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Kosmologie

Themen zur Kosmologie, Urknall, inflationärer Kosmologie, Expansion, Entwicklung und Zukunft des Universums
lou
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Re: Kosmologie

Beitrag von lou » 17. Mär 2021, 00:04

lou hat geschrieben: ↑
8. Mär 2021, 20:07
Damit gab es vor dem Urknall auch keine Zeit. Eigentlich gibt es damit auch kein Vorher.

Ja. Zumindest nicht "unsere Raumzeit", "unser Raum", "unsere Zeit".

Unterscheide bitte Mikrozeit (ganz oben erklärt) und Makrozeit. Bis auf weiteres!

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seeker
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Re: Kosmologie

Beitrag von seeker » 17. Mär 2021, 15:44

Es ist ganz allgemein schwierig überhaupt zu sagen, was "Zeit" denn genau sei, wo sie ursächlich herkommt und ob es sie wirklich gibt, außer:
"Zeit ist das, was Uhren so messen!"
Zeit ist außerdem das, was eine Unterscheidung zwischen vorher und nachher, Ursache und Wirkung ermöglicht.
Sie ist außerdem das, was in unserem wahrnehmenden, erlebenden Bewusstsein abläuft (psychologischer Zeitpfeil).
"Zeit" ist auch ein abstraktes gedankliches Konzept, auf das man zwar schließen kann und das man konstruieren kann, das man aber selber nicht beobachten kann: Beobachten kann man immer nur Veränderungen, Bewegungen.
Dann gäbs noch den kosmologischen Zeitpfeil: "Zeit ist das, was vergeht, während das Universum expandiert" und den entropischen Zeitpfeil: "Zeit ist das, was vergeht, während sich die Entropie im Universum (bzw. im betrachteten System) erhöht."
Und dann gäbs noch die Zeit in der Quantenphysik: Zeit ist ein Parameter aber kein Operator.

Was soll es sein?
Es gibt deutliche Hinweise darauf, dass das Phänomen Zeit im Bereich der Planck-Zeit von 10−43 s seine Eigenschaften als Kontinuum verliert. So führt die konsequente Anwendung der bekannten physikalischen Gesetze zu dem Ergebnis, dass jeder Vorgang, der kürzer ist als die Planck-Zeit, nur einem Objekt zugeordnet werden kann, das sofort zu einem Schwarzen Loch kollabieren muss (siehe Planck-Einheiten). Diese Überlegung zeigt, dass die bekannten physikalischen Gesetze jenseits der Planck-Zeit versagen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Zeit

Aber ganz allgemein:
Die bekannten Naturgesetze sind normalerweise zeitsymmetrisch, von einer "Mikrozeit" zu sprechen ist schwierig, so lange der Zeitpfeil dort unklar ist.

Was man sich in deinem Sinne vorstellen kann:

Man kann annehmen, dass es sozusagen 'unterhalb' der bekannten Raumzeit eine Art fundamentales Quantenfeld gibt, also eine Art Quantenraum, vielleicht vorstellbar als eine Art Phasenraum, auch dann noch, wenn keine Raumzeit vorhanden ist, sodass die bekannte Raumzeit mit allem darin (= unser Universum) so etwas wie eine emergente Erscheinung dieses Feldes ist bzw. sein kann.
Wenn man weiterhin annimmt, dass für dieses Feld im Prinzip die bekannten QT-Gesetze gelten, immer noch in grundsätzlich ähnlicher Art, so wie wir sie IM Raum beobachten (-> Quantenfluktuationen, Unschärfe, usw.) dann kann man unter einigen weiteren Annahmen zu der von dir vorgestellten Erzählung kommen:

Es gab (und gibt) zahllose Quantenfluktuationen in diesem raumzeitlosen Quantenfeld, diese verschwinden fast immer sofort wieder, aber in sehr seltenen Fällen fangen sie an zu expandieren. Daraus entsteht dann eine Raumzeitblase (= ein Universum) mit der uns bekannten 'Zeit' (entropisch, psychologisch, kosmologisch).
Einzelnen solchen sofort wieder verschwindenden Fluktuationen aber eine "Mikrozeit" zuzuordnen halte ich allerdings für schwierig, weil da nichts ist, das messbar wäre und auch nichts, das eine Zeit-Asymmetrie begründen würde (-> kein Zeitpfeil vorhanden und kein Zusammenhang zwischen den einzelnen Fluktuationen).

Es gibt hier außerdem viele verschiedene Erzählungen (Vorschläge, Ideen), z.B. von zusammenstoßenden Branen statt reinen Fluktuationen als Auslöser eines Urknalls, u.v.m.
Grüße
seeker


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Re: Kosmologie

Beitrag von Skeltek » 17. Mär 2021, 19:26

seeker hat geschrieben:
10. Mär 2021, 10:29
Der Energieerhaltungssatz gilt nur lokal und ergibt sich aus dem Noether-Theorem, also aus Symmetriebetrachtungen unseres speziellen Universums, global ist er (mathematisch) gar nicht definierbar. Vielleicht äußert sich Tom dazu noch, er kann das gut erklären.
Schön, ich hatte mich nicht getraut sowas zu äußern, obwohl ich es für offensichtlich hielt. Was ist denn das Noether-Theorem? Im Grunde könnte man schon annehmen, daß Symmetrie immer gilt, aber man kennt unter Umständen nicht alle Komponenten die an einer Transformation beteiligt sind.

