AstroGeo Podcast: Der Raumzeit-Riss – wie Karl Schwarzschild auf Schwarze Löcher stieß
Im November 1915 hält Albert Einstein vier Vorträge an der Preußischen Akademie der Wissenschaften in Berlin. In diesen Vorträgen stellt er seinem Publikum die Allgemeine Relativitätstheorie vor, an der er jahrelang getüftelt hatte. Mit dieser Theorie kann Einstein beschreiben, wie Materie, Raum und Zeit wechselwirken. Dabei schafft er kurzerhand eine Kraft unseres Universums ab: die Schwerkraft.
Bei Isaac Newton war alles alles noch viel einfacher gewesen: Laut dem Briten ist die Schwerkraft, wie der Name schon sagt, eine Kraft. Diese wirkt zum Beispiel zwischen zwei Massen anziehend. Mit den Newtonschen Gravitationsgesetzen ließ sich zunächst wunderbar erklären, warum ein Apfel vom Baum fällt oder warum die Erde um die Sonne kreist.
Doch mit der Allgemeinen Relativitätstheorie bereitet Einstein der Schwerkraft nun ein Ende: Laut ihm handelt es sich dabei lediglich um einen Effekt der gekrümmten Raumzeit. Frei nach dem Physiker John Wheeler übersetzt könnte man die Allgemeine Relativitätstheorie so zusammenfassen: Die Materie sagt der Raumzeit, wie sich zu krümmen hat, und die gekrümmte Raumzeit sagt der Materie, wie sich zu bewegen hat. Ein Apfel fällt also nicht deshalb vom Baum, weil er die Effekte der Schwerkraft verspürt, sondern weil er dem kürzesten Weg in der gekrümmten Raumzeit folgt.
Doch war die Allgemeine Relativitätstheorie im Jahr 1915 nicht nur konzeptionell ungeheuerlich, sondern auch mathematisch: Ihre Gleichungen sind so kompliziert, dass Einstein selbst zunächst davon überzeugt ist, dass es unmöglich sei, exakte Lösungen für sie zu finden.
Wie praktisch, dass sich bei einem seiner Vorträge ein Mensch befand, dem genau das nur wenig später gelingen sollte – und das, während der als Soldat im Ersten Weltkrieg an der Front stationiert war. Karl Schwarzschild war Physiker und Astronom. Außerdem beherrschte er praktischerweise genau jene mathematischen Fähigkeiten, die benötigt wurden, um eine exakte Lösung für die Einstein’schen Feldgleichungen zu finden. Diese Gleichungen brachten jedoch einen seltsamen Aspekt zu Tage, der zeigte: Es könnte so etwas wie Schwarze Löcher geben.
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- WP: Schwarzes Loch
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- WP: Ereignishorizont
- Welt der Physik: Die Grenzen eines Schwarzen Lochs (2016)
Quellen
Einstein nervt. Weil er anscheinend gestorben ist, kurz bevor er mit der Relativitätstheorie fertig war, und die nächsten hundert Jahre hatte anscheinend keiner Lust, die letzten paar losen Schrauben anzuziehen, damit aus unglaublich mysteriös unglaublich einfach wird. Waren wohl alle zu sehr damit beschäftigt, um seinen Personenkult herumzutanzen wie ums Goldene Kalb. Was hat der arme Mann der Wissenschaft denn getan, dass sie ihn wie ein Rindvieh behandelt? Trump wird von einer Meute abergläubischer Hinterwäldler zu einem Gott erhoben, für Wissenschaft und Wissenschaftler ist es entwürdigend, in die gleiche Liga herabgestuft zu werden.
Einstein beseitigt die Gravitation nicht, er erklärt sie mit Gravitation. Das heißt, wenn man sich dieses Tischtuch anschaut, in das Billardkugeln Dellen machen – das geht nur, wenn eine Schwerkraft sie herunterzieht, in der Schwerelosigkeit funzt das nicht. Da klappt es nur, wenn die Kugeln auf das Tischtuch drauf prallen, vorzugsweise wieder und wieder und wieder. Und schon sind wir bei einem Universum, das sich durch die 4te Dimension bewegt, und dann sehr schnell bei einem Universum als fraktal aufgebaute EM-Welle aus kleineren Wellen, die sich vor allem durch die Zeit bewegen, das Bisschen Raumbewegung ist nur Amplituden-Gezappel. Ist echt recht offensichtlich, wenn man so darüber nachdenkt.
Und wenn ich mir dann die zu interstellaren Weiten plattgedrückte, in 4D wahrscheinlich hauchdünne Zeitebene anschaue, kann ich den Unterschied zwischen „Masse“ und „masselos“ verstehen, indem ich versuche, eine CD und ein Staubkorn durch ein Telefonbuch zu schieben. Die CD wird sehr schnell zum Golfball mit sehr viel gequetschtem Raum drum herum, das Sandkorn kann durchflutschen, wenn ich davon ausgehe, dass das Telefonbuch pulsiert (siehe oben, Kugeln prallen immer wieder aufs Tischtuch), kann ich auch davon ausgehen, dass es durch den Druck in alle Ewigkeit vorwärts gepumpt wird. Wovon ich nicht ausgehen kann, ist konstante Lichtgeschwindigkeit – in der Nähe des Golfballs wird sie von der Raumkrümmung verändert. Theoretisch könnte sie höher sein, weil dort die Raumdichte geringer ist, das würde dann erklären, warum die Strecken zwischen den Sternen so groß sind – weil die Lichtgeschwindigkeit und damit alle andere Geschwindigkeit dort niedriger ist, als in der Nähe von Sternen oder in Galaxien.
