Wirkung von Strahlung

[Area51 1/2]

Bitte auf meinen Kommentar dazu eingehen! Dass du Kommentare auch gerne ma ignorierst, wenn's dir nich passt, kenn ich ja schon aus anderen Diskussionen, aber das heißt ja nich, dass ich locker lassen muss.

Was?????
Welchen Beitrag von dir habe ich ignoriert?

#7971 ist gleich mit #7972 schon mal nicht ignoriert!!!
Ansonsten war mein Beitrag #7982 gar nicht an dich gerichtet?
Bist der Forumsanwalt oder was?

???

[Creator83]

Ich meinte #7979. Wenn du danach was schreibst (an wen auch immer gerichtet), woran man eine Auseinandersetzung damit nich erkennen kann, kann man's schon als Ignorieren bezeichnen.

[Spocky]

Ein Autofahrer, der unaufhörlich mit konstanter Geschwindigkeit fährt, erfährt eine Änderung seines Ortes. Sind die Orte selbst deswegen nicht statisch?
Die Zeitpfeile zeigen jeweils lediglich in die Richtung, in der wir uns auf dieser statischen Zeitlinie bewegen.

Du kannst Orte nicht mit der Zeit vergleichen. Zeitpfeile zeigen deshalb in eine Richtung, weil Zeit nicht umkehrbar oder anhaltbar ist. Auch gerade deshalb ist sie nicht statisch.

Ich schrieb ja auch Energie und nich Kraft, und du auch ("z. B. quadratische Energieabnahme mit zunehmender Entfernung", "Ich hätte gerne einen Link dazu, dass die Energie mit zunehmender Entfernung linear abnimmt."). Energie und Kraft sind zwei verschiedene Dinge. In der Tabelle findest du die Energie (dort Potential genannt) links neben der Kraft.

Potentielle Energie ist nur eine form der Energie und potentielle energie verteilt sich ja nicht auf die gesamte Kugeloberfläche, die sich für bestimmte Entfernungen ergeben. Deshalb ist sie für diese Form der Betrachtung auch nicht geeignet. Potentielle Energie verhält sich gleich, egal, ob du eine Dimension hast oder zwei oder drei oder noch mehr.

[Creator83]

Du kannst Orte nicht mit der Zeit vergleichen. Zeitpfeile zeigen deshalb in eine Richtung, weil Zeit nicht umkehrbar oder anhaltbar ist. Auch gerade deshalb ist sie nicht statisch.

Du befindest dich nach wie vor allein in deinem Modell der Zeit als etwas bewegliches. Du hast nach wie vor keine Begründung dafür geliefert, woran das Modell der Zeitlinie als statische Straße, in der wir es sind, die sich bewegen, scheitert. Unsere Bewegung darin entspricht doch der Bewegung der Zeit in deinem Modell. Daher passen auch die Zeitpfeile in beiden Sichtweisen.

Potentielle Energie ist nur eine form der Energie und potentielle energie verteilt sich ja nicht auf die gesamte Kugeloberfläche, die sich für bestimmte Entfernungen ergeben. Deshalb ist sie für diese Form der Betrachtung auch nicht geeignet. Potentielle Energie verhält sich gleich, egal, ob du eine Dimension hast oder zwei oder drei oder noch mehr.

Du hast doch von der abstandsabhängigen Energie geredet. Die potentielle Energie bei Massen und elektrische Energie bei Ladungen sind abstandsabhängige Energien. Falls du diese nich meintest: Welche meintest du sonst und inwiefern hätte sie die Anzahl der Dimension erkennen lassen?

[Spocky]

Du befindest dich nach wie vor allein in deinem Modell der Zeit als etwas bewegliches. Du hast nach wie vor keine Begründung dafür geliefert, woran das Modell der Zeitlinie als statische Straße, in der wir es sind, die sich bewegen, scheitert. Unsere Bewegung darin entspricht doch der Bewegung der Zeit in deinem Modell. Daher passen auch die Zeitpfeile in beiden Sichtweisen.

Wenn du in eurem Modell nur schnell geenug rückwärts läufst, dann reist du bereits in die Vergangenheit. Ist dies mit der Realität vereinbar? Nein!

Du hast doch von der abstandsabhängigen Energie geredet. Die potentielle Energie bei Massen und elektrische Energie bei Ladungen sind abstandsabhängige Energien. Falls du diese nich meintest: Welche meintest du sonst und inwiefern hätte sie die Anzahl der Dimension erkennen lassen?

Es ging um die Energien, die von der Anzahl an Dimensionen abhängig sind. Darum ging es ja im Ausgangsposting dieser Teildiskussion: In unserem Universum kann es keine 4 Raumdimsnionen (außerhalb von Strings) geben, da sonst Dinge, wie die Gravitation nicht mehr in gewohnter Weise funktionieren. Dies hab ich mit der Quadratischen Abnahme dieser Energien und Kräfte begründet. Ergo ging es auch nur um diese...

[Creator83]

Wenn du in eurem Modell nur schnell geenug rückwärts läufst, dann reist du bereits in die Vergangenheit. Ist dies mit der Realität vereinbar? Nein!

Du kannst nich selber was dazudichten, was nich klappt, und dann sagen, dass das Modell nich mit der Realität vereinbar is. Weder Tibo noch ich haben was davon gesagt, dass ein Rückwärtslaufen möglich is (schnell müsste es übrigens nich sein).

