Die vermeintliche Antwort dürfte selbst für hochbegabte Mathematiker sehr schwierig, wenn nicht sogar unlösbar sein. Und doch gibt es eine verblüffend einfache Antwort. Das Universum wiegt gar nichts.
Die Physik hat hier einen Denkfehler. Jede Masse würde an unterschiedlichen Orten im Universum immer in Abhängigkeit von Gravitationskräften ein anderes Gewicht haben. Wie wir auch alle wissen, herrscht im All Schwerelosigkeit, also auch Gewichtslosigkeit. Da unser All nun mal das Universum ist, wiegt es auch nichts. Würden wir rein theoretisch das Universum schrumpfen und in eine Glaskugel packen, könnten wir es bequem an der Halskette tragen. (Das erinnert vielleicht manchen an den Film Man in Black. Die Macher des Films haben sich mit Sicherheit etwas dabei gedacht. Ja, es gibt noch andere denkende Menschen)
Wenn wir also in schlauen Büchern lesen: Die Erde wiegt soviel, der Mond soviel und die Sonne soviel, dann ist das alles Nonsens. Von Gewicht können wir erst sprechen, wenn Druck auf etwas ausgeübt wird. So lange wie uns der Mond nicht gerade auf den Kopf fällt, ist er im All halt gewichtslos. Wir merken nicht das Gewicht der Erde, denn wir drücken auf die Erde und nicht die Erde auf uns.
Die falsche Denkweise kann uns sogar einmal Kopf und Kragen kosten. Es geht hier um Meteoriten die man bekämpfen will, wenn sie der Erde gefährlich werden könnten. Die zerstörerische Kraft eines Meteors ist abhängig von seiner Masse und seiner Geschwindigkeit. Wobei kleine Masse und hohe Geschwindigkeit vielleicht gefährlicher ist, als große Masse und langsame Geschwindigkeit. (Denkt mal z. B. an Gewehrgeschosse) Wird nun ein Meteor, den man auf Grund seiner Gewichtslosigkeit relativ leicht umlenken kann von einer Nuklearwaffe zerbröselt, so dürften die Trümmer viel mehr Schaden anrichten, als der eigentliche komplette Meteor. Fügt man im All einer Masse Bewegungsenergie zu, so behält es diese so lange aufrecht, bis sie mit anderer Masse kollidiert. Das heißt, die Energie der Nuklearwaffe wird den Meteortrümmern mitgegeben. Sie können sich dann beim Auftreffen auf der Erde entladen. Also lieber den Meteorit leicht von seiner Bahn abbringen, dann geht die Sache auch gut.
Gruß HerzMitRanken
Re: Wie viel wiegt das Universum?
Hallo HMR,
Deinen sehr interessanten Ausführungen kann ich nur bedingt zustimmen.
Jeder Körper hat ja ein Eigengewicht. Wenn z. B. ein Astronaut 80 kg auf die Waage bringt, wiegt er ja auf einer Raumstation nicht weniger (jedenfalls nicht in den ersten Tagen), obwohl er dort ebenfalls schwerelos ist.
Auch üben die einzelnen Himmelskörper meiner Ansicht nach auf sich gegenseitig Druck aus, sonst könnte sich z. B. ein Planet gar nicht in seiner Umlaufbahn halten.
Oder habe ich hier etwas falsch verstanden?
Liebe Grüße, Eva
"Die Weisheit eines Menschen misst man nicht an seiner Erfahrung, sondern an seiner Fähigkeit, Erfahrungen zu machen" George Bernhard Shaw
Re: Wie viel wiegt das Universum?
Liebe Eva,
....... Jeder Körper hat ja ein Eigengewicht......
Wovon hängt die Höhe dieses Gewichts ab? Wir wissen ja, dass bei unterschiedlicher Anziehungskraft z. B. Erde Mond eine gleiche Masse unterschiedlich viel wiegt.
..... Wenn z. B. ein Astronaut 80 kg auf die Waage bringt, wiegt er ja auf einer Raumstation nicht weniger.....
somit erkennst du, dass du mit dieser Aussage falsch liegst. Im All in der Raumstation herrscht Schwerelosigkeit, also mit anderem Begriff: Gewichtslosigkeit. Der Astronaut wiegt gar nichts.
