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THEMA: Felder

Felder 18 Mär 2019 23:06 #49956

Hallo,
Im Video NR. 41 sagt Herr Gaßner, dass es für jedes Elementarteilchen ein eigenes Feld gibt.
Ich verstehe nicht so ganz, warum denn einfach so Felder in unserem Universum sein sollen? Die müssen doch auch irgendwo herkommen oder nicht?

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Felder 19 Mär 2019 14:28 #49986

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Warum-Fragen dieser Art kann die Physik oder eine Theorie nicht beantworten.

Außerdem ist, soweit ich weiß, gar nicht klar ob diese Felder wirklich existieren.
Und theoretische Physiker interessieren sich auch gar nicht mehr für die Wirklichkeit.
Geh mal davon aus, daß das alles nur eine mathematische Beschreibung ist, nicht die Wahrheit.

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Felder 19 Mär 2019 15:03 #49990

Klar ist die Physik ein Modell um die Wirklichkeit zu beschreiben, aber auch das Modell muss in sich geschlossen logisch sein und darf nicht einfach Grundannahmen (wie dass es einfach für jedes Elementarteilchen Felder gibt) treffen, das meinte ich. Ich bin mir sicher, dass es auf diese frage eine logische Antwort gibt.

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Felder 19 Mär 2019 17:16 #50001

So wie ich das sehe, handelt es sich bei diesen Feldern nicht um eine neue Annahme, sondern nur um eine andere Darstellung des selben Sachverhalts.

In der einen Darstellung gibt es viele einzelne (aber ansonsten identische) Elektronen im Universum. In der anderen Darstellung gibt es nur das Elektronenfeld, und dort wo dieses Feld angeregt ist, befinden sich in der ersten Darstellung eben die einzelnen Elektronen. Und dazu braucht man dann für jede Elementarteilchenart ein eigenes Feld.

Und die Vorteile dieser Darstellung liegen wohl darin, dass man damit Wechselwirkungen, Vernichtung und Entstehung von Teilchen gut beschreiben kann.

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Felder 19 Mär 2019 19:41 #50010

Wir gehen ja auch von einem universellen Higgs Feld aus, dass Teilchen ihre Ruhemasse verleiht.

Warum gibt es Elektronen mit genau den Eigenschaften? Solche Fragen wird man nie beantworten können. Sollte man doch eines Tages eine Antwort darauf finden, wird man ein weiteres grundlegenderes Phänomen haben, das man dann nicht erklären kann.

Physik ist eine beschreibende Wissenschaft, die die Welt niemals erklären können wird.

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Felder 19 Mär 2019 20:16 #50015

Es geht nach meinem Verständnis darum, ein Erklärungsmodell dafür zu entwickeln, weshalb von einander entfernte Objekte wechselwirken können.

Z.B. die Anziehung oder Abstoßung von Magneten, die keinen Kontakt zueinander haben.

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Felder 20 Mär 2019 07:00 #50027

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Koruna schrieb: Hallo,
Im Video NR. 41 sagt Herr Gaßner, dass es für jedes Elementarteilchen ein eigenes Feld gibt.
Ich verstehe nicht so ganz, warum denn einfach so Felder in unserem Universum sein sollen? Die müssen doch auch irgendwo herkommen oder nicht?

Ja da gibt es konträre Standpunkte.
Die einen meinen es gibt nur Teilchen und Wechselwirkungen erfolgen nur über sog. Wechselwirkungsteilchen.
Und die anderen meinen es gäbe gar keine Teilchen, sondern nur Felder, die wechselwirken. Teilchen wären demnach nur die Schnittmenge von Feldern.
In der derzeitigen Physik wird die zweite Modellvariante bevorzugt.

MfG
WL01

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Felder 25 Mär 2019 15:26 #50252

Koruna schrieb: Hallo,
Im Video NR. 41 sagt Herr Gaßner, dass es für jedes Elementarteilchen ein eigenes Feld gibt.
Ich verstehe nicht so ganz, warum denn einfach so Felder in unserem Universum sein sollen? Die müssen doch auch irgendwo herkommen oder nicht?