Es ging um die Energien, die von der Anzahl an Dimensionen abhängig sind. Darum ging es ja im Ausgangsposting dieser Teildiskussion: In unserem Universum kann es keine 4 Raumdimsnionen (außerhalb von Strings) geben, da sonst Dinge, wie die Gravitation nicht mehr in gewohnter Weise funktionieren. Dies hab ich mit der Quadratischen Abnahme dieser Energien und Kräfte begründet. Ergo ging es auch nur um diese...

Und nun hab ich dir ja eben belegt, dass die Energie eben nich umgekehrt proportional zu r^2 is, sondern nur zu r. Die Kraft (= Gravitation) ist natürlich umgekehrt proportional zu r^2, aber auch das hat nix mit den drei Raumdimension zu tun, sondern folgt aus dem direkten Zusammenhang mit der Energie, für den im einfachsten Fall gilt:
ΔW = F*Δr
(Δr: zurückgelegte Weg in radialer Richtung, F: Kraft, ΔW: Zu- bzw. Abnahme der potentiellen Energie)
Im Allgemeinen sieht die Gleichung etwas anders aus, für unsere Zwecke reicht diese spezielle, vereinfachte Form aber aus.
Ich hoffe, ich konnte dir nun verdeutlichen, dass das also für den Nachweis weiterer Raumdimensionen nich ausreicht ... oder dich zumindest zum überdenken anregen.

@Halman:
Vielen Dank für deine Hilfestellung per PN! Antwort darauf kommt bald.
Du kannst dich hier aber auch gerne direkt beteiligen, aber wir sollten es unbedingt für Laien verständlich halten.

@alle:
Bei Bedarf könnten wir die Diskussion um die Zeit auch in nen anderen/eigenen Thread auskoppeln, aber die Frage is, ob sich das lohnt.

[Spocky]

Du kannst nich selber was dazudichten, was nich klappt, und dann sagen, dass das Modell nich mit der Realität vereinbar is. Weder Tibo noch ich haben was davon gesagt, dass ein Rückwärtslaufen möglich is (schnell müsste es übrigens nich sein).

Aber vorwärts ist er offensichtlich auch nicht gelaufen, oder hast du für die Zeit weniger Jahre gebraucht, Tibo?

Und nun hab ich dir ja eben belegt, dass die Energie eben nich umgekehrt proportional zu r^2 is, sondern nur zu r. Die Kraft (= Gravitation) ist natürlich umgekehrt proportional zu r^2, aber auch das hat nix mit den drei Raumdimension zu tun, sondern folgt aus dem direkten Zusammenhang mit der Energie, für den im einfachsten Fall gilt:
ΔW = F*Δr
(Δr: zurückgelegte Weg in radialer Richtung, F: Kraft, ΔW: Zu- bzw. Abnahme der potentiellen Energie)
Im Allgemeinen sieht die Gleichung etwas anders aus, für unsere Zwecke reicht diese spezielle, vereinfachte Form aber aus.
Ich hoffe, ich konnte dir nun verdeutlichen, dass das also für den Nachweis weiterer Raumdimensionen nich ausreicht ... oder dich zumindest zum überdenken anregen.

In einer Raumdimension breitet sich etwas punktförmig in zwei Richtungen aus. Dem entsprechend verteilt sich die gesamte ausgehende Kraft, Energie (meinetwegen Wärme), what so ever immer nur auf diese beide Punkte und nimmt bis zum St. Nimmerleinstag nicht ab.

In zwei Raumdimensionen erfolgt die Ausbreitung kreisförmig. Der Kreis wird entsprechend seiner Entfernung nimmt der Umfang linear zu. Entsprechend verteilt sich das von ihr ausgehende auf eine immer größere Strecke und nimmt linear ab.

In drei Raumdimensionen erfolgt die Ausbreitung kugelförmig, wobei die Oberfläche im Quadrat zu ihrer entfernung zunimmt. Entsprechend nimmt das, was sich darauf verteilt im Quadrat ab.

Oder wenn dus mit Formeln lieber hast:
Abstandsgesetz ? Wikipedia

Die Energie E, die von einer in einen dreidimensionalen Raum gleichmäßig strahlenden Quelle ausgeht, verteilt sich auf eine Kugeloberfläche, die proportional mit dem Quadrat des Abstands r von der Quelle größer wird. Die Strahlungsintensität I, das heißt die "Leistung pro Fläche" (P/A), nimmt daher mit 1/r² ab

Da wir aber keine Abnahme mit 1/r³ oder höheren Potenzen feststellen, kann es auch nicht mehr ("wirkende") Raumdimensionen geben.

[Creator83]

Aber vorwärts ist er offensichtlich auch nicht gelaufen, oder hast du für die Zeit weniger Jahre gebraucht, Tibo?

Du hast das Modell, das ich meine, nach wie vor nich verstanden. ^^
In diesem Modell bedeutet das Stehenbleiben (wozu wir nich in der Lage sind) eine Nichtänderung der Zeit, analog zur Nichtänderung des Ortes, wenn man auf einer Straße stehenbleibt. Du argumentierst immer noch innerhalb deines Modells, in dem die Zeit keine Straße, sondern ein Laufband is.

