AstroGeoPlänkel: Echsen, Einstein und Ereignishorizont
Euer Feedback zu den Geschichten im AstroGeo Podcast: Franzi und Karl sprechen im AstroGeoPlänkel über eure Reaktionen zu den vergangenen beiden Episoden – und führen erstmals das Lob des Monats ein: Ralf freut sich an der Mischung aus Astro- und Geo-Themen, den hohen Informationsgehalt und die unterhaltsame Aufbereitung.
In Folge 119 ging es um außergewöhnliche Fossilien, deren Lebensweise in der Zeit eingefroren ist. Dabei erwähnte Karl den Sauropoden – einen Langhals-Dinosaurier – im Berliner Naturkundemuseum und nennt diesen Brachiosaurus. Ein Hörer weist darauf hin, dass der eigentlich zur Gattung Giraffatitan gehört. Das stimmt – allerdings heißt diese Gattung noch gar nicht lange so, weshalb auch nicht jedes Schild stimmt.
Litten Dinosaurier unter Gelenkkrankheiten? Karl erzählt von einer neuen Studie und noch mehr: Er ergänzt den Fund eines kranken Tyrannosaurs rex, dem eine Infektionskrankheit schwer zugesetzt hatte. Ein Hörer schickt Fotos einer Eidechse, die offenbar einen Bau benutzt. Karl taucht deshalb nochmal tiefer in die Welt grabender Echsen ein, die äußerst selten sind und heutzutage lediglich in Nordamerika vorkommen.
Franzi geht auf Rückmeldungen zur Folge 120 ein, in der sie vom Physiker Karl Schwarzschild erzählt hatte. Der hatte erstmals Einsteins Feldgleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie gelöst – und war dabei auf Schwarze Löcher gestoßen. Sie erzählt auch, warum sich Schwarzschild mit der zugrunde liegenden Mathematik auskannte, bevor er im Zuge des Ersten Weltkriegs verstarb. Ein Hörer berichtet von einem ähnlichen Schicksal des Chemikers Henry Moseley.
Mehrere Hörerinnen und Hörer stellen Fragen zu Ereignishorizont, Singularität und zur bekannten Gummituch-Analogie. Es geht darum, dass der Ereignishorizont keine physikalische Singularität darstellt – und warum diese im Gravitationsgesetz von Isaac Newton faktisch noch nicht vorkam.
Alle Folgen des Podcasts gibt es auf unserer Archiv-Seite.
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Weiterhören bei AstroGeo
- Folge 119: Erstarrte Momente: Tödliche Spuren, Wassergeburt und Dinopipi
- Folge 120: Raumzeit-Riss: Wie Karl Schwarzschild auf Schwarze Löcher stieß
Weiterführende Links
- WP: Maulwurfechsen / Bipediae (englisch)
- WP: Fünffingerige Handwühle
- WP: Henry Moseley
- BR2 radioWissen: Warum ist das Universum so? Eine physikalische Sinnsuche (von Franzi)
- BR2 radioWissen: Alle Folgen
- BR2 IQ: Fünf Endzeitszenarien, die ihr kennen solltet (von Franzi)
- BR 2 IQ: Alle Folgen
Quellen
- SWR: Schon Dinosaurier hatten Krankheiten wie Arthritis
- Fachartikel: Baiano et al.: New information on paleopathologies in non-avian theropod dinosaurs: a case study on South American abelisaurids, BMC Ecology and Evolution (2024)
- Buch: Dean Lomax & Bob Nicholls: Locked in Time, Animal Behavior Unearthed in 50 Extraordinary Fossils, Columbia University Press (2021)
Episodenbild: ESA, NASA and Felix Mirabel / CC-BY 4.0 Motani R, Jiang D-y, Tintori A, Rieppel O, Chen G-b (2014)
Karl Urban schrieb (18. Aug. 2025):
> […] Rückmeldungen zu[…] Karl Schwarzschild […]
https://scilogs.spektrum.de/einsteins-kosmos/lehrer-fragen-wissenschaftler-antworten/#comment-15517
Frage: Erfolgt die Ausbreitung von Signal-Fronten unter Beteiligten, die sich durchgehend in der Photon-Sphäre einer Region mit Schwarzschild-Geometrie aufhielten, garantiert entlang (Segmenten von) Null-Geodäten in der Photon-Sphäre, die die Welt-Linien dieser Beteiligten direkt miteinander verbinden ?
