Leerer Raum

Hi,

ich habe mehrere Fragen.

Woraus besteht „leerer Raum“? Wenn er aus „Nichts“ besteht, warum kann er dann durch Gravitation, also durch Masse, gekrümmt werden?

Gibt es überhaupt „leeren Raum“? Also einen Raum, der weder Materie noch irgendeine Art von Energie enthält. Oder kann man nur das als „leeren Raum“ bezeichnen, wohin unser Universum sich noch nicht ausgedehnt hat?

Gruß Maitre

Hallo Maitre,

Woraus besteht „leerer Raum“?

Tja, das kann man so einfach nicht beantworten. Er besteht halt aus „Raum“ - was das nun genau ist, kann allerdings die Philosophie fast besser beantworten als die Physik. Das Konzept ist ziemlich komplex.

Wenn er aus „Nichts“ besteht,

warum kann er dann durch Gravitation, also durch Masse,
gekrümmt werden?

„Raum“ ist nicht „nichts“, wie oben gesagt.

Gibt es überhaupt „leeren Raum“?

Nein. Zum einen ist auch ein hypothetisch materiefreier Raum noch von Kraft- nd Energiefeldern erfüllt, und zum anderen sorgt die Quantenphysik dafür, daß jederzeit in einem „leeren“ Raum virtuelle Teilchen entstehen (und wieder vergehen) können.

Also einen Raum, der weder

Materie noch irgendeine Art von Energie enthält. Oder kann man
nur das als „leeren Raum“ bezeichnen, wohin unser Universum
sich noch nicht ausgedehnt hat?

Für das, wohin sich unser Universum noch nicht ausgedehnt hat, gibt es eigentlich überhaupt keinen richtigen Begriff. Das liegt sozusagen außerhalb unserer Vorstellungskraft, und die Physik endet ohnehin an den Grenzen des Universums (bitte jetzt nicht die Branes auf den Tisch bringen…).

Das war jetzt sehr einfach dargestellt, aber wenn man’s genau wissen will, wird’s ziemlich kompliziert…

Gruß Kubi

Hallo Kubi,

Woraus besteht „leerer Raum“?

Tja, das kann man so einfach nicht beantworten. Er besteht
halt aus „Raum“ - was das nun genau ist, kann allerdings die
Philosophie fast besser beantworten als die Physik. Das
Konzept ist ziemlich komplex.

Also bin ich nicht alleine so dumm :smile:

Wenn er aus „Nichts“ besteht,

warum kann er dann durch Gravitation, also durch Masse,
gekrümmt werden?

„Raum“ ist nicht „nichts“, wie oben gesagt.

Jetzt fehlen mir ein paar Begriffe (hat Metapher bei mir schon einmal bemängelt). Wenn Raum gekrümmt werden kann, dann ist er also etwas. Wenn er also bei einer Raumkrümmung quasi gedehnt wird, müßte sich doch pro Volumeneinheit weniger Raum befinden? :smile: ! Also wären Volumen und Raum nicht gleichzusetzen.
Könnte man das als starken Hinweis dafür ansehen, daß auch Energie den Raum krümmt, somit also bei Schwingungen der Raum komprimiert und dekomprimiert wird (der Raum anstelle des Äthers)?

Für das, wohin sich unser Universum noch nicht ausgedehnt hat,
gibt es eigentlich überhaupt keinen richtigen Begriff. Das
liegt sozusagen außerhalb unserer Vorstellungskraft, und die
Physik endet ohnehin an den Grenzen des Universums (bitte
jetzt nicht die Branes auf den Tisch bringen…).

Wenn es so einfach wäre, wie ich oben beschrieben habe, dann wäre das Universum der „bewegte Raum“, im Gegensatz zum „unbewegten“ oder „leeren Raum“ außerhalb des Universums. Wäre das eine Erklärung für das Doppelspaltexperiment?

Gruß Maitre

Hallo Maitre,

Also bin ich nicht alleine so dumm :smile:

Nö, Du befindest Dich in bester Gesellschaft :smile:

Jetzt fehlen mir ein paar Begriffe (hat Metapher bei mir schon
einmal bemängelt).

Das ist normal, wenn man nicht tief in der Materie drin steckt…

Wenn Raum gekrümmt werden kann, dann ist er

also etwas. Wenn er also bei einer Raumkrümmung quasi gedehnt
wird, müßte sich doch pro Volumeneinheit weniger Raum
befinden? :smile: ! Also wären Volumen und Raum nicht
gleichzusetzen.