In einer Raumdimension breitet sich etwas punktförmig in zwei Richtungen aus. Dem entsprechend verteilt sich die gesamte ausgehende Kraft, Energie (meinetwegen Wärme), what so ever immer nur auf diese beide Punkte und nimmt bis zum St. Nimmerleinstag nicht ab.

In zwei Raumdimensionen erfolgt die Ausbreitung kreisförmig. Der Kreis wird entsprechend seiner Entfernung nimmt der Umfang linear zu. Entsprechend verteilt sich das von ihr ausgehende auf eine immer größere Strecke und nimmt linear ab.

In drei Raumdimensionen erfolgt die Ausbreitung kugelförmig, wobei die Oberfläche im Quadrat zu ihrer entfernung zunimmt. Entsprechend nimmt das, was sich darauf verteilt im Quadrat ab.

Ich hab schon verstanden, wie du's meintest. Es handelt sich bloß weder bei der Gravitation noch bei der damit zusammenhängenden potentiellen Energie um eine Ausbreitung. Bei Licht oder Wärme wäre deine geometrische Argumentation korrekt.

Oder wenn dus mit Formeln lieber hast:
Abstandsgesetz ? Wikipedia

Wie du dem Artikel entnehmen kannst, gilt das Abstandsgesetz für Strahlungen bzw. Wellen. Kraft und potentielle Energie sind weder noch.
Die Formel zur potentiellen Energie, aus der die Proportionalität zu 1/r ersichtlich is, hatt ich dir ja schon geschickt, zu der du noch nix gesagt hast.

[Area51 1/2]

Dein Reden/Antworten-Beispiel hinkt, da du eine Wahl hast zu antworten - die auftreffenden Partikel sind jedoch gezwungen Energie abzugeben und sich anschließend langsamer oder gar nicht mehr zu bewegen.

Der TV strahlt Ton und Bild in unser Zimmer...
Ich schaue und höre TV...
Die Schallwellen und Photonen erreichen meinen Körper...
Sie fallen drauf und mein Körper reagiert auch...ich höre und sehe+ ich spüre die Vibrationen des Tons!

Kann man nun sagen das ich mit dem TV interagiere?
Nein!
Ich interagiere mit den Partikeln die meine Ohren Bzw. Augen erreichen...
Das schrieb ich auch so...es findet eine Aktion statt die eine Reaktion fördert.
Mit dem TV an sich kann ich aber nicht kommunizieren!

Mit SKYPE treffen auf meine Ohren Bzw. Köprer auch Partikel in Form von Photonen und Schallwellen...ich empfange, genauso wie beim TV eine Aktion des Monitors...Mein Köprer reagiert auf die Partikel...ABER kann mit der Person am Monitor...interagieren!
Die Partikel rufen NUR eine Reaktion von mir...erst das Wechselwirken mit der Person am TV/Monitor nennt man Interaktion...
Das ist auch der Unterschied zwischen TV und Internet (SKYPE)!
Das eine ist Reaktion das andere Interaktion.

[Spocky]

Du hast das Modell, das ich meine, nach wie vor nich verstanden. ^^
In diesem Modell bedeutet das Stehenbleiben (wozu wir nich in der Lage sind) eine Nichtänderung der Zeit, analog zur Nichtänderung des Ortes, wenn man auf einer Straße stehenbleibt. Du argumentierst immer noch innerhalb deines Modells, in dem die Zeit keine Straße, sondern ein Laufband is.

Ich schau mir das nochmal an, wenn ich wieder gesund bin. Entweder steh ich grad extrem auf dem Schlauch, oder das macht keinen Sinn

Ich hab schon verstanden, wie du's meintest. Es handelt sich bloß weder bei der Gravitation noch bei der damit zusammenhängenden potentiellen Energie um eine Ausbreitung. Bei Licht oder Wärme wäre deine geometrische Argumentation korrekt.

Die Gravitation nimmt auch quadratisch ab:
Abnahme der Gravitationskraft mit der Entfernung

Wie du dem Artikel entnehmen kannst, gilt das Abstandsgesetz für Strahlungen bzw. Wellen. Kraft und potentielle Energie sind weder noch.
Die Formel zur potentiellen Energie, aus der die Proportionalität zu 1/r ersichtlich is, hatt ich dir ja schon geschickt, zu der du noch nix gesagt hast.

In Posting #7992 hab ich doch auf die potentielle Energie geantwortet.

[Creator83]

Der TV strahlt Ton und Bild in unser Zimmer...
Ich schaue und höre TV...
Die Schallwellen und Photonen erreichen meinen Körper...
Sie fallen drauf und mein Körper reagiert auch...ich höre und sehe+ ich spüre die Vibrationen des Tons!

Kann man nun sagen das ich mit dem TV interagiere?
Nein!
Ich interagiere mit den Partikeln die meine Ohren Bzw. Augen erreichen...
Das schrieb ich auch so...es findet eine Aktion statt die eine Reaktion fördert.
Mit dem TV an sich kann ich aber nicht kommunizieren!

Mit SKYPE treffen auf meine Ohren Bzw. Köprer auch Partikel in Form von Photonen und Schallwellen...ich empfange, genauso wie beim TV eine Aktion des Monitors...Mein Köprer reagiert auf die Partikel...ABER kann mit der Person am Monitor...interagieren!
Die Partikel rufen NUR eine Reaktion von mir...erst das Wechselwirken mit der Person am TV/Monitor nennt man Interaktion...
Das ist auch der Unterschied zwischen TV und Internet (SKYPE)!
Das eine ist Reaktion das andere Interaktion.

