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  #11  
Alt 25.03.11, 23:48
Timm Timm ist offline
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Registriert seit: 26.03.2009
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Standard AW: Raumausdehnung zwischen den Atomen

Hi Marc,

Zitat:
Zitat von Marco Polo Beitrag anzeigen
ich kenne es so, dass der Raum auch in Galaxien expandiert bzw. das Bestreben dazu hat. Nur dass die Gravitation der Galaxie diese eben zusammenhält. Die Galaxie bleibt also gleich groß.

Ich stelle mir die Galaxie dabei wie ein Schwimmreifen vor, der auf der Wasseroberfläche (Raumzeit) treibt. Unterschiedliche Strömungen im Wasser vermögen zwar an dem Schwimmreifen zu zerren, werden diesen aber nie nennenswert verformen oder gar ausdehnen.
Man kann es sich qualitativ etwa folgendermaßen klarmachen:

Lambda treibt die Expansion des Raumes an, Materie bremst sie. In lokalen Regionen mit höherer Materiedichte ist die "bremsende" Wirkung deshalb höher als im globalen Durchschnitt. Das Photon zeigt es an, es sieht ja auch nur das lokale lambda/Materie Verhältnis.

Der Vergleich mit dem Wasser, hm. Man sollte sich die Konkurrenzsituation vorstellen. Zwei entfernte Massen driften expansionsbedingt auseinander. Bringt man sie näher zusammen, gibt es einen kritischen Abstand (kein Gleichgewichtsabstand!), bei dem die Geschwindigkeit des Wegdriftens gleich der des aufeinander Zufallens ist. Ich habe das vor einiger Zeit mal für das H Atom, Erde, Sonne, Galaxie gerechnet und auch irgendwo hier gepostet. Mit zunehmender Beschleunigung der Expansion wird dieser kritische Abstand natürlich immer kleiner.

Galaxienhaufen sind noch gut gravitativ gebunden. Bei Clustern solcher Haufen wird es aber kritisch.

Gruß, Timm
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Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus

Ge?ndert von Timm (25.03.11 um 23:50 Uhr) Grund: Tipf.
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  #12  
Alt 26.03.11, 00:22
Benutzerbild von Marco Polo
Marco Polo Marco Polo ist offline
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Standard AW: Raumausdehnung zwischen den Atomen

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
Lambda treibt die Expansion des Raumes an, Materie bremst sie.
Ja Timm. Das klingt schlüssig. Wenn rotierende Massen die Raumzeit mitreissen können, dann sollte es Massenverbänden wie Galaxien möglich sein, die Expansion des Raumes lokal abzubremsen.

Man könnte aber auch argumentieren, dass Galaxien aufgrund ihrer gegenüber der Raumexpansion dominierenden Gravitation die Expansion des Raumes nicht mitmachen. Die einzelnen Sterne der Galaxie würden nicht mit dem expandierenden Raum mitgerissen, sondern verblieben im Verbund.

Wie dem auch sei. Bei entsprechend hoher Expansionsrate würde sich die Galaxie aber dennoch ausdehnen und sogar Atomkerne würden auseinandergerissen.

Grüsse, Marco Polo
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  #13  
Alt 26.03.11, 08:29
Timm Timm ist offline
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Standard AW: Raumausdehnung zwischen den Atomen

Zitat:
Zitat von Marco Polo Beitrag anzeigen
Wie dem auch sei. Bei entsprechend hoher Expansionsrate würde sich die Galaxie aber dennoch ausdehnen und sogar Atomkerne würden auseinandergerissen.
Genau, Marc, womit wir wieder beim big rip sind. Voraussetzung ist, daß der w-Parameter <-1 ist. Die Beschleunigung der Expansion muß anhaltend ein gewisses Maß überschreiten.