Ich denke irgenwann ist sowieso ein Punkt erreicht, ab welchem die Kommunikation mit anderen nicht mehr viel bringt, außer neuen Ideen. Ab dann macht man sich primär eher nur noch für sich selbst Gedanken und behält gewonnene Erkenntnisse vorwiegend für sich. Vieles ist formeltechnisch eben auch kaum darstellbar. Aber dieser Punkt hängt in der Regel eher extrem hoch.
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Re: Kosmologie

Beitrag von seeker » 17. Mär 2021, 23:09

Das mit dem Energieerhaltungssatz hat Tom hier einmal schön erklärt. Vielleicht findest du es ja noch, wenn du suchst.
Grüße
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Re: Kosmologie

Beitrag von ralfkannenberg » 17. Mär 2021, 23:44

Hallo zusammen,

hier hat Tom vor gut 12 Jahren mal etwas über die Energieerhaltung geschrieben: Die Energie in der allgemeinen Relativitätstheorie


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Kosmologie

Beitrag von Herr5Senf » 18. Mär 2021, 00:06

man könnte die Energieerhaltung auch per "kreativer Buchhaltung" analysieren
http://www.schattenblick.de/infopool/na ... st132.html
Die Energien werden von Galaxien aus gemessen, die sich voneinander entfernen, und die Energieabnahme ist nur eine Frage des Standpunkts und der Relativbewegung. Als wir zu klären versuchten, ob die Energie des ganzen Universums erhalten bleibt, stießen wir an eine fundamentale Grenze, denn wir können der Energie des Universums keinen eindeutigen Wert zuweisen. Darum verletzt das Universum den Energieerhaltungssatz nicht; vielmehr liegt es jenseits von dessen Geltung.

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Re: Kosmologie

Beitrag von lou » 18. Mär 2021, 00:55

Unter Mikrozeit verstehe ich folgendes: Das absolute Nichts hatte keine Quantenfelder, aber nur eine Eigenschaft: Winzige Räume entstehen zu lassen
und sonst nichts. Sonst wären wir nicht da. Auch die Gesetze der ART gab es vorher nicht. Erst in einem Raum kommen die physikalische Gesetze auf natürliche Weise zustande. Das wäre zumindest eine Minimalforderung.
Verschwindet ein kleiner Raum wieder, so ist alles wie vorher. Ein Zeitpfeil ist obsolet.

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Re: Kosmologie

Beitrag von Skeltek » 18. Mär 2021, 02:38

ralfkannenberg hat geschrieben:
17. Mär 2021, 23:44
hier hat Tom vor gut 12 Jahren mal etwas über die Energieerhaltung geschrieben: Die Energie in der allgemeinen Relativitätstheorie
Interessant, aber da müsste ich mir erst die Terminologie näher bringen. Selbst wenn man etwas bereits weiß oder versteht oder analoge Strukturen im Kopf herum schwirren, ist es schwer das in Verbindung mit den eigenen Modellen zu bringen, solange man die Worte nicht versteht bzw deren Bedeutung nicht erkennt.
Aber wenn wir schon bei wagen Mutmaßungen und Spekulationen sind:
In meinem Kopf schwirrt noch etwas anderes herum, was irgendwie bei Entropie und Entalphie einzuordnen ist, das ich aber derzeit nicht in der Lage bin zu umschreiben. Energie und Zeit lassen sich meiner Meinung nach nicht sauber trennen und letztlich durcheinander substituieren, was mit der Energiedichte nur indirekt zusammenhängt (es gibt ne gemeinsame Ursache). Klar benötigen einige Vorgänge das Überwinden von Barrieren (teils geht tunneln), aber mit wenig Energie lässt sich (teilweise) dasselbe bewirken wenn man dem Vorgang mehr Zeit lassen kann.
Was wesentlicher im Universum ist (meiner Meinung nach) sind Differentiale der Energiedichte zwischen Raumgebieten.
Auch finde ich die Umschreibung des 'Energieverlustes' durch Rotverschiebung aufgrund der Expansion des Raumes irgendwie komisch. Wir ordnen dem rotverschobenen Photon weniger Energie zu, obwohl wir aus der Rotverschiebung eigentlich auch deuten könnten, daß sich stattdessen Raum und dessen Inhalt im Vergleich geändert haben könnten.
Würde man die Definitionen von Energie und Planck-Konstante von der comoving distance abhängig machen (aus dieser Betrachtung erfahren die Photonen keine frequenzänderung), würde man möglicherweise ganz neue Zusammenhänge und Einsichten über die phänomenologischen Eigenheiten des Rauminhaltes erkennen.
Die Photonen wird es recht wenig interessieren, wie viel Zeit bei uns vergangen ist, wenn sie die Entfernung eines kosmologischen Horizontes zurückgelegt haben. Wenn ein Photon aus unserer Sicht unendlich rotverschoben wird, was passiert dann mit der Zeit? Zeit und Energie sind eng miteinander korelliert, das Produkt der Beiden hat womöglich ein Minimum. was passiert also mit der Zeit, wenn die Energie gegen Null geht?
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Re: Kosmologie