Du: Man kann mit dem TV-Gerät nich interagieren.
Wir: Man kann mit der Strahlungsquelle nich interagieren.
Passt!
Du: "Ich interagiere mit den Partikeln die meine Ohren Bzw. Augen erreichen...".
Wir: Wir interagieren mit der Strahlung [nich mit der Aussendung der Strahlung].
Passt auch!
So wie ich das sehe, sind wir uns doch einig!

Mir scheint, du hast die ganze Zeit schon das Richtige gemeint, hast bloß das Falsche Wort benutzt, nämlich "Strahlung" anstatt "Strahlungsaussendung".

Ich schau mir das nochmal an, wenn ich wieder gesund bin. Entweder steh ich grad extrem auf dem Schlauch, oder das macht keinen Sinn

Alles klar. Wenn's sich ergibt, kannst du's ja auch ma mit Anderen (Freunden?) bequatschen, vll können die's dir ja so erklären, dass dir der Unterschied der Modelle deutlich wird.

Die Gravitation nimmt auch quadratisch ab:
Abnahme der Gravitationskraft mit der Entfernung

Das tut sie ja auch (und das hab ich auch nie bestritten, nur bei der Energie!), bloß nich aus dem selben Grund, weshalb z.B. die Lichtintensität quadratisch abnimmt. Der tatsächliche Grund steht im Post #7995.

In Posting #7992 hab ich doch auf die potentielle Energie geantwortet.

Stimmt, da du aber auch danach noch von Energien geredet hast, hab ich das wohl wieder verdrängt. ^^
Jedenfalls, merk dir bitte:
- Gravitation ist eine Kraft, keine Energie.
- Gravitation ist eine Art Ableitung (Gradient) der potentiellen Energie, d.h. wenn die potentielle Energie unabhängig von der Anzahl der Raumdimension immer proportional zu 1/r ist, dann ist auch die Gravitation immer proportional zu 1/r² (<-- Ableitung von -1/r).

[Spocky]

Stimmt, da du aber auch danach noch von Energien geredet hast, hab ich das wohl wieder verdrängt. ^^
Jedenfalls, merk dir bitte:
- Gravitation ist eine Kraft, keine Energie.
- Gravitation ist eine Art Ableitung (Gradient) der potentiellen Energie, d.h. wenn die potentielle Energie unabhängig von der Anzahl der Raumdimension immer proportional zu 1/r ist, dann ist auch die Gravitation immer proportional zu 1/r² (<-- Ableitung von -1/r).

Warum sollte die Gravitation die Ableitung der potentiellen Energie sein müssen? Das macht für mich doch spätestens im eindimensionalen Raum keinen Sinn mehr, wenn da die Gravitation folglich ebenfalls im Quadrat zur Entfernung abnehmen müsste. Ich hätte gerne einen Link dazu, der das belegt.

Selbst wenn es bei unserer Konstellation die erste Ableitung wäre, wer sagt dir dann, dass es bei höheren Dimensionen nicht höhere Ableitungen sind?

Wie du aus der PN von Halman sicher weißt, bin ich nicht der einzige, der so über die Gravitation bei mehr Dimensionen denkt

[Creator83]

Warum sollte die Gravitation die Ableitung der potentiellen Energie sein müssen? Das macht für mich doch spätestens im eindimensionalen Raum keinen Sinn mehr, wenn da die Gravitation folglich ebenfalls im Quadrat zur Entfernung abnehmen müsste. Ich hätte gerne einen Link dazu, der das belegt.

Gravitation muss der Gradient von der potentiellen Energie (bzw. Arbeit = Differenz von zwei pot. Energien) sein, weil umgekehrt Arbeit als das Integral von der Kraft entlang des zurückgelegten Weges definiert is.
Da es zwei- oder eindimensionalen Massen in der Realität nich gibt/nachweisbar sind, gibt's dazu natürlich auch keine Gleichungen. Es würde dir aber wenigstens Sinn machen, wenn du deine Annahme aufgeben würdest, dass die Kraftabnahme was mit der Dimension zu tun hat.

Ich möchte nochma auf etwas zurückkommen, was du vorher geschrieben hast:

Potentielle Energie ist nur eine form der Energie und potentielle energie verteilt sich ja nicht auf die gesamte Kugeloberfläche, die sich für bestimmte Entfernungen ergeben. Deshalb ist sie für diese Form der Betrachtung auch nicht geeignet. Potentielle Energie verhält sich gleich, egal, ob du eine Dimension hast oder zwei oder drei oder noch mehr.

Wie war eigtl. zu verstehen? Die potentielle Energie eines Körpers, der sich in einem Gravitationsfeld befindet, is nämlich sehr wohl bei gleicher Entfernung (also auf allen Punkten einer Kugeloberfläche) die Selbe - wie die Gravitation, die auf sie wirkt, auch. Die potentielle Energie is aber wie belegt proportional zu 1/r. Müsste sie nach deiner Argumentation nich ebenfalls der Geometrie entsprechend proportional zu 1/r² sein?