— Oder lassen sich (jeweils) andere, (durchwegs Zukunfts-gerichtete, aber insbesondere nur Abschnitts-weise Licht-artige) Verbindungskurven ggf. durch das Innere der Photon-Sphäre [1] finden; anhand derer die entsprechenden Ping-Dauern der Beteiligten untereinander i.A. kürzer wären als deren jeweilige Rund-Trip-Dauern für Signal-Moden, die auf Ausbreitung entlang Null-Geodäten in der Photon-Sphäre eingeschränkt sind ? …
“Am Rande” zu Albert Einstein bemerkt…
Ein Mythos bezüglich mathematischer Fähigkeiten
Lee Smolin schreibt in
Lessons from Einstein’s 1915 discovery of general relativity, December 2015 u.a.
…”Einstein war weder sehr gut in Mathematik ausgebildet, noch sehr gut darin. Er war auf Freunde wie Marcel Grossman angewiesen, um ihm die Mathematik zu erklären, auf der die allgemeine Relativitätstheorie beruht. Und er war auf andere Freunde wie Michael Besso angewiesen, um die richtige Interpretation der Mathematik zu finden. Zeitgenossen stellten in der Tat fest, dass es viele Kollegen gab, die viel besser in Mathematik waren, wie John von Neumann. Im Gegensatz zu Newton erfand Einstein keine neue Mathematik, mit der er seine neuen Theorien ausdrückte. Die Allgemeine Relativitätstheorie verwendet Mathematik, die für die Mathematik gekrümmter Flächen und allgemeiner Geometrien entwickelt wurde, die in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts von Mathematikern entwickelt wurde. Einstein war der erste Physiker, der diese neue Herangehensweise an die Geometrie zur Beschreibung physikalischer Systeme nutzte. Aber er folgte dem Unterricht von Marcel Grossman beim Erlernen und Anwenden der Mathematik. In der Tat war Einstein nicht sehr gut darin, diese neue Mathematik anzuwenden. Nachdem er die Gleichungen der allgemeinen Relativitätstheorie aufgeschrieben und veröffentlicht hatte, wurden schnell Lösungen gefunden, die einfache Beispiele beschreiben. Diese beschreiben sehr symmetrische Situationen wie kugelsymmetrische Sterne und homogene, expandierende Universen. Diese Lösungen abzuleiten sind nun Hausaufgabenübungen in Grundstudiengängen der Allgemeinen Relativitätstheorie. Aber Einstein hat keine dieser einfachen Lösungen gefunden, es gibt tatsächlich keinen Beweis, dass er überhaupt danach gesucht hat. Sie wurden von anderen innerhalb weniger Wochen nach Veröffentlichung seiner Artikel gefunden.
