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Elementare Ursache von Kräften auf Objekte
- Rainer Raisch
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Re: Elementare Ursache von Kräften auf Objekte
15 Stunden 52 Minuten her - 15 Stunden 41 Minuten herDu meinst also, dass die Hintergrundstrahlung durch den Strahlungshintergrund ganz elegant erklärt werden kann? Schopenhauer hätte sich auf die Schenkel geklopft.dem Strahlungshintergrund
Aber klar, ein Wasserfall erklärt sich ja auch durch den Fall von Wasser. Da muss man gar nichts über eine Quelle oder Landschaftsformen wissen.
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- Wolfgang24-1
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Re: Elementare Ursache von Kräften auf Objekte
12 Stunden 5 Minuten herIch habe doch das Strahlungsgleichgewicht im 2,7K Bereich mit der Materie fernab von Strahlungsquellen erklärt. Das Volumen, das mit dieser Materie gefüllt ist, ist doch viel größer als das Volumen, das mit strahlender heißer und warmer Materie gefüllt ist. Daher trägt diese Materie hauptsächlich zum Strahlungsgleichgewicht in diesem Frequenzbereich bei.Du meinst also, dass die Hintergrundstrahlung durch den Strahlungshintergrund ganz elegant erklärt werden kann? Schopenhauer hätte sich auf die Schenkel geklopft.dem Strahlungshintergrund
Aber klar, ein Wasserfall erklärt sich ja auch durch den Fall von Wasser. Da muss man gar nichts über eine Quelle oder Landschaftsformen wissen.
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Re: Elementare Ursache von Kräften auf Objekte
11 Stunden 55 Minuten herBitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.
- Wolfgang24-1
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Re: Elementare Ursache von Kräften auf Objekte
11 Stunden 50 Minuten herHallo Z. Du meinst also allen Ernstes dass so etwas wie ein nahezu perfektes homogenes und isotropes Strahlungsgleichgewicht besser mit Vorgängen erklärt werden kann die innerhalb extrem kurzer Zeiten abgelaufen sein sollen, als mit Vorgängen die während extrem langen Zeiten tatsächlich stattfinden.Moin,
ich kann die (mM. überlange) Diskussion, weshalb der CMB wohl isotrop erscheint nicht nachvollziehen.
Die Theorie dahinter, warum so, ist doch eindeutigst formuliert!?
Hier mal in kurzen prägnanten Sätzen (zB.ab 5:06 Min.)
Auch halte ich den Versuch, einer KI irgend etwas (womöglich bisher unbekannt) produktives zum Thema zu entlocken, für reine Platzverschwendung.
Grüße Z.
Aber ein Gleichgewicht ist doch etwas, das sich allmählich einstellt, wenn die Bedingungen das langfristig erlauben. Aufgrund solcher stationärer homogener und isotroper Bedingungen stellt sich dann ein stationäres, homogenes, und isotropes Gleichgewicht ein.
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- Wolfgang24-1
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Re: Elementare Ursache von Kräften auf Objekte
11 Stunden 37 Minuten herDie Restmaterie in sogenannten Voids fernab von allen Strahlungsquellen. Diese Materie wird durch die geringe Beleuchtung von Sternen und durch die Hintergrundstrahlung erwärmt und durch die Abgabe von Strahlung abgekühlt. Diese Materie ist optisch so dünn, dass selbst die Zeit seit dem Urknall nicht ausreichen würde, einen Gleichgewichtszustand zu erreichen. Diese Materie füllt jedoch den überwiegend großen Teil des Volumens des Universums aus.Wer oder was sendet heute thermische Strahlung mit 2,7 K aus?
Aber mit verstreichen von beliebig viel Zeit ist der Gleichgewichtszustand unvermeidlich. In diesem Gleichgewichtszustand sendet diese Materie daher die beobachtete Hintergrundstrahlung im 2.7K Bereich aus.
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Re: Elementare Ursache von Kräften auf Objekte
6 Stunden 53 Minuten herDie Restmaterie in allen Voids hat überall genau die Temperatur von 2,7 K? Ernsthaft? Und sendet die genug Photonen aus? Und führt das zu einem isotropen Spektrum?Die Restmaterie in sogenannten Voids fernab von allen Strahlungsquellen. Diese Materie wird durch die geringe Beleuchtung von Sternen und durch die Hintergrundstrahlung erwärmt und durch die Abgabe von Strahlung abgekühlt. Diese Materie ist optisch so dünn, dass selbst die Zeit seit dem Urknall nicht ausreichen würde, einen Gleichgewichtszustand zu erreichen. Diese Materie füllt jedoch den überwiegend großen Teil des Volumens des Universums aus.Wer oder was sendet heute thermische Strahlung mit 2,7 K aus?