Beitrag von seeker » 18. Mär 2021, 07:47

lou hat geschrieben:
18. Mär 2021, 00:55
Unter Mikrozeit verstehe ich folgendes: Das absolute Nichts hatte keine Quantenfelder, aber nur eine Eigenschaft: Winzige Räume entstehen zu lassen
und sonst nichts.
Das ist widersprüchlich, das absolute Nichts kann keine Eigenschaften tragen, sonst wäre es ein Etwas und kein Nichts.
Grüße
seeker


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Re: Kosmologie

Beitrag von Timm » 18. Mär 2021, 09:33

seeker hat geschrieben:
18. Mär 2021, 07:47
Das ist widersprüchlich, das absolute Nichts kann keine Eigenschaften tragen, sonst wäre es ein Etwas und kein Nichts.
Richtig, von Physik weit und breit keine Spur, bliebe nur creatio ex nihilo. Viel Spaß damit lou.

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Re: Kosmologie

Beitrag von ralfkannenberg » 18. Mär 2021, 11:25

Skeltek hat geschrieben:
18. Mär 2021, 02:38
Zeit und Energie sind eng miteinander korelliert, das Produkt der Beiden hat womöglich ein Minimum.
Hallo Skel,

das Produkt der beiden ist grösser gleich h_quer/2 (Heissenberg'sche Energie-Zeit-Unschärferelation), mit:

h_quer dem reduzierten Planck'schen Wirkungsplanktum, also h_quer:= h/(2π).

Skeltek hat geschrieben:
18. Mär 2021, 02:38
was passiert also mit der Zeit, wenn die Energie gegen Null geht?
Die wächst dann über alle Schranken an, d.h. umgangssprachlich divergiert sie gegen unendlich.


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Kosmologie

Beitrag von Skeltek » 19. Mär 2021, 02:02

ralfkannenberg hat geschrieben:
18. Mär 2021, 11:25
Skeltek hat geschrieben:
18. Mär 2021, 02:38
was passiert also mit der Zeit, wenn die Energie gegen Null geht?
Die wächst dann über alle Schranken an, d.h. umgangssprachlich divergiert sie gegen unendlich.
Tja, und welchen Zusammenhang sehen wir da? Bevor das Photon vom kosmologischen Ereignishorizont bei uns angekommen ist, ist für uns mehr als unendlich viel Zeit vergangen ^^
Eine fraktale Zersplitterung der Zeit vom Makroskopischen ins Mikroskopische?

Sorry, die absichtliche Fehlinterpretation musste jetzt gerade sein :D
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Re: Kosmologie

Beitrag von Timm » 19. Mär 2021, 09:50

Skeltek hat geschrieben:
18. Mär 2021, 02:38
Auch finde ich die Umschreibung des 'Energieverlustes' durch Rotverschiebung aufgrund der Expansion des Raumes irgendwie komisch. Wir ordnen dem rotverschobenen Photon weniger Energie zu, obwohl wir aus der Rotverschiebung eigentlich auch deuten könnten, daß sich stattdessen Raum und dessen Inhalt im Vergleich geändert haben könnten.
"Wir ordnen dem rotverschobenen Photon weniger Energie zu", weil wir das messen. "Komisch" wäre es, wenn wir das nicht messen würden, denn wegen der Expansion des Universums erwarten wir diesen Befund.

Vielleicht hast du Lust, mal diesen hilfreichen Artikel durchzulesen. Sean Caroll wendet sich mit diesem und anderen nicht-technischen Artikeln an den Laien, wobei er typische Missverständnisse aufgreift. Sehr dankenswert finde ich.

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Re: Kosmologie

Beitrag von Skeltek » 20. Mär 2021, 09:22

Timm hat geschrieben:
19. Mär 2021, 09:50
"Wir ordnen dem rotverschobenen Photon weniger Energie zu", weil wir das messen. "Komisch" wäre es, wenn wir das nicht messen würden, denn wegen der Expansion des Universums erwarten wir diesen Befund.

Vielleicht hast du Lust, mal diesen hilfreichen Artikel durchzulesen. Sean Caroll wendet sich mit diesem und anderen nicht-technischen Artikeln an den Laien, wobei er typische Missverständnisse aufgreift. Sehr dankenswert finde ich.
Du hast nicht verstanden worum es mir geht. Eine Definition ordnet nicht einem Begriff eine Definiton zu, sondern setzt immer mindestens zwei Begriffe in Relation zu einander, sodaß man sich aus der Bedeutung eines oder mehrerer Begriffe die Bedeutung des zu definierenden Begriffes ableiten kann.
Die Standardinterpretation setzt ohne zu hinterfragen voraus, daß das Photon rotverschoben wird.
Daß man das Ergebnis erwartet hat nichts mit der Untermauerung der Annahme zu tun, daß die Frequenz des Photons variabel ist und der dazu in Relation gesetzte Rest die Konstanz pachtet. Die metrischen Maße von Objekten sind relativ (zueinander), man kann die Konstanz nicht eindeutig einer Sache zuordnen.

