kleinste Einheiten von Raum und Zeit

[Spocky]

Original geschrieben von Bynaus
Das Universum kann wahrscheinlich, aber nicht zu 100% Sicherheit, als 4-D-Kugel beschrieben werden, wobei unser 3-D Raum die Oberfläche dieser Kugel bildet. Um etwas über die Herkunft eines Lichtstrahls zu sagen, müssen wir uns einen Doppelkegel denken, dessen Mitte auf der Oberfläche der Kugel liegt. Dieser Punkt, (also die Mitte) stellt die Erde zum heutigen Zeitpunkt dar. Der eine der beiden Kegel öffnet sich nach "innen" in der Kugel, der andere nach "aussen". Der Kegel stellt die Geschwindigkeit des Lichtes dar, dh, Lichtstrahlen bewegen sich auf solchen Kegeloberflächen durch das Universum. Wenn wir uns also fragen, woher das Licht einer Galaxie kommt, müssen wir der Oberfläche des Kegels nach "innen" folgen, bis wir auf die Galaxie treffen. Die Entferunung der Galaxie zum "Zentrum" der Expansion im Inneren der Kugel stell die Zeit dar, die zwischen Urknall und Absendung des Lichtstrahls vergangen ist. Vielleicht müsst ihr euch das aufzeichnen, aber wenn mans mal gesehen hat, dann gibt es keine Probleme mehr mit "Entfernung", "Alter" usw.

Für mich klingt das alles logisch. Passt ja auch gut zu den Sachen, wie sie Hawking in seinen Büchern beschreibt, wenngleich ich jetzt dieses Beispiel nicht von ihm kenne. Wo genau hast du das her?

[Bynaus]

Keine Ahnung mehr, sorry. Denn 1. liest man so viele Bücher, wenn man so lebt, und 2. könnte auch sein, dass ich mir das selber zusammengesetzt habe. Denn der Doppelkegel bezieht sich auf den "Lichtkegel", der in Themenbezogenen Büchern oft vorkommt, und die Hyperkugel ist hinlänglich bekannt. Das zu kombinieren ist nicht so schwer.

[notschefix]

In jedem halbwegs guten Buch über Kosmologie ist dieses Modell eigentlicj enthalten...ich hab hier mal bei mir in die Cambrigde Encyclopädie der Astronomie reingeschaut, da gibts das auch.

[Venn]

*thread ausgrab*

ich möchte ganz gerne nochmal auf die Frage zurückkommen, ob die Raumzeit gequantelt ist oder nicht...

erst glaubte man, Indizien dafür gefunden zu haben:

Das Team um Richard Lieu von der Universität von Alabama untersuchte in seiner im Fachblatt Astrophysical Journal Letters erschienenen Arbeit die Auswirkungen einer quantisierten Raumzeit auf sich mit hohen Geschwindigkeiten bewegende Teilchen sowie Photonen. Astrophysiker rätseln nämlich seit langem, wieso derart große Mengen kosmischer Partikel und Gammastrahlung die Erde erreichen. Bei ihrer langen Reise durchs All sollten nämlich Auslöschungseffekte zu Werten führen, die wesentlich unter den experimentellen Daten liegen. Die Gruppe um Lieu meint nun, dass sich dieses Rätsel durch eine quantisierte Raumzeit sozusagen "von selbst" löst.

Ausgehend von Einsteins spezieller Relativitätstheorie konnten die Wissenschaftler mittels so genannter Lorentztransformationen zeigen, dass selbst eine extrem feine Körnigkeit der Raumzeit zu großen Unsicherheiten in der Energie der Teilchen führen kann, wenn die jeweiligen Geschwindigkeiten hoch sind. Die Auslöschung der kosmischen Strahlen wäre dann verhindert und das Rätsel um ihre hohe Intensität gelöst – ein starkes Argument für eine körnige Raumzeit und die Existenz der so genannten "Planck-Skala".