Für meinen Geschmack sind das ein paar Felder zuviel. Wieviel Elementarteilchen gibt es? Ein für jedes ein eigenes Feld? Intuitiv glaube ich nicht daran. Das muss man doch irgendwie reduzieren können. Für mich ein Indiz, dass die entsprechenden Theorien noch nicht ausgereift sind. Und dann natürlich noch die unbeantwortete Frage aller Fragen: klassische physikalische Felder oder Wahrscheinlichkeitsfelder?

Nachvollziehbare Mathematik ist notwendige Grundlage zur Beurteilung von physikalischen Modellen.

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Felder 25 Mär 2019 16:56 #50254

Michael D. schrieb: Für meinen Geschmack sind das ein paar Felder zuviel. Wieviel Elementarteilchen gibt es? Ein für jedes ein eigenes Feld? Intuitiv glaube ich nicht daran. Das muss man doch irgendwie reduzieren können. Für mich ein Indiz, dass die entsprechenden Theorien noch nicht ausgereift sind. Und dann natürlich noch die unbeantwortete Frage aller Fragen: klassische physikalische Felder oder Wahrscheinlichkeitsfelder?

Es ist ja noch viel schlimmer :woohoo: . Denn wenn ich das richtig verstanden habe, gibt es soviele 'Photonen-Felder' wie mögliche Frequenzen von Photonen (also nicht abzählbar unendlich viele).
Andererseits habe ich damit kein Problem, denn jeder, der nicht von sich selbst behaupten kann: "Selbst jahrelang Photon gewesen", kann als 'Realität' nur das nehmen, was am besten passt (vorausgesetzt natürlich, nicht nur in seinen eigenen Kram).

Weiter denke ich, die unbeantwortete Frage ist durchaus beantwortet - nämlich Wahrscheinlichkeitsfelder.
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Felder 29 Apr 2019 10:48 #51406

Verena Meier schrieb:

Michael D. schrieb: ...Und dann natürlich noch die unbeantwortete Frage aller Fragen: klassische physikalische Felder oder Wahrscheinlichkeitsfelder?

...Weiter denke ich, die unbeantwortete Frage ist durchaus beantwortet - nämlich Wahrscheinlichkeitsfelder.

Problem ist nur, dass es auch mit der klassischen Interpretation funktioniert. Also kein Alleinstellungsmerkmal für die Wahrscheinlichkeitsinterpretation.

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Felder 29 Apr 2019 21:46 #51414

Hallo,
ich habe mir die Frage etwas anders gestellt: Was sind Felder und warum können wir sie detektieren? Diese Frage beschäftigt mich auch aus beruflicher Sicht. Vielleicht hilft mein sicherlich nicht richtiger /nicht vollständiger Erklärungsversuch zur Vorstellung für die Ursache von Feldern etwas weiter:
Felder entstehen immer dann, wenn man den Raum in geeigneter Weise mit Energie beaufschlagt. Bestünde der Raum aus "wirklich nichts", würden auch keine Felder als Wirkung erscheinen. Der Raum besteht aber aus Quantenfluktuationen, einem totalen Durcheinander energetischer Zustände und somit einem Zustand höchster Unordnung oder Ausgeglichenheit (wie das Kinderzimmer meines Sohnes). Nun kann z.B. eine Antenne, die mit einem Generator/Sender bei ihrer Resonanzfrequenz mit einer Leistung P betrieben wird, diesen ausgeglichenen Raumzustand (Quantenfluktuationen) in definierter Weise beeinflussen (zum Schwingen anregen). Durch ständige Leistungszufuhr werden die Quanten zu geordneten Schwingungen angeregt. Diese Schwingungen übertragen sich auf weiter entfernte Quanten und regen diese zu Schwingungen an. Diese Energieübertragung geschieht (im Vakuum) mit Lichtgeschwindigkeit. Die Lichtgeschwindigkeit ist ein Indiez für die Kopplungsstärke der Quanten. Wenn die Energie sich unendlich schnell im Raum ausbreiten würde, gäbe es keine räumlichen und zeitlichen Energieunterschiede. Diese stellen aber als Wirkung auf Probekörper das (von uns so genannte) Feld dar. Hat sich nun die von der Antenne "abgestrahlte" Energie im Raum mit Lichtgeschwindigkeit ausgebreitet, kann das (Wechsel-) Feld von einer zweiten Antenne detektiert werden, d.h. aufgrund der bekannten elektromagnetischen Wirkungen (Lorentzkraft usw.) wird im Antennendraht wieder ein Strom induziert, den man messen kann. Antennen könnten Rundfunk- und Fernsehantennen sein, aber auch Lampen usw.
Auch wenn für jedes Teilchen ein eigenes Feld definiert wird, denke ich, dass es bei der Felderzeugung immer um das Ordnen / "Aufräumen" der ungeordneten Quantenfluktuationen durch Energiezufuhr geht.
Die drei für mich wichtigsten Dinge möchte ich nochmal nennen:
- kein Feld ohne geeignete Energiezufuhr
-kein Feld ohne Energieträger im Raum. Es muss also so etwas wie Quanten geben, die Energie zeitlich durch Schwingungen speichern können,
- kein Feld ohne die endliche Ausbreitungsgeschwindigkeit von Energie / Information. Die Quanten müssen also gekoppelt sein und miteinander zeitverzögert wechselwirken.
Die Frage "Warum ist das so?" wird man wohl nie beantworten können.

