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Wie laut war der Urknall?

Thema erstellt von Skeptika 
Beiträge: 1.503, Mitglied seit 17 Jahren
Henry schrieb in Beitrag Nr. 2137-40:
Du kannst eine „normale“ Wasserwelle nicht mit einer Schallwelle vergleichen.Die Energie, die übertragen wird, ist zwar in beiden Fällen Bewegungsenergie, aber die Wasserwelle schwingt senkrecht zur Bewegungsrichtung, die Schallwelle dagegen in Bewegungsrichtung.

Ich kann es vergleichen. Die Schwingungsrichtung ist eine Art der Welle: Transversal- bzw. Longitudinalwelle. Auch mich weniger interessieren Wasseroberflächenwellen, die übrigens eine Mischung von beiden darstellen und nicht, wie du schreibst, reine Transversalwellen sind. Z:B. nach Erdbeben breitet sich Wasserwelle wie eine Schallwelle, bis sie flaches Gewässer erreicht und sich als Oberflächenwelle auftürmen beginnt.

Sicher kann man auch nicht über die kosmischen Schallwellen sprechen, wenn man den Schall nur auf Hörbereich bzw. Hörfrequenzen begrenzt. Aber es ist Definitionssache. Wenn wir das Spektrum nicht auf Hörbaren begrenzen, wenn wir den Grundsatz der Schallwelle beachten, dann kann man auch über kosmischen Schall sprechen.

Zitat:
Unsere Meereswellen werden unter anderem durch den Mond erzeugt, der das Wasser anzieht. Die Moleküle sind gebunden und „ziehen“ ihre Nachbarn mit, dann fallen sie wieder. Die Energie wird auf die Moleküle an den Seiten übertragen, das Wasser selbst bewegt sich nur auf und nieder. Wenn es keine Nachbarn an den Seiten gibt – wie z. B. an einer Grenzfläche im Vakuum – kann auch keine Energie mehr übertragen werden. Allerdings scheint er mir schon schwierig, das überhaupt ins Vakuum zu übertrage – dort gibt’s keine Meere.

Na ja , du hast mein Gedankenweg nicht verstanden. Ich sehe ganzen Kosmos wie ein Meer mit seinen Strömungen, "Vulkanausbrüchen", "Gezeiten" und ähnl. Die Wassermoleküle sind mit einander nicht festgebunden wie es in festen Stoffen der Fall ist. Sie binden sich und gleich lösen sich auf dann binden sich wieder, evtl mit anderen Partner um gleich auch diesen zu verlassen. Wenn du auf Maßstab des Moleküls herabsteigst, dann wird ja ganze Menge Vakuums da sein. Gerade gelesen habe, dass wenn ein Atomkern des Wasserstoffs auf Kopf eines Streicholzes vergrößern könnte, dann wäre ganze Atom der Höhe des Eifelturms entsprechen. Vergleichbares auch zwischen der Atombindungen - also innerhalb eines Moleküls.
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Beiträge: 2.307, Mitglied seit 13 Jahren
Irena schrieb in Beitrag Nr. 2137-41:
Henry schrieb in Beitrag Nr. 2137-40:
Du kannst eine „normale“ Wasserwelle nicht mit einer Schallwelle vergleichen.Die Energie, die übertragen wird, ist zwar in beiden Fällen Bewegungsenergie, aber die Wasserwelle schwingt senkrecht zur Bewegungsrichtung, die Schallwelle dagegen in Bewegungsrichtung.

Ich kann es vergleichen. Die Schwingungsrichtung ist eine Art der Welle: Transversal- bzw. Longitudinalwelle. Auch mich weniger interessieren Wasseroberflächenwellen, die übrigens eine Mischung von beiden darstellen und nicht, wie du schreibst, reine Transversalwellen sind. Z:B. nach Erdbeben breitet sich Wasserwelle wie eine Schallwelle, bis sie flaches Gewässer erreicht und sich als Oberflächenwelle auftürmen beginnt.

Sicher kann man auch nicht über die kosmischen Schallwellen sprechen, wenn man den Schall nur auf Hörbereich bzw. Hörfrequenzen begrenzt. Aber es ist Definitionssache. Wenn wir das Spektrum nicht auf Hörbaren begrenzen, wenn wir den Grundsatz der Schallwelle beachten, dann kann man auch über kosmischen Schall sprechen.

Zitat:
Unsere Meereswellen werden unter anderem durch den Mond erzeugt, der das Wasser anzieht. Die Moleküle sind gebunden und „ziehen“ ihre Nachbarn mit, dann fallen sie wieder. Die Energie wird auf die Moleküle an den Seiten übertragen, das Wasser selbst bewegt sich nur auf und nieder. Wenn es keine Nachbarn an den Seiten gibt – wie z. B. an einer Grenzfläche im Vakuum – kann auch keine Energie mehr übertragen werden. Allerdings scheint er mir schon schwierig, das überhaupt ins Vakuum zu übertrage – dort gibt’s keine Meere.