Selbst wenn es bei unserer Konstellation die erste Ableitung wäre, wer sagt dir dann, dass es bei höheren Dimensionen nicht höhere Ableitungen sind?

Die Dimension spiegelt sich in der "Ableitung" selbst wider, denn der "Ableitungsoperator" (und damit auch die "Ableitung" selbst) hat nämlich eine der Dimension entsprechende Anzahl an Koordinaten. Im 3D-Raum ergibt sich also ein 3D-Vektor (mit x-, y-, und z-Koordinate) und im 4D-Raum ein 4D-Vektor (mit einer weiteren Raumkoordinate).

Wie du aus der PN von Halman sicher weißt, bin ich nicht der einzige, der so über die Gravitation bei mehr Dimensionen denkt

Ich werd die PNs von Halman morgen nochma gründlich durchlesen und beantworten. Auch im von Halman zitierten Abschnitt wird der Zusammenhang zwischen Kraftabnahme und Dimension lediglich erwähnt aber nich begründet, daher werd ich letzten Endes wohl Agent Scullie direkt anschreiben und um eine Erklärung bitten müssen. Wenn ich falsch liege, dann is halt so, aber wenn ich meine Überzeugung ändere (und ich bin bereit dazu), dann nur ordentlich begründet.

- - - Aktualisiert - - -

Ich fasse nochma meinen bisher vertretenen Standpunkt zusammen, damit ich später selbst auf einem Blick erkenne, womit ich eigtl. ein Problem hatte:
Bei der Intensität von Strahlung macht die Abhängigkeit von der Dimensionsanzahl Sinn, da bei verschiedenen Abständen auf gleich große Flächen auftreffende Teilchen in Beziehung gesetzt werden. Bei der Kraft sehe ich die Analogie nich.

Nun zwingt mich eine weitere PN von Halman meine Meinung erstma auf "Standby" zu setzen. Bislang bin ich nämlich von den Newton'schen Gleichungen ausgegangen, die jedoch nich mehr die aktuelle Beschreibung der Gravitation darstellen - da muss schon Einstein her. Daher werd ich erstma versuchen mich mit den entsprechenden Gleichungen zu befassen und in ihnen die gesuchte Abhängigkeit von der Dimensionsanzahl zu entdecken und zu verstehen. Das dauert bestimmt ne Weile (vorausgesetzt es gelingt mir überhaupt), bis dahin zieh ich mich aus der diesbezüglichen Diskussion zurück. Ich meld mich, wenn ich was hab. ^^

[Agent Scullie]

Wir können nicht mit Radioaktivität interagieren...wir können nur reagieren.
Sie agiert (unaufhaltsam) wir reagieren...
Interaktion bedeutet ich kann eingreifen so wie du auch eingreifen kannst!

Interaktion bedeutet, dass zwei (oder mehr) Elementarteilchen aufeinander einwirken. Das ist bei der Absorption radioaktiver Strahlung durch den menschlichen Körper der Fall: Atome oder Atomkerne im menschlichen Körper interagieren mit Alpha- oder Beta-Teilchen oder mit Gammastrahlungs-Photonen. Dabei wirkt sowohl das jeweilige Alphateilchen/Betateilchen/Gammaphoton auf das betreffende Atom (es wird z.B. ionisiert) als auch umgekehrt das betreffende Atom auf das jeweilige Teilchen der radioaktiven Strahlung (es wird absorbiert oder zumindest abgelenkt).

Wir können aber die Strahlung nicht mindern...

doch, das können wir. Bei Alpha- und Betastrahlung sogar sehr gut. Plutonium z.B. ist ein starker Alpha-Strahler. Wenn du ein paar Krümel Plutonium isst, ist das zwar für dich sehr ungesund, aber wenn ich neben dir stehe, kriege ich von der Alpha-Strahlung, die die Plutonium-Krümel in deinem Magen aussenden, nichts mit, da sie schon von deiner Magenschleimhaut vollständig absorbiert wird.

sie wird solange und so stark strahlen wie es vorgesehen ist! Unser "Eingreifen" bezieht sich nur darauf diese zu isolieren, so gut wir können...aufhören wird sie nur wenn sie soweit ist.

kann es sein, dass du gar nicht von der Strahlung selbst sprichst, sondern von ihrer Emission durch Zerfälle von Atomkernen? Selbst auf solche Kernzerfälle können wir einwirken. Wir können z.B. Pu-239-Kerne mit Protonen, Neutronen oder leichten Atomkernen beschießen und sie dadurch in andere Atomkerne umwandeln, die ein anderes Zerfallsverhalten zeigen.

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Aktion--> Du redest
Reaktion--> Ich antworte
Möglich weil es ein PC ist
Also Interaktion

Aktion--> Du redest
Reaktion--> Ich kann zuhören jedoch auf das Gesagte nicht erwidern
Unmöglich weil es mittels TV ist.
Also keine Interaktion. Dein Gesagtes bleibt im Raum so stehen.