Mit freundlichen Grüßen
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Felder 29 Apr 2019 21:56 #51415

Dankeschön, dass bringt mir schonmal wirklich viel. Die Vorstellung, dass Felder nur geordnete Quantenzustände sind, beantwortet meine frage auch teilweise. Ich hatte einfach keine Ahnung warum da plötzlich einfach so ein Feld da sein sollte, aber diese modellvorstellung bringt wieder licht ins dunkle :) Dankeschön und viel Erfolg bei der weiteren Forschung!

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Felder 30 Apr 2019 09:49 #51422

Raum besteht in erster Linie aus Koordinaten, deren Verbindungslinien gemäss Einstein krümmbar sind. Zumindest das EM-Feld und das G-Feld sind definitiv an den krümmbaren Raum gekoppelt, denn die entsprechenden Wellen folgen den Krümmungen des Raumes. Wie es beispielsweise beim Higgsfeld aussieht wäre noch zu untersuchen. Weiss da jemand mehr?

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Felder 19 Mai 2019 01:05 #51977

Hallo,
das Higgsfeld hat mich auch schon oft gedanklich beschäftigt. Vielleicht helfen meine Gedankengänge etwas weiter. Diese sind wie folgt:
Das Higgsfeld soll die träge Masse von Elementarteilchen erklären. Masselose Teilchen wie z.B. Photonen koppeln gar nicht an das Higgsfeld. Die Trägheit der Elementarteilchen soll durch die Wechselwirkung mit den Higgs-Bosonen entstehen. Das Higgsfeld ist überall und skalar vorhanden, egal in welche Richtung "masseempfängliche Teilchen" (=energieempfängliche Teilchen) bewegt werden, es wirkt auf die Elementarteilchen immer mit einer Verzögerung der Geschwindigkeitsänderung.

Ich stelle mir vor, dass das Vakuum viele Eigenschaften hat, z.B. Energie und Informationen mit endlicher Geschwindigkeit zu transportieren, aber auch Energie zu speichern. Der Higgs-Mechanismus beschreibt vielleicht die Eigenschaft, dass durch räumlich im Vakuum (im Raum) bewegte sehr hoch konzentrierte "Energiebündel" (also "massebehaftete" Körper) Bewegungsenergie im Vakuum gespeichert werden kann. Das Vakuum mit seinen Quantenfluktuationen setzt jeder Geschwindigkeitsänderung einen (zeitlich verzögerten) Widerstand entgegen, sowohl bei der positiven als auch bei der negativen Beschleunigung. Bei positiver Beschleunigung wird dem Vakuum (oder Higgsfeld) Energie zugeführt und dort gespeichert, der "massebehaftete Körper wird deshalb nur verzögert (und nicht instantan) beschleunigt, bei negativer Beschleunigung wird dem "massebehafteten Körper" die im Feld gespeicherte Energie als Bewegungsenergie zugeführt, er wird verzögert abgebremst. Erstaunlich finde ich, dass mir so ein Effekt jeden Tag in der Elektrotechnik, nämlich bei der elektromagnetischen Induktion, begegnet. Dort wird dieser Effekt ganz klar durch das Lenzsche Gesetz beschrieben. Auch dort wird bei positiver Stromänderung in elektrischen Leitern magnetische Energie verzögert im Feld (z.B. im Vakuum) gespeichert und bei negativer Stromänderung wieder abgegeben. Deshalb bin ich versucht, die dem Higgsfeld zugeschriebenen Eigenschaften als " Lenzsches Gesetz der Massen" zu bezeichnen, was natürlich nur ein fragwürdiger Versuch ist, mir schwer vorstellbare Dinge wie das Higgsfeld etwas zu vereinfachen.