Und Schwarze Löcher? Wir sind wieder beim Tischtuch. Wenn es ein wenig gummi- oder teigartig ist, hängen große Massen durch wie Wassertropfen. Wenn ein Schwarzes Loch darauf prallt, schlägt es nahezu das Raumzeit-Gewebe durch, es bleibt nur durch einen unendlich dünnen Faden mit der Zeitebene verbunden.
Ich kann mir vorstellen, dass es unglaublich kompliziert ist, ein solches System zu berechnen. Es sich vorzustellen könnte einfacher nicht sein.
Hallo und guten Abend,
vielen Dank für den Podcast. Allerdings scheint die Gummituchanalogie zwar oft verwendet aber wohl problematisch. Martin Bäker hat sie in seinem Blog Hier wohnen Drachen “Das Märchen von Gummituch und Raumkrümmung” genannt und das auch schlüssig begründet:
https://scienceblogs.de/hier-wohnen-drachen/2014/10/04/das-maerchen-von-gummituch-und-raumkruemmung-ii-wie-man-sich-einbettet-so-kruemmt-man/
Eine andere Begründung, die zum selben Ergebnis führt, gibt es hier:
https://www.golem.de/news/kosmologie-die-raumzeit-ist-kein-gummituch-2201-162209-4.html
LG. Ludger
Was ist und was darf sein?
Nicht nur populärwissenschaftlich, sondern auch fachlich “reden und philosophieren”, Standardmodellfreunde von Schwarzen Löchern und Größen, wie dem Schwarzschildradius, überzeugt und beratungsresitent wie Strenggläubige bezüglich ihrer eigenen historischen Schriften.
Schwarzschildradius und (formale) Bedeutungsproblematik
Das Grundproblem der inhaltlichen Bedeutung – und der in der Literatur mehr oder weniger beliebigen Bedeutung – des Schwarzschildradius rS, ist tief verwurzelt mit dem mathematischen Formalismus der Allgemeinen Relativitätstheorie (ART). Siehe exemplarische Ausführungen von Dr.Ralph Hübner1 zum Metrischen Tensor (Seite 92), dort insbesondere das Ergebnis (7.17). 1[ Vom Basiswechsel zum Urknall, eine Einführung in die Allgemeine Relativitätstheorie]
Im Innenbereich des Schwarzen Lochs besitzt die radiale Komponente den Charakter einer Zeit (!). Dort berechnet sich der Schwarzschildradius gemäß Gleichung 7.87 (Seite 104) zu (π/2)rS
Metriken, Schwarze Löcher und ihre Bedeutung(slosigkeit)
Die Gleichungssysteme (Einstein, Friedmann) der Allgemeinen Relativitätstheorie (ART) liefern keine analytischen Lösungen. Erst Idealisierungen und Näherungen führen begrenzt zu rechenbaren Lösungen. Die (kovarianten) Widersprüche kommen mit den offensichtlich unzulässigen Idealisierungen und Näherungen. Denn mathematisch kann das Kovarianzprinzip gar nicht „verletzt“ werden, da es axiomatisch begründet ist. Nur diese axiomatische Voraussetzung „entschwindet mit der Verstümmelung“ (Idealisierung und Näherung) der eigentlichen Gleichungen. Mit anderen Worten: Die mathematisch korrekten Gleichungen besitzen keine analytischen Lösungen. Die reduzierten Gleichungen (Näherungen, Idealisierung) besitzen zwar Lösungen, diese sind jedoch nicht kovariant. Somit besitzt keine Lösung eine realphysikalisch begründete Bedeutung. Diese Art des Mathematikgebrauches ist willkürlich, da je nach „Geschmack“ der (selbst)gewählten Metrik andere Ergebnisse erhalten werden.
In der üblichen “physikalischen Auswertung” des Linienelementes ds² der Schwarzschild-Metrik der ART wird eine Nullstelle bzw. Polstelle als Schwarzschild-Radius interpretiert. In einer mehr oder weniger assoziierten Plausibilitätsbetrachtung wird danach gefragt, ab welcher Entfernung Photonen/elektromagnetische Wellen im Feld einer “gravitierenden Masse” energetisch nicht mehr entweichen können.
Die Eddington-Finkelstein-Koordinatentransformation beseitigt die Koordinatensingularität der Schwarzschildlösung “sorgt” aber auch dafür, daß für die “avancierte” Lösung nach innen und für die “retardierte” Lösung nach außen Teilchen ins Schwarze Loch eindringen und austreten können ! Mit anderen Worten: Die postulierten Schwarzen Löcher der Ur-Version der Schwarzschild-Metrik waren bei genauer Betrachtung das Resultat zweier Integrationskonstanten eines beliebig gewählten Koordinatensystems. Ein weiteres Koordinatensystem der Herrn Eddington und Finkelstein behebt das Koordinaten-Artefakt, “bringt” dem vermeintlich Schwarzen Loch aber nun die Eigenschaft, daß Teilchen das Schwarze Loch verlassen können.