Na ja , du hast mein Gedankenweg nicht verstanden. Ich sehe ganzen Kosmos wie ein Meer mit seinen Strömungen, "Vulkanausbrüchen", "Gezeiten" und ähnl. Die Wassermoleküle sind mit einander nicht festgebunden wie es in festen Stoffen der Fall ist. Sie binden sich und gleich lösen sich auf dann binden sich wieder, evtl mit anderen Partner um gleich auch diesen zu verlassen. Wenn du auf Maßstab des Moleküls herabsteigst, dann wird ja ganze Menge Vakuums da sein. Gerade gelesen habe, dass wenn ein Atomkern des Wasserstoffs auf Kopf eines Streicholzes vergrößern könnte, dann wäre ganze Atom der Höhe des Eifelturms entsprechen. Vergleichbares auch zwischen der Atombindungen - also innerhalb eines Moleküls.

Das ist nicht richtig. Zwar sind Wasserwellen (Oberflächenwellen) tatsächlich eine „Mischung“ von Longitudinal- und Transversalwellen, aber die Schwingung in Bewegungsrichtung (longitudinal) ist eine kreisförmige, die Moleküle bewegen sich an Ort und Stelle in einer kreisförmigen Bewegung, die Energie wird wie vom mir beschrieben weitergeleitet. Das trifft auch für Wellen, die aus Erdbeben resultieren, zu (Tsunami!). Genau deshalb schaukelt sich ein Tsunami an flacher werdenden Küsten auf. Der „Ruck“, der einen Tsunami hervorruft – ob durch Erdbeben oder durch einen Erdrutsch, auch durch hineinstürzende Eisflächen – bewirkt eine oberflächliche Welle – wie ein Stein, der ins Wasser geworfen wird -, richtig, aber die eigentliche Energie erhält der Tsunami durch eine senkrechte Schwingung.

Ich habe das Spektrum ja nicht beschränkt, das sehe ich genauso wie du.

DEN Gedanken hab ich vorher aber gar nicht in deinen Ausführungen gefunden. Die Wassermoleküle sind nicht „frei“, frei sind Gasmoleküle, sondern sie sind durch die Wasserstoffbrückenbindung elektromagnetisch aneinander gebunden, es bedarf Energie, um diese Bindung zu lösen. Denke an kochendes Wasser, es bedarf sogar ziemlich viel Energie, um Wasser in Dampf zu verwandeln. DIESE Bindung hat nichts mit der chemischen Bindung zu tun, die für die Entstehung der Moleküle selbst verantwortlich ist. Wasser ist flüssig, weil die Moleküle eben nicht frei sind. Den Gedanken bzgl. des Vakuums als Ozean müsstest du aber genauer erläutern. Immerhin wird kinetische Energie durch die Teilchen übertragen, und wir reden hier nicht von der Übertragung der Energie durch elektromagnetischen Wellen, nicht wahr?
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Die Wolken ziehen hin. Sie ziehen auch wieder her.
Der Mensch lebt einmal. Dann nicht mehr.

(Donald Duck)
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Henry schrieb in Beitrag Nr. 2137-42:
... aber die Schwingung in Bewegungsrichtung (longitudinal) ist eine kreisförmige, die Moleküle bewegen sich an Ort und Stelle in einer kreisförmigen Bewegung, die Energie wird wie vom mir beschrieben weitergeleitet.

Falsch. Die Schwingung der Welle ist nicht gleich die Schwingung der Moleküle. Die Moleküle bewegen sich so, dass die Schwingung der Welle entsteht. Es heißt aber nicht, dass die Moleküle sich kreisförmig oder wie auch immer bewegen. Wie schon gesagt, die Moleküle sind relativ frei. Sie sind nicht frei wie im Gas, aber auch nicht festgebunden wie in Kristallen. Ich hatte gelesen und halte meine Darstellung richtig: die Wasser-Molekülen binden sich, die Bindung ist nicht fest. Es wird gleich abgebrochen um mit anderen Molekül eine Bindung eingehen, die ihrerseits auch nicht lange hält u. s. w.
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Tja, Henry, da sind selbst die Götter machtlos.
Zeitvergeudung...
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Irena schrieb in Beitrag Nr. 2137-43:
Henry schrieb in Beitrag Nr. 2137-42:
... aber die Schwingung in Bewegungsrichtung (longitudinal) ist eine kreisförmige, die Moleküle bewegen sich an Ort und Stelle in einer kreisförmigen Bewegung, die Energie wird wie vom mir beschrieben weitergeleitet.