Aktion--> Radioaktivität strahlt
Reaktion--> Unser Körper wird beschädigt weil, egal wie wir es versuchen...die Strahlung wird es geben. Sie bleibt im Raum stehen.

wenn ich jetzt mal in Gedanken "Radioaktivität strahlt" durch "radioaktiver Stoff strahlt" ersetzte, so gilt:

Du musst hier zwei Ebenen auseinanderhalten. Beim TV gibt es eine physikalische Ebene, auf der Interaktion vorhanden ist: die Sendeantenne des TV-Senders interagiert mit dem EM-Strahlungsfeld und emittiert dadurch Funkwellen, ebenso interagiert die Empfangsantenne deines Fernsehers mit dem EM-Strahlungsfeld und absorbiert dadurch ein Teil der vom TV-Sender ausgestrahlten Funkwellen (nicht alle, sonst könnten ja andere Fernseher-Empfangsantennen nichts mehr empfangen). Auf diese physikalische Ebene baut eine, sagen wir, Transportebene auf, auf der die Information definiert ist, die von den Funkwellen vom TV-Sender aus transportiert wird. Auf dieser Ebene gibt es nur eine Aktion, keine Reaktion. Die Aktion auf dieser Ebene basiert jedoch auf der Interaktion auf der tieferen, physikalischen Ebene. Man kann also nicht sagen, dass keine Interaktion vorhanden wäre.

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Kleine Korrektur: Mit zunehmender Entfernung nimmt die Energie linear ab: E = γmM/r.

hier muss man zwei Fälle auseinanderhalten:

- ein statisches (z.B. elektrisches oder gravitatives Feld) radialsymmetrisches Feld. Die potentielle Energie eines Testteilchen in so einem Feld nimmt umgekehrt linear mit der Entfernung vom Zentrum, also proportional zu 1/r, ab.

- eine Strahlungsquelle. Die Energie der emittierten Strahlung bleibt gleich, ihre Energiedichte nimmt jedoch quadratisch mit der Entfernung, proportional zu 1/r^2, ab.

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Und nun hab ich dir ja eben belegt, dass die Energie eben nich umgekehrt proportional zu r^2 is, sondern nur zu r. Die Kraft (= Gravitation) ist natürlich umgekehrt proportional zu r^2, aber auch das hat nix mit den drei Raumdimension zu tun

oh doch, das hat es!

sondern folgt aus dem direkten Zusammenhang mit der Energie, für den im einfachsten Fall gilt:
ΔW = F*Δr
(Δr: zurückgelegte Weg in radialer Richtung, F: Kraft, ΔW: Zu- bzw. Abnahme der potentiellen Energie)
Im Allgemeinen sieht die Gleichung etwas anders aus, für unsere Zwecke reicht diese spezielle, vereinfachte Form aber aus.

nein, das tut sie nicht, denn der Fall, für den sie reicht, ist der, dass F von r unabhängig ist, und das ist in dem von dir betrachteten Fall, dass W ~ 1/r und F ~ 1/r^2 ist, nicht gegeben. Dann muss man zum Mittel der Integralrechnung greifen:

dW = F(r) dr

ΔW = \int_ΔW dW = \int_Δr F(r) dr

Aus dieser Beziehung folgt jedoch nicht, dass W ~ 1/r und F ~ 1/r^2 ist. Sondern nur dass wenn F ~ 1/r^2 gilt, zugleich auch W ~ 1/r gilt. Andere Möglichkeiten, die Beziehung zu erfüllen, sind:
- W ~ r, F = const
- W ~ ln(r), F ~ 1/r
- W ~ 1/r^2, F ~ 1/r^3
- W ~ 1/r^n, F ~ 1/r^(n+1)

Dass ausgerechnet die Möglichkeit W ~ 1/r, F ~ 1/r ^2 realisiert ist, liegt tatsächlich daran, dass der Raum drei Dimensionen hat. In einem Raum mit nur einer Dimension würde die erstgenannte Möglichkeit, W ~ r, F = const gelten, in einem Raum mit zwei Dimensionen die zweitgenannte Möglichkeit, in einem Raum mit vier Dimensionen die drittgenannte, usw.

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Ich hab schon verstanden, wie du's meintest. Es handelt sich bloß weder bei der Gravitation noch bei der damit zusammenhängenden potentiellen Energie um eine Ausbreitung.

man kann ein statisches Gravitationsfeld ebenso wie ein statisches elektrisches Feld mit Hilfe von Feldlinien beschreiben. Außerhalb eines gravitierenden Himmelskörpers bzw. eines elektrisch geladenen Körpers ist die Anzahl der Feldlinien konstant, d.h. die Feldlinien beginnen und enden nicht irgendwo im Raum. Bei einem radialsymmetrischen Feld gehen die Feldlinien vom Gravitationszentrum bzw. von der elektrischen Ladung radialsymmetrisch in alle Richtungen aus, dadurch vermindert sich die Dichte der Feldlinien mit zunehmendem Abstand vom Zentrum, und zwar in einem Maße, das von der Anzahl der Raumdimensionen abhängt. Die Abnahme der Feldliniendichte entspricht einer Abnahme der wirkenden Kraft (Gravitationskraft oder elektrischen Kraft), diese Abnahme ist somit ebenfalls von der Zahl der Raumdimensionen abhängig.

Wie du dem Artikel entnehmen kannst, gilt das Abstandsgesetz für Strahlungen bzw. Wellen. Kraft und potentielle Energie sind weder noch.

dann ist der Artikel halt unvollständig. Kommt bei Wikipedia-Artikeln schon mal öfter vor.