Gewicht mal als Begriffsbestimmung: Wenn eine Masse auf eine andere Masse Druck ausübt, dann können wir dies als gegenwärtiges Gewicht einer Masse bezeichnen. Gegenwärtig deshalb, weil bei unterschiedlichem Druck auch unterschiedliches Gewicht messbar wäre. Wenn auf einen Gegenstand im Raumschiff das sich im All befindet kein Druck ausgeübt wird, dann schwebt er, ist also schwerelos.
Nun kommt eine sehr interessante Aussage von Dir
.... Auch üben die einzelnen Himmelskörper meiner Ansicht nach auf sich gegenseitig Druck aus, sonst könnte sich z. B. ein Planet gar nicht in seiner Umlaufbahn halten......
Genau, die Himmelskörper üben Druck aufeinander aus. Nicht wie angenommen sie würden sich anziehen. Gravitation kann nur Druckkraft sein. Und das funktioniert auch nur, wenn das Gravitationskraftfeld spiralförmig ist und somit von innen heraus durch Drehbewegung des Kraftfeldes einen Gegenstand durch Druck an sich heranziehen kann. Im Universum gibt es nur 2 Zustände: Druck oder nicht Druck. Wie schon früher erwähnt, die Zugkraft bleibt auf der Strecke, in Wirklichkeit sind alles wenn, dann Druckkräfte.
Nun ist aber der Abstand zwischen den Himmelskörpern relativ groß und abhängig vom aufeinander ausgeübten Druck dürfte mit Sicherheit auch der jeweilige Durchmesser der Himmelskörper sein. Unser erwähnter Astronaut spürt von all den Planetendrücken nichts, er bzw. seine Masse ist dafür zu klein. Noch etwas dürfte entscheidend sein. Nämlich für Gewicht muss ein unmittelbarer Druck herrschen. Im weitläufigen All haben wir das aber zum größten Teil nicht. Somit ist meine Aussage korrekt. Das Universum wiegt nichts.
Gruß HerzMitRanken
Re: Wie viel wiegt das Universum?
Hallo HMR,
ich kann Dir leider immer noch nicht voll und ganz zustimmen. :-)
Das liegt vermutlich an der verschiedenen Denkweise. Ich versuche mal, zu präzisieren. Mit "Eigengewicht" meine ich zwar das Gewicht auf der Erde gemessen. Bei unserem Astronauten also 80 kg. Trotzdem wiegt meiner Auffassung nach der Astronaut auf einer Raumstation nicht nichts. Ich bin mir sicher, könnte man eine Personenwaage (geeicht nach "Erdengewicht") auf der Raumstation sicher anbringen und es ermöglichen, dass sich der Astronaut darauf stellen kann, hätte er weiterhin 80 kg, eben sein Eigengewicht.
Eine Boeing 747 z. B. wiegt ja auch nicht nichts, nur weil man mit ihr von New York aus Berlin auf dem Luftweg erreichen kann. Im Gegenteil - ich habe vor Kurzem eine hochinteressante Sendung gesehen, wie tragfähig Papier ist, wenn es nach einer bestimmten Art gefaltet wird. In Billigflieger baut man inzwischen Böden und Trennwände mit besonders dafür gefaltetem Papier ein, weil das Flugzeug dadurch leichter (!) wird und weniger Treibstoff verbraucht.
Deine Gleichung ist zwar richtig aber meiner Ansicht nach mehr mathematisch und damit eher "virtuell". Somit liegen die Wissenschaftler, die das Gewicht von Erde und Mond gemessen haben, nicht verkehrt, Du liegst aber auch nicht verkehrt. Auch Erde und Mond haben ein bestimmtes "Eigengewicht" wie auch die Boeing oder der Astronaut. Nur das Zusammenspiel bestimmter Kräfte, u.a. die Gravitation, sorgen dafür, dass ein bestimmtes Gewicht, z. B. die 80 kg zu Nichts, also zu "0" wird (bzw. nach unten oder oben variabel ist). Man könnte auch vereinfacht sagen, unter dem Zusammenspiel bestimmter Kräfte ist z. B. 80 kg gleich 0 kg oder "Praktisches Gewicht" (Eigengewicht nach "Erdmaßstäben") = "Virtuelles Gewicht" (Gewicht unter dem Zusammenspiel bestimmter Kräfte). Somit ist beides richtig, es kommt nur auf die einzelnen Faktoren an.