Tja, das Problem ist aber, daß Volumen anhand des Raums definiert wird. „Volumen“ ist die Bezeichnung für eine gewisse „Menge“ an Raum. Wenn der Raum gedehnt wird, dehnt sich sozusagen das Volumen mit. Daher kann man nur von einem Volumen im Raum sprechen, nicht jedoch umgekehrt.

Könnte man das als starken Hinweis dafür ansehen, daß auch
Energie den Raum krümmt,

Tut sie ja: Auch Gravitation ist/hat Energie (je nach Sichtweise).

somit also bei Schwingungen der Raum

komprimiert und dekomprimiert wird (der Raum anstelle des
Äthers)?

Nein. Schwingungen finden IM Raum statt. Es ist nicht der Raum selber, der schwingt.

Wenn es so einfach wäre, wie ich oben beschrieben habe,

Ist es aber leider nicht…

dann

wäre das Universum der „bewegte Raum“, im Gegensatz zum
„unbewegten“ oder „leeren Raum“ außerhalb des Universums. Wäre
das eine Erklärung für das Doppelspaltexperiment?

Nein. Das Doppelspaltexperiment hat erst mal nichts mit dem Raum zu tun, sondern mit den Eigenschaften von quantenmechanisch beschreibbaren Objekten wie z.B. Elektronen und Photonen.

Gruß Kubi

Hallo Kubi,

Tja, das Problem ist aber, daß Volumen anhand des Raums
definiert wird. „Volumen“ ist die Bezeichnung für eine gewisse
„Menge“ an Raum. Wenn der Raum gedehnt wird, dehnt sich
sozusagen das Volumen mit. Daher kann man nur von einem
Volumen im Raum sprechen, nicht jedoch umgekehrt.

hm… wenn man nun im Raum ein Volumen von 10x10x10 Lichtjahren absteckt und ins Zentrum eine große Masse plaziert, dann würde sich doch der Raum krümmen in der Nähe der Masse, aber das Volumen bliebe gleich, oder?

Könnte man das als starken Hinweis dafür ansehen, daß auch
Energie den Raum krümmt,
somit also bei Schwingungen der Raum
komprimiert und dekomprimiert wird (der Raum anstelle des
Äthers)?

Nein. Schwingungen finden IM Raum statt. Es ist nicht der Raum
selber, der schwingt.

Wenn Raum gekrümmt werden kann, könnte er doch evtl. auch in Schwingungen versetzt werden. Spricht etwas dagegen?

Gruß Maitre

Hallo Maitre,

hm… wenn man nun im Raum ein Volumen von 10x10x10
Lichtjahren absteckt und ins Zentrum eine große Masse
plaziert, dann würde sich doch der Raum krümmen in der Nähe
der Masse, aber das Volumen bliebe gleich, oder?

Wie stellst Du das Volumen denn fest? Durch Messung. Und sämtliche Meßmethoden sind an den Raum gebunden und machen die „Krümmung“ mit. Du wirst also keinen Unterschied feststellen können.

Wenn Raum gekrümmt werden kann, könnte er doch evtl. auch in
Schwingungen versetzt werden. Spricht etwas dagegen?

Nicht direkt. Aber alle bisher bekannten Arten von Schwingung sind nun mal Schwingungen IM Raum und nicht Schwingungne DES Raumes.

Gruß Kubi

Hallo Kubi,

Wie stellst Du das Volumen denn fest? Durch Messung. Und
sämtliche Meßmethoden sind an den Raum gebunden und machen die
„Krümmung“ mit. Du wirst also keinen Unterschied feststellen
können.

Das spricht nicht unbedingt gegen meine Theorie, sondern zeigt nur, daß es keine geeignete Meßmethode gibt. Daß der Raum gekrümmt werden kann, wird ja auch nur indirekt nachgewiesen über Gravitation, welche auf Photonen wirkt.

Wenn Raum gekrümmt werden kann, könnte er doch evtl. auch in
Schwingungen versetzt werden. Spricht etwas dagegen?

Nicht direkt. Aber alle bisher bekannten Arten von Schwingung
sind nun mal Schwingungen IM Raum und nicht Schwingungne DES
Raumes.

