Søren in Norwegen

Es steht ja schon alles im Titel, deswegen an der Stelle nur das Beweisfoto:

Das ist im Hiroshima Peace Memorial Park und ich fand’s kurios, insb. weil der Grasbewuchs unter dem Baum eher spaerlich war (ich wuerde vermuten wegen den vielen Besuchern die dort langlatschen).

Es gibt dort (was nicht unweit des „Ground Zero“ der Atomexplosion ist) Baeume, die vøllig verbrannt waren nach dem Inferno, Selbiges aber ueberlebten und im Jahr darauf wieder bluehten (kurzer BBC Beitrag dazu). Diese Baeume werden seitdem natuerlich sehr in Ehren gehalten.

Ich bin mir aber unsicher ob der Baum im Bild dazu gehørt. Ebenso weisz ich nicht, ob der Grasbewuchs normal ist, oder nur daher kommt, dass man gerade derartig spezielle Baeume (sollter der im Bild denn ein solcher sein) im Prinzip ungestørt wachsen laeszt (und deswegen Gras Zeit hat sich dort anzusiedeln).

Wieauchimmer, fuer mich Nordeuropaer war’s was Besonderes und deshalb hielt ich es fest.

Datum: Sommer 2022 (bin gerade zu faul den genauen Tag rauszusuchen), Zeit: frueher Nachmittag, Ort: Trinity College, Cambridge.

Auch wenn ich Newton und seiner Arbeitsweise (NICHT seinen Ergebnissen in den Naturwissenschaften) eher kritisch gegenueber stehe: fetzt wa!

Ach so … zur Sicherheit sei es gesagt: es ist der kleine Baum hinter mir, nicht der dicke Grosze dessen Krone sich links ins Bild streckt.

OKOK … ich gebe zu, dass das nicht das Original im herkømmlichen Sinne ist. ABER genetisch ist es vom Original nicht zu unterscheiden, denn es handelt sich dabei um einen Klon … cool wa!

Ebenso fetzig ist, dass eins der kleinen Fenster da hinten zu dem Raum gehørt, in dem Newton lebte waehrend er in Cambridge studierte.

.oO(Wie so oft: zu einer vermeintlich abgeschlossenen Miniserie kann man (fast) immer noch was hinzufuegen. )

Ich war mit der eigentlichen (Test)Messkampagne nicht so richtig zufrieden:

[d]ie Messungen in der Kueche waren durchaus spannend, weil es viel zu entdecken und erklaeren gab. Warum ich das Ganze aber eigentlich machte [Feinstaub durch Verkehr] dann letztlich nicht.

Im selben Beitrag schreibe ich auch, dass …

[…] [a]b ca. halb acht steigt [die Feinstaubdichte] […] bis ca. 10 Uhr [an] […] und dann [zappeln] die Werte um einen gewissen Plateauwert […]. Mhmmmmm … das kønnten dann Rentner sein, die es sich nach dem Aufstehen schonmal gemuetlich warm in der Stube machen.

Weil dann nicht wirklich weiter was passiert bis die Leute von der Arbeit nach Hause kommen und die Holzøfen anschmeiszen, war ich eben eher enttaeuscht, weil da ja vermeintlich kein Verkehrsfeinstaub drin ist.

Mittlerweile denke ich aber, dass ich das falsch interpretiert habe. Hier nochmal der Graf:

Was ich zunaechst als „Ommas fangen an die Stube zu heizen“ interpretierte, faellt eigtl. auch mit dem Morgenverkehr zusammen. Die produzieren aber deutlich weniger Feinstaub als erwartet.
Weil’s kalt ist, verklumpt der Feinstaub nicht mit dem Wasser in der Luft (weil’s keins gibt, weil’s so kalt ist) und wird somit nicht „ausgewaschen“ (vulgo: faellt als dreckiger „Mikroschnee“ zu Boden). Der schwebt da also nur so rum, kaum beeinflusst von der Gravitation.
Nach 10 Uhr werden es zwar weniger Auos als zur Stoszzeit am Morgen, es sind aber immer noch genuegend um das was morgens produziert wurde immer fein aufzuwirbeln und in der Luft zu halten. Und auch wenn es im Schnitt weniger sind, so faren doch noch eine ganze Menge Autos, die natuerlich noch mehr Feinstab produzieren.

Ich habe den Eindruck, dass bei uns der meiste Feinstaub durch die Reifen auf der Strasze verursacht wird. Spikes an den Reifen die den Asphalt viel mehr belasten. Auszerdem VIELE Salzkristalle die von den schweren Autos immer feiner zerrieben werden. Und nicht zu vergessen der Rollsplitt, der zwar eigtl. nur auf den Gehwegen liegen sollte, aber genuegend davon schafft es auf die Strasze und sorgt fuer Extrabelastung und noch mehr Abrieb.

Wenn Schneematch liegt (oder auch nur bei feuchter Fahrbahn) ist das alles nicht so schlimm, dann vermischt sich das sofort und bleibt am Boden liegen. Deswegen schlagen die Feinstaubkurven auch kaum aus, sobald die Temperatur ueber Null liegt: die Strasze ist feucht genug um all den „Abrieb“ aufzunehmen und somit geht das gar nicht erst in die Luft. Bei trockener Kaelte hingegen funktioniert dieser „Reinigungsmechanismus“ nicht mehr und der Staub wird dann aufgewirbelt und verteilt sich prima ueber weite Strecken und rein in meine Lunge … *seufz*.

Oder anders: mglw. habe ich ja doch das gemessen, was ich messen wollte … es war halt nur deutlich weniger spektakulaer als ich gehofft (und erwartet) habe.