Aber mit verstreichen von beliebig viel Zeit ist der Gleichgewichtszustand unvermeidlich. In diesem Gleichgewichtszustand sendet diese Materie daher die beobachtete Hintergrundstrahlung im 2.7K Bereich aus.
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Re: Elementare Ursache von Kräften auf Objekte
6 Stunden 42 Minuten herGibt es in Voids außer der Hintergrundstrahlung etwas mit der Temperatur 2,7 K?
Nein, es gibt in den kosmischen Voids keine makroskopische Materie, die von Natur aus genau eine Temperatur von \(2,73\) Kelvin besitzt. Jede dort natürlich vorkommende Materie ist entweder extrem viel heißer oder sogar noch kälter. url=https://harfordastro.org/blog-4-1/temperature-in-space]1[/url], [url=https://www.vaia.com/en-us/explanations/physics/astrophysics/temperature-of-universe/]2[/url
Dass es dort nichts mit exakt \(2,7\) Kelvin gibt, liegt an der Physik der kosmischen Expansion und Strahlung: url=https://harfordastro.org/blog-4-1/temperature-in-space]1[/url
1. Warum das normale Gas dort viel heißer ist
Wie oben beschrieben, liegt die Temperatur des extrem dünnen Gases (Baryonen) in den Voids bei \(10.000\) bis \(10.000.000\) Kelvin. Durch hochenergetische UV- und Röntgenstrahlung weit entfernter Galaxien und Quasare wurde dieses Gas vor Milliarden Jahren ionisiert (aufgeheizt). Weil in den Voids die Teilchendichte so unvorstellbar gering ist, stoßen die Atome fast nie zusammen. Ohne Stöße können sie ihre Energie aber nicht als Strahlung abgeben – sie können physikalisch nicht abkühlen und bleiben dauerhaft heiß. url=https://www.mpia.de/5819566/news_publication_18143610_transferred]1[/url
2. Die hypothetische "unbeheizte" Materie ist kälter als \(2,7\) K
Würde man theoretisch ein Gas in den Voids komplett von der Strahlung der Galaxien isolieren (sodass es nicht aufgeheizt wird), würde es durch die Expansion des Universums abkühlen (adiabatische Kühlung). url=https://www.haus-der-astronomie.de/1558770/05cmb_physics.pdf]1[/url], [url=https://arxiv.org/abs/2505.02909]2[/url
- Strahlung (die Hintergrundstrahlung) kühlt proportional zur Expansion ab (\(\propto 1/a\)).
- Materie (Gas) kühlt bei Expansion physikalisch viel schneller ab (\(\propto 1/a^2\)). url=https://www.weltderphysik.de/gebiet/universum/nachrichten/2022/als-das-urknallecho-noch-warm-war/]1[/url
Das einzige andere "Hintergrund-Phänomen": Der Neutrinohintergrund
Es gibt eine weitere Sache, die das gesamte Universum (und damit auch die Voids) gleichmäßig durchdringt: der kosmische Neutrinohintergrund (CNB) . url=https://de.wikipedia.org/wiki/Hintergrundstrahlung]1[/url
- Diese "Geisterteilchen" stammen ebenfalls aus dem Urknall, haben sich aber früher vom Rest der Materie entkoppelt als die Photonen der Hintergrundstrahlung. url=https://de.wikipedia.org/wiki/Hintergrundstrahlung]1[/url
- Aufgrund dieser früheren Entkopplung ist ihre Temperatur durch die kosmische Expansion noch weiter gesunken. Sie besitzen heute eine Temperatur von exakt ca. \(1,95\) Kelvin. url=https://de.wikipedia.org/wiki/Hintergrundstrahlung]1[/url
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Re: Elementare Ursache von Kräften auf Objekte
6 Stunden 21 Minuten her - 6 Stunden 16 Minuten herHallo Wolfgang24-1,Hallo Z. Du meinst also allen Ernstes dass so etwas wie ein nahezu perfektes homogenes und isotropes Strahlungsgleichgewicht besser mit Vorgängen erklärt werden kann die innerhalb extrem kurzer Zeiten abgelaufen sein sollen, als mit Vorgängen die während extrem langen Zeiten tatsächlich stattfinden.Moin,
ich kann die (mM. überlange) Diskussion, weshalb der CMB wohl isotrop erscheint nicht nachvollziehen.