Auch stimme ich Dir nur bedingt zu, dass es außer Gravitation keine weitere Kraft im Universum gibt. Man hat eine "Gegenkraft" zur Gravitation im Universum vor einigen Jahren entdeckt. Sie ist es, die die Galaxien auseinander treibt bzw. dafür sorgt, dass das Universum sich immer weiter ausdehnt. Wenn also Gravitation Druck ausübt, übt diese noch nicht näher bezeichnete Kraft als Gegenkraft der Gravitation Zug aus. Somit müssten eigentlich zumindest im Universum sowohl Druck- als auch Zugkräfte wirken. Wie siehst Du das?
Liebe Grüße, Eva
"Die Weisheit eines Menschen misst man nicht an seiner Erfahrung, sondern an seiner Fähigkeit, Erfahrungen zu machen" George Bernhard Shaw
Re: Wie viel wiegt das Universum?
Liebe Eva,
na wir kommen uns schon näher ;-)
Nun folge mal deinem Gedankengang mit der Personenwaage im Raumschiff etwas weiter. Damit der Raumfahrer Kontakt mit der Waage hat, müsste man ihn raufdrücken. Also wieder mal Druck ausüben. Wie viel die Waage nun anzeigt hängt davon ab, wie doll wir ihn da raufdrücken. Mal 40 kg, mal 80 kg, mal eine Tonne J aua, das tut ihm dann aber weh.
Verstehst du das Prinzip? Wir haben kein Gewicht, so lange kein Druck da ist. Haben wir aber Druck so ist das Gewicht, entsprechend dem Druck, in alle vorstellbaren Messwerte variabel. Also ist auch das von dir so bezeichnete Eigengewicht des Raumfahrers variabel, weil vom Druck (auf der Erde u. A. vom Gravitationsdruck) abhängig.
Das Beispiel mit der Boing 747 hakt, da sie sich nicht im All befindet und somit Gewicht hat. Was aber hat es mit dem besonders tragfähigem Papier auf sich? Es ist so gefaltet, dass es in Druckrichtung nicht nachgeben kann. Also es kann nicht knicken. Man kann es höchstens stauchen, aber dazu gehört halt sehr viel Kraft.
Wie Du ja weißt, ist das spezifische Gewicht der Elemente unterschiedlich. Nun streitet man sich, woraus der Erdkern tatsächlich besteht. Jede Annahme eines bestimmten Gewichtes wäre schon deshalb rein spekulativ. Um die Erde zu wiegen, müssten wir sie auch auf eine Waage drücken. So kann ich die Erde z. B. nur 100 g wiegen lassen, oder wie der Kaufmann so gerne sagt: Darf es ein bisschen mehr sein? Als virtuell würde ich Gewicht nicht bezeichnen, eher als druckabhängige Kraft.
Die Gravitation ist beileibe nicht die einzige Kraft im Universum. Nur basieren alle mir bekannten Kräfte, so auch der Magnetismus und z. B. der Schall, auf Druck. Durch Verwirbelungen erhalte ich manchmal scheinbar einen Sog. Aber genau diese klassische Form habe ich erklärt. Die Spiralform einer Kraft macht es halt möglich. Wobei die Spirale nicht schön gleichmäßig sein muss, sondern auch chaotisch sein kann.
