[Paul]

müsste man sich im weltraum nicht eher aufheizen?

Märchenonkel Paul erklärt:

Wie ich schon erwähnt habe gibt es im Weltraum kein Trägermedium, ein Körper (vollkommen egal ob es sich um Personen oder Gegenstände handelt) hat also keinen physischen Kontakt zu anderen Objekten, damit ist also weder Wärmeleitung, geschweige denn Konvektion möglich. Die einzig übrig gebliebene Möglichkeit der Wärmeübertragung ist thermische Abstrahlung.

Jeder Körper strahlt. Also verliert jedes Objekt im Weltraum konstant Energie. Allerdings ist der Weltraum auch voll mit Sternen, in unserer näheren Umgebung insbesonders die Sonne. Strahlung von der Sonne heizt auf, und wirkt dem Gefrierprozess entgegen. Ob man nun abkühlt oder sich aufwärmt, hängt davon ab wie weit weg man sich von der Sonne befindet. Zu nahe, und die solare Strahlung überwiegt. Zu weit, und man strahlt mehr als man aufnimmt. Dazwischen existiert logischerweise sogar ein Gleichgewichtspunkt wo man konstant die Temperatur hält - zumindest in der Theorie. In unserem Sonnensystem liegt diese Grenze irgendwo zwischen Erde und Mars. Hier bei uns würde man noch eher Sonnenbrand bekommen, auf dem Mars kühlt man langsam ab.

Warum hab ich also gesagt dass man im Weltraum nicht erfrieren kann? Weil es da einen semantischen Knackpunkt gibt: Man kann im Weltraum gefrieren, wenn man zu weit weg von Strahlungsquellen ist. Dieser Prozess - selbst wenn man vollkommen isoliert von allen Strahlungquellen ist - dauert Wochen. Um allerdings zu erfrieren müsste man es schaffen während dieser Zeit dem Vakuum ausgesetzt zu sein und gleichzeitig nicht ersticken, verdursten oder sich einfach zu Tode langweilen.

Ich würd mich auch nicht freiwillig dem Weltraum aussetzen. Aber großartig passiert nichts, sofern man genug Luft bekommt. Man explodiert nicht. Man kocht nicht. Man erfriert nicht. Das sagt sogar die NASA.

Zu dem Thema übrigens, Erfrieren im Weltraum in Film und Fiktion: http://tvtropes.org/pmwiki/pmwiki.php/Main/SpaceIsCold

[Marc]

Mit dem Mausrad durchs Sonnensystem
http://www.bbc.co.uk/bbc.com/future/besp...index.html

Ganz schön gemacht...

[Paul]

Besonders toll find ich die Anzeige rechts unten: "19:06:50 at Warp 1"

Wer das ganze gerne als Bild haben will (und etwas weiter) kann ja bei xkcd vorbeischauen:

Spoiler:

[Croc]

Mit dem Mausrad durchs Sonnensystem
http://www.bbc.co.uk/bbc.com/future/besp...index.html

faszinierend!

[Core2TOM]

das hier find ich faszinierender. links oben auf "take a tour" klicken oder selbst durchscrollen
http://workshop.chromeexperiments.com/stars/

[Paul]

Offenbar wurden zum ersten Mal Gravitationswellen nachgewiesen, und nicht nur irgendwelche, sondern diejenigen, die bei der Inflation des Universums entstanden sind. (Für Laien erklärt: Das Universum ist größer als es eigentlich sein dürfte, darum haben Physiker vor ein paar Jahrzenten vermutet, dass es irgendwann mal schlagartig angewachsen ist, ohne auch nur eine Idee zu haben warum und vor allen Dingen, warum das Wachstum plötzlich aus heiterem Himmel nachgelassen hat.)

http://www.zeit.de/wissen/2014-03/gravit...etstheorie

Das wäre nicht nur der Beweis für die Inflation, sondern auch soweit ich weiß der erste stichhaltige Beweis für den Big Bang selbst. (Bisher gab es nur Indizien.)

Ich bin zwar immer noch skeptisch (darauf wurde ich als Physiker trainiert, alles anzuzweifeln), aber dennoch, hier mal ein Video von Andrei Dmitriyevich Linde, einem der Wissenschaftler die die Theorie seinerzeit aufgestellt haben, als man ihm die Nachricht überbringt:

5 Sigma? Wenn das stimmt, warum hat dann bisher keiner irgendwelche Hinweise gefunden und plötzlich ein 99,999999%iger Beweis aus heiterem Himmel? Meh... kommt mir Spanisch vor.