Dieses Weblog macht ’ne kurze Pause, denn wenn dieser Beitrag erscheint bin ich gerade in der Luft und auf dem Weg nach Helsinki um dort einen andere groszen Metallvogel zu benutzen, der mich ans andere Ende der Welt bringt.
Das letzte Mal machte dieses Weblog vor langer Zeit (und aus weit schwerwiegenderen Gruenden) eine Pause. Dieses Mal liegt’s einfach daran, weil ich trotz deutlicher reduzierter Beitragsanzahl es nur gerade so schaffe, jede Woche einen Artikel zu haben. Eine Pause von vier Wochen hilft da ungemein.

Wieauchimmer, ich møchte die Pause mit etwas Besonderem fuellen und deswegen kann es nur etwas sein, was in Verbindung mit einem der Highlights meines Lebens im letzten Jahr steht; naemlich diesem Buch:

Und wie der Titel des Beitrags bereits vermuten laeszt, geht es mir um die Periheldrehung des Merkur. … … … Das sollte ich vielleicht etwas naeher erlaeutern, deswegen der Reihe nach.

Zunaech denke man sich, dass es NUR den Merkur und die Sonne gibt. Das wohlbekannte erste Keplersche Gesetz besagt dann, dass sich der Merkur in einer perfekten Ellipse um die Sonne bewegt. Das Perihel ist dabei der Punkt an dem der Merkur den geringsten Abstand zur Sonne hat. Bei nur 2-Kørpern ist dieser Punkt IMMER an der gleichen Position. Ihr, meine lieben Leserinnen und Leser ahnt sicher, worauf wir hier zusteuern, denn …

… es ist nun so, dass es in unserem Sonnensystem noch andere Planeten gibt. Einige davon sind ganz schøn schwer und alle zusammen støren die Bahn des Merkur. Das fuehrt zu einer leichten Verschiebung der Position des Perihels des Merkurs im Laufe eines Jahres. Ich habe das Prinzip hier mal vøllig uebertrieben skizziert:

Das sind natuerlich idealisierte Momentaufnahmen und die Skizze ist auf die folgende Art und Weise zu interpretieren. Zur ersten Beobachtung schauen wir uns den Merkur an wenn er den geringsten Abstand zur Sonne hat und die graue gestrichelte Kurve beschreibt den mathematisch idealisierten Orbit des Merkur zu diesem Zeitpunkt. Im Laufe des Jahres nach der ersten Beobachtung geht die gestrichelte graue Kurve kontinuierlich in die durchgezogene graue Kurve ueber. Nach einem Jahr befindet sich der Merkur wieder in seinem Perihel und wir machen wieder eine Momentaufnahme. Die durchgezogene graue Kurve entspricht dann dem mathematisch idealisierten Orbit des Merkur zu genau diesem Zeitpunkt. Im Laufe des naechsten Jahres geht der Orbit dann in die schwarze durchgezogene Kurve ueber und den Rest schreibe ich jetzt nicht nochmal.
Der Punkt ist: aufgrund von Størungen des Orbits dreht sich die Position des Perihels um die Sonne. Im Grunde gar nicht so schwer zu verstehen.

Nun ist es so, dass ich den Eindruck habe, dass die Periheldrehung des Merkur als DER (erste!) Triumphmoment von Einsteins Gravitationstheorie ueber Newton angesehen und gelehrt wird. Und das auf eine Art und Weise, dass ich bis vor Kurzem dachte, dass Newton das ueberhaupt nicht beschreiben kann. Und das ist beinahe komplett falsch, denn ich erwaehnte ja bereits oben den Einfluss anderer Planeten und dieser Einfluss kann sehr wohl mittels Newtonscher Mechanik beschrieben werden.

Ein weiterer Størfaktor auf den Orbit des Merkur ist der Fakt, dass die Sonne keine perfekte Kugel ist. Die dreht sich naemlich um sich selber und ist deswegen abgeflacht. Das fuehrt dazu, dass das Gravitations“feld“ (genauer: das Gravitations_potential_) der Sonne (gravitative) Multipolmomente hat. In der Physik ist das was ganz normales (und es ist eigtl. immer Ausgangspunkt voll fetziger Phaenomene) und das kann auch ganz „klassisch“ mittels Newton beschrieben werden.

Ich gebe zu, da haette ich von alleine drauf kommen kønenn, aber wenn das beim „Triumph Einsteins“ ueberhaupt nie erwaehnt wird, dann sei mir hoffentlich verziehen, dass das immer an mir vorbeigegangen ist.
Denn es stimmt AUCH, dass es einen NICHT-klassischen Einfluss auf den Merkurorbit gibt, der nur durch Einstein erklaert werden kann. ABER: der ist WINZIG! Und ich dachte immer, dass der (relativ) grosz ist.

Der Einsteinsche Anteil an der Periheldrehung ist so klein, dass Newton davon ueberhaupt nix wissen konnte. Die Diskrepanz wurde gerade mal 20 Jahre vor Einsteins Geburt entdeckt, weil erst dann die Messinstrumente gut genug waren. Und das ist der erste Punkt, warum es mich ein bisschen anpiept, dass das als „Triumph“ dargestellt wird … mal davon abgesehen, dass es mich ohnehin anpiept, dass in den Medien vermittelt wird, dass Wissenschaft mittels „Triumphen“ funktioniert; dem ist mitnichten so, auch wenn es von auszen und mit (oft groszem) zeitlichen Abstand so aussieht … aber ich schwoff ab, denn eigtl. wollte ich sagen, dass es echt arschig waere, wenn ein Gewinner der Olympiade zu jemandem im Publikum geht und mit seiner Medaille angibt, obwohl Letzterer ja gar nicht am Wettkampf teilgenommen hat.
Aber so kommt mir das in diesem Fall vor. Obwohl Newton ueberhaupt nichts von der Diskrepanz wissen konnte (da die Messinstrumente zu seinen Lebzeiten noch gar nicht gut genug waren), hab ich das Gefuehl dass das in den meisten Buechern (und heutzutage auch anderen Medien) so dargestellt wird, das Einsteins Gravitationstheorie ja was Besseres ist, weil die das eben „richtig macht“.
In diese Effekthascherei verfaellt mein dickes schwarzes Buch zum Glueck nicht, denn das ist ein wissenschaftliches Buch und dort wird das von Anfang an im korrekten Zusammenhang dargestellt.