Gravitation ist Druck, das haben andere Physiker auch schon festgestellt und veröffentlicht. Die Kraft, die Galaxien auseinander treibt ist auch eine Druckkraft, schon rein vom Verstand her. Die Wissenschaft nimmt an, dass es sich hierbei um eine weitere Kraft handelt. Hier sehe ich auch eine andere Ursache für die Ausdehnung. Das Universum als Ganzes rotiert. Daher ist die Gesamtanziehungskraft welche das Universum eigentlich zusammenhält geringer. Wie bei allen rotierenden Körpern im All, so geht die fehlende Gravitationskraft für die Erhaltung des Drehmoments drauf. Es verschwinden also keine Kräfte. Die Gravitationskraft teilt sich lediglich auf. Nur wird diese Ausdehnung des Universum nicht unendlich sein.
Wahrscheinlich wird es pulsieren. In einem anderen Forum habe ich das mal als Herzschlag des Universum bezeichnet. Als Beispiel mal die Bahn der Erde um die Sonne, die mal weiter weg, mal näher dran ist. Sie wird aber in absehbarer zeit nicht in die Sonne stürzen, bzw. von ihr weg fliegen. So wird wahrscheinlich das Universum auch nie wirklich zusammenfallen oder auseinander fliegen, sondern immer einen gewissen Rahmen behalten.
Liebe Grüße HerzMitRanken
Re: Wie viel wiegt das Universum?
Liebe Eva,
in 10 km Höhe wiegt die Boing tatsächlich weniger als auf der Rollbahn. Auch schon allein wegen dem Luftdruck. Das spart dann auch unheimlich viel Sprit, und deshalb fliegen die Düsenjets auch meist in sehr großen Höhen. Nur da wiegt sie noch etwas, im All wäre auch sie gewichtslos.
Nun die Anschnallexperiment. Nun interessant wäre es eher nicht, alles nur eine Sache, wie fest wir den Astronaut durch das Anschnallen gegen die Waage drücken. Wenn wir sadistisch sind zurren wir ihn ganz fest an die Waage und diese zeigt dann vielleicht 200 kg an. Sind wir zu sanft, dann wiegt der arme Kerl vielleicht nur ein paar Gramm und er bekommt den Schock der galaktischen Schafe ;-)
Wie du siehst, ist festschnallen an eine Waage nicht die Lösung, um im All ein eventuelles Gewicht zu messen. Waagen funktionieren über Druckmessung, ist kein Druck da, zeigt sie auch nichts an. Es ist ja auch kein Gewicht da. Im All könnten wir allerhöchstens mit Druck auf die Waage nachhelfen. Dann zeigt die Waage aber kein Gewicht an, sondern nur, wie stark wir auf sie drücken.
Liebe Grüße HerzMitRanken
Ein Tip mit den Beiträgen. Nun steht er ja 3 mal drin. Direkt nach dem Schreiben des Beitrags ausloggen, dann wird er meist erst korrekt angezeigt.
LG Rolf
Re: Wie viel wiegt das Universum?
Hallo Rolf,
ich denke die Waage müsste doch etwas anzeigen; wenn auch nur ganz ganz gering. Wenn wir den Schuh des Astronauten auf die Waagschale schnallen (geeicht auf der Erde) , dann haben wir ja einen Druck, eine Anziehung zwischen 2 Massen; Mensch-Waagenunterteil. Und dabei wird ja dann ein Druck ausgeübt, wenn auch ganz minimal wie in dem Beispiel.
dilla
Nicht die Erkenntnis gehört zum Wesen der Dinge, sondern der Irrtum. ( Nietzsche)
____________________ Erst wenn der letzte Baum gefällt, der letzte Fluss vergiftet und der letzte Fisch gefangen ist, werdet ihr merken, dass man Geld nicht essen kann. Prophezeihung der Cree- Inianer.
***Dies wird eher der Fall sein, so prophezeihe ich*** dilla
Re: Wie viel wiegt das Universum?
Hallo HMR, hallo Dilla!
Irgendwie mag mich das Forum nicht mehr. :-) Ist der letzte Beitrag von mir am Montag erst nicht erschienen, ist jetzt beim Löschen der überflüssigen Beiträge alles verschwunden. Ich setzte ihn jetzt einfach hier zu meiner Antwort noch einmal hinzu.