Gruß, Timm
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  #14  
Alt 26.03.11, 14:05
Slash Slash ist offline
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Standard AW: Raumausdehnung zwischen den Atomen

Hallo, ok,

also jetzt mal noch eine Frage (komplett rein, hypothetisches Beispiel):

Zwei Massekügelchen sind im Abstand von r=10 m zueinander und üben eine Kraft gegenseitig von
F_anz = G * m1 * m2 / r^2 (Newton) aufeinander aus - ohne Raumexpansion.

Jetzt wird die Raumexpansion urplötzlich "eingeschaltet" (angenommen, alles spielt sich in einer Computersimulation ab).

Frage: Nimmt dann F_anz auch schlagartig ab, oder nimmt F_anz erst dann ab, wenn auf Grund der Raumexpansion mehr Raum zwischen den Massen ist (also bspw. nach 1 Jahr wäre r=20 m und dann wäre F_anz_neu = F_anz / 4) ?

Dies ist als Gedankenspiel gedacht, weil ich mich Frage, ob die Raumexpansion als "Gegenanziehungskraft" wirkt oder als Raumentstehung - vielleicht versteh ich es auch falsch, im zweiten Fall würde ja F_anz nicht gleich beeinflusst werden, sondern erst, nachdem die Massen voneinader gedriftet sind.

(Anm.: Annahme, dass die Massen sich bspw. umeinander drehen und so nicht von selbst aufeinander zufliegen).
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  #15  
Alt 26.03.11, 14:25
Benutzerbild von JoAx
JoAx JoAx ist offline
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Standard AW: Raumausdehnung zwischen den Atomen

Hallo Slash!

Was macht man, wenn mehrere Kräfte auf ein Objekt wirken?

Wenn du die Grav. und Raumexpansion als Kräfte betrachten willst, dann gibt es halt eine resultierende Kraft, die sich aus der vektoriellen Summe der einzelnen Kräfte ergibt:

F_res = F_grav + F_exp

Hilft es weiter?


Gruss, Johann

Ge?ndert von JoAx (26.03.11 um 14:43 Uhr)
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  #16  
Alt 26.03.11, 16:46
Benutzerbild von Bauhof
Bauhof Bauhof ist offline
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Standard AW: Raumausdehnung zwischen den Atomen

Zitat:
Zitat von Slash Beitrag anzeigen
o jetzt mal noch eine Frage (komplett rein, hypothetisches Beispiel):

Zwei Massekügelchen sind im Abstand von r=10 m zueinander und üben eine Kraft gegenseitig von
F_anz = G * m1 * m2 / r^2 (Newton) aufeinander aus - ohne Raumexpansion.

Jetzt wird die Raumexpansion urplötzlich "eingeschaltet" (angenommen, alles spielt sich in einer Computersimulation ab).

Frage: Nimmt dann F_anz auch schlagartig ab, oder nimmt F_anz erst dann ab, wenn auf Grund der Raumexpansion mehr Raum zwischen den Massen ist (also bspw. nach 1 Jahr wäre r=20 m und dann wäre F_anz_neu = F_anz / 4) ?
Hallo Slash,

mit der Zunahme des Abstandes zwischen den Kugeln verringert sich auch die Newtonsche Anziehungskraft. Die Newtonsche Anziehungskraft hat keinen Einfluss auf die Raumexpansion, denn sie wechselwirkt nicht mit der Raumzeit. Sie ist ganz einfach eine "fernwirkende" Kraft.

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

Hermann Minkowski

Ge?ndert von Bauhof (27.03.11 um 13:49 Uhr) Grund: Korrektur: Zunahme statt Verringerung.
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  #17  
Alt 26.03.11, 17:59
Timm Timm ist offline
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Standard AW: Raumausdehnung zwischen den Atomen

Hi zusammen,

vielleicht meint Slash es anders. Dann wäre meine Antwort die:

Entscheidend ist der kritische Abstand zweier Massen, der natürlich mit der Masse zunimmt.
Ist der kritische Abstand unterschritten, so fallen beide Massen mit und ohne Raumexpansion aufeinander zu.
Ist der kritische Abstand überschritten driften die Massen mit Expansion ("mitbewegt") auseinander (gravitative Bindung zu schwach) und fallen ohne Expansion aufeinander zu.