Mit anderen Worten, die Schwarzen Löcher der “einen” Metrik, sind keine Schwarzen Löcher der “anderen” Metrik.
Ein in die Irre führender Beschreibungs-Klassiker ist die Krümmung des Raumes und die so entstehende Gravitation.
Auf einer Gummimatte wird (im Gedankenexperiment) eine Kugelmasse platziert. Eine leichtere Kugel bewegt sich nun, je nach Anfangsimpuls, auf einer „Bahn“, die von der Kugel (Zentralmasse) abgelenkt wird. Dies wird mit der dritten Dimension (Gummimatte hängt durch) anschaulich erklärt, die man bei einer Draufsicht jedoch nicht erkennen kann. Das ist auch psychologisch fatal, da Schüler ein sehr gutes Gefühl bekommen, die ART (doch) verstanden zu haben.
Im Sinne der ART-Postulate ist jedoch alles falsch. In der ART gibt es den Raum so nicht. Es gibt nur die Raumzeit als vierdimensionale mathematische Struktur. Diese ist und bleibt weder sinnlich noch meßtechnisch erfahr- respektive meßbar.
Das Raumzeit-Postulat besagt, dass es im Rahmen der (formalisierten) Betrachtung der Relativitätstheorie Zeit und Raum nur als Einheit gibt. Eine Konsequenz: Wir können das Geschehen im postuliert allgemeinrelativistischen Kosmos zeitlich nicht als Momentaufnahme festhalten, weil Zeit nicht in der Raumzeit existiert. Ein Beispiel ist der mit Markierungen (die Planeten, Sterne, Galaxien repräsentieren sollen) aufgeblasene Luftballon, der die kosmische Expansion nach dem Urknall abbilden soll. Das schafft bei dem Betrachter ein Gefühl von anschaulichem Verständnis. Nur diese Luftballon-Analogie ist grundlegend falsch. Denn…
1) Im Rahmen der ART expandiert nicht ein sinnlich wahrnehmbarer Raum bzw. in vereinfachter Anschauungs-Form eine Ballonoberfläche, sondern das mathematische Konstrukt der Raumzeit.
2) Es existiert kein einzigartiger Ursprung, sondern die Raumzeit expandiert überall.
In dem Zusammenhang zwingendes, willküraffines Ausnahme-Postulat: Gravitativ gebundene Objekte, wie Galaxien oder Galaxienhaufen, expandieren nicht. Hier stellt sich die Frage, wie, wo, warum und wann der Grenzübergang von „etwas“ nicht raumzeitexpandierenden zu etwas raumzeitexpandierenden stattfindet? Diese Frage wird von den Vertretern des ΛCDM-Modells nicht beantwortet. Bezogen auf die Luft-Ballon-Analogie expandieren konträr zu diesem Postulat für den Beobachter auch die Markierungen auf der Ballonoberfläche.
3) Nach heutigen Vorstellungen ist konträr zur Radiusvergrößerung der Luftballonvorstellung die Expansion beschleunigt. Im „Ballonverständnis“ expandiert der Radius gleichmäßig oder verlangsamt (bis zu einem materialbedingten Maximum, bevor der Ballon platzt).
4) Verschwiegen werden auch die (überlichtschnelle, zeitlich stark begrenzte) postulierte, theorienotwendige Inflationsphase sowie die Annahmen und Wirkungen der postulierten Dunklen Materie und Dunklen Energie, die im Ballonmodell nicht vorkommen.
Als jemand, dem es schwerfallen würde, auf die Aussage: „da ist eine Schwingung zwischen uns“ nicht dahingehend zu antworten, indem ich nach Frequenz, möglicher Amplitude, Feldstärke und Modulationsart dieser „Schwingung“ frage, ist eine solche Thematik sehr lieb.
Öhm – Grundsätzlich zumindest.
Die Sprache der Wissenschaft ist eben universell, birgt nur sehr selten Potenzial für Missverständnisse.
Wichtig ist es aber, auch hier eine gemeinsame Syntax zu verwenden: die vermisse ich teilweise – es werden also nicht nur Begrifflichkeiten genannt, die nicht näher erklärt und nicht wirklich im Rahmen etablierter Kosmologie verwendet werden, sondern diese auch in sehr unüblichem Zusammenhang benutzt.
Davon abgesehen, gibt es einige schwerwiegende, fachliche Diskrepanzen, die aus meiner Sicht ins Auge stechen:
Zur Behauptung, lieber Dirk, es gäbe keine analytischen Lösungen: Stimmt so nicht. Es gibt sehr wohl exakte Lösungen der Einsteingleichungen – z. B. die Schwarzschild-, Kerr- oder Friedmann-Lösung. Die sind Standard.
Zum Schwarzschildradius: Wird hier falsch verstanden. Die „Singularität“ bei diesem Radius ist nur eine Koordinatensingularität – also ein Artefakt des gewählten Koordinatensystems, kein physikalischer Effekt.
Zur Kovarianz und Näherung:
Die Aussage, Näherungen verletzten das Kovarianzprinzip, ist nicht haltbar. Kovarianz bleibt erhalten, wenn korrekt gerechnet wird – sie ist Teil des Grundprinzips der ART.
Zu den Metriken und Koordinatensystemen:
Der Text verwechselt Koordinatenwahl mit physikalischer Aussage. Verschiedene Metriken können denselben physikalischen Sachverhalt beschreiben – das ist nichts Willkürliches.