Und nun zum zweiten Punkt warum mich das „Triumphgehabe“ so anpiept. Den hatte ich schon erwaehnt, denn es geht um die Winzigkeit des Effekts. Es ist UNGLAUBLICH frech (finde ich), dass „Periheldrehung! Einstein! Hurra!“ zelebriert wird, ohne zu erwaehnen, dass es eigtl. „Periheldrehung! NEWTON! HURRA HURRA HURRA HURRA!“ heiszen muesste. Aber am besten zeige ich dazu die Tabelle in Box 40.3 „Perihelion Shifts: Experimental Results“ (S. 1112f) aus meinem dicken schwarzen Buch (von Interesse ist hier nur der „Quantity“-Teil):

Wait! What? Die Periheldrehung ist zu (fast) 90 % NUR ein Beobachtereffekt (Punkt (b), „general precession“) und ueberhaupt nicht real wenn man von weit weg auf unser Sonnensystem schaut! … AARGHGHG!!! Noch so eine eigentlich urst krass wichtige Sache (fast 90 % des gemessenen Effekts!) die KOMPLETT unerwaehnt bleibt!

Und vom Rest sind UEBER 92 % komplett mittels Newton erklaerbar! Einsteins Beitrag ist also geringer als 1 %!

Es geht mir nicht in den Kopf, dass Einsteins „Beitrag“ zur Periheldrehung so massiv „ueberhøht“ werden muss! Einsteins Gravitationstheorie ist ein Triumph (mit Absicht benutzt) der Wissenschaft an sich (so wie Newtons Mechanik oder Darwins Evolutionstheorie) und zwar einfach deswegen, weil sie das Universum noch besser erklaert ohne auf Hokuspokus zurueckgreifen zu muessen!

Ja klar! Die interessanten, von Newton abweichenden, Effekte liegen im (sehr) Kleinen … aber das macht die deswegen doch nicht weniger spannend! Und auszerdem gibt’s da noch eine Vielzahl anderer Effekte die klassisch ueberhaupt nicht auftreten kønnen … die aber nur dann zu sehen sind, wenn man EXTREM genaue Messinstrumente hat … auch dann, wenn sie am Ort der Entstehung ungeheuerlich grosz sind (bspw. Gravitationswellen).

Najut … genug aufgeregt, denn eigentlich hatte ich mich urst gefreut, als ich obige Tabelle das erste Mal las. Ich fuehlte førmlich, wie sich mein „Tellerrand“ etwas erweiterte … *freu* … was der Grund ist, warum ich da unbedingt drueber schreiben wollte.

Und damit, meine lieben Leser und Leserinnen, entlasse ich euch (und mich) in den wohlverdienten Sommer.

Ach doch, eine Sache noch: die Position des Perihels ALLER Planeten aendert sich im Laufe eines Orbits und wir kønnen das heutzutage sogar messen. Aber nur beim Merkur „lohnt“ es sich drueber zu reden.
Und dann noch eine andere Sache: die Størung des Orbits des Merkur durch das gravitative Quadrupolmoment der Sonne betraegt gerade mal 0.6 Promille (!) von dem was Einstein ausmacht … ist zwar klassisch, aber trotzdem winzig … ich find gravitative Multipolmomente nur so fetzig (denn nur die kønnen Gravitationswellen machen … wenn sie mindestens Quadrupole sind … anders als bei elektromagnetischen Wellen, kønnen Graviationswellen NICHT durch gravitative Dipole erzeugt werden), dass ich das unbedingt erwaehnen wollte.

Der Hikari (Shinkansen) dahin faehrt 20:36 Uhr in Kyoto ab:

Das Ziel ist zwar Tokyo, aber ein Zug mit der Nummer 666 wird auf dem Weg sicherlich die Tore zur Hølle durchfahren.

Tihihi … fetzt, wa!

Ich lasse das mal gelten, denn um das (westliche) Schwarzeis anlecken zu kønnen, muss ich ja auch davor stehen:

Ist nun auch schon wieder etwas laenger her (die Zeit rast!). Und eigtl. ist das auch nicht der Geschmack der eigentlichen Gletscherzunge die ich mit meiner eigenen Zunge teste, sondern nur ein dicker Brocken, der kurz bevor ich kam vom groszen Ganzen abgefallen ist … ich stuetze mich also wieder mal auf die Transitivitaet.

Ja ich weisz, es ist schon laenger her. Ich war aber mit anderen Sachen beschaeftigt und durch die (stark) verminderte Anzahl an Beitraegen pro Monat ergab sich bisher einfach keine Gelegenheit endlich mal die Feinstaubmessungen fertig zu machen.

Rein technisch bastelte ich zunaechst noch rum, damit der Mikrokontroller die Ergebnisse auf eine externe SD-Karte speichert. Auszerdem fand ich auch noch heraus, wie ich (Teil)Ergebnisse mittels Radiouebertragung auslesen kann. Ersteres funktionierte prima, Letzteres war zwar voll spannend, aber hab ich aus anderen Gruenden nie wirklich benutzt.
All das (Sensor, Mikrokontroller, periphaerer Kram) verpackte ich in ein U-førmiges Regenrinnenstueck, machte ueber die Enden so ’ne Art sehr grobmaschigen Stoff drueber (damit mir da nix reinkrabbelt und ’n Kurzschluss verursacht) und haengte das Ganze drauszen auf. Es war der 14. Januar 2021, ein Donnerstag.