Zum kritischen Abstand kommt man über eine einfache kinematische Betrachtung. Ein Kräftegleichgewicht herrscht dort nicht, dafür sorgt die Zeitabhängigkeit der Hubble-Konstante. Auch ohne das wäre es ein labiles Gleichgewicht.

Gruß, Timm
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  #18  
Alt 26.03.11, 23:57
Benutzerbild von Marco Polo
Marco Polo Marco Polo ist offline
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Registriert seit: 01.05.2007
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Standard AW: Raumausdehnung zwischen den Atomen

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
Man sollte sich die Konkurrenzsituation vorstellen. Zwei entfernte Massen driften expansionsbedingt auseinander. Bringt man sie näher zusammen, gibt es einen kritischen Abstand (kein Gleichgewichtsabstand!), bei dem die Geschwindigkeit des Wegdriftens gleich der des aufeinander Zufallens ist. Ich habe das vor einiger Zeit mal für das H Atom, Erde, Sonne, Galaxie gerechnet und auch irgendwo hier gepostet. Mit zunehmender Beschleunigung der Expansion wird dieser kritische Abstand natürlich immer kleiner.

Galaxienhaufen sind noch gut gravitativ gebunden. Bei Clustern solcher Haufen wird es aber kritisch.
(Hervorhebung von mir)

Also diese Berechnung würde mich schon interessieren, Timm. Vielleicht machst du dir die Mühe, deinen alten Beitrag zu finden.

Grüsse, Marco Polo
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  #19  
Alt 27.03.11, 00:08
Slash Slash ist offline
Profi-Benutzer
 
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Beitr?ge: 441
Standard AW: Raumausdehnung zwischen den Atomen

Hallo Timm, (und die anderen),

danke, ja, hatte jetzt den vorherigen Beitrag von Timm gelesen und da wurde es mir klar.

Ja, ich meinte es so, wie es Timm meinte.

Wenn ich es jetzt richtig verstanden habe (denke mal wie ein "Mechaniker"), dann ist die Raumexpansion ein "Aufprägen" der Geschwindigkeit (relative Geschwindigkeit natürlich). Daran hatte ich noch gar nicht gedacht. Ich dachte entweder im Sinne eines Aufprägens der Beschleunigung (also Kraft) oder der Position...

:-)

(Vielleicht versteht ihr jetzt mich nicht ;-) )
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  #20  
Alt 27.03.11, 00:47
Benutzerbild von EMI
EMI EMI ist offline
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Ort: Dorsten
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Standard AW: Raumausdehnung zwischen den Atomen

Zitat:
Zitat von Slash Beitrag anzeigen
Vielleicht versteht ihr jetzt mich nicht ;-)
Genau Slash,

nun verstehe ich nicht's mehr.
Du hattest es doch schon richtig gesehen.

Die Expansion der Raumzeit findet ÜBERALL statt, im Atom, in @Slash, in der Erde, im Sonnensystem, in der Milchstraße, im Universum, Überall halt.

Nun denkt man, wie das? Da gehen doch gebundene Systeme wie Atom, Sonnensystem, Galaxien wie ein Hefekuchen auseinander? das kann doch nicht, oder?

Nein das kann und ist nicht! Hier hilft, wie meistens, ein kurzer Blick in die ART.
Der Impus einer Masse nimmt bei Raumzeitexpansion kontinuierlich ab, und dieser Umstand lässt gebundene Systeme nicht wie ein Hefekuchen aufgehen.
Dies ist auch der tiefere Grund dafür, das bei Photonen (Ruhemasselos), wo Energie, Impuls und Frequenz proportional sind, die Frequenz in einem expandierenden Universums kontinuierlich abnehmen muss.

Gruß EMI
__________________
Sollen sich auch alle schämen, die gedankenlos sich der Wunder der Wissenschaft und Technik bedienen, und nicht mehr davon geistig erfasst haben als die Kuh von der Botanik der Pflanzen, die sie mit Wohlbehagen frisst.
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