Zur Kritik am Gummimattenmodell:
Das Modell ist natürlich vereinfacht, aber didaktisch sinnvoll. Es soll ein Gefühl für Krümmung vermitteln, nicht exakt die Raumzeit erklären. Die Kritik daran ist überzogen. Jeder weiß, dass man in mehr, als drei Dimensionen denken muss. Was uns Menschen eben schwer fällt.
In Sachen Messbarkeit der Raumzeit: Die Aussage, Raumzeit sei „nicht messbar“, ist so nicht richtig. Wir messen ihre Effekte ja ständig: GPS, Lichtablenkung, Gravitationswellen usw. – als Hobby-Funker, der auch EME macht, kenne ich die Thematik recht gut.
Expansion und gebundene Strukturen:
Dass Galaxien nicht mitexpandieren, ist gut verstanden: die lokale Gravitation überwiegt dort einfach die Expansion. Das ist keine Lücke im Modell, sondern Teil davon.
Wegen Inflation und Dunklen Energie: die Darstellung wirkt auf mich SEHR polemisch. Natürlich gibt es offene Fragen, die gibt es immer, aber die zugrundeliegenden Modelle sind mathematisch konsistent und werden laufend weiterentwickelt. Genauso arbeitet Wissenschaft.
Und zur Krümmung als Ursache der Gravitation: das ist doch sogar ein zentrales Element der ART. Raumzeitkrümmung IST Gravitation – nicht nur eine „Bildsprache“, sondern mathematisch exakt definiert.
Sebastian, ich beginne meine Erwiderung mit einem Aphorismus von mir:
“Natur lässt sich nicht formalisieren. Was sich formalisieren lässt, sind ausschließlich Denkmodelle zur Beschreibung der Natur.” Dirk Freyling
„Als jemand, dem es schwerfallen würde, auf die Aussage: „da ist eine Schwingung zwischen uns“ nicht dahingehend zu antworten, indem ich nach Frequenz, möglicher Amplitude, Feldstärke und Modulationsart dieser „Schwingung“ frage, ist eine solche Thematik sehr lieb. Öhm – Grundsätzlich zumindest.“
Ist in dieser semantischen Ausführung irgendein Bezug zu dem was ich geschrieben habe? [Rhetorische Frage]
„Die Sprache der Wissenschaft ist eben universell, birgt nur sehr selten Potenzial für Missverständnisse.“
Auch diese Aussage ist hier ergebnisunspezifische Semantik. Darüber hinaus, ein klares NEIN. Die Sprache der Wissenschaft ist speziell. Inwieweit Mißverständnisse in wissenschaftlichen Bereichen vorliegen, ist von Fall zu Fall zu unterschiedlich.
„Wichtig ist es aber, auch hier eine gemeinsame Syntax zu verwenden: die vermisse ich teilweise – es werden also nicht nur Begrifflichkeiten genannt, die nicht näher erklärt und nicht wirklich im Rahmen etablierter Kosmologie verwendet werden, sondern diese auch in sehr unüblichem Zusammenhang benutzt.“ ist gleichfalls reine Semantik.
„Zur Behauptung, lieber Dirk, es gäbe keine analytischen Lösungen: Stimmt so nicht. Es gibt sehr wohl exakte Lösungen der Einsteingleichungen – z. B. die Schwarzschild-, Kerr- oder Friedmann-Lösung. Die sind Standard.“
[Aua!] Sebastian, Du weißt schlicht nicht, was der Ausdruck analytische Lösung bedeutet. Du weißt nicht, was exakte Lösung bedeutet. Merke: Alles Rechenbare in der ART ist genähert! Es gibt keine einzige exakte Lösung der ART zu Grunde liegenden Gleichungen! ”
Exemplarisch zur Kenntnisnahme: Näherung: Schwarzschild-Lösung, … eine Vakuumlösung der Einstein’schen Feldgleichungen, beschreibt das Gravitationsfeld einer kugelsymmetrischen, nicht rotierenden und nicht elektrisch geladenen Masse. Die Randbedingungen für diese Lösung sind: Außerhalb der Masse: Die Metrik muss im Unendlichen asymptotisch flach sein, d.h., sie muss in großer Entfernung von der Masse zur Minkowski-Metrik werden. Am Massenmittelpunkt: Die Metrik muss im Zentrum der Masse (r=0) regulär sein, was bedeutet, dass sie keine Singularitäten aufweisen darf. Dies ist jedoch nicht immer der Fall, wie bei Schwarzen Löchern (!), wo eine Singularität am Ereignishorizont auftritt. An der Oberfläche des Körpers: Die innere und äußere Lösung müssen an der Oberfläche des Körpers übereinstimmen, was bedeutet, dass die Metrik und ihre ersten Ableitungen an dieser Stelle stetig sein müssen.
„Zum Schwarzschildradius: Wird hier falsch verstanden. Die „Singularität“ bei diesem Radius ist nur eine Koordinatensingularität – also ein Artefakt des gewählten Koordinatensystems, kein physikalischer Effekt.“
Aber ausschließlich für Gläubige mit entsprechenden metaphysischen Überbau, die Mathematik mit Füssen treten.