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Jedenfalls, merk dir bitte:
- Gravitation ist eine Kraft, keine Energie.
- Gravitation ist eine Art Ableitung (Gradient) der potentiellen Energie, d.h. wenn die potentielle Energie unabhängig von der Anzahl der Raumdimension immer proportional zu 1/r ist, dann ist auch die Gravitation immer proportional zu 1/r² (<-- Ableitung von -1/r).

da die potentielle Energie aber nicht unabhängig von der Anzahl der Raumdimensionen immer proportional zu 1/r ist (sondern nur bei drei Raumdimensionen), interessiert das nicht.

BTW ist die Aussage, Gravitation sei eine Kraft, keine Energie, falsch. Gravitation ist eine Wechselwirkung, mit der sowohl Kräfte als auch Energien verknüpft sind. Kräfte, weil auf einen Körper im Gravitationsfeld eine Kraft wirkt, Energien, weil man einem Körper im Gravitationsfeld eine potentielle Energie zuschreiben kann und sich außerdem durch Beschleunigung oder Abbremsung seine kinetische Energie ändert.

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Warum sollte die Gravitation die Ableitung der potentiellen Energie sein müssen?

weil das Gravitationsfeld in vielen Fällen als konservatives Kraftfeld beschrieben werden kann. Das impliziert, dass eine potentielle Energie E_pot definiert ist, für deren Änderung bei einer Positionsänderung ds gilt:

dE_pot = F ds

Das macht für mich doch spätestens im eindimensionalen Raum keinen Sinn mehr, wenn da die Gravitation folglich ebenfalls im Quadrat zur Entfernung abnehmen müsste.

im eindimensionalen Fall nimmt die Gravitation gar nicht ab, sondern bleibt konstant, die potentielle Energie nimmt man linear mit r zu.

Selbst wenn es bei unserer Konstellation die erste Ableitung wäre, wer sagt dir dann, dass es bei höheren Dimensionen nicht höhere Ableitungen sind?

die Definition der Energie. Energie ist Kraft mal Weg.

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Da es zwei- oder eindimensionalen Massen in der Realität nich gibt/nachweisbar sind, gibt's dazu natürlich auch keine Gleichungen.

diese Argumentation ist Quatsch. Selbstverständlich kann man Gleichungen auch auf hypothetische Situationen übertragen, die in der Realität bislang nicht vorgefunden wurden. Die Gleichungen für Kraftfelder kann man auf Räume beliebiger Dimensionenzahl, also auch 1 oder 2, übertragen.

Es würde dir aber wenigstens Sinn machen, wenn du deine Annahme aufgeben würdest, dass die Kraftabnahme was mit der Dimension zu tun hat.

da die Annahme aber richtig, wäre das wenig zielführend.

Wie war eigtl. zu verstehen? Die potentielle Energie eines Körpers, der sich in einem Gravitationsfeld befindet, is nämlich sehr wohl bei gleicher Entfernung (also auf allen Punkten einer Kugeloberfläche) die Selbe - wie die Gravitation, die auf sie wirkt, auch. Die potentielle Energie is aber wie belegt proportional zu 1/r. Müsste sie nach deiner Argumentation nich ebenfalls der Geometrie entsprechend proportional zu 1/r² sein?

nein, denn die geometrische Argumentation gilt für die Feldliniendichte. Diese gibt die Kraft an, nicht die potentielle Energie. Die potentielle Energie errechnet sich aus dieser, entsprechend

dE_pot = F(r) dt

Wenn also F ~ 1/r^2, gilt somit E_pot ~ 1/r.

Nun zwingt mich eine weitere PN von Halman meine Meinung erstma auf "Standby" zu setzen. Bislang bin ich nämlich von den Newton'schen Gleichungen ausgegangen, die jedoch nich mehr die aktuelle Beschreibung der Gravitation darstellen

das macht in diesem Fall keinen Unterschied. ART und Newton führen beide darauf, dass das Abstandsverhalten der Gravitation von der Dimensionenzahl der Raumes abhängt.

Wieso schreibt Halman eigentlich PNs an nur einen Teil der Diskussionsteilnehmer, statt direkt an der Diskussion teilzunehmen?

[Halman]

Wie einige User bestimmt schon gelesen haben, habe ich ein paar PN's zur Subdiskussion im Gläubig-Thread beigesteuert. Sehr erfreulich, dass diese Subdiskussion nun in einem eigenständigen Thread ausgelagert wurde (danke xanrof ). Daher werde ich mal einen Text aus meiner ersten PN leicht überarbeitet hier öffentlich zur Diskussion stellen (Agent Scullie ).

Ob eine Kraft oder Welle umgekehrt proportional oder proportional zum Quadrat von der Quelle abnimmt, hängt von der Art der Ausbreitung ab.
Die Wirkung des Gravitationfeldes nimmt umgekehrt proportional zum Quadrat ab, d.h. bei zehnfacher Entfernung wird nur noch ein Hunderstel der Wirkung erziehlt. Als Analogie könnte man sich eine Hohlkugel, also eine Spähre, vorstellen, in dessen Zentrum sich eine Lichtquelle befindet. Natürlich absobiert die Spähre das gesamte Licht, doch wie hell es für jemanden auf der innere Oberfläche der Spähre wäre, hinge vom Abstand zur Lichtquelle ab. Würde sich die Spähre bspw. auf den doppelten Duchmesser ausdehnen, so wäre die Lux-Stärke pro Quadratmeter nur noch ein Viertel so groß, weil ja die innere Oberfläche der Spähre auf das Vierfache angewachsen wäre. Ähnlich verhält es sich mit der Gravitation. Daher nimmt Raum im dreidimensionalen die Wirkung einer Kraft umgekehrt proportional zum Quadrat ab. Wäre die Anzahl der Raumdimension anders, würde dies nicht mehr gelten.