Falsch. Die Schwingung der Welle ist nicht gleich die Schwingung der Moleküle. Die Moleküle bewegen sich so, dass die Schwingung der Welle entsteht. Es heißt aber nicht, dass die Moleküle sich kreisförmig oder wie auch immer bewegen. Wie schon gesagt, die Moleküle sind relativ frei. Sie sind nicht frei wie im Gas, aber auch nicht festgebunden wie in Kristallen. Ich hatte gelesen und halte meine Darstellung richtig: die Wasser-Molekülen binden sich, die Bindung ist nicht fest. Es wird gleich abgebrochen um mit anderen Molekül eine Bindung eingehen, die ihrerseits auch nicht lange hält u. s. w.

Ach, mach dich einfach selbst schlau!

http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserwelle

http://de.wikipedia.org/wiki/Oberflächenwelle

http://de.wikipedia.org/wiki/Tsunami
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Bernhard Kletzenbauer schrieb in Beitrag Nr. 2137-44:
Tja, Henry, da sind selbst die Götter machtlos.
Zeitvergeudung...

Dann bin ich wohl in guter Gesellschaft1:Joker: Aber, wie der Kaiser schon sagte: Schaun wa ma!
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Henry am 15.04.2014 um 19:44 Uhr.
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Okotombrok (Moderator)
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Henry schrieb in Beitrag Nr. 2137-42:
... aber die Schwingung in Bewegungsrichtung (longitudinal) ist eine kreisförmige, die Moleküle bewegen sich an Ort und Stelle in einer kreisförmigen Bewegung, die Energie wird wie vom mir beschrieben weitergeleitet.

Hallo Henry,

Wasserwellen sind Transversalwellen. Schallwellen z.B. sind Longitudinalwellen, deine Links sind somit nicht relevant.
Bei Schallwellen bewegen sich die Luftmoleküle in Ausbreitungsrichtung vor und zurück, aber sicher nicht im Kreis.

Wieso sich bei Transversalwellen, z.B. Wasserwellen, Moleküle im Kreis bewegen (und das auch noch an Ort und Stelle) ist mir ebenso rätselhaft.
Sie bewegen sich auf und ab, bzw. senkrecht zur Ausbreitungsrichtung.

mfg okotombrok
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"Der Kopf ist rund, damit die Gedanken die Richtung wechseln können"
(Francis Picabia)
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Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2137-47:
Wieso sich bei Transversalwellen, z.B. Wasserwellen, Moleküle im Kreis bewegen (und das auch noch an Ort und Stelle) ist mir ebenso rätselhaft.
Sie bewegen sich auf und ab, bzw. senkrecht zur Ausbreitungsrichtung.
Hier sind einige Beispiele zur Erklärung:
http://www.herder-gymnasium-koeln.de/faecher/physik...
http://public.beuth-hochschule.de/~schramek/tiefwas...
http://www.hsge.de/mos/images/stories/wetter/wellen...
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Es gibt keine Urknall-Singularität.
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Beiträge: 1.503, Mitglied seit 17 Jahren
@Bernhard
Danke für Links. Sehr anschauliche Simulation.

Dennoch ist es eine idealisierte Simulation. Es ist ein Fehler zu denken, dass alle Moleküle sich nach dieser Art verhalten, gerade wenn es um Gas oder Flüssigkeit geht. Ich möchte mein Gedankenweg auf der Schallwelle im Gasmedium veranschaulichen. Idealisierte Darstellung: der Moleküle wie Billiardkugel stoßt durch gegebenes Impuls auf einem anderen Molekül und wird zurückgestoßen. Also wird hin und zurück geschwungen. In Wirklichkeit war der erste Molekül nicht in einem Ruhestadium. Er bewegt sich sowohl vektorial als dreht um einer Achse. Das gegebene Impuls addiert sich mit vorhandenem. Er wird nicht exakt in die gegebene Impulsrichtung bewegen, Er ändert eigene Bewegungsrichtung s. z. zugunsten der gegebenen Impulsrichtungt bzw. seine Bewegung wird in die vorgegebene Richtung gelenkt, nicht aber ihr exakt folgen. Dazu kommt auch Rotation, da Teils des gegebenen Impulses kann in Drehimpuls umwandeln. Die Molekülbewegungen innerhalb der Welle bleiben nach wie vor
chaotisch.

Denk z. B. an Akkretionsscheibe eines zu bildenden Sterns. Es gibt viel Ähnlichkeit mit einer Welle. Die Gasmoleküle bewegen sich in der Scheibe chaotisch, dennoch die Ganzheit ihres Chaoses ergibt eine Rotation; ein wohl geordnetes Phänomen. Mich persönlich fasziniert die Sache immer wieder.