„Die Aussage, Näherungen verletzten das Kovarianzprinzip, ist nicht haltbar. Kovarianz bleibt erhalten, wenn korrekt gerechnet wird – sie ist Teil des Grundprinzips der ART.
Zu den Metriken und Koordinatensystemen. Der Text verwechselt Koordinatenwahl mit physikalischer Aussage.“
Autsch! Ich frage mich immer wieder aufs Neue, obwohl ich das zigfach erlebt habe, warum Menschen, die, gemäß ihrer Aussagen, nachweislich keinen Schimmer von mathematisch begründeten Denkmodellen haben, glauben, sie müssten aufgeschnappte Fragmente aus egozentrischen Motiven heraus (re)zitieren und bestätigen.
„Verschiedene Metriken können denselben physikalischen Sachverhalt beschreiben – das ist nichts Willkürliches.“
Eine falsche Aussage. Siehe meine ursprünglichen Ausführungen.
„Zur Kritik am Gummimattenmodell: Das Modell ist natürlich vereinfacht, aber didaktisch sinnvoll. Es soll ein Gefühl für Krümmung vermitteln, nicht exakt die Raumzeit erklären.“
In Deinem Fall didaktisch ungeeignet, denn es generiert zwar bei Dir Gefühle aber keine ernstzunehmende Wissenschaftsrezeption.
„Die Kritik daran ist überzogen. Jeder weiß, dass man in mehr, als drei Dimensionen denken muss. Was uns Menschen eben schwer fällt.“
Die ART ist im Wesentlichen ein mathematisch begründetes Denkmodell. Die vierdimensionale “physikalische Raumzeit” wurde vom Mathematiker Hermann Minkowski (1864-1909) entwickelt. Minkowski hielt am 21.09.1908 in Köln auf der 80. Versammlung der Deutschen Gesellschaft der Naturforscher und Ärzte seinen Vortrag »Raum und Zeit«. In diesem Vortrag führt Minkowski die mathematischen Notationen ein, mit denen die Spezielle Relativitätstheorie Einsteins zur Allgemeinen Relativitätstheorie erweitert werden kann. Bezüglich der letzten Sätze Deines Kommentares ab: …“In Sachen Messbarkeit der Raumzeit…” Immerhin bringst Du mich wiederholt zum Lachen, obwohl, rational betrachtet, Trauer angesagt ist. Du bist hervorragend populärwissenschaftlich konditioniert. Du verwechselst, offensichtlich stark egozentrisch motiviert, Dein rudimentäres Wissen, aufgepeppt mit allerlei metaphysischen Glaubensfragmenten, mit exakter Wissenschaft.
Ich gebe zu, lieber Dirk, Du hast wie es aussieht Recht in der Sache und etwas wahrgenommen was ich so nicht auf dem Schirm hatte.
Dafür danke ich dir zunächst einmal, wirklich.
Ich werde mich dazu einlesen, es klingt nun noch weitaus durchdachter als ich dachte.
Dafür bedarf es an Zeit.
Und entschuldige bitte meine erste pauschale Voreingenommenheit.
Spannend.
Was halten Sie davon, dass die Einsteinsche allgemeine Relativitätstheorie als “Kontinuumstheorie” der Erfahrung der diskontinuierlichen Realität, die der Quantenmechanik zugrunde liegt, widerspricht?
Zwei, drei Fragen eines Laien zu Schwarzschilds Ausgangspostulat einer “Punktmasse” : (ca. ab Min.20 im obigen Podcast) :
1.
Kann bzw.darf es rein mathematisch (!) (innerhalb der mathematisch möglichen Axiomatik) die Vorstellung einer “ausdehnungslosen Masse ” geben ?
(Die dann im obigen Podcast gleich danach wieder zur “Kugel” re- abstrahiert bzw. zrückkonkretisiert wird) .
Und wenn ja, wo ist der Unterschied zu einer mathematisch basierten literarischen Science Fiction, die es in der Tat ja gibt?
2.
Ist die Vorstellung einer nulldimensionalen (ausdehnungslosen) Masse ein Konzept, das im Bereich naturwissenschaftlicher , d. h. irgendwie an die Realität angebundener , Physik noch zulässig ist?
Oder:
3.
Haben Lösungen mathematischer Formalismen, die auf völlig unrealistischen Abstraktionen (Nulldimensionalität) und unter Vernachläsigung der Forderung nach Exaktheit (Näherungen) beruhen , irgendeine Bedeutung für eine Wissenschaft, deren Ziel es gerade ist , sich unter Vermeidung jeglicher illusorischer “Esoterik” möglichst genau der “nackten Realität” anzunähern?
Und deswegen nochmal:
Was unterscheidet diese Ansätze von naturwissenschaftlich basierter literarischer Science Fiction?
Zwei (laienhafte) Kurzbemerkungen zu: SW 05.08.2025, 16:11 Uhr :
“…..Das Modell ist natürlich vereinfacht, aber didaktisch sinnvoll. Es soll ein Gefühl für Krümmung vermitteln, nicht exakt die Raumzeit erklären…..”
(Zitatende)
Wie war das noch mit den “Populisten”, die “komplexe Sachverhalte unzulässig vereinfachen ” und damit dauernd ” alternative Fakten” oder “fake news” unter den gutgläubigen Laien verbreiten?