Würde den Link bei Gelegenheit vermutlich lesen, habe aber gerade keine Zeit dazu. Ist auch vermutlich nicht unbedingt notwendig (ich machs bei Gelegenheit trotzdem mal) - weil du ein Problem in meiner Schilderung zu sehen glaubst bedeutet nicht zwangsläufig, dass das Missverständnis auf meiner Seite liegt.
Auf scinexx.de - was sind raum und zeit findest du einen leichten Ansatz, der thematisch zumindest seicht in die Richtung geht, dass unsere Wahrnehmung von Distanz, Zeit usw direkt von uns selbst abhängig sind. Unsere Erwartungswerte sind völlig offensichtlich auch von unseren Erfahrungen und Beobachtungen abhängig. Man sollte nicht glauben, daß man selbst nicht von Veränderungen der lokalen Physik unabhängig ist. Genauso kann man 'erwarten' dass die Eigenzeit immer gleich schnell vergeht... da reicht ja ein Blick auf die Armbanduhr - trotzdem führt das den Sachverhalt des Phänomens der Zeitdillatation ad absurdum.
Ein Photon welches von Außerhalb des kosmologischen EHs in unsere Richtung unterwegs ist, wird sich kaum dafür interessieren ob aus unserer materiellen(!) Sicht bis zu seinem Eintreffen mehr als unendlich viel Zeit vergangen ist. Aus Sicht des Photons, findet eine Art Kompaktifizierung der materiellen Dinge statt, einhergehend mit einer singulär werdenden Zeitdilatation. Während das Photon die comoving-distance einer kosmologischen EH-Radiuses zurückgelegt hat, wäre für die Materie unendlich viel Zeit vergangen und sie hätte sich sozusagen in Luft aufgelöst. Die Relation zwischen Wellenlänge des Photons und dem Radius von z.B. Wasserstoff wäre bis dahin auf unendlich angewachsen.

Wenn es dir schwer fällt das nachzuvollziehen, dann stelle die die Zeitprogression einfach als einen Operator vor und mache dir klar, daß die Definition des Kerns der Abbildung Vergangenheit*Zeitprogession(x) von uns willkürlich auf die Konstanz der materiel induzierten Metriken festgelegt wurde. Je nachdem ob man die Radien von Atomen oder die Frequenz von Photonen im Vakuum als konstant betrachtet, sind entweder die Ausmaße der Photonen bestimmt divergent oder die Größen der Atome nilpotent. Es sind zwei Ansichten derselben Sache, eine einfache Äquivalenz- und Durch-transformation des bekannten Standardmodels.

ps: Mir ging es darum, daß unsere Definition von Energie im Größeren Kontext nicht haltbar ist und möglicherweise auch unsinnig bzw nur für unsere nichtrelativistischen Anwendungsfälle oder relativistischen Anwendungen im Nahbereich bei Entfernungen von ein paar Milliarden Lichtjahren oder sehr kurzen Zeitspannen von wenigen Milliarden Jahren wirklich Sinn machen.
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Re: Kosmologie

Beitrag von seeker » 20. Mär 2021, 09:37

Deshalb kann man auch einfach die Energiedichte betrachten Skeltek. Dann ist es egal wie herum.
Grüße
seeker


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Re: Kosmologie

Beitrag von Skeltek » 20. Mär 2021, 09:43

seeker hat geschrieben:
20. Mär 2021, 09:37
Deshalb kann man auch einfach die Energiedichte betrachten Skeltek. Dann ist es egal wie herum.
Du meinst jetzt pro Kubikmeter? :P
Wir haben sicherlich einen Grund, wieso der Meter nach Caesium genormt ist und glücklicherweise wegen Nichtpraktibilität keine Photonen herangezogen wurden... die würden sich ja im Laufe der Jahrmilliarden verändern
:lol: :beer:
Das ist doch der Punkt... alle unsere Maßeinheiten und deren Definitionen sind materieabhängig. Die Messung eines Atomsdurchmesssers mit dem Meterstab ist zwar sinnvoll und bringt den Erwartungswert zu Stande, aber es ist ein Zirkelschluss, dass das Atom gleich groß bleibt.
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Re: Kosmologie

Beitrag von seeker » 20. Mär 2021, 10:06

Wenn man Energie/Volumen betrachtet oder Teilchen/Volumen, dann ist es egal, ob bei abnehmender Energiedichte bzw. Teilchendichte die Teilchen schrumpfen oder das Volumen wächst oder beides, weil das ein Verhältnis ist.