Das Wasser ist etwas zwischen kristalinen und gas-Zustand. Daher verhalten sie sich nicht wie festgebundene Kristallmoleküle aber auch nicht so frei wie Gasmoleküle. Aber auch Kristallmoleküle haben die Freiheit innerhalb ihn zugewiesenen Raumes. Sie haben schon vorhanden Schwingung, so dass auch hier das gegebene Impuls wird nicht das Molekül auf die idealisierte Weise schwingen lassen wie man es simuliert.
Beitrag zuletzt bearbeitet von Irena am 17.04.2014 um 12:46 Uhr.
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Jede Schwingung entspricht mathematisch einer Sinus-Funktion.
Auch eine Kreisbewegung besteht aus 2 um 90° versetzten Sinusbewegungen, wovon die eine in X-Richtung, die andere in Y-Richtung verläuft.
Ich wüsste nicht, was daran chaotisch sein sollte.
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Wer jung ist, meint, er müsste die Welt retten :smiley8:
Der Erfahrene erkennt, dass er nicht alle Probleme lösen kann
:smiley3:
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Irena schrieb in Beitrag Nr. 2137-49:
@Bernhard
Danke für Links. Sehr anschauliche Simulation.

Dennoch ist es eine idealisierte Simulation. Es ist ein Fehler zu denken, dass alle Moleküle sich nach dieser Art verhalten, gerade wenn es um Gas oder Flüssigkeit geht. Ich möchte mein Gedankenweg auf der Schallwelle im Gasmedium veranschaulichen. Idealisierte Darstellung: der Moleküle wie Billiardkugel stoßt durch gegebenes Impuls auf einem anderen Molekül und wird zurückgestoßen. Also wird hin und zurück geschwungen. In Wirklichkeit war der erste Molekül nicht in einem Ruhestadium. Er bewegt sich sowohl vektorial als dreht um einer Achse. Das gegebene Impuls addiert sich mit vorhandenem. Er wird nicht exakt in die gegebene Impulsrichtung bewegen, Er ändert eigene Bewegungsrichtung s. z. zugunsten der gegebenen Impulsrichtungt bzw. seine Bewegung wird in die vorgegebene Richtung gelenkt, nicht aber ihr exakt folgen. Dazu kommt auch Rotation, da Teils des gegebenen Impulses kann in Drehimpuls umwandeln. Die Molekülbewegungen innerhalb der Welle bleiben nach wie vor
chaotisch.

Denk z. B. an Akkretionsscheibe eines zu bildenden Sterns. Es gibt viel Ähnlichkeit mit einer Welle. Die Gasmoleküle bewegen sich in der Scheibe chaotisch, dennoch die Ganzheit ihres Chaoses ergibt eine Rotation; ein wohl geordnetes Phänomen. Mich persönlich fasziniert die Sache immer wieder.

Das Wasser ist etwas zwischen kristalinen und gas-Zustand. Daher verhalten sie sich nicht wie festgebundene Kristallmoleküle aber auch nicht so frei wie Gasmoleküle. Aber auch Kristallmoleküle haben die Freiheit innerhalb ihn zugewiesenen Raumes. Sie haben schon vorhanden Schwingung, so dass auch hier das gegebene Impuls wird nicht das Molekül auf die idealisierte Weise schwingen lassen wie man es simuliert.

Irena,
du solltest Fakten nicht nach Gutdünken auslegen! Leg dich doch einfach mal ins Meer, und du wirst sehen, dass die Darstellung ganz klar KEINE Idealisierung ist, sondern profane Wirklichkeit. Keine Welle trägt dich fort, sondern sie schaukeln unter dir hinweg, sogar die Kreisbewegung ist zu spüren. Ein Tsunami hebt das Schiff, und die Seeleute müssen das noch nicht einmal mitbekommen. Die sich überstürzenden Wellen entwickeln sich erst wegen der entsprechenden Uferbedingungen.
Leider hab ich momentan wenig Zeit, die „Wassergeschichte“ ist nämlich enorm interessant und nicht mit drei Aggregatzuständen abzuhandeln. Wasserwellen sind – auch sie mal wieder – eine Folge von Emergenz, eine Folge von Ordnungsprinzipien, die sich aus der schieren Menge der beteiligten Moleküle ergeben, sie sind nicht aus dem Verhalten der einzelnen Teilchen zu erwarten oder gar zu erklären.

Natürlich ist Wasse im flüssigen Zustand nicht kristallin! Zwar binden die Moleküe nur sehr, sehr kurz, aber es ist schlicht so, dass zu jedem beliebigen Zeitpunkt ungeheuer viele Moleküle aneinander gebunden sind, daraus resultiert dieser Aggregatzustand.

Und was die Akkretionsscheibe angeht - Es ist die Gravitation, die die Teilchen auf ihre Bahn zwingt, das ist kein Ordungsprinzip, hier haben wir es nicht mit Emergenz zu tun.
Signatur:
Herr Oberlehrer

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