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Die Relativitätstheorie

576 Beiträge ▪ Schlüsselwörter: Wissenschaft, Licht, Theorie ▪ Abonnieren: Feed E-Mail

Die Relativitätstheorie

25.10.2018 um 22:55
Kann man die Zeit verlangsamen oder ausschalten wenn man den Erdkern durch eine andere Materie ersetzt?


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Die Relativitätstheorie

25.10.2018 um 23:13
Ich glaube, wenn du es schaffst, den Erdkern durch "andere" Materie zu ersetzen, dann sollte die Sache mit der Zeit auch ... machbar sein.


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Die Relativitätstheorie

25.10.2018 um 23:18
Glaube, der Erdkern und die Sonne halten uns statisch manifest der Zukunft entgegen.


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Die Relativitätstheorie

25.10.2018 um 23:25
Ich hatte ja schon immer vermutet, dass der Erdkern und die Sonne insgeheim unter einer Decke stecken. Wer weiß, was die sonst noch so alles angestellt haben :D


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Die Relativitätstheorie

28.10.2018 um 12:57
@zweieinzer

Wirklich Unfug was Du da so schreibst, wenn Du das ernst meinst rate ich Dir dringend mal ein paar Bücher über Physik zu lesen.


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Die Relativitätstheorie

31.10.2018 um 20:10
@nocheinPoet

..richtig unbrauchbar dein Kommentar
Das nächste mal schreibst du mir persönlich, bin für konstruktive Kritik erreichbar.


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Die Relativitätstheorie

31.10.2018 um 20:17
Zitat von zweieinzerzweieinzer schrieb:..richtig unbrauchbar dein Kommentar
Das nächste mal schreibst du mir persönlich, bin für konstruktive Kritik erreichbar.
Der Vorschlag, sich mal etwas intensiver mit Physik zu beschäftigen ist gar nicht so unkonstruktiv wie Du wahrscheinlich glauben magst, denn dann hätte sich Deine Frage
Zitat von zweieinzerzweieinzer schrieb am 25.10.2018:Kann man die Zeit verlangsamen oder ausschalten wenn man den Erdkern durch eine andere Materie ersetzt?
sowie auch dieses hier
Zitat von zweieinzerzweieinzer schrieb am 25.10.2018:Glaube, der Erdkern und die Sonne halten uns statisch manifest der Zukunft entgegen.
ganz schnell von selbst erledigt.


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Die Relativitätstheorie

31.10.2018 um 20:28
Hab doch eine Antwort bekommen alles cool ...
noch jemand?


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Die Relativitätstheorie

01.11.2018 um 04:17
Zitat von zweieinzerzweieinzer schrieb:..richtig unbrauchbar dein Kommentar
Das nächste mal schreibst du mir persönlich, bin für konstruktive Kritik erreichbar.
Du könntest ja mal genauer beschreiben was Du damit:
Kann man die Zeit verlangsamen oder ausschalten wenn man den Erdkern durch eine andere Materie ersetzt?
und damit
Glaube, der Erdkern und die Sonne halten uns statisch manifest der Zukunft entgegen.
meinst. Denn kommen sicherlich auch ein paar deiner Meinung nach konstruktive Antworten.


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Die Relativitätstheorie

01.11.2018 um 13:05
@Libertin | @skagerak | @zweieinzer

Mir ging es primär um den Teil des Beitrages:
Zitat von zweieinzerzweieinzer schrieb am 25.10.2018:Glaube, der Erdkern und die Sonne halten uns statisch manifest der Zukunft entgegen.
Ist nun echt nur noch Käse und Unfug. Hierzu könnte man sich noch mit Krampf:
Zitat von zweieinzerzweieinzer schrieb am 25.10.2018:Kann man die Zeit verlangsamen oder ausschalten wenn man den Erdkern durch eine andere Materie ersetzt?
was überlegen ...

Nehmen wir ein Teil aus dem Erdkern, eine Kugel mit einem Durchmesser von knapp 20 km raus und packen da einen Neutronenstern rein. Dann haben wir zwar nur einen Teil des Erdkerns ersetzt, aber dafür mal eben fast zwei Sonnenmassen dort untergebracht.