Und am 23. Januar holte ich alles wieder rein. Urspruenglich sollte das nur ein Testlauf sein … aber aufgrund der Verkettung von Umstaenden kam ich nie dazu nochmal wirklich was Laengeres zu machen. Zum Einen lag es daran, dass der Zaehler fuer die Uhr des Mikroprozessors „ueberlaeuft“. Und dann arbeitet der nicht mehr richtig. Ich haette das einfach nur alle zwei Wochen oder so resetten muessen, und ich hatte auch schon ueberlegt wie das gemacht werden kønnte … aber die Testergebnisse fanden zu einer interessanten Zeit statt (es war kalt und alle heizten wie verrueckt) und die waren trotzdem nicht wirklich spannend.

Dennoch, hier sind sie nun:

Aha! Das wackelt ja ganz schøn. Man sieht schnell, dass an kalten Tagen (Temperaturen unter dem Gefrierpunkt) die Feinstaubbelastung deutlich grøszer ist, als an warmen Tagen. Das war zu erwarten, denn dann waermen die Leute hier ihre Wohnungen mittels Holzøfen auf (zum Glueck keine Kohle!) um Strom zu sparen.

Die abgeschnittenen Spitzen scheinen einem Muster zu folgen (immer so gegen 21 Uhr oder halb 2 Uhr rum). Ich kriege das nicht richtig zugeordnet. Die wahrscheinlichste Erklaerung ist, dass das wieder vom Duschen kommt, denn der Sensor hing nur ca. einen Meter vom Badfenster entfernt und das ist beim Duschen immer auf. Aber ich kriege das nicht mehr nachvollzogen und das kønnte auch nur ein „Schluckauf“ sein, denn um die Zeit rum ist die Partikeldichte ohnehin hoch und vielleicht hat sich da was festgesetzt. Das wuerde ich aus dem Abhandensein solcher Spitzen an warmen Tagen schlieszen. Andererseits erklaert das nicht eine der høchsten Spitzen morgens 10 Uhr und es ist auch komisch, dass das immer zur ungefaehr gleichen Zeit passiert.
Ich erzaehle das so (relativ) detailliert, denn hieran sieht man, warum ich nicht so richtig zufrieden bin. Das-grosze-Drauszen ist ein offenes System ueber das ich nicht nur keine Kontrolle habe, sondern bei dem ich noch nicht mal weisz, was da passiert. Deswegen kann ich die Beobachtungen nicht zuordnen und das ist unbefriedigend … und dadurch wie gesagt der Hauptgrund, warum ich das nach dem Testlauf nie weiterverfolgt habe.

Eine systematische Sache sieht man allerdings an kalten Tagen. Ich zoome mal bei einem Tag rein:

In der Nacht ist die Partikeldichte gering — die Øfen sind aus. Ab ca. halb acht steigt sie langsam bis ca. 18 Uhr an. Bzw. kønnte man insb. auch die schwarze Kurve so interpretieren, dass der Anstieg schon bis ca. 10 Uhr fertig ist und dann die Werte um einen gewissen Plateauwert zappeln. Mhmmmmm … das kønnten dann Rentner sein, die es sich nach dem Aufstehen schonmal gemuetlich warm in der Stube machen.
Ab ca. 18 Uhr dann springt die Partikeldichte auf einen ca. 2 bis 5 Mal høheren Wert. Nun sind auch alle anderen Leute zu Hause und das Abendbrot ist gekocht und gegessen und beim gemuetlichen Entspannen vor dem Fernseher wollen auch diese Menschen es schøn warm haben. Der ca. 2 bis 5 Mal høhere Wert ergibt in dem Bild durchaus Sinn. Ich wuerde einen solchen Wert auch ganz grob abschaetzen als das Verhaeltniss aus den Leuten die tagsueber nicht zu Hause sind, und solchen die es sind (warum auch immer).
Ab ca. 21 Uhr fangen die Leute an kein Holz mehr nachzulegen. Die Feinstaubdichte geht runter und gegen 23 Uhr sind die meisten Øfen wieder aus.
Die kleine Spitze bei ca. 1 Uhr war vermutlich tatsaechlich ich, beim heiszen duschen.

Aber das zappelt alles so doll hin und her. Ich hatte gehofft, dass ich damit die Feinstaubbelastung durch Autos messen kønnte (vor allem Dieselautos und Abrieb der Strasze wg. Spikes an den Reifen). Kann ich aber nicht, bzw. scheint das im Dreck der Holzøfen unter zu gehen.

Mehr seh ich hier nicht und somit war’s das dann mit dem ganzen Thema. Die Messungen in der Kueche waren durchaus spannend, weil es viel zu entdecken und erklaeren gab. Warum ich das Ganze aber eigentlich machte dann letztlich nicht. Andererseits gebe ich zu, dass sich auch hier „der Weg ist das Ziel“ einstellte. Das ganze Knobeln an der Hard- und Software hat mir mal wieder viel mehr gegeben als die Messergebnisse am Ende.

Hurra! Damit ist das endlich abgeschlossen!

Richtig so!

Das gehørt sich naemlich nicht, in øffentlichen Toiletten das Klopapier zu klauen!

Wenn ich mich richtig erinnere (kann gerade nicht nachschauen), dann habe ich das im Besucherzentrum zum Hiroshima Peace Memorial Park, gleich nebem dem Hiroshima Peace Memorial, entdeckt.

In den Schriftzeichen darunter ist es uebrigens kein Verbrechen mehr, sondern nur noch unhöflich / unanständig / unverschämt / ungezogen … oder wieuachimmer man das englische „rude“ uebersetzen mag.