Doch bei transversalen Wellen ist dies gänzlich anders. Hierzu zwei Zitate aus dem Buch Gravitation und Raumzeit:

Zitat aus John Archibald Wheeler:
Dann fand ich bei J. Arthur Thompson einen Satz, der besagte, daß die elektische Kraft bei einer elektromagnetischen Welle nicht radial vom Anziehungszentrum weg zeigt, sondern transversal zum Radius gerichtet ist, wobei die Stärke dieser Kraft umgekehrt proportional zum Abstand - und nicht mit dem Abstandsquadrat - abfällt.

Zitat aus Gravitation und Raumzeit (Seite 198):
Wie konnte es nach dem Gesetz vom inversen Abstandsquadrat sein, daß elektrische Ladungen oder Ströme - selbst die größten Ströme, die den Ingenieuren in Pittsburg zur Verfügung standen - einen merklichen Einfluß in Youngstown ausübten? Wie groß auch die Stärke des elektischen Feldes in einem Zentimenter Entfernung von der Quelle in Pittsburg gewesen sein mag, sie mußte nach dem Gesetz vom inversen Abstandsquadrat in einem 100 Kilometer oder 10⁷ Zentimeter entfernten Youngstown einen Faktor 10^14 abgenommen haben. Die Stärke des Feldes mußte auf ein unmeßbar kleines Niveau abgesunken sein. Dennoch war ich hier und konnte Radio hören!

Dies funktioniert, weil die Feldlininiendichte umgekehrt proportional zum Schalendurchmesser abfällt, nicht umgekehrt proportional zu dessen Quadrat. Analog gilt dies für Gravitatonswellen (im Unterschied zum Gravitationsfeld).


Zeit
Nun zur Zeitdimenension. Die Gegenwart könnte man sich wie ein einzelnes Filmbild vorstellen. Ein ganzer Stapel von Filmbildern wäre dann die Raumzeit (die Höhe des Stapel entspräche der Richtung in der Zeit t, der Raum wäre hier zweidimensional in Form von Länge mal Breite der Bilder). Jedes Bild kann als Schnitt durch die Raumzeit angesehen werden, ähnlich wie im Blockuniversum (s. Grafik). Jede Hyperfläche entspräche einem Filmbild. Wir nehmen zwar "Vergehen" der Zeit war, doch raumzeitlich betrachtet sind alle "Filmbilder" Teil des "Films"

QUELLE

In der farbigen Grafik ist das bewegte Objekt (hellblau markiert) als ein Stapel von Hyperflächen dargestellt. Jede Hyperfläche entspricht dem Objekt zu einer Zeit-Koordinate (einem "Filmbild"). Die zeitlich voneinander getrennten Hyperflächen sind alle Teil der Raumzeit (des "Filmes", wenn man so will).


In der Zeitdimension können allen Ereignissen Zeitkoordinaten zugeordnet werden. Eine Zeitkoordinate könnte in der Vergangenheit liegen, eine andere in der Gegenwart, wieder eine andere in der Zukunft.
Am einfachsten ist es vielleicht, wenn wir eine Uhr betrachten. Um genau 6:00:00 Uhr ertönt der Wecker. Dies sollte unsere Gegenwart - das Jetzt - sein.
Eine Sekunde zuvor zeigte die Uhr 5:59:59 an. Dieses Ereignis ist eine Sekunde von dem Weck-Ereignis getrennt. Es liegt auf einer früheren Zeitkoordinate und ist somit nicht gleichzeitig mit dem Weckton.
Eine Sekunde in der Zeit ist analog zur einer Lichtsekunde im Raum. Zu sagen, diese Ereignisse wären gleichzeitig, wäre in etwa so, als würde man sagen, dass zwei Punkte im Raum, die fast 300.000 km voneinander entfernt liegen, auf der selben Raumkoordinate lägen. Sie sind natürlich Punkte und somit Teile des selben Raumes, aber dennoch räumlich getrennt.
Ebenso ist das Ereignis "5:59:59" zeitlich um eine Sekunde getrennt vom Weck-Ereignis und somit nicht gleichzeitig, wenn auch Teil der selben Zeit.

In der unteren Grafik veranschaulicht das Dreieck die gesamte Geschichte des Universums. Jeder wagerechte Schnitt repräsentiert den Raum in der jeweils gewählten Weltzeit des Universums mit der entsprechenden Expasionsrate.

Die gesamte Raumzeit kann am Besten als etwas Seiendes begriffen werden. Jede raumzeitliche Koordiante ist ein Ereignis, so wie jede räumliche Koordinate ein Punkt ist.

Zur Untermauerung möchte ich noch einen User zitieren, dem ich viel Wissen verdanke:

... das bekannte Abstandsverhalten der Gravitation (Abfallen mit dem Quadrat des Abstandes) zeugt davon, dass sich die Gravitation in nur drei Raumdimensionen ausbreitet. ...

Hoffentlich ist dies ein klein wenig hilfreich.