Man muss sich aber dann halt irgendwo festhalten, sonst gibts u.A. auch keine Metrik. Und an der Stelle ist es sinnvoll die Ankerpunkte auszusuchen, die messtechnisch und mathematisch am besten gehandelt werden können und wie's am einfachsten geht:
Timm hat geschrieben:
19. Mär 2021, 09:50
"Wir ordnen dem rotverschobenen Photon weniger Energie zu", weil wir das messen.
So ist es!
Auf den ersten Blick ist das natürlich willkürlich, auf den zweiten Blick sind die Dinge und unsere Möglichkeiten aber halt so, wie sie sind.
Wovon man m.E. aber Abschied nehmen sollte ist dieser Gedanke hier:

"Alle glauben, dass das Weltall expandiere, aber es könnte ja auch sein, dass IN WIRKLICHKEIT umgekehrt die Teilchen schrumpfen!"

Vergiss das "in Wirklichkeit", dann wird das Leben leichter: Das ist uns nicht zugänglich! Das ist eine Tatsache! Akzeptiere Tatsachen und nimm sie ernst!
Konzentriere dich stattdessen darauf, was zu einer geschickteren Beschreibung führt.
Und an der Stelle sehe ich nicht, wo die Vorteile einer umgedrehten Beschreibung wären, auch wenn das mathematisch im Prinzip bestimmt gehen sollte.
Grüße
seeker


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Re: Kosmologie

Beitrag von Skeltek » 20. Mär 2021, 11:18

seeker hat geschrieben:
20. Mär 2021, 10:06
Wenn man Energie/Volumen betrachtet oder Teilchen/Volumen, dann ist es egal, ob bei abnehmender Energiedichte bzw. Teilchendichte die Teilchen schrumpfen oder das Volumen wächst oder beides, weil das ein Verhältnis ist.

Man muss sich aber dann halt irgendwo festhalten, sonst gibts u.A. auch keine Metrik. Und an der Stelle ist es sinnvoll die Ankerpunkte auszusuchen, die messtechnisch und mathematisch am besten gehandelt werden können und wie's am einfachsten geht:
Das ist der Punkt, ein Meter wird immer (über den Umweg der Schwingunsfrequenz und der Lichtgeschwindigkeit) das xy-fache eines Caesium133-Durchmessers bleiben. Und ja, für unsere Anwendungen und Erfahrungswelt ist das die sinnvollste Definition und Handhabe für die uns bisher anwendbaren Fallbeispiele.
Eröffnen sich aber durch eine umgedrehte Betrachtung nicht unter umständen neue Möglichkeiten? Ggf sind manche Dinge gar nicht machbar oder denkbar, weil unser Model nunmal mit auf der Sekundendefinition aufgebaut ist (Nach SI Reduzierung auf Sekunde aka Caesium s und darüber hinaus c, h, e, k, NA und Kcd).
Möglicherweise gibt es eine übergeordnete Erhaltungsgröße, aus der sich die uns bekannten Größen durch Symetriebetrachtungen erst ergeben. Was wir wissen ist, daß sich gerade ein Umwandlungsprozess ereignet, welcher dafür sorgt, daß sich die Metrik relativ zum Inhalt gerade ändert. Zeit und Energie sind eigentlich nur Nebenprodukte.
Wie soll man neue Zusammenhänge erkennen, wenn man alternative Betrachtungsweisen bereits etablierter Modelle nicht zu Ende denkt?
Es erscheint mit befremdlich, daß man bei einem Ursache-Wirkung-Zusammenhang die Wirkung als Konstante festnagelt. Das ist für derzeit alle praktischen und die meisten theoretischen Anwendungsfälle das sinnvollste, dadurch deckt man aber nicht zwangsläufig alles ab, was theoretisch entdeckbar sein könnte.
Ich verlange ja keine neue zusammengesponnene Theorie, sondern nur, dass man das bereits bekannte und als zuverlässig funktionierende Standardmodel mal von der anderen Seite betrachtet. Es spricht doch jetzt wirklich nichts prinzipiell gegen eine Äquivalenzumformung bekannter Formeln und Modelle.

Ich bestehe jetzt auch nicht darauf Recht zu behalten oder falsch zu liegen. Worauf mein Fokus liegt ist herauszufinden, ob es wirklich Sinn machen könnte, diesen Weg zu Ende zu denken, ohne jedoch durch Argumente der Praktibilität oder des weltlich-technischen Nutzens bereits von Anfang an aufzugeben.
Alle nörgeln ständig daran, daß alternative Modelle Quatsch seien, und sich die vorhandenen Modelle mehr als bewährt haben. Andererseits wird angemerkt, daß sie einander wohl in wesentlichen Punkten widersprechen. Aber statt selbst solide Ideen für die Auflösung des Paradoxons zu erbringen, werden alte Pfade weiter getrampelt oder das Problem für vermutlich unlösbar erklärt. Ich glaube die vorhandenen und bewährten Modelle mal von einer anderen Seite zu betrachten scheint mir zumindest der sinnvollste Kompromiss. Zumindest sinnvoller als MOND und andere Ansätze.
seeker hat geschrieben:
20. Mär 2021, 10:06
Vergiss das "in Wirklichkeit", dann wird das Leben leichter: Das ist uns nicht zugänglich! Das ist eine Tatsache!
Von 'in Wirklichkeit' brauchen wir nicht reden, wir wissen denke ich beide, daß es unmöglich ist Sicherheit oder einen definitiven Beweis zu erlangen. Es ist eben eine Relation; genausowenig wird man je bei einem exponentiell wachsenden Quotient wissen, ob der Zähler gewachsen oder der Nenner geschrumpft ist.
Aber in einem gedanklichen Beispiel könnte ich mir vorstellen, daß man irgendwann eine übergeordnete konstante Größe entdeckt, und durch diese eine Art Symetrie zwischen räumlicher Distanz+Impuls und Zeit+Energie entdeckt. Unter Umständen könnte man dann die Summe der Distanz-/Größenänderungen irgendwie zusammenfassen und erkennen, welche Betrachtungsweise im größeren Kontext den Erhalt der übergeordneten Erhaltungsgröße nicht verletzt.
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Re: Kosmologie