Mhmmm … es faellt mir schwer diesen Beitrag anzufangen, denn ich wollte urspruenglich schreiben: „Es ist ja weithin bekannt, dass sich die Ausdehnung des Universums beschleunigt“. Andererseits befuerchte ich, dass das _nicht_ weithin bekannt ist. Deswegen ein kurzer Crashkurs in Kosmologie (der dann nahtlos das integriert, worauf ich eigentlich hinaus will). Fuer Details verweise ich auf dieses Buch …

… was ihr, meine lieben Leserinnen und Leser, euch gerne bei mir ausborgen kønnt, wenn es das nicht in eurer lokalen Bibliothek gibt … aber nicht alle auf einmal, ich habe naemlich nur ein Exemplar.

(Seeeeee … eeeeee … eeeeee … ehr) Vereinfachend gesagt ziehen sich Dinge die eine Masse haben gegenseitig an. Daraus folgt das Problem, dass das Universum in sich zusammenfallen sollte. Etwas genauer: es sollten sich NICHT nur die Galaxien aufeinander zubewegen, sondern das Universum worin die sich befinden (also die Raumzeit) an sich!
Im Gegensatz zu ganz oben denke ich, dass es tatsaechlich weithin bekannt ist, dass das Universum sich ausdehnt. Dem war aber mitnichten so, als Albert Einstein in den 10’er Jahren des 20. Jahrhunderts seine wunderschøne Gravitationstheorie der Welt praesentierte. Vielmehr herrschte damals der Konsens, dass das Universum statisch ist. Also schon immer so war wie es ist und immer so sein wird, ohne Anfang und ohne Ende.

Die Leute damals waren nicht doof, die wussten es nur nicht besser, weil die Beobachtungsinstrumente (vulgo: Teleskope und Spektrometer) nicht gut genug waren um genau genug weit entfernte Sterne zu beobachten.
Das „Dumme“ war damals nun leider, dass aus Einsteins Gleichungen „heraus faellt“, dass das Universum NICHT statisch ist, sich also entweder im Zustand der Expansion befindet oder am Schrumpfen ist.
Tja … und was macht man wenn eine echt gute Theorie, die andere Sachen erklaert die vorher nicht erklaerbar waren, im Widerspruch zur wahrgenommenen Welt steht? Ganz genau! Es ist in der Wissenschaft vøllig ueblich die entsprechenden Gleichungen so wenig wie møglich zu modifizieren, um sie den Beobachtungen anzupassen. Das ist ganz im Sinne von Thomas Kuhn; es kommt erst dann zum Paradigmenwechsel (und somit zu ganz neuen, anderen Gleichungen), wenn es nicht mehr haltbar ist besagte Gleichungen weiter zu modifizieren, weil die Realitaet zu sehr davon abweicht. Aber Letzteres ist natuerlich nur durch neue, und genauere Messungen møglich (siehe oben).

Die kleinste Modifizierung die Einstein an seiner Gravitationstheorie vornehmen konnte war das Hinzufuegen eines konstanten Terms — die kosmologische Konstante. Diese Konstante hat eine, der gravitativen Anziehung entgegenwirkende, Abstoszung zur Folge. Aber NUR auf groszen, kosmologischen Skalen, also nicht bei Entfernungen die kleiner oder gleich den Abstaenden in Galaxienhaufen sind.
Eine Konstante ist mathematisch tatsaechlich die geringstmøgliche Modifizierung eine jeden Gleichung und es ist prima, dass es nichts Kompliziertes bedurfte, um das (damals) beobachtete statische Universum zu „retten“.

Dann stand Edwin Hubble aber ein neues supertolles Teleskop zur Verfuegung. Dank der experimentellen Gewandtheit seines Assistenten Milton Humason, konnte das Auseinanderstreben der Galaxien(haufen) entdeckt und 1929 im Artikel mit dem passenden, wenn auch sperrigen, Titel „A Relation Between Distance and the Radial Velocity Among Extra-Galactic Nebulae“ in Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 15 (3), pp. 168–173, verkuendet werden (durchaus interessant zu lesen wenn man sich dafuer interessiert, aber doch eher … mhmmmm … ich sag jetzt mal: trocken).

Kurzer Einschub #1: Milton Humason wird zu Unrecht meist nicht mitgenannt wenn es um die Entdeckung der Expansion des Universums geht. Das ist eine riesige Sauerei! Klar, Hubble ist fuer die theoretische Interpretation der Daten verantwortlich, aber die Messungen dafuer mussten _extrem_ praezise sein und das ueber mehrere Naechte. Ohne die technische Expertise Humason’s haette Hubble niemals die nøtigen Daten bekommen, um diese Entdeckung ueberhaupt zu machen!
Kurzer Einschub #2: Beide haetten einen Nobelpreis dafuer verdient, im Falle von Hubble waren sich die Physiker zu dem Zeitpunkt sogar einig darueber. Aber Astronomie war damals noch nicht als Teil der Physik anerkannt und deswegen wurde Hubble (oder Humason) nie zum Mittag mit dem schwedischen Kønig eingeladen.

In der Geschichte der Wissenschaft gibt es selten derart (und sogar beinahe im Wortsinne) weltanschauungsumwerfende Messergebnisse die so schnell akzeptiert wurden wie die zur Expansion des Universums. Meistens dauert das mindestens ein paar Jahre bis auch die letzten Zweifel ausgeraeumt sind. Das soll so sein und ist ein eingebauter Mechanismus in der Wissenschaft; gerade im Falle von Messergebnissen die dem bisher Anerkannten Verstaendniss der Realitaet widersprechen.
Aber bzgl. der Expansion des Universums „lag es wohl schon laenger in der Luft“ (sicherlich nicht zuletzt durch Einsteins Theorie), weswegen dann der Wert der kosmologischen Konstante auf Null gesetzt wurde (ich vermute mit groszer Erleichterung). Und hier kommt jetzt ins Spiel, dass Einstein eben diese Konstante als „die grøszte Eselei“ seines Lebens bezeichnet hat. Leider konnte ich zu dem Zitat die Originalquelle nicht finden.