Die Theorie dahinter, warum so, ist doch eindeutigst formuliert!?
Hier mal in kurzen prägnanten Sätzen (zB.ab 5:06 Min.)
Auch halte ich den Versuch, einer KI irgend etwas (womöglich bisher unbekannt) produktives zum Thema zu entlocken, für reine Platzverschwendung.
Grüße Z.
Aber ein Gleichgewicht ist doch etwas, das sich allmählich einstellt, wenn die Bedingungen das langfristig erlauben. Aufgrund solcher stationärer homogener und isotroper Bedingungen stellt sich dann ein stationäres, homogenes, und isotropes Gleichgewicht ein.
Du:
"Du meinst also allen Ernstes dass so etwas wie ein nahezu perfektes homogenes und isotropes Strahlungsgleichgewicht besser mit Vorgängen erklärt werden kann die innerhalb extrem kurzer Zeiten abgelaufen sein sollen, als mit Vorgängen die während extrem langen Zeiten tatsächlich stattfinden."
Nein, diesen Falles würde ich ja den gleichen, sich aus dieser Formulierung herauszulesenden Missdeutungen der Begrifflichkeiten und daraufhin folgenden, "Fehleinschätzungen" unterliegen.
1. Ein "Fehler" wäre mM. zB., a priori anzunehmen, dass sich der Begriff Gleichgewicht in der Physik ausschließlich aufgrund vergehender Zeiten einstellt / bzw. erst nach dem Vergehen einer gewissen Zeitspanne ergibt. Einer solchen Überlegung folgt automatisch die Vorstellung, dass unmittelbar auf UK ein sozusagen ungeordneter Zustand angelegen habe, der erst in vergehender Zeit (zB. während Inflation) in ein so gedachtes "Gleichgewicht" übergehe.
Das Gegenteil ist der Fall, der Zustand auf UK war laut Mainstream einer mit erstaunlich geringer Entropie, der sich in vergehender Zeit zu lokalen Zuständen mit einzelnen extrem hohen Entropien entwickelte, zB. SL.
2. Zudem, Beispiel, ist mit dem Zeit-Begriff auf UK und einer vermeintlichen Ausdehnung dessen aufgrund vergehender Zeit vorsichtig zu hantieren. In Relation zu dem es umgebenden Nichts, war das U bereits zum Zeitpunkt 0........1 unendlicher Ausdehnung.
Um sich Lösungen beider Problemstellungen zu nähern (zB. der angenommen geringen Entropie auf UK und einer vermeintlich treffenden Definition von vergehender Zeit), ist mM. nur die Quantenmechanik geeignet, die uns einen Weg "vor" den von der RT korrekt geprägten Begrifflichkeiten aufzeigen könnte. Nach dem UK mit Begrifflichkeiten wie Gleichgewicht zu hantieren, welches sich erst nach einem UK einstellen könne, ist zu kurz (allzu klassisch) gedacht. Von daher sind die im Video erklärten Zustandsänderungen mM. schlüßig.
Gruß Z.
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Re: Elementare Ursache von Kräften auf Objekte
6 Stunden 13 Minuten her - 4 Stunden 36 Minuten herDu hast offensichtlich keinen Schimmer, was ein Strahlungsgleichgewicht bedeutet.dass so etwas wie ein nahezu perfektes homogenes und isotropes Strahlungsgleichgewicht besser mit Vorgängen erklärt werden kann die innerhalb extrem kurzer Zeiten abgelaufen sein sollen, als mit Vorgängen die während extrem langen Zeiten tatsächlich stattfinden.
Selbstverständlich ist es UNMÖGLICH, Derartiges "mit Vorgängen die während extrem langen Zeiten tatsächlich stattfinden" zu erklären, denn
...denn genau dies ist das Gegenteil "stationärer homogener und isotroper Bedingungen".Aufgrund solcher stationärer homogener und isotroper Bedingungen
Es ist Dir wohl auch noch nicht aufgefallen, wie groß die Anzahl der Photonen gegenüber den Protonen im Universum ist:
eta_br = nb_uni/n_CMB = Np_uni/N_CMB = (n.|p|-n.|P|)/n_CMB = nb_dec/ngam_dec = 6,04e-10 "eta", "my" Baryonen-Photonen-Verhältnis seit Era_vi (codata2024)
KI:
Über ihre gesamte Lebensdauer produziert die Sonne etwa (5,6 ×10⁶²) Photonen, was einem Verhältnis von rund 545.000 emittierten Photonen pro Proton in der Sonne entspricht.