“…..Dass Galaxien nicht mitexpandieren, ist gut verstanden: die lokale Gravitation überwiegt dort einfach die Expansion….” (Zitatende)
Aha –
Und die Summe aller lokalen Gravitationen (oder G- Potentiale ?) bewirkt dann trotzdem die beschleunigte Expansion von “Allem” ? Und wenn ja, wie genau?
“…. die Darstellung wirkt auf mich SEHR polemisch. Natürlich gibt es offene Fragen, die gibt es immer, ………….” (Zitatende)
Hier sind aber nicht nebensächliche Teilaspekte offen bzw. unbeantwortet, sondern was “offen” ist , ist eventuell die Antwort auf die (empirischen) Hauptprobleme.
Wer das verniedlicht , agiert selbst “polemisch”.
Weitere Frage zum podcast ca. ab Min. 25-30:
(Wie) Kann ein Schwarzschild- Radius entstehen, obwohl zuvor postiliert wurde, dass es sich (beim hypothetischen Stern) um eine UN- elastische Masse handelt, deren Dichte nach innen NICHT zunehmen soll?
Ensteht dieser allein durch die Radiusverminderung ganz unabhängig von einer Masseverdichtung?
Die Dame sagt doch tatsächlich, dass all das geschehen soll, ….
“…wenn man die Masse dieser inkompressiven Flüssigkeit so weit zusammenquetscht, dass…………….”
Es soll also eine per Definition unelastische Masse entgegen der Definition komprimiert werden? Das geht aber nur wenn man zuvor die Semantik physikalisch- technischer Begriffe passend umdefiniert. Aber selbst darauf hat man ja verzichtet.
Das Modell funktioniert also nur , wenn man paradoxe Aussagen
akzeptiert (also auf formale Logik verzichtet) und die Annahme völlig unrealistischer, d.h. unphysikalischer Vorgänge akzeptiert ?
Da würden ja selbst Fans (naturwissenschaftsbasierter) hochwertiger ScienceFiction protestieren. ??
Ist das tatsächlich “Schwarzschild” oder entspringt das einer “populistisch”- didaktischen Vereinfachung?
Formale Mathematik ist schon sonderbar:
Annahme: Ich vererbe mein Vermögen :
Wenn ich nur einen Erben habe (Division durch 1) erhält dieser mein gesamtes (im juristischen Idealfall) ungeschmälertes Erbe, da der es ja mit niemandem teilen musste. Aber es dürfte (mathematisch) doch (auch) keine Division durch “eins” geben. Denn die Vererbung an eine Person ist ja keine Aufteilung zwischen mir und diesem, weil ich beim Erbfall ja nicht mehr da bin.
Falls ich aber (hypothetisch) keinerlei Erben hätte und jemand trotzdem auf einer Aufteilung bestehen würde, würde (wegen des Aufteilungswunsches ohne Teilungsempfänger bzw. Division durch null) das Vermögen mit meinem Ableben allein durch das Teilungsbegehren auf den Betrag unendlich (Div. durch null) anwachsen und ohne Erben dem Staat zufallen. Der damit auf Ewigkeit aller Finanzprobleme entledigt wäre.
Wirklich schade, dass die Mathematiker allen Menschen verbieten, durch null zu teilen. (-: (-;
Und zum Schluss für heute:
Stimmt es, dass alle physikalischen Theorien nur für einen bestimmten Größenbereich gelten, wie die Dame sagt?
Wenn ja, dann könnte es ja sein, dass die Homöopathen recht haben. Denn die behaupten, dass ihre “Wirkungen” “weiter unten” , also auf einem niedrigeren Grüßenbereich wirklich wahr sind. Weil dort Mechanismen ablaufen, die ihren Globuli (wirklich physikalische , nicht placebo- psychologische) Wirksamkeit verleihen. Und Poltergeister könnte ja auf einer anderen Metrik existieren und die Fähigkeit erlangt haben in “anderen Größenbereichen” wirksam zu werden. (-; (-:
Wäre es nicht lustig, wenn die “wahre” (historische) Realität so aussieht, dass Plank und Einstein in ihren späteren Jahren einfach (noch) ehrlich waren und erkannt haben, dass sie eigentlich nur eine vage und völlig unpräzise und teilweise willkürliche Vorstufe von Physik, nämlich “physikalische Metaphysik” betrieben haben.
Dass es aber allen “Jüngern” aus verschiedenen politischen , soziologischen und psychologischen Gründen ÖFFENTLICH nicht mehr möglich wahr (und ist) , sich aus der entstandenen Orthodoxie zu befreien?
Das Herumeiern der beiden Podcaster um die “Physikalität” der ART und Einsteins späteres Verhalten weist m. E. darauf hin, dass zumindest die Dame eigentlich nicht (mehr?) daran glaubt, es aber nicht wagt , dies öffentlich kundzutun.
Man habe Erbarmen mit den beiden, denn öffentliche “Einstein-Leugnung ” ist “realsoziologisch” in der Tat immer noch (!) das sofortige “Schwarze Loch” für jegliche akademische Karriereabsicht.
Noch lustiger wäre es , wenn sich heraustellen würde, dass die vom heutigen Mainstream verlachte (angebliche ?) Zahlenmystik
des späten Dirac sich als eine realistischere (Meta-?) Physik heraustellen würde, als z. B die ART und manche Folgerungen der Quantentheorien.