Mit freundlichen Grüßen
Trabant

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Felder 20 Mai 2019 18:45 #52021

Hallo Trabant,

ich habe den Higgs-Mechanismus zwar noch nicht verstanden, allerdings schreibt die ART nach meinem Verständnis vor, dass es keine bevorzugte Beschleunigung (positiv / negativ) gibt. Sie sollten entsprechend gleich wirken (kein "aufladen" und "entladen")..

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Felder 21 Mai 2019 21:32 #52065

Hallo Jürgen (und alle anderen Interessierten),

Mit positiver Beschleunigung meine ich, wenn die zeitliche Gechwindigkeitsänderung (dv/dt) positiv ist, bei negativer Beschleunigung dv/dt negativ . Man könnte umgangssprachlich auch Beschleunigung und Verzögerung sagen. Die prinzipiellen Aussagen der ART kenne ich, jedoch fehlt mir das nötige Wissen, um zu beurteilen, ob die ART keinen Unterschied zwischen Verzögerung und Beschleunigung macht. Das finde ich sehr interessant und hätte gern eine ( möglichst einfache, verständliche) Erklärung.

Ich finde es eben sehr bemekenswert, dass das Vakuum einerseits die Eigenschaft hat, auch sehr große Massen nicht in ihrer gleichförmigen Bewegung zu hindern, also praktisch "nichts" zu sein, andererseit muss es unglaublich starr und hart sein, damit sich Energie mit Lichtgeschwindigkeit fortbewgen kann. Die Lichtgeschwindigkeit als höchste Wirkungstransportgeschwindigkeit ist wohl die dominierende (Trägheits-) Eigenschaft des Vakuums mit seinen Fluktuationen. Für mich sind die verschiedenen Felder alle Ausdruck unterschiedlicher Wirkungen ein-und-desselben Vakuums. Das sind z.B.
- zeitlich konstante magnetische Felder, erzeugt von einer von Gleichstrom durchflossenen Spule, es wirkt nur der Gleichstromwiderstand des Spulendrahtes, bei einer supraleitenden Spule würde der Strom endlos durch die dann kurzgeschlossene Spule fliessen, das Magnetfeld wäre vorhanden. Das hat für mich große Ähnlichkeit mit der gleichförmigen Bewegung eines Körpers im Vakuum, Geschwindigkeit vorhanden.
-Zeitlich veränderliche elektrische und magnetische Felder, erzeugt von einem durch Stromstoß erregten elektrischen Schwingkreis, bestehend aus Kondensator und Spule. Der an den Bauteilen in Erscheinung tretende (zusätzliche) Wechselstromwiderstand ist für mich ein Ausdruck dafür, dass das Vakuum seinen Energiezustand ändert. Zeitlich verzögert wird elektrische und magnetische Feldenergie im Vakuum jeweils "aufgespeichert" und wieder abgegeben. Das geschieht zeitlich so, dass der Schwingkreis das Vakuum zu elektromagnetischen Schwingungen anregt. Ohne dieses "Laden" und "Entladen" (des Vakuums) würde es niemals zu diesen Schwingungen kommen, die mechanischen Gebilde von Kondensator und Spule können m.E. diese elektrische und magnetische Energie nicht speichern.
- analog dazu könnte doch die "Vakuumeigenschaft" Higgsfeld dazu führen, das die notwendige Energie zur zeitlichen Geschwindigkeitsänderung eines "massebehafteten Körpers" (z.B. Beschleunigung ) im Higgsfeld gespeichert wird und bei der entgegengesetzten Geschwindigkeitsänderung (Verzögerung) aus dem Feld an den Körper wieder abgegeben wird. So könnte (sehr gewagt und hypothetisch) die Trägheit der Massen nicht als Massenträgheit sondern als Trägheit des Vakuums beschrieben werden. Die Trägheit des Vakuums zeigt sich deutlich, wenn ein massebehafteter Körper nahe der Lichtgeschwindigkeit weiter beschleunigt wird. Es kann der Energieänderung nicht mehr schnell genug folgen, es wirkt zäh wie Honig.