Vorheriger Beitrag:
Hallo HMR,
ganz überzeugt bin ich zwar noch nicht, aber ich verstehe jetzt, wie Du es meinst. :-)
Die Boeing habe ich deshalb angeführt, weil sie, sagen wir in 10.000 m Flughöhe, dann ja auch weniger wiegen müsste, als wenn sie auf der Rollbahn steht.
Interessant fände ich ein Experiment, in dem man den Astronauten mit den Füßen auf der Waage festschnallt, um herauszufinden, welches Gewicht dann angezeigt wird.
Liebe Grüße, Eva
So - und jetzt meine aktuelle Antwort:
Ich denke wie Dilla, dass ein Gewicht auf der Waage erscheinen müsste, auch ohne dass wir auf den angeschnallten Astronauten Druck ausüben.
Womit ich einfach ein Problem habe - wenn alles nur eine Sache des Druckes ist, aus was besteht dann eigentlich der Mensch? Wir haben Knochen, Blut, Organe etc. und das alles sollte nichts wiegen? Also doch nur Hologramme?
Obwohl es so ist, wie HMR schreibt, bleiben bei mir einfach Zweifel. Darum würde ich so einem "Waageexperiment" auf der Raumstation gerne beiwohnen, einfach um es mit eigenen Augen zu sehen, dass wir im Grunde nichts wiegen. :-)
Liebe Grüße, Eva
PS: @HMR Danke für den "Logout"-Tip. :-)
"Die Weisheit eines Menschen misst man nicht an seiner Erfahrung, sondern an seiner Fähigkeit, Erfahrungen zu machen" George Bernhard Shaw
Re: Wie viel wiegt das Universum?
Hallo Eva und Dilla,
der gute Astronaut schwebt doch im All, also was soll die Waage denn anzeigen? Macht doch mal folgendes: Nehmt eine Waage, stellt sie hin und dann haltet eure Hand ganz leicht an die Waage. Das wäre in etwa die Situation im Raumschiff. Was zeigt die Waage an? Nichts. Erst wenn wir mit der Hand Druck ausüben, dann zeigt die Waage auch etwas an. Nicht das Gewicht der Hand etwa, sondern die ausgeübte Druckstärke.
Etwas sehr interessantes haben wir aus der Sache gelernt. Das Gewicht einer Masse ist relativ. Es kann bei gleicher Masse Null sein oder mehrere Tonnen betragen. Meiner Ansicht nach ist die Erkenntnis des relativen Gewichts eines der fehlenden Puzzleteile in Einsteins Relativitätstheorie. Macht euch nun mal Gedanken in Bezug auf die von Einstein angenommene Raumzeitkrümmung. Man beachte nun, dass man bei Gewicht von Massen nur in sehr nahem Umfeld von Planeten, Monden und Sternen sprechen kann.
Hologramme sind wir nicht, denn auf der Erde wiegen wir ja etwas. Unter Druckbedingungen sind wir auch entstanden. Wenn etwas durch Druck entsteht, dann fällt es bei weniger oder gar keinem Druck auch nicht auseinander. (Siehe Diamanten) Man sollte die Sache so sehen: Druck ist eine speicherbare Energiezufuhr.
Gruß HerzMitRanken
Re: Wie viel wiegt das Universum?
Hallo HMR,
darum würde ich ja so ein "Waageexperiment" in einer Raumstation gerne mit eigenen Augen sehen - denn wenn der Astronaut auf der Waage angeschnallt wird, schwebt er ja nicht mehr. Direkt mit einer über der Waage "schwebenden" Hand kann man das meiner Ansicht nach nicht vergleichen. Es müsste zumindest der Druck, den der angeschnallte Astronaut auf die Waage ausübt, angezeigt werden. Ich hoffe, Du verzeihst mir meine Skepsis. :-)
Sehr interessant Deine Gedanken, dass Druck speicherbare Energie ist. Und was die Relativitätstheorie betrifft, könnte diese wirklich einige Lücken diesbezüglich aufweisen.
Liebe Grüße, Eva
"Die Weisheit eines Menschen misst man nicht an seiner Erfahrung, sondern an seiner Fähigkeit, Erfahrungen zu machen" George Bernhard Shaw