Ganz sicher würde das stärkere Gravitationsfeld sich auf den Zeitfluss auf der Erdoberfläche auswirken, die würde langsamer gehen. Würden wir natürlich nicht bemerken.

Aber die starke Gravitation würde leider auch die Materie der restlichen Erde zusammendrücken, so richtig, das gäbe nur eine dünnen Film auf der Oberfläche des Neutronensterns und ohne nun zu rechnen wäre der vermutlich nicht mal mehr noch 1 mm dick.

Ich sage mal, das macht uns richtig platt ... :D


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Die Relativitätstheorie

01.11.2018 um 21:54
@nocheinPoet
Zitat von nocheinPoetnocheinPoet schrieb:Aber die starke Gravitation würde leider auch die Materie der restlichen Erde zusammendrücken, so richtig, das gäbe nur eine dünnen Film auf der Oberfläche des Neutronensterns und ohne nun zu rechnen wäre der vermutlich nicht mal mehr noch 1 mm dick.
Diesem Wert (1 mm) hätte ich jetzt spontan auch zugestimmt; aber dann wollte ich es mal genauer wissen und hab mal überschlagsmäßig nachgerechnet.

Laut Wiki:
...
Somit sind Neutronensterne extrem kompakt. Ihre Dichte nimmt von etwa 10^9 kg/m³ an ihrer Kruste
...

Vergleicht man diese 10^9 kg/m³ mit der durchschn. Erddichte von ca. 5*10^3 kg/m³,
so ergibt das eine etwa 200000 mal so hohe Dichte der Neutronenstern-Oberfläche.

Das Volumen der Erde wäre also um das 200000 fache geschrumpft;
ihr Radius dementsprechend auf ca 110 km.

Fazit:
Der "dünne Film" auf der Oberfläche des Neutronensterns wäre demnach über 100 km* dick.


*) Das erscheint mir unglaublich, deshalb "Matheprofis" bitte überprüfen :)


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Die Relativitätstheorie

02.11.2018 um 12:41
@delta.m

Du, da hast Du Dich ganz sicher verrechnet. Der Neutronenstern hat einen Durchmesser von knapp 20 km und bringt darin 2 Sonnenmassen unter. Da kann die Masse der Erde nie und nimmer 110 km betragen.

Wir müssen das Volumen ein Hohlkugel berechnen, einfach zwei Kugeln und die kleinere abziehen. Nun ist das Problem, die Gravitation, heißt die Dichte ändert sich schon auf ein paar Metern. Man könnte mal ausrechnen, was 1 cm an Masse hat bei 20 km Durchmesser, also einfach mal 1 cm vom Neutronenstern abkratzen und schauen, was wiegt es.


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Die Relativitätstheorie

02.11.2018 um 13:12
@delta.m
Zitat von delta.mdelta.m schrieb:Fazit:
Der "dünne Film" auf der Oberfläche des Neutronensterns wäre demnach über 100 km* dick.
Mann kann nicht einfach die Dichte der Kruste annehmen wenn man "zusaätzliches Material" auf einen Neutronenstern draufpackt.

Stell dir vor ein Neutronenstern mit zweifacher Sonnenmasse und einem Durchmesser von 20 km wird von einem Planeten der Größe der Erde getroffen. Dann nimmt nicht plötzlich der Durchmesser des Neutronensternes von 20 auf 110 km zu.

Die Berechung ist daher falsch weil die Dicht sehr rasch mit zunehmender Tiefe zunimmt:


Neutron star cross-section.

Allein bei einer Tiefe von 1 km steigt die Dicht um 4 Größenordnungen. Daher ist es nicht erlaubt die zusätzliche Höhe mit einer konstante Dichte zu berechnen.


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Die Relativitätstheorie

02.11.2018 um 14:12
@nocheinPoet
@mojorisin

Ihr habt ja recht.
Die Rechnung an sich ist nicht unbedingt falsch, aber die Physik dahinter stimmt nicht ;)

1 mm ist zuwenig und 100 km viel zu viel.
Zitat von nocheinPoetnocheinPoet schrieb:Man könnte mal ausrechnen, was 1 cm an Masse hat bei 20 km Durchmesser, also einfach mal 1 cm vom Neutronenstern abkratzen und schauen, was wiegt es.