Daran, das elektrische und magnetische Feldenergie im Raum gespeichert wird, bei Wechselfeldern hin-und-herpendelt, haben sich Techniker und Ingenieure gewöhnt, meine Behauptung zum Higgsfeld wirkt (auch auf mich) sehr befremdlich. Aber ich habe bewußt versucht, die Dinge aus einer anderen Perspektive zu sehen, um selbst vielleicht ein klein wenig mehr Verständniss für die Vorgänge im Higgsfeld zu bekommen.
Ich bitte um konstruktive Kritik im Sinne des Erkenntnisgewinns.

Mit freundlichen Grüßen
Trabant

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Felder 21 Mai 2019 22:16 #52066

Trabant schrieb: Mit positiver Beschleunigung meine ich, wenn die zeitliche Gechwindigkeitsänderung (dv/dt) positiv ist, bei negativer Beschleunigung dv/dt negativ . Man könnte umgangssprachlich auch Beschleunigung und Verzögerung sagen. Die prinzipiellen Aussagen der ART kenne ich, jedoch fehlt mir das nötige Wissen, um zu beurteilen, ob die ART keinen Unterschied zwischen Verzögerung und Beschleunigung macht. Das finde ich sehr interessant und hätte gern eine ( möglichst einfache, verständliche) Erklärung.

Vielleicht habe ich Dich falsch verstanden-

Um zu unterscheiden, ob eine Beschleunigung positiv oder negativ ist benötigst Du einen Bezugspunkt / eine Referenzgeschwindigkeit.
Wenn dies der Raum / das Vakuum sein soll, dann wird eine absolute Geschwindigkeit des Raums benötigt.
Die ART negiert nach meinem Verständnis absolute Bezugspunkte.

Allerdings könntest Du dich auch auf ein lokales Gravitationspotential beziehen.
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Felder 22 Mai 2019 17:35 #52075

Hallo Jürgen,

danke für die schnelle Antwort. Ich werde drüber nachdenken. Habe das Vakuum als festen Bezug gesehen, dachte mir, die Energie und damit entstehende Raumzeit breiten sich im überall vorhandenen, fest am Ort verharrenden Vakuum aus .Ein Indiez dafür wäre, das sich das Vakuum nicht komprimieren oder verdünnen läßt, deshalb auch die überall gegenwärtige, immer konstante maximale Lichtgeschwindigkeit in allen "Ecken" des Universums.

Mit freundlichen Grüßen
Trabant

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Felder 23 Mai 2019 14:02 #52087

Trabant schrieb: ...deshalb auch die überall gegenwärtige, immer konstante maximale Lichtgeschwindigkeit in allen "Ecken" des Universums...

Vorsicht, die LG ist immer nur lokal konstant. Von aussen aus der Entfernung betrachtet hängt sie vom Gravitationspotential ab. Gemäss Einstein alles relativ.

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Felder 23 Mai 2019 17:13 #52089

Hallo,

danke für den Einwand, er zeigt mir, dass ich mich eindeutiger ausdrücken muss, ist nicht immer einfach. Mit "immer konstante maximale Lichtgeschwindigkeit..." meine ich, dass die maximal mögliche Lichtgeschwindigkeit überall im Universum den gleichen (maximalen) Wert c hat. Größer geht nicht. Andererseits verstehe ich die ART als eine Weiterentwicklung der SRT, um Gravitation zu berücksichtigen. Das Postulat lautet: "Die Lichtgeschwindigkeit ist überall im Universum ( im Raum, im Vakuum) gleich groß und hat den Wert von c. Da sich diesem Postulat alles unterordnet, muß gelten:
1. Unter Einwirkung von Schwerkraft gehen Uhren langsamer.
2. Unter Einwirkung von Schwerkraft schrumpfen Körper.
3. Unter Einwirkung von Schwerkraft vergrößert sich der Raum, er wird gekrümmt.
Ich denke nicht, dass die Lichtgeschwindigkeit relativ, sondern absolut (=c) ist, überall. Ausgenommen davon sind natürlich Materialien wie Kunststoffe, Glas usw., in denen sich Licht langsamer ausbreitet. Sollte ich falsch liegen und die Lichtgeschwindigkeit wäre im Universum nicht überall konstant, wird es schwierig mit jeglicher Entfernungsmessung im All, man sieht dem auf der Erde ankommenden Licht ja nicht an, welche gravitativen und sonstigen Einflüsse unterwegs gewirkt haben und das Licht verlangsamt haben könnten. Ohne die "universumweite" Konstanz der Lichtgeschwindigkeit würde die Astronomie nicht funktionieren. Liege ich da falsch?

