Gravitation durch Expansion erklären

[simslabim]

Hallo

ich frage mich schon eine Weile ob man die Gravitation nicht durch das Wachstum von allem erklären kann. Heisst: alles wächst gleichzeitig, alle Atome, der Raum, Wellen etc. Durch die Beschleunigung würde auf einen kleineren Körper auf einem grösseren ein Gefühl der Anziehung entstehen oder nicht?
Liebe Grüsse

[seeker]

Hi!

Hmm... also, ich denke zunächst, dass wenn alles im Universum wachsen würde, dann würden wir ein kontrahierendes Universum beobachten.
Wir stellen aber ein expadierendes Universum fest.

Als nächstes würde ich über a) die Äquivalenz von freiem Fall und unbeschleunigter Bewegung sowie über b) die Äquivalenz von beschleunigter Bewegung und dem Ruhen in einem Gravitationsfeld nachdenken.
Dazu nimmt man am besten die bekannten Fahrstuhlkasten-Gedankenexperimente.

Ich denke, man sieht schnell:

Über ein Wachsen von allem im Universum könnte man nicht die Gravitation auf allen Größenskalen nach den empirisch gesicherten Bewegungs- und Kraftformeln hinbekommen, denn die aus dem Wachstum resultierende beobachtbare Kraft wäre, soweit ich das sehe, skalenunabhängig/ entfernungsunabhängig und wie man in einem solchen Szenario die Abhängigkeit der Stärke der Gravitation von der Masse (nicht von Volumen) hinbekommen könnte, sehe ich leider auch nicht.
Und die oben genannten Äquivalenzen müsste man auch aufgeben, man könnte damit zumindest nicht erklären, warum der Insasse in einem beschleunigten Fahrstuhl eine Kraft nach hinten erfährt.

[belgariath]

Hallo simslabim,

angenommen absolut Alles im Universum, auch Felder, Wellen und die Raumzeit selbst dehnt sich aus. Würden wir das überhaupt irgendwie feststellen können? Ich denke nicht, denn wir hätten ja keinen Vergleich, denn alles was man als Maßstab verwenden könnte würde ja mit expandieren.

[...] Durch die Beschleunigung würde auf einen kleineren Körper auf einem grösseren ein Gefühl der Anziehung entstehen oder nicht?
Liebe Grüsse

Welche Beschleunigung meinst du hier? Ruhende Körper in einem expandierenden Universum erfahren ja durch die Expansion keine Trägheitskraft, da sie eben lokal ruhen und an der Expansion teilnehmen.

[seeker]

angenommen absolut Alles im Universum, auch Felder, Wellen und die Raumzeit selbst dehnt sich aus. Würden wir das überhaupt irgendwie feststellen können? Ich denke nicht, denn wir hätten ja keinen Vergleich, denn alles was man als Maßstab verwenden könnte würde ja mit expandieren.

Das ist so, soweit ich das sehe. Man könnte hier eine Expansion (oder Kontraktion) nicht nur nicht feststellen, man könnte sie nicht einmal definieren, weil man keinen Maßstab dazu hätte. Also ist die Vorstellung "schlicht alles expandiert/kontrahiert" an sich schon sinnfrei, da undefinierbar.
Anders gesagt: Es gibt logisch keinen Unterschied zwischen "schlicht alles expandiert", "schlicht alles kontrahiert" und "schlicht alles bleibt so groß, wie es ist", es ist alles genau dasselbe.

Etwas anderes ist es, wenn alles IM Universum expandieren (oder kontrahieren) würde, also sozusagen "alles, außer dem Raum".
Dies ist grundsätzlich vorstellbar, allerdings, damit wir das nicht sofort merken (durch eine instabile Welt), müssten dabei auch die Naturkonstanten in der richtigen Weise mit-expandieren (mit-kontrahieren), sodass die Verhältnisse zwischen ihnen konstant blieben.

Dabei würde eine Scheinkraft (nämlich die Trägheit) bei aufeinanderliegenden (schnell expandierenden) Körpern zwar schon auftreten und auch bei voneinander entfernten Körpern müsste der eine Körper wegbeschleunigen müssen, um im mitwachsenden Maßstab seine Position zu halten, das immerhin würde zwar passen...
aber im Fall von Materie-Expansion, würden wir dann wie gesagt ein kontrahierendes Universum beobachten, was nicht der Fall ist, im Gegenteil.
Daher kann das nicht gegeben sein.