Beitrag von seeker » 20. Mär 2021, 12:17

Skeltek hat geschrieben:
20. Mär 2021, 11:18
Eröffnen sich aber durch eine umgedrehte Betrachtung nicht unter umständen neue Möglichkeiten?
Mathematisch ist es eine reine Transformation, dadurch ändert sich nix, es wird nur einfacher oder komplizierter (in der Formulierung).
In unserer Anschauung könnte sich aber etwas ändern. Aber wie angedeutet: Unsere Anschauung ist hier letztlich sekundär.
Skeltek hat geschrieben:
20. Mär 2021, 11:18
Ggf sind manche Dinge gar nicht machbar oder denkbar, weil unser Model nunmal mit auf der Sekundendefinition aufgebaut ist
Da musst du die Theoretiker fragen, aber ich denke eher nicht (s.o.): Durch mathematische Umformung ergibt sich ja keine andere Struktur.
Skeltek hat geschrieben:
20. Mär 2021, 11:18
Wie soll man neue Zusammenhänge erkennen, wenn man alternative Betrachtungsweisen bereits etablierter Modelle nicht zu Ende denkt?
Ich glaube du gehst hier zu sehr von dir aus, ich glaube die Theoretiker denken/rechnen da eh erheblich abstrakter und allgemeiner.
Das Schöne ist ja auch: Wenn man allgemein genug denkt bzw. modelliert, konstruiert, dann müssen gewisse Fragen gar nicht mehr entschieden werden. Beispiel: Für die Dichte ist es egal, ob nun der Raum oder der Inhalt...
Skeltek hat geschrieben:
20. Mär 2021, 11:18
Ich verlange ja keine neue zusammengesponnene Theorie, sondern nur, dass man das bereits bekannte und als zuverlässig funktionierende Standardmodel mal von der anderen Seite betrachtet. Es spricht doch jetzt wirklich nichts prinzipiell gegen eine Äquivalenzumformung bekannter Formeln und Modelle.
Für unsere Anschauung kann das sicher hilfreich sein, die Dinge öfter mal gedanklich umzudrehen, ja. Daher bin ich klar dafür, das zu üben, ganz allgemein, nicht nur in der Kosmologie.
Es kann möglicherweise auch für neue Ideen, Impulse in der Theorie sorgen, jedoch mangelt es an Ideen meistens eh nicht.
Ideen finden ist leicht, schwer ist es sie sauber auszuarbeiten, noch schwerer ist es sie empirisch auszusortieren.
Skeltek hat geschrieben:
20. Mär 2021, 11:18
Ich bestehe jetzt auch nicht darauf Recht zu behalten oder falsch zu liegen.
Wenn man nur genügend viele Sachen postuliert, ohne exakt zu konkretisieren und auszusortieren, dann wird in dieser Menge hinterher immer etwas übrig bleiben, das zu irgendwelchen neuen Erkenntnissen passt und von dem man dann sagen kann: "Ich hatte Recht! Sag ich ja schon seit jeher!" :)
Skeltek hat geschrieben:
20. Mär 2021, 11:18
Aber statt selbst solide Ideen für die Auflösung des Paradoxons zu erbringen, werden alte Pfade weiter getrampelt oder das Problem für vermutlich unlösbar erklärt. Ich glaube die vorhandenen und bewährten Modelle mal von einer anderen Seite zu betrachten scheint mir zumindest der sinnvollste Kompromiss. Zumindest sinnvoller als MOND und andere Ansätze.
Durch eine reine mathematische Transformation, salopp statt "a/b" nun "b/a" ändert sich nichts an der Physik.
Mehr hilft hier allgemeinere Formulierungen/Strukturen zu finden, die dann aber auch wieder durch Empirie zurechtgestutzt werden müssen, sonst hilft alles nichts, da leider auch gilt "allgemeiner = unkonkreter", bzw. anders gesagt: Die Menge von dem, was dann prinzipiell noch realisiert sein kann, wird dadurch erheblich größer.