Gruß
Trabant

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Felder 23 Mai 2019 22:54 #52097

Trabant schrieb: Sollte ich falsch liegen und die Lichtgeschwindigkeit wäre im Universum nicht überall konstant, wird es schwierig mit jeglicher Entfernungsmessung im All, man sieht dem auf der Erde ankommenden Licht ja nicht an, welche gravitativen und sonstigen Einflüsse unterwegs gewirkt haben und das Licht verlangsamt haben könnten. Ohne die "universumweite" Konstanz der Lichtgeschwindigkeit würde die Astronomie nicht funktionieren. Liege ich da falsch?

Man sieht dem Licht auch nicht an, wie weit es gereist ist. Die Lichtgeschwindigkeit ändert daran nichts.
Entfernungsmessungen erfolgen auf großen Distanzen über die Helligkeit von Objekten, deren absolute Helligkeit bekannt ist, die sogenannten „Standardkerzen“.

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Felder 25 Mai 2019 13:57 #52121

Hallo,

ja, dass die Helligkeit der Standartkerzen mit der Entfernung quadratisch abnimmt ist bekannt.
Ich dachte mehr daran, wie man diese Supernovae 1A in großer Entfernung als solche überhaupt erkennt, wohl vielleicht auch am beobachteten (gemessenen) zeitlichen Ablauf des radioaktiven Zerfalls dort. Je weiter die Standartkerze entfernt ist, um so schneller erscheint uns dieser Zerfall. Das spricht neben der Rotverschiebung (Expansion des Raumes, Entfernungsmessung) auch einer Expansion der Zeit. Für uns sieht es heute so aus, als wäre früher alles dichter zusammengewesen und dadurch kommt uns heute der Zeitabschnitt des radioaktiven Zerfalls sehr alter Supernovae kürzer vor. Den jederzeit und überall im Vakuum geltenden Wert der Lichtgeschwindigkeit begreife ich als einen bis heute nicht widerlegten Rettungsanker, auch zur Beschreibung der Wirkung von Feldern, um wieder die Kurve zum eigentlichen Thema zu bekommen, Lichtgeschwindigkeit=Raum/Zeit muss eben "immer" gelten, da muß bei konstantem c zu einer Raumexpansion auch eine Zeitexpansion gehören, und diese wurde ja gemessen. Das ist wohl derzeit ausschließlich mit der ART erklärbar. Deshalb klammere ich mich ja so an die konstante Lichtgeschwindigkeit, sonst bräche mein Weltbild zusammen ( wäre aber auch nicht so schlimm...). Ich stelle mir vor, dass die 4-dimensionale Raumzeit beschleunigt in ein unendlich großes Vakuum hinein entsteht, welches die unabhängige Eigenschaft hat, alle damit verbundenen Feldwirkungen mit der immer und überall konstanten Lichtgeschwindigkeiten zu transportieren. Die Raum-Zeit mit den enthaltenen Massen und Ladungen verbiegt sich dabei, um sich mit den Eigenschaften des Vakuums "zu vertragen". Die entstehenden Felder sind ein Ausdruck dafür.
Verständlicher kann ich meine Ansicht leider nicht beschreiben, leider fehlt mir zu viel Detailwissen...

Mit freundlichen Grüßen
Trabant

PS: Vielen Dank, Herr Gaßner, für das dazu passende Video "Gehts auch ohne Urknall? Lichtermüdung und statisches Universum". Ist eine supergute Grundlage für eigene diesbezügliche Überlegungen!

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