[Core2TOM]

was glaubst du als physiker eigentlich wie gross das universum ist? also hört das irgendwo auf bzw. WIE hört es auf? hab mich eigentlich nie besonders damit beschäfftigt, obwohl es schon sehr interessant ist

[Paul]

Zur Zeit können wir - zumindest laut Wikipedia, ich dachte es wäre weniger - 46 Milliarden Lichtjahre weit sehen, also ist das Ding mindestens 92 Lichtjahre im Durchmesser, vermutlich noch viel mehr. Soweit ich das verstanden habe hat das Universum kein Ende, sondern ist zyklisch, also wenn man an einem "Ende" durchfliegen würde käme man wieder am "Anfang" an. (Dummerweise kann man danach nur schlecht googlen, weil die Terme "Ende des Universums" und "Zyklisches Universum" was anderes bedeuten.) Zumindest wäre das die naheliegendste Vermutung, nachdem unser Universum (mindestens, String-Theoretiker würden mir da widersprechen) eine 3+1 dimensionale Hyperfläche auf einem 4+1 dimensionalen Hyperraum ist. So ähnlich wie die Erde selber, wir leben auf einer 2(+1) dimensionalen Fläche eines 3(+1) dimensionalen Objektes. Wenn man einmal 360° umfliegt ist man wieder da wo man gestartet ist.

Viel interessanter finde ich, wenn das Universum zyklisch ist, muss es einen "Durchmesser" haben, aka, es muss zwei Punkte geben die maximal weit voneinander entfernt sind. So wie der Nordpol und Südpol die maximale Entfernung voneinander auf dem Globus haben.

[Core2TOM]

irgendwie muss ich gerade an portal denken als totaler laie muss ich jetzt fragen: was ist ein 4+1 dimensionaler hyperraum? wie muss ich mir das denn vorstellen?

[Paul]

Die erste Zahl bezeichnet die Räumlichen Dimensionen, das +1 wird nur drangehängt weil die Zeit immer ne Extrawurscht ist.

Der Präfix "Hyper-" bezeichnet eigentlich immer nur den Übergang zwischen verschiedenen Dimensionen. Das klingt jetzt abgedrehter als es eigentlich ist. Wie schon gesagt, eine zweidimensionale Weltkarte der Erde wäre eine 2D-Hyperfläche in der dreidimensionalen Welt (3D-Hyperraum). Die Bedingung ist nur, dass eine Hyperfläche - daher auch der Name - flach sein muss, also keine Knicks drinnen. (Anmerkung: "flach" ist nicht dasselbe wie "eben", die Oberfläche der Erde ist zwar flach, aber trotzdem gekrümmt.)

Okay, offensichtlich wissen wir dass unser Universum mindestens drei Dimensionen haben muss (oder mehr, wie gesagt, Stringtheorie). Wir wissen aber auch aus Beobachtungen (c.f. Redshift) dass sich alle Objekte voneinander entfernen, und zwar alle gleichmäßig. Und zwar in alle Richtungen gleichmäßig. Das ist ein Problem, denn entgegen dem was die Katholiken behaupten gibt es nach dem Kosmologischen Prinzip keinen ausgezeichneten Punkt im Weltraum, also keinen "Mittelpunkt" oder sowas. Von was entfernt sich dann alles?

Die Antwort darauf entsteht wenn man noch eine weitere Dimension hinzufügt. Der Mittelpunkt des Universums liegt eigentlich außerhalb unseres Universums, in einer zusätzlichen Dimension mit der wir primär nichts am Hut haben. Das allgemein hier verwendete Beispiel ist ein Luftballon. Schnapp dir so ein Ding, mal zehn Punkte drauf und blas es auf. Die Punkte entfernen sich voneinander, ohne dass einer "im Mittelpunkt" oder näher am Mittelpunkt liegen würde. Der Mittelpunkt des Luftballons liegt in einer Dimension außerhalb der Gummioberfläche.

Das ist auch das was ich vorhin meinte, auf dem Luftballon gibt es immer Paare von Punkten die gegenüber liegen. Wenn unser Universum auch ein Hyperraum wäre, müsste es auch einen "Gegenpunkt" zur Erde geben, zumindest theoretisch. Achja, selbstverständlich ist unser Universum auch gekrümmt, so wie es die Erde oder der Luftballon sind. Nur halt in einer anderen Dimension. EDIT: Okay, näherungsweise ist das Ding tatsächlich flach, im Rahmen der Messgenaugikeit, aber ich glaub die Momentane tendenz ist dass wir in einem De-Sitter-Kosmos leben und der hat ne positive Krümmung. EDIT²: Okay, fein, der De-Sitter-Kosmos per se fordert keine positive Krümmung, aber die letzten Infos die ich hab ist tatsächlich dass die Krümmung positiv ist.