Science Fiction Die Welt von Übermorgen Die Frage ist, welcher Fortschritt, welche Technologie, sich am schnellsten entwickelt und so den Sprung von Science Fiction zur Realtität schafft.
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Gravitonen
Vier elementare Naturkräfte dominieren die Welt der Physik. Es sind die: - Schwache Kernkraft - Starke Kernkraft - Elektromagnetische Kraft - Gravitation Für die ersten drei ist bekannt, dass sie durch Wechselwirkung entstehen und dass diese Wechselwirkung von Elementarteilchen generiert wird. So ist das Überträgerteilchen der elektromagnetischen Kraft das Photon. Im Fall der Gravitation ist bisher kein Überträgerteilchen bekannt. Und ob es ein „Graviton“ gibt, ist bisher nur Gegenstand rein theoretischer Überlegungen. Die Frage ist nun: 1. mit was muss es wechselwirken, damit Gravitation entsteht? 2. welche Eigenschaften müsste es haben? 3. kann es das Graviton überhaupt geben? 1. Gemäß Einstein entsteht Gravitation dadurch, dass Massen den Raum krümmen. Und das Maß der Krümmung bestimmt das Ausmaß der Gravitation. Das bedeutet, dass ein Graviton mit dem Raum selbst wechselwirken müsste, um dessen Krümmung zu generieren. Und es bedeutet, dass die Produktion der Gravitonen konstant sein muss. Denn andernfalls würde es zu einer Fluktuation von Gravitation kommen, ohne dass sich die Masse des Objekts, das die Gravitation erzeugt, ändert. Um aber mit dem Raum wechselwirken zu können, benötigt der Raum eine Substanz. Es müsste eine Art energetische Matrix geben. Der Nachweis eines Gravitons wäre somit auch der Nachweis, dass der Raum nicht aus „Nichts“ besteht. 2. Gravitationswellen breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit aus. Das können sie nur, wenn ein, die Gravitation generierendes, Graviton ebenfalls mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs ist. Lichtgeschwindigkeit bedingt Masselosigkeit. Denn nichts, was eine Masse hat, kann Lichtgeschwindigkeit erreichen. Das würde bedeuten, dass ein masseloses Teilchen, abhängig von der Masse des die Gravitonen generierenden Objekts, über Wechselwirkung eine Gravitation erzeugt, die äquivalent zur Masse dieses Objekts ist. 3. Nehmen wir jetzt einmal an, dass alles, was eine Gravitation erzeugen will, Gravitonen aussenden muss. Und werfen nun einen Blick auf ein Schwarzes Loch. Was kann der Raumkrümmung des Ereignishorizonts entkommen? Nichts! Denn alles was, unterhalb dieser Raumkrümmung gelangt, ist in dieser Raumkrümmung gefangen! Und das bedeutet, dass Gravitonen, die innerhalb des Schwarzen Lochs entstehen, auch nur innerhalb des Schwarzen Lochs wirken können. Das Schwarze Loch könnte somit außerhalb seines eigenen Ereignishorizonts keine Gravitation generieren. Da es das aber tut, ist dies ein schwerwiegendes Argument dafür, dass es keine Gravitonen gibt. Es sei denn, der Ereignishorizont selbst würde Gravitonen erzeugen, auf eine Weise, dass sie außerhalb des Ereignishorizonts entstehen.
Nicht alles, was wir gerne wollen, dass es das gibt, gibt es auch.
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Das phantastischste am Universum ist, das es da ist.
Kosmologie: Gravitation