Meiner Meinung nach wird diese Aussage aber von den allermeisten Menschen falsch interpretiert (und bis vor Kurzem gehørte ich dazu). Denn wenn man sich nicht weiter damit auseinandergesetzt hat, ist es wohl nur natuerlich diesen Ausspruch darauf zu beziehen, dass die kosmologische Konstante den urspruenglichen Einsteinschen Gleichungen hinzugefuegt wurde. Aber ich schrieb ja oben, dass das ein ganz normaler und von der Wissenschaft akzeptierter (in dem Sinne also richtiger) Vorgang ist.
Nach der Lektuere des oben gezeigten Buchs bin ich aber der Meinung, dass Einstein das nicht auf die Erweiterung der Gleichungen an sich bezogen hat. Vielmehr denke ich, dass er damit meinte, dass er nicht seinem wissenschaftlichen Gespuer vertraute, also gerade NICHT der Mathematik und den daraus zu ziehenden Folgen (einem expandierenden Universum) folgte, sondern sich dem herrschenden Konsens „unterwarf“, obwohl die Hinweise in eine andere Richtung zeigten. Und ja, DAS ist (zurecht) als eine „Eselei“ zu sehen, wenn es um Giganten wie Einstein geht. Das gilt natuerlich i.A. (!) mitnichten fuer normale Leute wie mich, denn da ist die Gefahr viel zu grosz, dass ich etwas Wichtiges uebersehen, oder eine logische Schlussfolgerung falsch gezogen habe und dann auf ’ne dumme Verschwørungstheorie hereinfalle oder auch einfach nur Nonsens von mir gebe … ich bin halt kein (geistiger) Gigant.

Hinzu kommt, dass Einstein die kosmologische Konstante auch aesthetisch als haesslich (in den nach ihm benannten Gleichungen) empfand.

Der Narrativ weitab der eigentlichen Gravitationsforschung war dann im Wesentlichen, dass es keine kosmologische Konstante gibt. Deren Wert wurde also im „populaerwissenschaftlichen Bereich“ nicht nur auf Null gesetzt, sondern die Existenz wurde abgesprochen.
Aber wie gesagt, in die mathematische Struktur passt die ganz natuerlich hinein. Und das gilt selbst dann, wenn es dem aesthetischen Empfinden Einsteins widersprochen hat. Mathematik muss im Zusammenhang mit der Physik interpretiert werden und das øffnet dann den Møglichkeitsraum fuer Aesthetik (siehe bspw. Ockhams Rasiermesser).
Die Gravitationsforscherinnen und -forscher haben die kosmologische Konstante in ihren Betrachtungen also immer „mitgeschleift“ und bei der Interpretation der Gleichungen deren Wert auf Null gesetzt … oder auch nicht! Und das habe ich erst durch die Lektuere des dicken Buches gelernt, dass in der Forschung die kosmologische Konstante im Wesentlichen nie verschwunden ist.

Deswegen war es dann fuer die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen gar keine all zu grosze Ueberraschung, als Ende der 90’er Jahre des 20. Jahrhunderts Messungen ergaben, dass sich das Universum nicht nur ausdehnt, sondern dass sich die Ausdehnung mit der Zeit sogar beschleunigt! Ganz im Gegensatz zu mir, der ich davon komplett „ueberfahren“ wurde.

Lange Rede kurzer Sinn: Einsteins Gravitationstheorie ist immer noch richtig und die „Eselei“ bezog sich (vom Aesthetischen abgesehen) nicht wirklich auf die kosmologische Konstante an sich.

Fein wa! Und nicht nur weil mir das ’n Grund gab das dicke Buch noch mal zu zeigen :) .

… von mir, fuer mich … zum 44. Geburtstag … auch wenn ich es mir bereits drei Wochen vorher selbst schenkte (im Erwachsenenalter nennt man das auch ganz profan „kaufen“):

Ihr meine lieben Leserinnen und Leser habt das was ich in diesem Beitrag schreibe sicherlich schon gehørt, denn ich liege damit allen in den Ohren die den Fehler begehen und mich davon erzaehlen lassen und ich erzaehle immer das Gleiche. Aber ich schreib das hier mehr fuer mich auf … wobei das ja nix Neues ist … ich schreib ja alles hier fuer mich.

Zunaechst einmal ist das mglw. das schwerste Buch das ich habe. So schwer, dass es den Raum kruemmt … *badum tss!* … andererseits macht das ja sowieso alles was irgend eine Form von Energie hat … ob mit oder ohne Ruhemasse.
Als die zierliche Buchladenkassenperson es aus dem „bestellte Buecher“-Regal wuchtete meinte sie, dass sich die Belegschaft ueber die fast drei kg die dieses Buch wiegt unterhalten haben als es angeliefert wurde. Ich konnte mich nicht zurueckhalten und machte den naheliegenden Witz, dass das bei einem Buch ueber die SCHWERkraft ja passend ist … *Grillengeraeusche* … ein Witz der auch auf norwegisch funktioniert. Aber die englische Sprache ist arm dran, denn dort hat die Gravitation zwar alles mit Schwerkraft und auch mit Schwere zu tun aber nichts mit den Wørtern die fuer Letzteres stehen … ist halt alles relativ … *tumbleweed* … … … so genug der Vaterwitze.