Ich glaube das Hauptproblem der Physik an vorderster Front besteht weniger darin, dass es an Ideen mangelt oder an theoretischer Handhabbarkeit, sondern dass es an Empirie mangelt: Empirische Erkenntnisse zeigen dir in diesem Dschungel den Weg und helfen dir falsche Wege auszusortieren, ohne verirrst du dich.
Grüße
seeker


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Re: Kosmologie

Beitrag von Skeltek » 20. Mär 2021, 13:44

Ja, im Großen und Ganzen stimme ich zu.
Seeker hat geschrieben: Es kann möglicherweise auch für neue Ideen, Impulse in der Theorie sorgen, jedoch mangelt es an Ideen meistens eh nicht.
Ideen finden ist leicht, schwer ist es sie sauber auszuarbeiten, noch schwerer ist es sie empirisch auszusortieren.
Das Ausarbeiten halt halt viel mit der analytischen Handhabbarkeit zu tun. Die ist in jedem Fall durch die Wahl des Models bzw dem Auflösen der Formeln nach bestimmten Gesichtspunkten abhängig. Einerseits ändert sich durch eine Äquivalenzumformung nichts, andererseits kann es das Erkennen von Zusammenhängen und handhaben am komplizierteren Ende deutlich erschweren.
Vielleicht erinnert sich jemand an die Diskussion hier im Forum zu Wasserstoffbrücken (oder etwas ähnlichem, hatte ich jedem Fall etwas mit Elektronegativität von Atomen zu tun), daß man diese auf zweierlei Arten herleiten kann, die zunächst rein gar nichts miteinander zu tun haben scheinen. Irgendjemand aus der Forschung hat dann einen ziemlich komplizierten Beweis erbracht, daß es sich im Grunde um genau dasselbe handelt, nur mit einer anderen Beschreibung/Erklärung. Es war jedoch fast unmöglich vom Zusammenhang der einen Herleitung auf den anderen Zusammenhang zu schließen. Bei Gelegenheit muss ich mal raussuchen in welchem Thread das genau war.
Ich denke jeder der an der Uni Analysis II oder III gehabt hat kann ungefähr nachvollziehen, daß es oftmal sehr schwer sein kann Gleichungen nach einer bestimmten Variable aufzulösen und oft sind die Lösungen dann ganz einfach, sobald man die Lösung oder notwendige Umformung erkennt und durchführt, bevor man sich ans eigentliche Lösen macht.
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  • Unentscheidbarkeit - Dieser Satz ist wahr.
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Re: Kosmologie

Beitrag von Timm » 20. Mär 2021, 16:21

Skeltek hat geschrieben:
18. Mär 2021, 02:38
Auch finde ich die Umschreibung des 'Energieverlustes' durch Rotverschiebung aufgrund der Expansion des Raumes irgendwie komisch. Wir ordnen dem rotverschobenen Photon weniger Energie zu, obwohl wir aus der Rotverschiebung eigentlich auch deuten könnten, daß sich stattdessen Raum und dessen Inhalt im Vergleich geändert haben könnten.
Ich greife jetzt zu einem Trick und bringe die Dinge, die du angesprochen hast in einen sinnvollen Gesamtzusammenhang. Vielleicht klärt sich die Sache dann.
Auch finde ich die Umschreibung des 'Energieverlustes' durch Rotverschiebung aufgrund der Expansion des Raumes nicht komisch. Wir ordnen dem rotverschobenen Photon weniger Energie zu, weil wir die Rotverschiebung so deuten können, daß die Wellenlänge mit der Expansion des Raum "gedehnt" wird.

Wir sollten nicht vergessen, dass es bei diesem thread um Kosmologie geht und dabei auch Mitlesende im Auge haben.

Dankenswerter Weise ist seeker auf deine Antwort bereits an einigen Stellen eingegangen.

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Re: Kosmologie

Beitrag von Skeltek » 20. Mär 2021, 19:44

Timm hat geschrieben:
20. Mär 2021, 16:21
Wir sollten nicht vergessen, dass es bei diesem thread um Kosmologie geht und dabei auch Mitlesende im Auge haben.
Die weiterführende lange Erklärung hatte ich ursprünglich nicht für angebracht erachtet. Für mich ist es aber nicht damit getan kurz und uneindeutig zu sagen, der ander läge falsch und könne sich die Antwort irgendwo im Internet fischen.
Meine ursprüngliche Aussage war lediglich, daß das Photon ewig unterweg sein wird, auch nach einem eventuellen Big Rip und möglicherweise auch nach dem Ende unserer physikalisch sinnvoll definierbaren Zeit.
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Re: Kosmologie

Beitrag von Timm » 21. Mär 2021, 10:18

Skeltek hat geschrieben:
20. Mär 2021, 19:44
Timm hat geschrieben:
20. Mär 2021, 16:21
Wir sollten nicht vergessen, dass es bei diesem thread um Kosmologie geht und dabei auch Mitlesende im Auge haben.
Meine ursprüngliche Aussage war lediglich, daß das Photon ewig unterweg sein wird, auch nach einem eventuellen Big Rip und möglicherweise auch nach dem Ende unserer physikalisch sinnvoll definierbaren Zeit.
Da könnte man jetzt herrlich schwadronieren, was was ein Photon ausmacht und was es überlebt und was nicht. :wn:

Du wirst nie herausfinden, ob deine "ursprüngliche Aussage" falsch oder richtig ist. Es ist eine Spekulation, die sich nicht auf bekannte Physik gründet.