1 cm der "Kruste" des Neutronensterns "wiegt" ca 1,2 * 10^16 kg.
Im Vergleich dazu die Erdmasse: 6 * 10^24 kg!


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Die Relativitätstheorie

02.11.2018 um 14:15
@mojorisin

So schaut es aus. Aber nehmen wir mal einen Neutronenstern kurz vorm Kollaps, also mit maximal möglicher Masse. Und schauen und den Durchmesser an. Und nun ziehen wir von dem die Masse der Erde ab. Und schauen wieder auf den Durchmesser, die Frage ist nun, wie groß ist der Unterschied.

Inzwischen denke ich, 1 mm ist doch etwas wenig, halte aber 1 m für einiges zuviel. Eventuell 1 cm? Da wird man sicher rechnen müssen, über den Daumen wird man da nicht wirklich weiter kommen. Davon abgesehen, wenn man etwas komprimiert wird es wärmer, kenne das nur von Gas, keine Ahnung was passiert, wenn man Materie auf eine Dichte von über der von Kernmaterie zusammenpresst, könnte echt warm werden, da wird wohl auch richtig die Post abgehen.

Schwer auch da ein hypothetisches Szenario zu entwerfen, zuvor haben wir schon die Dichte eines weißen Zwerges.

Man müsste wo eine Eisenkugel mit hoher Masse haben und über dieser liegt in einer dünnen Schicht die Masse der Erde. Dann müsste die Kugel unter der Gravitation kollabieren erst zu einem weißen Zwerg und dann gleich weiter zu einem Neutronenstern. Die Schicht der Erdmasse würde dann hinter fallen und auf den Stern prallen.

Ähnliches passiert ja bei einer Supernova also dem Kernkollaps eines schweren großen Sterns. Mal sehen ob ich wen finde, der es rechnet, sonst muss ich wohl selber mal ran.


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Die Relativitätstheorie

02.11.2018 um 14:17
@delta.m

Wenn Deine Angabe da passt, dann könnten es sogar mehr als 1 m sein, ich sage aber, weniger als 1 km und auch weniger als 100 m. Wie schon gesagt wurde, die Dichte ist hier echt wichtig, je nach dem Durchmesser den der Stern schon hat ändert sich auch die Dichter der Erdmasse darüber.

Wo findet man nun wen der es aus Langweile rechnet? :D


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Die Relativitätstheorie

02.11.2018 um 15:17
Zitat von nocheinPoetnocheinPoet schrieb:Wo findet man nun wen der es aus Langweile rechnet? :D
So schnell keinen, denn die finale komplett richtig korrekt berechnet Höhe ergibt sich in dem man über die Dichte integriert und die hängt wiederum von der Höhe ab. Aber auf die SChnelle kann man zwei Extremwertabschätzungen machen bei der man die Dichte als konstant annimmt .WEnn man dann die mittlere Dichte einsetzt sieht man welches Ergebnis schon sehr realistisch ist:

Zuerstmal bestimmt man das Volumen der Erde bei einer bestimmten DIchte:

V = \frac{m_{Erde}}{\rho_{NS}}


\rho_{NS} steht für die Dichte des Neutronensterns.

Diese VOlumen verteilt man nun über einen Neutronenstern der ohne Erde bereits einen Durchmesser hat von 20 km:


V = \frac{4}{3} \pi (r_{mE}^3-r_O^3)


r_{mE} steht für den Radius mit Erdmasse, r_{O} steht für den Original Radius des Neutronensterns.