Soll in der Geschichte des Wissens alles schon vorgekommen sein.
»Little Louis« und Interessierte,
bei allen kosmologischen „Beobachtungsstudien“ handelt es sich nicht um kontrollierbare Laborexperimente. Die menschliche Beobachtungs-Zeitspanne ist verglichen mit den Zeitspannen, in denen sich kosmische Bewegungen abspielten und abspielen, extrem klein. Mit den Angaben aus der menschlichen Beobachtungsdauer Annahmen zu begründen, ist, wortwörtlich „weit hergeholt“ um es mal salopp zu formulieren. Alle derzeitigen vermeintlich empirischen Messungen sind stark (Urknall-)theoriebeladen. Postulierte Zeitspannen, Entfernungen und Energiedichten sind subjektiv-theorieabhängig.
Es wäre naiv und töricht weit verbreitete Erwartungshaltungen zu ignorieren. Es ist nicht leicht Menschen, die zumindest im Kern einer Sache Realitätsnähe und Verhältnismäßigkeit erwarten, zu erklären, dass dem oft nicht so ist, insbesondere wenn es sich um wissenschaftliche Themen handelt. Besonders eklatant ist der Umstand, dass im Vergleich zu organisierten Religionen, die Theoretische “Grundlagen-Physik” samt assoziierter theoriebeladener Experimentalphysik suggeriert ein hohes Maß an Objektivität und Glaubensfreiheit zu verkörpern. Und so sieht es auch die interessierte Bevölkerung. Physik ist sicherlich in vielen Köpfen einer der letzten Schau-Plätze an denen man Glaubensbekenntnisse statt Wissenschaft vermutet.
Verbreitungsstrategie von Objekt- und Entstehungsmythen
Es beginnt oftmals „ordentlich“, siehe exemplarisch das youtube-video Simulation of the neutron star coalescence GW170817 Die Beschreibung seitens des Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut) beginnt mit …“The video shows a numerical simulation“…
Doch keiner der Verkünder, ob Wissenschaftler, Wissenschaftsjournalist, Nachrichtensprecher, …, „meint“ letztendlich, dass es sich, sowohl theoretisch als auch physisch, um nichts weiter als Hypothesen und Simulationen handelt. Stark theoriebeladene Wünsche werden „im guten (doppeldeutig) materiellen Glauben“ materialisiert. Obwohl jeder sehen könnte, was er nie wirklich sehen wird…
Wahrnehmungsmöglichkeiten
In unserem Sonnensystem gibt es weder Neutronensterne, Gamma Ray Bursts (GRBs) noch Schwarze Löcher (respektive „Anomalien“, die als solche interpretiert werden können).
Eine Wikipedia-Liste postuliert „erdnächster“ Schwarzer-Löcher-Kandidaten benennt die „kürzeste“ Entfernung von 2800 Lichtjahren zum erdnächsten Schwarzen Loch. Zum Vergleich: Der nächste Stern „aus unserer Sicht“ ist mit 4,24 Lichtjahren Proxima Centauri. Objekt- und Entfernungs-Angaben beziehen sich auf die „Sicht des ΛCDM-Modells“ [in der einfachsten Form basierend auf 6 freien Parametern: Parameter der physikalischen Baryonendichte, Parameter der physikalischen Dichte der dunklen Materie, Alter des Universums, skalarer Spektralindex, Amplitude der Krümmungsfluktuation und optische Tiefe der Reionisierung]. Das angesiedelte soziologische Wahrnehmungsproblem „besteht“ darin, dass hier, nach einfachem psychologischem Glaubens-Muster, diverse postulierte Theorieobjekte unterschiedlichster Art, teils seit Jahrzehnten – der mit rudimentärem Wissen ausgestatteten Bevölkerung – als 100% real existent sprichwörtlich “verkauft” werden. Die etablierte Meinung, dass theoretische Aspekte der Teilchen-Physik und Kosmologie nur von Fachleuten bewertet werden können, ist diskussionswürdig. Jedwede erkenntnistheoretisch wertvolle, konsistente Theorie kann von intelligenten Menschen mit einem gewissen Grad an Vorbereitung verstanden werden. Es sind vielmehr die zeitgenössischen theoretischen Konzepte, denen es an formaler Logik fehlt. Jeder freie Parameter ist ein freier Parameter zuviel. Die beliebte Unart bereits vorhandene sekundäre Größen und Begriffe, durch weitere sekundäre Größen und Begriffe oder weiterer postulierter Substrukturierung vermeintlich zu erklären, führt unweigerlich in die Beliebigkeit.
Kritische Physiker-Stimmen zur Existenz von Schwarzen Löchern
Walter Greiner (1935 – 2016) dürfte zumindest allen Physikern bekannt sein, da er eine umfangreiche Lehrbuchsammlung zur Theoretischen Physik veröffentlichte, die seit einigen Jahrzehnten wissenschaftliche Grundlage für Physikstudierende darstellt. Er ist 2010 in Ungnade gefallen, weil er, in seinen späteren Jahren, gemäß seinen eigenständigen Berechnungen, ein pulsierendes Universum propagierte.