Was macht ein Photon aus, dessen Energie bei ewiger Expansion gegen Null geht? Was passiert mit dem armen Ding, wenn es bei einem BigRip zerrissen wird?

What, exactly, is a photon?
Still, the true nature of the photon eludes physicists. "All the fifty years of conscious brooding have brought me no closer to the answer to the question: What are light quanta?" Einstein wrote in a 1951 letter. "Of course today every rascal thinks he knows the answer, but he is deluding himself."

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Re: Kosmologie

Beitrag von Skeltek » 21. Mär 2021, 13:00

Timm hat geschrieben:
21. Mär 2021, 10:18
Da könnte man jetzt herrlich schwadronieren, was was ein Photon ausmacht und was es überlebt und was nicht. :wn:

Du wirst nie herausfinden, ob deine "ursprüngliche Aussage" falsch oder richtig ist. Es ist eine Spekulation, die sich nicht auf bekannte Physik gründet.
Ja, das stimmt. Das sind nunmal leider grundlegende Dinge, die wir nie mit absoluter Sicherheit wissen werden. Aber die Standardphysik hat auch keine wirkliche Antwort darauf, was eigentlich ist, wenn sich irgendwann bei ewiger Expansion ein Photon plötzlich alleine in seinem kosmologischen EH-Radius befindet(welche Energie hat es dann? Ergibt das Sinn?) oder seine Wellenlänger größer als z.B. der Hubble-Radius wird (wie du auch angedeutet hast).

Es gibt halt Dinge, die kann man mit gesundem Menschenverstand nur annehmen oder hinnehmen. Einstein grübelte z.B. auch an dem Problem, daß es wegen der Relativität des Raumes auch nicht beweisbar ist, ob Strecke/Distanz in zwei diametralen Richtungen gleich ist, weil sich an der Phänomenologie für die Materiewelt nichts meßbar ändern würde (wird irgendwann thematisch im Rahmen der Betrachtung der Gleichzeitigkeit abgehandelt). Die lokale Konstanz der Lichtgeschwindigkeit würde die Unterschiedlichkeit exakt ausgleichen. Wir kennen eben nur den Rahmen, innerhalb dessen wir uns bewegen. Es gibt übrigens bis heute immer wieder Leute die versuchen das zu 'beweisen' oder behaupten einen Beweis gefunden zu haben, obwohl bereits bewiesen ist, daß es nicht beweisbar ist :lol:
Timm hat geschrieben:
21. Mär 2021, 10:18
Was macht ein Photon aus, dessen Energie bei ewiger Expansion gegen Null geht? Was passiert mit dem armen Ding, wenn es bei einem BigRip zerrissen wird?
Ja, da bleibt uns auch nur die Spekulation durch Extrapolation - wie wir es ja auch bei Singularitäten teilweise tun.
Ich bin mir da schon bewusst, daß eine aussage darüber etwa genauso viel oder wenig Sinn macht wie anzunehmen, Materie würde in einem SL auf einen ausdehnungslosen Punkt oder Ring zusammen gequetscht.
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  • Widersprüchlich - Dieser Satz ist falsch.

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Re: Kosmologie

Beitrag von Timm » 21. Mär 2021, 16:12

Skeltek hat geschrieben:
21. Mär 2021, 13:00
Ja, das stimmt. Das sind nunmal leider grundlegende Dinge, die wir nie mit absoluter Sicherheit wissen werden. Aber die Standardphysik hat auch keine wirkliche Antwort darauf, was eigentlich ist, wenn sich irgendwann bei ewiger Expansion ein Photon plötzlich alleine in seinem kosmologischen EH-Radius befindet(welche Energie hat es dann? Ergibt das Sinn?) oder seine Wellenlänger größer als z.B. der Hubble-Radius wird (wie du auch angedeutet hast).
Die Problematik beginnt schon damit, dass man einem Photon zwar Energie, Impuls und Spin zuordnen kann, nicht aber eine bestimmte Ausdehnung. Es gibt Versuche die Länge eines Photons mit seiner Wellenlänge in Verbindung zu bringen. Keine Ahnung wieviel Sinn das macht. Man tut jedenfalls gut daran, sich ein Photon nicht als Teilchen vorzustellen, wie etwa ein Elektron. Bei einer Messung manifestiert es sich als Punkt auf dem Schirm, sofern es dort eine Aufenthaltswahrscheinlichkeit > 0 hat. Punkt.
Bei ewiger Expansion geht seine Energie gegen Null und damit die Wellenlänge gegen unendlich.
Skeltek hat geschrieben:
21. Mär 2021, 13:00
Ja, da bleibt uns auch nur die Spekulation durch Extrapolation - wie wir es ja auch bei Singularitäten teilweise tun.
Ich bin mir da schon bewusst, daß eine aussage darüber etwa genauso viel oder wenig Sinn macht wie anzunehmen, Materie würde in einem SL auf einen ausdehnungslosen Punkt oder Ring zusammen gequetscht.
So ist es. :)

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