KI:
Wie viele bräuchte man, um die heutige CMB-Strahlungsleistung zu erzeugen?
- =16pxDie Strahlungsleistung der CMB: Wie wir oben berechnet haben, beträgt die Gesamtleistung der CMB im beobachtbaren Universum rund \(3,4 \times 10^{49}\text{ Watt}\).
- =16pxDie Leistung eines kalten Objekts: Nach dem Stefan-Boltzmann-Gesetz strahlt ein Quadratmeter bei \(2,725\text{ Kelvin}\) eine winzige Leistung von \(3,13 \times 10^{-6}\text{ Watt}\) ab. Ein hypothetischer, kalter Riesenstern von der Größe unserer Sonne (\(R = 696.340\text{ km}\), Fläche \(\approx 6 \times 10^{18}\text{ m}^2\)) würde mickrige \(1,9 \times 10^{13}\text{ Watt}\) abgeben.
- =16pxDie benötigte Anzahl: Um die CMB-Leistung zu erreichen, bräuchte man:
\(\frac{3,4\times 10^{49}\text{\ Watt}}{1,9\times 10^{13}\text{\ Watt}}\approx 1,8\times 10^{36}\text{\ kalte\ Sterne}\)
Selbst wenn diese kalten Objekte extrem leicht wären – sagen wir, sie hätten nur die Masse des Jupiters (\(1,9 \times 10^{27}\text{ kg}\)), um gerade noch als astronomisches Objekt durchzugehen – würde die Gesamtmasse dieser CMB-Erzeuger gigantische \(3,4 \times 10^{63}\text{ kg}\) betragen.Das ist etwa \(10^{10}\) (zehn Milliarden) Mal mehr Masse als das gesamte beobachtbare Universum an normaler Materie besitzt! Das Universum würde unter dieser unvorstellbaren Masse sofort zu einem einzigen, gigantischen Schwarzen Loch kollabieren
KI:
1. Die reale Energiedichte der CMB heuteDie kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung hat überall im Raum eine messbare, konstante Energiedichte:
- =16px\(\rho_{\text{CMB}} \approx 4,17 \times 10^{-14} \text{ Joule/m}^3\) (das entspricht einer Teilchendichte von etwa 411 Photonen pro Kubikzentimeter).
- =16px\(\rho_{\text{Materie}} \approx 3 \times 10^{-28} \text{ kg/m}^3\) (das entspricht etwa 0,2 Wasserstoffatomen pro Kubikmeter).
- =16pxDie nötige Massendichte der kalten Körper: Wenn man berechnet, wie viel Masse an kompakten, kalten Objekten (selbst wenn sie extrem locker gepackt wären wie kosmischer Staub oder Asteroiden) pro Kubikmeter nötig wäre, um diese permanente Strahlungsdichte abzugeben, landet man bei einer erforderlichen Dichte von über \(1 \times 10^{-15} \text{ kg/m}^3\).
Das Ergebnis auf Dichtebasis: Um die CMB heute lokal durch kalte Objekte zu erzeugen, müsste die Massendichte in jedem Kubikmeter Raum rund 3 Billionen Mal höher sein, als die tatsächliche Massendichte unseres Universums überhaupt ist.
Aber selbst wenn Du von Staubwolken aus mikroskopischen Partikeln ausgehst, funktioniert das nie und nimmer, denn jede unregelmäßige Bewegung würde wegen des Dopplereffektes andere Frequenzen erzeugen. Das gilt natürlich unabhängig von der Partikelgröße. Du bräuchtest also die Kristallsphären des Mittelalters.