Von vorne sieht man nicht wo die viele Masse herkommt. Deswegen ein Bild von der Seite, mit einer Banane zum Vergleich:

Solange ich mich erinnern kann, dass ich denken kann, wollte ich die Einsteins Gravitationstheorie verstehen. Das war dann auch einer der Hauptgruende warum ich Physik studierte. Und die Ursache dafuer lag irgendwie (mal wieder) bei Captain Picard; bzw. allgemeiner drueckt das ’ne eigene Kategorie auf diesem Weblog aus … mit dem erklaerenden Geburtstagsbeitrag dazu. Und wenn man in der unmittelbaren Naehe von Neutronensternen, schwarzen Løchern und supermassiven Sternen ueberleben will, sollte man besser verstehen, was die mit dem Medium in dem man (und die) sich bewegen (diese ominøse Raumzeit) machen. Und auf die Frage warum man sich ueberhaupt in die Naehe von den Dingern wuerde bewegen wollen kann ich nur antworten: natuerlich um mal in die rein zu beiszen … macht ja sonst keiner.

Wieauchimmer, ich wollte mir die Allgemeine Relativitaetstheorie also schon sehr lange zu Gemuete fuehren, denn zu meiner Ueberraschung hatten wir dazu keinen Kurs waehrend des Studiums. Ich belegte damals zwar einen Kurs zur Kosmologie, aber der war, trotz eines ganz tollen Professors, nicht so doll … es fehlten einfach die Grundlagen und die sind … massiv (siehe oben) … okok … das soll nun wirklich der letzte Vaterwitz gewesen sein.
Waehrend des Studiums hatte ich dann andere, mitnichten nur mit der Physik oder dem Studium zusammenhaengende, Sachen zu tun. Aber waehrend dieser Zeit las ich mir auch ein Buch zur LASERtheorie durch (noch so eine Sache die mich brennend interessiert(e)) … ein erstes Zeichen des Erreichens des eigentlichen Studienziels … auch wenn ich zu dem Zeitpunkt noch mittendrin … und beim Lesen des LASERtheoriebuches auch in Paris … war … Letzteres halte ich in freudiger Erinnerung und das ist der Hauptgrund warum ich dieses Buch nicht ausruempeln kann, auch wenn ich es sicher nicht aus Spasz an der Freude nochmal lesen werde … aber ich schwoff ab (auch wenn ich darauf nochmal zurueckkommen werde).

Nach dem Studium (und dem ersten Doktor) fing ich an mir ein Buch zu den den mathematischen Grundlagen der Physik zu Gemuete zu fuehren … auch daran erinnere ich mich mit Freuden, war es doch mit vielen Aha-Momenten verbinden … aber das schloss ich nie ab, denn das Leben kam „dazwischen“ … oder vielmehr passierte einfach so. Kind, Auswandern, erster Jobb (und ich vøllig fehl am Platze), (nicht nur Ehe)Stress, Scheidung, Depression, mehrere Arbeitsplatzwechsel, neue tolle Hobbies (siehe bspw. hier, oder natuerlich auch auf Brettern schneebedeckte Huegel runtersausen), alte tolle Hobbies (Zocken!) mit denen ich mehr und mehr Zeit verbracht habe (und auch verbingen wollte und will) weil die so ’ne schøne Flucht aus dem Alltag erlauben und Erfolgsmomente bescheren (siehe hier … aber nicht nur sowas) … so wie das Leben halt ist.
Ueber die Jahre las ich hier und da … naja, eigentlich nur hier im Physik Journal … zwei, drei (oder lass es auch vier oder fuenf gewesen sein) Rezensionen zu Fach/Lehrbuechern ueber Einsteins beruehmte Theorie und dann bekam ich immer einen kleinen „Stich“, denn da war ja noch was offen und ich wollte schon gerne aber es fuehlte sich nicht so an, als ob ich kønnte.

… … … und pløtzlich war ich Mitte 40, und das Kind kommt (fast) ohne mich zurecht, und meine Arbeit ist cool, und mein Leben ist in vielen Punkten ganz anders als die Jahre davor (auf eine gute, wenn auch nicht erwartet, Weise) und fuehlt sich (wieder) voll gut an … so gut, dass ich zum ersten Mal seit 1 1/2 Jahrzehnten mich nicht nur fuehle als wuerde ich nicht von der Stelle kommen und nur versuchen irgendwie zurecht zu kommen, mit der Hoffnung, dass keiner durchschaut, dass ich mich nur irgendwie durchwurschtele …  sondern vielmehr ist ein wesentlicher Aspekt der Studienzeit ein wieder da: Ueberschussenergie (was sich zum Beispiel auf darin aeuszert, dass ich im Buero mittlerweile viel mehr stehe) … Fetzt wa!

Das alles war ein nicht all zu schneller Prozess, aber bei und vor allem nach der groszen Japanreise wurde ich mir dem mehr und mehr bewusst … und dann schlich sich die „offene Sache“ ab und an in meine Gedanken … aber nicht mehr mit einem kleinen „Stich“, sondern mehr in der Art „wenn ich nur wollte, dann kønnte ich das møglicherweise durchziehen“. Und ich wollte immer mehr … und dann gingen eines Tages meine Gedanken zurueck an das Buch zur LASERtheorie und ich erinnerte mich, dass ich das mglw. tatsaechlich schaffen kann … die Skepsis lag berechtigterweise daran, weil es definitiv nicht einfach ist, denn ansonsten haetten wir das ja schon zum Studium gehabt.
Und dann formte sich der konkrete Entschluss, dass ich mich mal informieren sollte was fuer Buecher es so gibt. Es dauerte noch ein paar Wochen, bevor ich mich ran setzte und die Rezensionen in (ueber) 20 Jahren Physik Journal durchforstete. Dort stiesz ich auf den oben abgebildeten „Schinken“. Ich dachte, dass das ja noch nicht bedeutet, dass ich das auch mache.
Ich las ein wenig mehr darueber und im Internet sind zwar sehr viele Menschen begeistert, aber einige beklagen sich darueber, dass es „alt“ ist. Na klar! Das ist 1973 das erste Mal erschienen und hat nie eine Ueberarbeitug erfahren. Aber es wird auch immer wieder hervorgehen, dass es so gut ist und die drei Autoren so weitsichtig in der Auswahl der Themen waren, dass dies dem Buch bis heute nicht wirklich schadet. Wobei natuerlich zu beachten ist, dass jemand der dazu forschen will sich die Entwicklungen auf dem Gebiet nach 1973 zu Gemuete fuehren sollte (und die waren zum Teil beachtlich!) … aber ich will ja nicht die allerneuesten Erkentnisse haben, damit ich auf dem Gebiet forschen kann. Vielmehr wollte ich die Grundlagen und fundamentalen Prinzipien und Ideen verstehen … und die haben sich nicht geaendert. Als ich dann in ein paar Kommentaren las, dass es ein „veralteter Lehrstil“ sei, wusste ich, dass es genau das richtige Buch fuer mich ist; ich bin schon zu Studienzeiten besser mit aelteren Buechern (und Lehrstilen) zurecht gekommen … und dann wusste ich, dass ich das Buch „nur“ noch beschaffen (und mich dann auch ransetzen) musste.