Ich glaube mich zu erinnern, daß es sehr lange Zeit eine Diskussion über den Äther gab, also ein Medium, in welchem Wellen sich im Raum fortpflanzen können. Dieser Äther wurde nie gefunden und, ich glaube, durch das Mich…Morley Experiment ausgeschlossen.
Wenn Raum gekrümmt werden kann, sollte er auch komprimiert oder gedehnt werden können. Wenn aber keine große Masse in der Nähe ist, haben wir keine Möglichkeit, diese beiden Zustände festzustellen. Weil wir keine Meßmethode haben, um Kompression von Raum festzustellen. Deshalb meine Hypothese, daß ein Photon sich im Raum bewegt und dabei eine Welle IM RAUM erzeugt, weil der Raum wechselseitig komprimiert und dekomprimiert wird.
Kann das nach dem heutigen Stand der Wissenschaft ausgeschlossen werden?

Gruß Maitre

Hi Maitre,:

Das spricht nicht unbedingt gegen meine Theorie, sondern zeigt
nur, daß es keine geeignete Meßmethode gibt.

Nein, damit hat es nicht zu tun. Das war nur als Veranschaulichung gedacht, der wirkliche Grund liegt aber tiefer: Das Volumen ist über den Raum definiert. Das heißt, ein bestimmtes Volumen bezeichnet eben dieses Volumen IM RAUM. Daher KANN es keine Meßmethode geben, die den Unterschied feststellt.

Daß der Raum

gekrümmt werden kann, wird ja auch nur indirekt nachgewiesen
über Gravitation, welche auf Photonen wirkt.

Fast. Die Gravitation ist URSACHE für die Raumkrümmung. Der Nachweis findet dann über die Photonen statt, die dieser Krümmung folgen.

Ich glaube mich zu erinnern, daß es sehr lange Zeit eine
Diskussion über den Äther gab, also ein Medium, in welchem
Wellen sich im Raum fortpflanzen können. Dieser Äther wurde
nie gefunden und, ich glaube, durch das Mich…Morley
Experiment ausgeschlossen.

So ist es.

Wenn Raum gekrümmt werden kann, sollte er auch komprimiert
oder gedehnt werden können.

Wie gesagt: ich wüßte nicht, was dagegen spräche.

Wenn aber keine große Masse in der

Nähe ist, haben wir keine Möglichkeit, diese beiden Zustände
festzustellen.

Es dürfte auch schwierig sein, sie mit einer Masse festzustellen.

Weil wir keine Meßmethode haben, um Kompression

von Raum festzustellen.

Theoretisch könnte das gehen über die Analyse von Lichtlaufzeiten. Aber das würde voraussetzen, daß man die Entfernungen ferner Objekte hinreichend genau kennt. Da diese aber teilweise eben über diese Laufzeiten festgestellt werden, beißt sich die Katze in den Schwanz.

Deshalb meine Hypothese, daß ein

Photon sich im Raum bewegt

Soweit richtig, jedenfalls aus unserer Sicht.

und dabei eine Welle IM RAUM

erzeugt,

Nein. Es IST eine Welle im Raum - oder genauer gesagt sogar zwei. Nur sind diese longitudinal.

weil der Raum wechselseitig komprimiert und

dekomprimiert wird.

Und wie soll das funktionieren? Für das Photon sind Zeit und Raum irrelevant, es befindet sich im gesamten Universum gleichzeitig. Ich sehe da keine Möglichkeit zur Erzeugung von Transversalwellen im Raum…

Kann das nach dem heutigen Stand der Wissenschaft
ausgeschlossen werden?

Na ja, nicht mit hundertprozentiger Sicherheit - jedenfalls nach meinem Kenntnisstand. Ich behaupte aber mal, daß es zumindest hochgradig unwahrscheinlich ist, da sich entsprechende Effekte bereits irgendwie bemerkbar gemacht haben müßten.

Gruß Kubi

Es gibt Phänomene, die die Raumzeit, also den Raum, über den hier gesprochen wird, zum schwingen bringen können.

Es sind die Gravitationswellen. Wenn eine solche Welle den Testapparat durchläuft, ändern sich kurzzeitig die Abstände von Testmassen zueinander. Durch die geringe Intensität ist der Nachweis (geschieht über Lichtlaufzeiten) hinreichend schwierig.

Ein solcher Gravitationsdetektor steht bei Hannover. Auf der Seite kannst Du Dich auch zu weiteren Infos (auch in Deutsch) weiterklicken:

http://www.geo600.uni-hannover.de/

Viel Spaß beim Erkunden!

Ciao
Mischa

ja ok soweit, aber sieht man diese gravitationswellen nicht schon an der nordsee (jedenfalls die auswirkungen) bei nipp- und springflut? sie entstehen doch durch nichts amnderes, als daß sich in einem doppelsternsystem durch hintereinander und nebeneinanderstehen der sterne immer kurzzeitig die gravitationskräfte auf einem Punkt addieren und dann wieder nicht.