Raumkrümmung = Dichteänderungen des Raumes?

[Scibo]

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[Geku]

Zitat von Scibo

2. Wenn die Dichte des Raumes unterschiedlich ist an verschiedenen Orten, dann liegt eine Raumzeitkrümmung vor (dazu braucht man keine weiteren Dimensionen).

Das ist nicht ganz korrekt. Die Raumzeitkrümmung in der Allgemeinen Relativitätstheorie (ART) von Albert Einstein hängt nicht direkt von der Dichte des Raumes ab, sondern von der Verteilung von Materie und Energie in der Raumzeit. Die Krümmung der Raumzeit ist ein Ergebnis dieser Verteilung und wird durch die Einstein'schen Feldgleichungen beschrieben.

Diese Gleichungen verknüpfen die Krümmung der Raumzeit (durch den sogenannten Ricci-Tensor) mit der Verteilung von Materie und Energie (durch den Energie-Impuls-Tensor). Die Dichte allein bestimmt nicht notwendigerweise die Raumzeitkrümmung. Es ist die Anwesenheit von Massen und Energien, die die Raumzeit in ihrer Umgebung krümmt.

Weiterhin ist es wichtig zu beachten, dass in der ART die Raumzeit selbst in vier Dimensionen beschrieben wird (drei räumliche Dimensionen und eine Zeitdimension), daher ist sie bereits in sich selbst dreidimensional. Es sind keine zusätzlichen Dimensionen erforderlich, um die Raumzeitkrümmung zu erklären. Die ART beschreibt die Krümmung und Geometrie der Raumzeit in diesem vierdimensionalen Raum-Zeit-Gefüge.

[Bernhard]

Zitat von Scibo

@B: Das ist ja nett. :-) Ich finde, die ehrliche Auseinandersetzung mit abwegigen Ideen bringt kollossal weiter.

Natürlich darf man auch die etablierten Theorien kritisch hinterfragen, sollte es dabei aber auch nicht übertreiben.

Deine Idee einer Raumdichte erinnert schon sehr an die "alten" Äthervorstellungen, die mittlerweile als komplett überholt zu bewerten sind.

EDIT: Zeitdilatation wird heute täglich an den Satellitennavigationssystemen bestätigt (GPS, Galilleo) und ist damit ein sehr realer physikalischer Effekt. Das ganze Thema hier passt eigentlich eher in den Bereich: Theorien jenseits der Standardphysik.

[Geku]

Zitat von Bernhard

Natürlich darf man auch die etablierten Theorien kritisch hinterfragen, sollte es dabei aber auch nicht übertreiben

Dazu ist es gut bestehend Theorien zu kennen. Dann kann man erklären was diese nicht gut oder nicht vollständig erklären. Die Theorie sollte möglichst schlank, gemäss Ockhams Rasiermesser und vor allem überprüfbar sein.

Zitat von Bernhard

Deine Idee einer Raumdichte erinnert schon sehr an die "alten" Äthervorstellungen, die mittlerweile als komplett überholt zu bewerten

Dem kann ich nur voll zustimmen. Aber es gibt keinen absolut leeren Raum. Der Raum ist gefüllt mit Teilchen vom Sonnenwind und von der Vakuumfluktuationen.

[Bernhard]

Zitat von Geku

Aber es gibt keinen absolut leeren Raum. Der Raum ist gefüllt mit Teilchen vom Sonnenwind und von der Vakuumfluktuationen.

Den Sonnenwind dünnt mit Verlassen des Sonnensystems immer weiter aus und die Vakuumfluktuationen bestehen nicht aus realen, stabilen Teilchen.

Insofern kommen die sogenannten Voids zwischen den kosmologischen Filamenten schon recht nahe an einen absolut leeren Raum heran. Es stimmt aber, dass es auch dort noch die kosmische Hintergrundstrahlung und "herumvagabundierende" Gravitationswellen als Energieformen geben sollte.

[Geku]

Zitat von Bernhard

Den Sonnenwind dünnt mit Verlassen des Sonnensystems immer weiter aus

Irgendwo endet die Heliosphäre und ein anderer Stern übernimmt.
Neutrinos und Hintergrundstrahlung werden vermutlich überall zu finden sein.

[Timm]

Zitat von Scibo

Ich hätte mir allerdings lieber eine Widerlegung gewünscht, die näher an meinem Ursprungsbild dran wäre: Ein paar einzelne Massepunkte und die gekrümmte Raumzeit dazwischen.

Damit kommst du der Sache doch schon näher.

Die Bahnen von frei fallenden Massenpunkten (können auch Galaxien sein) nennt man Geodäten. In gekrümmter Raumzeit bewirken Gezeitenkräfte, dass benachbarte Geodäten sich beschleunigt voneinander entfernen, bzw. sich beschleunigt einander annähern. Das ist nachzulesen unter Geodesic Deviation. Der Text vor dem mathematische Teil genügt.

Nur die Geodätenabweichung ist invarant, nicht aber irgendwelche Sichtweisen, die dem Raum bestimmte Eigenschaften unterstellen. Da gibt's z.B. die Vorstellung, der Raum dehnt sich. Hierzu die FAQ des Kosmologen Ned Wright:

Are galaxies really moving away from us or is space just expanding?

This depends on how you measure things, or your choice of coordinates. In one view, the spatial positions of galaxies are changing, and this causes the redshift. In another view, the galaxies are at fixed coordinates, but the distance between fixed points increases with time, and this causes the redshift.

Mit anderen Worten, invariant sind die zunehmenden Distanzen, die man mit verschiedenen Sichtweisen deuten kann, Raumdehnung vs. Bewegung durch den Raum. Dass keine dieser Sichtweisen als "richtig" gelten kann, folgt schon daraus. dass sie sich widersprechen.

Mit noch anderen Worten, das Beispiel zeigt, du kannst dem Raum irgendwelche Eigenschaften zuordnen, die deine persönliche Sichtweise ist. Nur hat sie keinerlei Erklärungskraft und ist deshalb irrelevant.

[sirius]

Mehr von Ned Wright

https://www.astro.ucla.edu/~wright/cosmolog.htm