Warum webte Einstein einen Mythos um seine Schöpfung der allgemeinen Relativitätstheorie? Was war sein Motiv, eine Fabel über die Rolle der mathematischen Schönheit bei der Schaffung der allgemeinen Relativitätstheorie zu erzählen? Der Grund könnte sein, dass er Propaganda machte, um das Interesse an der Arbeit zu fördern, die er unternahm, um der allgemeinen Relativitätstheorie nachzugehen. Dies zielte darauf ab, über die allgemeine Relativitätstheorie zu einer Theorie zu gelangen, von der er hoffte, dass sie sein Meisterwerk sein würde, eine einheitliche Theorie aller Phänomene, die nicht nur die Schwerkraft, sondern auch den Elektromagnetismus einbezieht. Er nannte dies die einheitliche Feldtheorie. Sein Ziel war es, nicht nur alle Kräfte in der Natur zu beschreiben, sondern die Quantenmechanik zu ersetzen. Denn Einstein war ein enttäuschter „Elternteil“, als es um das zweite seiner „theoretischen Kinder“ ging. Er hatte zu Beginn des 20. Jahrhunderts mehr als jeder andere getan, um die Quantentheorie hervorzubringen. Aber als diese Theorie in den 1920er Jahren von anderen endgültig formuliert wurde, war er mit dem Ergebnis sehr unzufrieden. Die Quantentheorie machte Unbestimmtheit und Wahrscheinlichkeit grundlegend und Einstein lehnte dies ab. Er suchte eine tiefere Beschreibung, die eine vollständige und deterministische Beschreibung jedes einzelnen Phänomens liefern würde. Er hoffte, dass dies seine einheitliche Feldtheorie sein würde.”…
Der britische Chemiker John Hands schreibt in seinem (populärwissenschaftlichen) Übersichtswerk “Cosmao Sapiens ”
(Naturgeschichte des Minschen von der Entstehung des Universums bis heute , 2015, deutsch 2017,) über die “Eignung der Allgemeinen Relativitätstheorie” im Kapitel ” Probleme der Kosmologie als Erklärungsinstrument”auf Seite 133/134 in etwa das Folgende:
– (Es ist) keine Formel , die ein einzelnes Resultat vorhersagt
– Umfasst zehn Feldgleichungen, in die beliebige Scalarfelder , Parameter, und Werte für die Parameter eingesetzt werden können.
– Versetzte Einstein in die Lage, einen Parameter auszuwählen, und mit einem Wert zu versehen, der ein statisches Universum ergab
– Verschiedenen Kosmologen erlaubte sie, ein fiktives Scalarfeld mit unterschiedlichen Werten zu wählen, aus denen eine Vielfalt inflatorischer Universen hervorging
– Hoyle und Kollegen wählten andere Parameter und Werte, so dass “Steady- State” herauskam
– Steinhard/Turok wählten anderes Scalarfeld/ bzw. Parameter und Werte für ein zyklisches Universum in dem die dunkle Energie sich dynamisch entwickelt
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-Alle würden behaupten, ihre Versionen stünden im Einklang mit den Beobachtungen, obwohl es keine Belege für ihre Theorien gäbe – anders als etwa beim Scalarfeld des elektrischen Potentials
– Es sei (in ihr) sehr gut möglich, die Mathematik rückwärts laufen zu lassen, damit man Parameter auswählen kann, die das erwünschte Resultat liefern.
Und:
Wenn ich ein Scalarfeld , Parameter und deren Werte wähle, nehmen die Gleichungen der Relativität genau die Bedeutung an, die ich ihnen zuvor zugewiesen habe – nicht mehr und nicht weniger.
– Die Gleichungen erlaubten es den Verfechtern von Modellen, auf die Gravitation zurückzugreifen, um um ihre jeweilige Version des Universums mit einer unbeschränkten Energiequelle zu versehen, die Materie erzeugt und (die) deren Expansion gegen die immense Anziehungskraft der dadurch entstandenen superdichten Materie antreibt
John Hands schlussfolgert daraus:
…wenn es in der Welt der Vorstellungen, zu der die Mathematik gehört, grenzenlose Energiequellen ebenso geben möge wie Einhörne und Götter, seien dennoch Zweifel angebracht, ob es auch in der physikalischen Welt Einhörner, Götter oder grenzenlose Energiequellen gibt.
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Auch ich überlege manchmal, ob (seit ca 100Jahren- wenn nicht gar früher)………
…….. die Grenzen dessen , was (vor allem im akademischen Mainstream) als “Esoterik” in Grund und Boden verdammt wird und der “harten Naturwissenschaften” sich entgegen aller Beteuerunge nicht sehr viel weiter überlappen, als allgemein angenommen wird.