Das Volumen V ist gegeben das heißt man löst nach r_{mE} auf:

r_{mE} = \sqrt[3]{\frac{3}{4\pi} \cdot V + r_O^3 } = \sqrt[3]{\frac{3}{4\pi} \cdot \frac{m_{Erde}}{\rho_{NS}}+ r_O^3 }


Die Höhe ergibt sich durch:

h = r_{mE}-r_O

woraus folgt:

h =\sqrt[3]{\frac{3}{4\pi} \cdot \frac{m_{Erde}}{\rho_{NS}}+ r_O^3 }~-~r_O



Setzt man r_{O} = 20\cdot 10^{3}m und der Erdmassse von m_{Erde} = 6\cdot 10^{24}kg undn für die DIchte den Wert der an der Oberfläche des Neutronensterns herrscht mit \rho_{NS} = 1\cdot 10^{9} \frac{kg}{m^3} ein erhält man für die Höhe h:

h = \sqrt[3]{\frac{3}{4\pi} \cdot \frac{6\cdot 10^{24}kg}{1\cdot 10^{9} kg/m^3}+ (10\cdot 10^{3}m)^3 }~-~10\cdot10^{-3}m =102751 m \approx 102~km


Setzt man hingenen die maximale Dichte des Neutronenstern von \rho_{NS} = 8\cdot 10^{17} \frac{kg}{m^3} ein erhält man:

h = \sqrt[3]{\frac{3}{4\pi} \cdot \frac{6\cdot 10^{24}kg}{8\cdot 10^{17} kg/m^3}+ (10\cdot 10^{3}m)^3 }~-~10\cdot10^{-3}m =6\cdot 10^{-3} m \approx 6~mm


MIt Sicherheit am allermeisten Sinn und am nächsten an das richtige Ergebnis kommt man wenn man hingeht und die mittlere Dichte des Neutronenstern eingibt von \rho_{NS} = 4\cdot 10^{17} \frac{kg}{m^3} . Die rechung ergibt dann:

h = \sqrt[3]{\frac{3}{4\pi} \cdot \frac{6\cdot 10^{24}kg}{4\cdot 10^{17} kg/m^3}+ (10\cdot 10^{3}m)^3 }~-~10\cdot10^{-3}m =11.9\cdot 10^{-3} m \approx 11.9~mm


Die mittlere Dichte ist auch deswegen eine sehr gute Näherung weil die zusätzliche Masse der Erde gering ist gegenüber der bereits vorhandenen Masse des Neutronensterns und sich diese durch dsa bisschen zusätzliche Masse nicht ändert.

Fällt allerdings eine größere Masse auf den Neutronenstern, z.B. nochmal zwei Sonnenmassen, ist die ganze Rechnung hinfällig, denn dann nimmt die Dichte so exorbitant zu das sämtliche physikalischen Theorien für eine exakte Beschriebung nutzlos werden :-)


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Die Relativitätstheorie

02.11.2018 um 15:24
Zitat von mojorisinmojorisin schrieb:Setzt man r_O = 20\cdot 10^3m und der Erdmassse
soll heißen:

Setzt man r_O = 10\cdot 10^3m denn der Durchmesser ist ja 20 km


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Die Relativitätstheorie

02.11.2018 um 15:33
@mojorisin

Ich weiß nicht so recht.
Wenn ich nun eine ca 12 mm hohe Schicht vom Neutronenstern abtrage, dann müßte nach Deiner Rechnung diese Schicht die Masse der Erde (6 * 10^24 kg) besitzen.

An der Oberfläche (Kruste) des NS ist aber die durchschn. Dichte nie und nimmer 4 * 10^17 kg/m³.

D.h. Deine errechnete Dicke ist m.M.n. zu gering ...


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Die Relativitätstheorie

02.11.2018 um 15:33
@mojorisin

Cool, sieht doch sehr gut aus. Mit 12 mm bin ich ganz zufrieden, schon beachtlich was da die Gravitation aus 6000 km Substanz so macht. Dazu kommt ja noch, es wird keine Volumenfläche komprimiert. man könnte ja die Masse der Erde in ein Quader mit der Höhe von 6000 km drücken. Aber das wird dann eben nicht nur einfach auf 12 mm zusammengedrückt, nein die Fläche selber ändert sich ja auch.

Man kann es einfach nicht wirklich greifen, was da so an Druck herrscht.

Was mich ja interessiert, was man so "sehen" könnte, wenn man auf einen Neutronenstern wirklich blicken könnte. Mal abgesehen davon, dass die Teile höllisch schnell rotieren. Vermutlich sieht man da nicht viel, Struktur wird es kaum geben, bleibt wohl nur eine Farbe.


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