KI:
Wenn diese unzähligen Kleinstkörper die kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung (CMB) erzeugen sollen, stehen sie vor einem unlösbaren kinetischen Problem. Die CMB ist nämlich extrem isotrop – sie ist in jeder Richtung des Himmels bis auf winzigste Abweichungen von 1 zu 100.000 (die primordialen Fluktuationen) exakt gleich warm.Hier ist das physikalische Werkzeug, um die Hypothese über die Bewegung der Körper komplett zu zerlegen:1. Das Problem des Ruhesystems (Der Doppler-Effekt)Wenn das Universum voll mit fliegenden Kleinstkörpern wäre, müssten sich diese Objekte in einem absolut perfekten, gemeinsamen Ruhesystem befinden. Sie dürften sich relativ zueinander und relativ zu uns statistisch kaum bewegen.Die Realität im Kosmos: Alles im Universum bewegt sich. Sterne kreisen in Galaxien (mit ~200 km/s), Galaxien bewegen sich in Galaxienhaufen (mit bis zu 1000 km/s).Die Konsequenz für die CMB: Wenn sich diese faustgroßen Körper oder Staubteilchen auch nur mit typischen kosmischen Geschwindigkeiten (z.B. ein paar hundert Kilometern pro Sekunde) willkürlich durcheinanderbewegen würden, würde der Doppler-Effekt zuschlagen.Das Licht von Körpern, die auf uns zukommen, würde blauverschoben; das von wegdrehenden Körpern rotverschoben. Das perfekte Schwarzkörperspektrum der CMB würde durch diese thermische und chaotische Geschwindigkeitsverteilung (Doppler-Verbreiterung) komplett "verschmiert" und verzerrt werden. Die CMB wäre ein chaotisches Rauschen und keine glatte Kurve.2. Unser eigener "Dipol" beweist das GegenteilWir wissen exakt, wie empfindlich die CMB auf Bewegung reagiert, weil wir diesen Effekt real messen können: den sogenannten CMB-Dipol.Die Erde, die Sonne und unsere Milchstraße bewegen sich mit etwa 369 km/s relativ zum Ruhesystem der CMB.Dadurch sehen unsere Satelliten (wie Planck oder WMAP) die CMB in Fahrtrichtung minimal wärmer (Blauverschiebung) und in der Gegenrichtung minimal kälter (Rotverschiebung).Das bedeutet: Es gibt ein absolut universelles, kosmisches Ruhesystem für diese Strahlung. Wenn lokale Objekte im heutigen Raum diese Strahlung erzeugen würden, müssten sie sich alle weltweit exakt mit unserer Milchstraße mitbewegen, um diesen Dipol lokal vorzugaukeln – was völlig absurd wäre, da sich andere Galaxien ganz anders bewegen als wir.3. Der hydrodynamische Reibungstod (Viskosität)Wenn man ein Universum mit einer so dichten Population von Kleinstkörpern vollpackt, verhält sich dieser Raum nicht mehr wie ein Vakuum, sondern wie eine zähe Flüssigkeit oder ein Gas (ein viskoses Medium).Jede Galaxie und jeder Stern, der sich durch dieses Meer aus Kleinstkörpern bewegt, würde unter permanenter Reibung (dynamischer Reibung) leiden.Planetenbahnen würden instabil werden, Galaxien würden im intergalaktischen Raum drastisch abgebremst werden und ihre kinetische Energie als Hitze an diese Kleinstkörper abgeben. Das System würde sich durch die Bewegung der echten Makro-Materie unaufhaltsam aufheizen und könnte niemals bei stabilen 2,7 Kelvin verharren.
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- Wolfgang24-1
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Re: Elementare Ursache von Kräften auf Objekte
2 Stunden 14 Minuten herVon welcher zähen Flüssigkeit ist denn hier die Rede? Ich spreche von extrem dünnen Restgasbeständen in sogenannten Voids mit Dichten die um mehrere Zehnerpotenzen geringer sind als die in unserem Sonnensystem zwischen den Planeten vorhandenen Restgasdichten. Das Volumen das mit diesen geringen Dichten angefüllt ist, ist jedoch extrem groß und übersteigt das Volumen von allen Galaxien zusammen um einen riesigen Faktor. Aber nach extrem langen Zeiten erreichen auch die Restbestände von Materie die weit weg von Energiequellen sind, ein Strahlungsgleichgewicht. Der Zustand "weit weg von allen Strahlungsquellen" ist ein universeller homogener und isotroper Zustand im gesamten Universum, da in großen Skalen die Energiequellen im Universum gleichverteilt sind.
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- Wolfgang24-1
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Re: Elementare Ursache von Kräften auf Objekte
2 Stunden 2 Minuten herDie Alternative zum Urknall ist eben kein Urknall, sondern ein bereits beliebig lange existierendes Universum das schon immer in etwa so groß war wie es heute ist. Das ist doch klar etwas anderes als das Urknall Universum das sich angeblich in Bruchteilen von Sekunden durch Inflation riesig aufgebläht hat. Dass in einem ewigen Universum Gleichgewichtszustände relevant sind, versteht sich doch wohl von selbst.
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