Nur wenige Tage spaeter juckten mir die Finger und kribbelte mir der Bauch vor Freude und ich hielt es nicht mehr aus. An diesem schønen Sommertag machte ich mich eher spontan als geplant auf zur Universitaetsbuchhandlung und bestellte tatsaechlich „Gravitation“ von Charles W. Misner, Kip S. Thorne und John Archibald Wheeler … die jahrzehntelange Idee war dabei sich ganz konkret zu „materialisieren“ (Witze zum „Beamen“ gehøren nicht hier her, denn das ist (Post)Quantenphysik, also am ganz anderen Ende des Universums mit dem sich die Gravitation beschaeftigt) … … … *froi*.

Gleich zu Anfang bekam ich mit, warum wir das nie im Studium hatten. Ach die meine Nase! Das ist wahrlich harter Tobakk! Man muss dafuer entweder superschlau sein (also nicht ich) um das waehrend des Studiums (wo man noch so viele andere Sachen hat) schon zu verstehen oder eben einen Doktorandenkurs zu dem Thema besuchen … was eigentlich auch wieder unter Ersteres faellt, denn dort selbstselektieren sich eigtl. auch nur die Superschlauen hin (ich bin nur zur einfachen Halbleiter(experimental)physik gegangen … wobei das natuerlich insb. fuer mich nicht minder fetzig war). Das Buch entspricht dann auch ganz konkret einem Kurs fuer Doktoranden … und noch (viel) mehr, denn Material fuer einen Doktorandenkurs macht nur ca. 1/3 des Buches aus und ist als „Track 1“ markiert … der Rest ist „Track 2“ und geht (weit) darueber hinaus.
Ich war mir vorher bewusst, dass das vermutlich meine heutigen zerebralen Faehigkeiten uebersteigt. Deswegen habe ich die Chance dieses Projekt abszuschlieszen anfangs auf ca. 20 % eingeschaetzt. Ich merke schon deutlich, wie sehr viel gedanklich schneller und mobiler ich mit ’ner 2 anstatt ’ner 4 als erste Zahl meines Alters war. Es fehlt natuerlich auch der Professor um Fragen zu stellen … hach … wie gern ich diese Møglichkeit des Fragens gerne haette, um Sachen besser zu verstehen … so wie im Studium … *seufz*.

Es ging dann (sehr) langsam voran und ich erkannte schnell, dass es ein laengeres Projekt wird, die ueber 1200 Seiten durchzuarbeiten … und das trotzdem ich mit dem Buch grosze Zeitraeume meines Tages verbringe und sogar mein geliebtes Zocken hinten anstelle … im Durchschnitt schaffe ich weniger als 10 Seiten pro Tag … aber eine Schnecke die jeden Tag ein kleines Stueckchen kriecht kommt auch voran.
Die ersten paar Wochen mochte ich die Erfolgschancen auch nicht (stark) erhøhen. Das lag nicht zuletzt daran, weil ich vieles eher „intuitiv“ als quantitav verstehe. Aber bei (fast) allen Formeln kann ich zumindest im Augenblick des „Bearbeitens“ verstehen wo die (mathematisch / konzeptionell) herkommen und was die bedeuten. Es ist aber so viel und so komplex (es werden vier Alfabete genutzt, weil die Symbole von dreien nicht ausreichen um all die verschiedenen Sachen und Ideen in kurze Zeichen zu packen!), dass ich Einzelheiten meist (aber nicht immer) schnell wieder vergesse. Bei Gebrauch gewisser Formeln muss ich dann nachschlagen und erinnere mich dann diffus dran, dass ich das ja beim ersten Auftreten durchgerechnet und verstanden habe und dass das schon stimmt und ich das jetzt auch einfach so verwenden kann, ohne dass ich das nochmal durchrechnen muss … aber das ist ja letztlich genau so wie beim Studium … … … *froi*

Zum Zeitpunkt des Schreibens sitze ich seit 12 Wochen an dem Buch und bin ungefaehr auf Seite 750 … also knapp 60 % durch … ich bin mal optimistisch und gebe mir eine 67 % Chance das Projekt komplett abzuschlieszen (70 % fuehlt sich zu hoch an, 65 % zu gering). Aber selbst wenn ich das Buch nicht komplett durchgearbeitet bekomme, weil es zu kompliziert wird, so ist das Projekt bereits erfoglreich. Mit den Grundlagen von Einsteins Gravitationstheorie bin ich naemlich durch und bei den Anwendungen angelangt … eben dem was in der Naehe von und in (nicht nur Neutronen)Sternen mit der Raumzeit und ueberhaupt dem Universum an sich passiert.

Fetzt wa! … Und das war dann jetzt doch anders (genug) als das was ich den Leuten erzaehl(t)e.