Die Physik- Kapitel in Hands Buch umfassen ca. 230 Seiten, das gesamte “Werk” hat mit Anmerkungen, Literaturverzeichnis, Glossar und Register 877 Seiten.
Als kleines Schmankerl zum Schluss noch was unter der headline “Das Wesen der MathematiK” auf S. 142:
Dort meint er nach einer kurzen Bemerkung über den platonischen Charakter vieler Auffassungen von Mathematik,….
…. wenn man mutmaße, dass mathematische Formen existierten als transzendente Realität außerhalb des physikalischen Universums und diese das Universum hervorgebracht hätten und/oder es behersschten, müsse man erklären …..
…wie eine mathematische Formel ein materielles Universum erzeugen und /oder kontrollieren kann.
Amen (-:
Nachtrag:
Zur Falsifikationsproblematik der Speziellen RT schreibt John Hands ziemlich unverblümt auf S. 132, dass Wolfgang Titel und Kollegen schon 1998 in den Physical Review Letters 81 berichtet hätten, dass zwei quantenverschränkte Photonen im Abstand von mehr als 10 km sich instantan gleich verhielten, wenn sie mit alternativen, ebenfalls möglichen Pfaden konfrontiert wurden. Was eine gravierende Verletzung von Einsteins Spezieller Relativitätstheorie bedeuten würde, denn diese verbiete, dass eine Information schneller als Licht vorankommt.
Doch nicht nur im subatomaren Bereich gelte die Relativitätstheorie nicht. Rainer Blatt und Kollegen (2004) sowie D.J. Wineland und Kollegen (2004) hätten in Nature 429 von der fast instantanen Übertragung der Quantenzustände von Kalzium- bzw. Berylliumionen brichtet.
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Um solche Aussagen “schwurbelt (e)” sich (selbst) die Koryphäe Anton Zeilinger in populärwissenschaftlichen Äußerungen (wenn ich es richtig erinnere) gerne etwas herum.
little Louis schrieb (25.08.2025, 08:14 Uhr):
> […] dass Wolfgang Tit[t]el und Kollegen schon 1998 […] berichtet hätten, dass zwei quantenverschränkte Photonen im Abstand von mehr als 10 km
… https://arxiv.org/abs/quant-ph/9806043 …
> sich instantan gleich verhielten, wenn sie mit alternativen, ebenfalls möglichen Pfaden konfrontiert wurden.
Und daraus ließ sich offenbar der ansonsten unbekannte Wert der von Tittel et al. offenbar »phase difference« genannten Größe
δ1 - δ2überhaupt erst ermitteln, die in ihrer Referenz [21], d.h. im Artikel https://arxiv.org/pdf/quant-ph/9707042 in eq. (1) ausdrücklich auftritt.
In anderen, ähnlichen Experimenten heißt die betreffende Größe z.B:
– “Orientierungswinkel zwischen den beiden eingesetzten Analysatoren”; oder
– “Ausrichtungs-Beziehung (alignment) zwischen den Empfangs-Stationen”.
> Was eine gravierende Verletzung von Einsteins Spezieller Relativitätstheorie bedeuten würde, denn diese verbiete, dass eine Information schneller als Licht vorankommt.
Man beachte den Konjunktiv: “würde”, bzw. “bedeutet hätte”;
falls …
(Falls Tittel et al. gefunden hätten, dass ihre beiden Interferometer-Stationen miteinander kommunizierten, und zwar insbesondere so — schnell –, dass das eine schon
3 nsnach Anzeige eines Signals [1] die Reaktion des anderen wahrgenommen hätte, dann hätten sie dadurch nachgewiesen, dass der Abstand dieser beiden Stationen voneinander höchstens1 mwar; und nicht wie berichtet etwa10900 m.[1: Als Signal-Geber ließe sich z.B. ein — geeignet schnell — willkürlich schaltbarer Spiegel anstatt des »passive beam splitter«‘s einsetzen …])