Hallo PHvL,
Danke erstmal für Deine offenbar fundierte Antwort.
Nach dem Urknall breitet sich die Materie aus. Für sich selber
gesehen mit Geschwindigkeit kleiner c, relativ gesehn durch
Ausbreitung des Raumes selber meinetwegen auch mit
Geschwindigkeit größer als c.
man sollte dies nicht Geschwindigkeit nennen - das stiftet nur
Verwirrung.
Sehe ich auch so, wollte nur Einwänden vorbeugen - und hab’ nun deshalb einen bekommen
Um diese Materie herum befindet sich aber ihr
Gravitationsfeld.
Jetzt vermischst du zwei verschiedene Bilder: in der
einsteinschen Gravitationstheorie, aus der die Expansion des
Universums abgeleitet ist, gibt es kein Gravitationsfeld, da
Gravitation ja „nur“ Geometrie ist.
Stimmt. Daran habe ich noch gar nicht gedacht.
Aber trotzdem befindet sich doch Gravitation in einem Raum (in Form von ‚Raumverbiegung‘ an Orten, an denen sich (noch) keine Materie befindet, oder?
Andererseits muß sich das Gravitationsfeld (ist das überhaupt ein
Feld?)
Eben nicht[1].
Okay.
Also zusammenfassend: gibt es Raum ohne Masse aber mit
Gravitation?
Inwiefern ein vollständig leerer Raum philosophisch Sinn
macht, ist eine andere Frage[2]. Darüberhinaus gelangt man -
wie schon so oft - zu der Standardfrage bei diesen Themen: Was
verstehst du unter Masse?
Ich verstehe unter Masse etwas, das Ruhemasse besitzt. Und infolgedessen den Raum um sich herum verbiegt, also Gravitation ‚erzeugt‘. Ein Photon wäre demnach keine Masse in diesem Sinne (oder täusche ich mich da?).
Es gibt sehr wohl nichttriviale Lösungen der einsteinschen
Feldgleichungen, die keinerlei Materie enthalten. Z.B. eine
ebene Gravitationswelle;
‚eben‘ im dreidimensionalen? Eine kugelförmige Wellenfront, da sich irgendwo Masse neu gebildet hat (Interaktion zweier Photonen o.ä.)?
ebenso befindet sich in der
Schwarzschild-Raumzeit keinerlei Materie. Letzterer weist man
dennoch eine Masse zu.
Nur rein rechnerisch? Oder kann man sich da irgendwas drunter vorstellen?
Beide Beispiele haben aber Eigenschaften (erstere ist nicht
asymptotisch flach, d.h. „am Rand des Universums“ spuckt ein
kleines grünes Männchen rein;
Das hab’ ich jetzt nicht verstanden.
Mit ‚asymptotisch flach‘ meinst Du den ‚Endzustand‘, wenn sich die Gravitation einer neu entstandenen Masse bis ins unendliche ausgebreitet hat, also den (nie eintretenden) Endzustand? Das wäre dann doch aber zumindest im Bereich außerhalb der (seit dem Urknall?) auseinanderdriftenden Massen, an denen schon Gravitation ‚angekommen‘ ist?
zweitere besitzt eine
Singularität, d.h. die Raumzeit ist quasi zerrissen), die
einen zu der Annahme führen, dass in der Wirklichkeit
realisierte Raumzeiten stets Quellen für die Gravitation
enthalten.
Quelle für Gravitation = Masse?
[1] Es ist möglich, das Gravitationsfeld als solches zu
betrachten, dazu muss man aber eine der besten Eigenschaften
der einsteinschen Gravitationstheorie (Hintergrundfreiheit)
aufgeben und zwar ohne Notwendigkeit und mit dem einzigen
Nutzen, dass man seine alten, newtonsche Denkweise behalten
kann.
Würdest du in einem Abbremsenden Auto ein Feld für die
Trägheitskraft verantwortlich machen?
Das liegt mir fern. Ich hatte es nur nicht so weit bedacht.
[2] Z.B. wie führt man darin Messungen durch, wo doch jedes
Messgerät und jeder Beobachter massiv sind?
Es ging mir nicht darum, daß man tatsächlich Messungen durchführen würde. Ist zumindest für uns Menschen heute ein wenig zu weit weg. Es ging mir nur darum, daß eine vorhandene ‚Struktur‘ oder ein ‚Inhalt‘ durchaus Merkmale bieten würde, die eine Unterscheidung zweier Orte erlaubten.
Nochmal die Frage von oben:
Die Gravitationswelle, die (auch beim Urknall?) bei der Entstehung von Masse auftritt (hab’ ich das richtig verstanden?), pflanzt sich mit c fort und bildet eine Wellenfront. Und sie kommt früher als die auslösende Masse irgendwo an. Und damit müsste es auch außerhalb des Bereiches mit Masse Raum geben. Mit Gravitation. Ohne Masse.
Man sollte vielleicht noch darüber nachdenken, ob erst Gravitation oder erst Photonen dorthingelangt sind. Dann wäre es ggf. ein Bereich ohne Gravitation (also ‚unverbogener‘ Raum’), aber mit Photonen.
Und außerhalb auch dieses Bereiches könnte man nicht mehr von Raum reden, da sich dort keine Orte mehr voneinander unterscheiden lassen.
Kann man das so sagen, oder ist das alles Blödsinn?
Gruß
Axel