(http://freenet.meome.de/app/fn/artco...jsp/83557.html)

und neulich hat man Indizien dagegen, d.h. für einen kontinuierlichen Zeitfluß, gefunden (interessanterweise wieder Leute um Richard Lieu):

Wenn aber die Zeit gequantelt ist, dann bedeutet das für alle physikalischen Größen, die von einer Zeitmessung abhängen, dass sie nicht beliebig genau bestimmbar sind. Das gilt beispielsweise für die Geschwindigkeit des Lichts. Demnach ist die Lichtgeschwindigkeit kein exakter Wert, sondern kann von einem mittleren Wert ein wenig nach oben oder unten abweichen.

Diese winzige "Verschmierung" der Lichtgeschwindigkeit kann sich allerdings nur bemerkbar machen, wenn das Licht eine riesige Strecke zurücklegt – wie etwa von vier Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxien zur Erde. Mit Hilfe des Hubble-Weltraumteleskops wollten Lieu und Hillman anhand von Aufnahmen dieser Galaxien die Verschmierung des Lichts nachweisen.

Doch zu ihrer Überraschung fanden die Forscher auf den Bildern scharfe Interferenzmuster, ein Beleg dafür, dass das Licht und damit die Zeit weniger verschmiert ist als es die Quantengravitation erlaubt. "Ich war mir sicher, dass wir die Interferenzmuster nicht finden würden", sagt Lieu, der vor einem Jahr glaubte, die Quantelung der Raumzeit bewiesen zu haben

(http://www.wissenschaft.de/wissen/news/203496)

das ist ja nun keinesfalls schon geklärt, oder?
nehmen wir mal an, die Zeit wäre tatsächlich körnig und es gibt eine kleinste Zeiteinheit. verstehe ich das richtig, daß ein Körper seinen Zustand dann nur von einer Einheit zur nächsten wechseln kann? (unabhängig davon, ob wir das messen können oder nicht...)

[Spocky]

Ich muss auch noch mal was zur Lichtgeschwindigkeit loswerden. Licht ist ja bei weitem nicht überall gleich schnell. Die Lichtgeschwindigkeit, die immer angegeben wird gilt ja nur fürs Vakuum und genähert auch für die Luft. In Wasser dagegen ist es um den Faktor 1,3 langsamer, in Fensterglas um den Faktor 1,5. Je optisch dichter ein Medium ist, desto größer wird dieser Effekt. Er spiegelt sich im sogenannten Brechungsindex wieder, der dem faktor der Verlangsamung entspricht. Bei Diamant beträgt der 2,4. Dabei hat das dann sogar schon so viel Einfluss, dass es sogar von der Wellenlänge abhängt, bzw, dass das Licht je nach Wellenlänge unterschiedliche Durchgangszeiten hat. Daher kommt ja auch das "Feuer" von Diamanten, das durch den Schliff dann ja noch verstärkt wird.

Theoretisch müsste es diesen Effekt aber auch im Vakuum geben, allerdings ist er da unmessbar gering, bzw er wird durch die Rotverschiebung auch noch überdeckt.

[Sternengucker]

Nunja, in einem "reinen" bzw absolut homogenen Vakuum gäbe es sicherlich keinen derartigen Effekt. Bloß das das Weltall ja kein wirklich leeres und keinesfalls ein homogenes Vakuum aufweisen kann

Selbst wenn da nur ein paar Teilchen auf ein Kubiklichtjahr wären könnte das die Bedingungen schon ändern usw...

[Spocky]

Original geschrieben von Sternengucker
Nunja, in einem "reinen" bzw absolut homogenen Vakuum gäbe es sicherlich keinen derartigen Effekt. Bloß das das Weltall ja kein wirklich leeres und keinesfalls ein homogenes Vakuum aufweisen kann

Selbst wenn da nur ein paar Teilchen auf ein Kubiklichtjahr wären könnte das die Bedingungen schon ändern usw...

Das ist ja genau das, worauf ich rauswollte. Dadurch, dass es selbst im Vakuum des Weltalls Teilchen gibt, kann die Lichtbrechung nicht perfekt bei 1 liegen. Ergo muss sich auch was zeigen können. Allerdings sind andere Effekte eben wesentlich größer.