationswellen mit 4/3 c ausbreiten:

Zitat von aiaa2003-4990-a4.pdf; page 5-6

...
It should be noted that in Heim's theory, gravitational waves propagate at a speed of omega = 4/3 c , where c denotes the vacuum speed of light.
...

Zitat von Eyk van Bommel

c) Massen wechselwirken mit dem G-Feld
d) Die Wechselwirkung führt zur Annäherung von Massen

Das wären die Eigenschaften eines G-Feldes die ich hervorheben würde – würdest du noch andere Aufführen oder schlimmer welche streichen?

Kurz:
Ich würde damit Anfangen, sich zu überlegen hat das G-Feld noch andere Eigenschaften als nur Massen anzuziehen?

Laut Heim: Ja...

Zitat von aiaa2003-4990-a4.pdf; pages 6-8

...
The most radical concept in Einstein's General Theory of Relativity (GRT) is the removal of the idea of gravity as a force. Instead, it is considered to be a feature of spacetime curvature. Heim extends this idea to all physical forces and also employs the equations of GRT, i.e., their structure, to the microcosm by quantizing these equations in a higher-dimensional space. This approach leads to a set of eigenvalue equations, whose eigenvalues are the mass spectrum of all existing material particles. As was outlined in6 [1], the phenomenon of mass thus is a purely geometrical feature. In this context, space and time are not the container for things, but are, due to their dynamic (cyclic) nature, the things themselves. For a quantized unification of gravitation and electromagnetism a 6 dimensional space is needed. If all known interactions are to be incorporated, space becomes 8-dimensional, R8.
...
However, before matter (i.e., form and inertia) could come into existence (being represented by the proper metric subtensor), the corresponding length scale of the quantized spacetime of the universe had to reach a certain threshold (minimal) length. In other words, the metric scale had to be fine enough to allow for the proper curvature in physical space R3. Since the universe starts out from a quantized space, when a single Metron covers the surface of the whole universe, there are no problems with the initial conditions in this picture. Evidently the Metron size is time dependent and has decreased since the quantized bang.
...
While the universe was expanding, its associated length scale was decreasing. When this length scale came close to the Planck length, a phase transition occurred, triggered by fluctuations in the length scale. This phase transition led to the generation of a particle having the mass of the Planck mass.
...
This kind of phase transition occurred at many locations in the primeval universe, in a statistically (random) distributed manner, and led to the creation of many universes, separated from each other, i.e., no optical signal can reach our universe from such a parallel universe. These universes should be similar with regard to their physical laws, since they are all created by the decay of Maximon particles. At a time of about 10E100 s, when the time dependent Metron size, tau(t), became sufficiently small, a break of a global symmetry group must have occurred. Each of these Maximon particles was the center
of a process for the generation of a universe, in which ponderable particles are existing. In other words, our own universe is the result of the decay of one of these Maximons.
...
The Maximon particle decayed, cascading into mesons and baryons (this process might be interpreted as inflationary universe), with final products as neutrons, protons, and electrons. This avalanche process was accompanied by the emission of gamma quanta that might perhaps explain the existence of the cosmic background radiation. In addition, particles that could be interpreted as vacuum energy might have been created (these particles could be interpreted as dark energy because of their very
small rest mass). Their masses corresponds to the greatest possible wavelength possible, namely the diameter of our optical universe, i.e., Do = (rounded) 4 × 10E26 m.
...
This rapid decay, however, must have taken place by some kind of inflationary process or through a varying speed of light (VSL), which is allowed in Heim's theory, if connected to an inertial transformation. It is important to note that during this phase transition, mass was not conserved. Heim's universe is a purely geometrical universe, and thus there is a fundamental conservation law based on length scale considerations. All other physical conservation laws are a consequence of this fundamental principle, see [5, Chap. 4].
...
It should be noted that mass is a feature of geometry, i.e., mass is connected with a length scale through the general equation m=hc / l , where l is a length and m denotes a mass. In other words, since mass is inversely proportional to a length (for instance, Compton wave length), a decrease of the length scale leads to an increase in mass. In that sense, the conservation of mass is not satisfied, since it is caused by and also depends on the geometry of the spacetime. The generation of a Maximon particle acts as catalyzer that triggers geometrical change in neighboring spatial cells (denoted as Planck), bounded by metronic (Metron) surfaces. Corresponding to these geometrical changes is the appearance of material particles.
...
neutrons, that are finally produced (see Eq. (3)). We thus obtain the total mass of our universe, which is embedded in the primeval universe of much greater diameter of some 10125 m. This primeval universe is without mass, but contains a large number of universes that all have their origin in the decay of a Maximon particle. The calculation leads to a mass of 3.71×10E51 kg of the ponderable (possessing a nonzero rest mass) ordinary, visible matter in our universe. With the generation of the neutron, the corresponding interactions that result from the metric subtensors of space R8, give rise to two additional, heretofore unknown particles, namely gravitophotons, gph, (rest mass zero) and a very light (unnamed) particle as well as two new physical interactions that are the basis for the novel space propulsion.
...

Zitat von Eyk van Bommel

Ich denke da kommen wir automatisch zur SRT. Denn auch in der SRT befinden sich die Objekte ja in der Raumzeit und Raumzeit hat das G-Feld ersetzt (Daher könnte man imho eben Raumzeit durch das G-Feld ersetzten)

Wenn man so will, können wir die Raumzeit durch ein homogenes G-Feld mit konstantem Potential ersetzen.

Somit müssen die SRT-Effekte duch die Bewegung im homogenen G-Feld mit konstantem Potential verursacht werden.
...

Ich lass Burkhard Heim nochmal zu Wort kommen:

Zitat von aiaa2003-4990-a4.pdf; page 6

...
In this context, space and time are not the container for things, but are, due to their dynamic (cyclic) nature, the things themselves. For a quantized unification of gravitation and electromagnetism a 6 dimensional space is needed. If all known interactions are to be incorporated, space becomes 8-dimensional, R8.
...

[SCR]

Hallo JoAx,

Zitat von JoAx

Oder gibt es eine Möglichkeit den Raum ohne Zeit zu erfahren?

Was verstehst Du unter "erfahren"?
Ein Photon legt ohne Eigenzeit die Strecke zwischen Raumpunkt 1 und Raumpunkt 2 zurück - Auf einer Geodäte. Und dabei "erfährt" es z.B. die Gravitation der den Weg säumenden Massen. Und es nimmt dabei sogar noch Informationen über seinen Weg mit (z.B. Raumexpansion). Es "erfährt" vom Raum "ein Spalt oder DS?" ...

Zugegeben: Nachvollziehen kann ich das aus Sicht des Photons nicht - Der Mensch ist nun einmal Zeit-geprägt.
Aber darüber mache ich mir erst einmal keinen Kopf.
Ich frage mich erst einmal: Kennt der leere Raum überhaupt Zeit / vergeht dort überhaupt Zeit? Es finden schließlich keine Prozesse statt.
Moment - Vakuumfluktuationen. Hmm. Um auf eine/die Kernaussage/-frage Deiner Antwort zurückzukommen: Sind diese Prozesse überhaupt real (Was immer das auch ist)?

[JoAx]

Hallo SCR,

Zitat von SCR

Kennt der leere Raum überhaupt Zeit

gibt es überhaupt leeren Raum? Aber nicht im Sinne - der Raum ist nie leer, sondern - gibt es Raum in der Leere?

Wie wäre dieser definierbar, erfahrbar?


Gruss, Johann