In Greiners Ergebnis kann die Dichte von Materiezusammenballungen nicht gegen Unendlich gehen, wie dies bei Schwarzen Löchern der Fall sein soll. Nach seiner festen Überzeugung stößt sich Materie, wenn sie eine bestimmte Dichte erreicht hat, wieder ab. Aus Gravitation wird Antigravitation. Greiners plakatives Fazit: Es gibt keine Schwarzen Löcher. Was Dr. Susanne Päch 2014 (u.a. Scilogs-Autorin) thematisierte. Siehe »Die pseudokomplexe Umformung der Allgemeinen Relativitätstheorie«
Der (auch populärwissenschaftlich) weltbekannte Prof. Stephen Hawking (1942 – 2018) war letztendlich der Meinung, dass es keine Schwarzen Löcher, zumindest der „etablierten“ Form, gibt. Siehe exemplarisch: http://arxiv.org/pdf/1401.5761v1.pdf
…”The absence of event horizons mean that there are no black holes – in the sense of regimes from which light can’t escape to infinity. There are however apparent horizons which persist for a period of time. This suggests that black holes should be redefined as metastable bound states of the gravitational field.”…
„“Das Fehlen von Ereignishorizonten bedeutet, dass es keine Schwarzen Löcher gibt – im Sinne von Bereichen, aus denen Licht nicht ins Unendliche entweichen kann. Es gibt jedoch scheinbare Horizonte, die für eine gewisse Zeit bestehen bleiben. Dies legt nahe, dass Schwarze Löcher als metastabile gebundene Zustände des Gravitationsfeldes neu definiert werden sollten”.“
Greiner und Hawking waren Urgesteine und “Schwergewichte” der Theoretischen Physik, somit der ihr zu Grunde liegenden Mathematik. Da man diese nicht als Cranks, Spinner, etc. wissenschaftlich ausgrenzen kann, wurde und wird ihnen, aus Systemphysiksicht, schlicht so wenig wie möglich Aufmerksamkeit zum Thema »Schwarze Löcher gibt es nicht« gewidmet. „Jetzt“ sind sie tot.
Bleibt aber immer noch die Behauptung (oder Tatsache?) dass mittels der ART die Abweichung des Merkur Perihels exakt berechnet werden könne.
Was bedeutet bzw. bedeuten würde (oder nahelegen würde) , dass es eine physikalisch -empirische Bestätigung der der ART gäbe.
Siehe Webpräsenz “relativity” :
https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&opi=89978449&url=https://www.relativity.li/de/epstein/lesen/i0_de/i1_de&ved=2ahUKEwiDk-D7pviOAxWQYPEDHYRfM14QFnoECBcQAQ&usg=AOvVaw2KyiQjURNUrBx0VRbUjFEi
Auszug von dort:
“….Die Differenz zwischen dem berechneten und dem gemessenen Wert ist insbesondere beim Merkur so gross, dass sie nach einer Erklärung verlangt. Der französische Astronom Urbain Le Verrier, der 1845 aus den Bahnstörungen des Planeten Uranus die Existenz und die Position des neuen Planeten Neptun errechnet hat, postulierte daher 1859 die Existenz eines weiteren Planeten Vulkan, welcher seine Bahn noch näher bei der Sonne als Merkur ziehen sollte.
Die ART erklärt genau diese Differenz zwischen der Rechnung innerhalb der Newton’schen Theorie und der Beobachtung. Einstein war überglücklich, als er Ende 1915 ausrechnen konnte, dass seine neue Theorie für den Merkur eine zusätzliche Periheldrehung von gerade 43 Bogensekunden pro Jahrhundert prognostizierte! Er leitete die folgende Formel ab:
wo ∆φ die zusätzliche Drehung pro Umlauf im Bogenmass, RS der Schwarzschildradius der Sonne, a die Länge der grossen Halbachse der Planetenbahn und ε deren numerische Exzentrizität bedeuten…….”
Der DLF erklärte es 2015 für den Laien so:
“…..Manche machten die Anziehungskraft eines weiteren Planeten noch innerhalb der Merkurbahn dafür verantwortlich, andere die Abplattung der Sonne. Doch kein Erklärungsversuch konnte wirklich überzeugen.
Das ehrwürdige Newtonsche Gravitationsgesetz funktionierte bestens – nur beim Merkur schien es nicht ganz auszureichen. Die zusätzliche Drehung der Merkurbahn erklärte erst Albert Einstein mit seiner allgemeinen Relativitätstheorie.
Dass der neue Ansatz zwanglos die Bewegung Merkurs komplett erklären konnte, verhalf der Idee Einsteins schnell zu großer Akzeptanz in Fachkreisen.
Die zusätzliche Drehung kommt durch die Krümmung der Raumzeit durch die Masse der Sonne zustande. Auch bei den anderen Planeten gibt es dieses Phänomen, doch ist es bei diesen viel kleiner – denn sie sind weiter von der Sonne entfernt und die Bahnen sind nicht so elliptisch..”
Quelle:
https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&opi=89978449&url=https://www.deutschlandfunk.de/newtons-einziger-fehler-die-merkwuerdige-drehung-der-100.html&ved=2ahUKEwiDk-D7pviOAxWQYPEDHYRfM14QFnoECD0QAQ&usg=AOvVaw1jErJ-QCywhKufIa3IiCpt
Und “MAHAG” glaubt, es mit seiner “Pushing Gravity-Theorie” alternativ erklären zu können (-:
https://www.mahag.com/grav/perihel.php