Diverse Fragen über Wissenschaft und Physik

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Hi Leute

Ich würde gerne mal Fragen an euch stellen da ich glaube der eine oder andere ist schlau genug und kann sie mir beantworten

Es sind allerdings keine Frage die irgendwie mit bitcoin o.ä. zu tun hat

Ich bin sehr interessiert an Wissenschaft aber ich verstehe selbst einige grundlegende Dinge nicht wenn also jemand meinen Horizont erweitern kann und möchte dann gerne folgende Fragen beantworten

  1. Frage Atomphysik

Wenn zwei H Atome zu einem HE Atom verschmelzen verliert es Masse und sie strahlt ab → das HE Atom wiegt weniger und hat auch ein geringeres Volumen als beide H Atome zusammen richtig?

Wenn das so ist warum behauptet man dann das die Sonne am Ende ihres Lebenszyklus aufblähen wird zu einem „Roten Riesen“? Wo kommt dann die Masse her?

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Wenn sich die Sonne zu einem „Roten Riesen“ aufbläht, wird sie dadurch nicht schwerer, sondern sogar leichter.

Weil sie eben leichter wurde, hat sie somit auch weniger Anziehung durch ihre Schwerkraft und kann somit ihr eigenes Plasma nicht mehr halten.

Dadurch bläht sie sich auf.

Alles natürlich stark vereinfacht erklärt.

Denk doch nur mal an 1kg Blei und 1kg Federn. Beide Wiegen gleich viel, doch die Federn brauchen viel mehr Platz.

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Oh danke das ging ja schnell und es leuchtet auch sofort ein danke ich stand da echt ne ganze Weile auf dem Schlauch :+1:

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Dann würde ich gerne gleich mal die 2. Wahrscheinlich dähmliche Frage stellen

  1. Frage Physik

CO2 und der Treibhauseffekt
Der Effekt ist das CO2 Infrarot Stahlung reflektiert richtig?

Wenn ja warum hat das nicht eher einen kühlenden Effekt denn meines Wissens nach dürfte doch mehr dieser Strahlung aus dem Weltraum als von der Erdoberfläche kommen?

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https://www.youtube.com/watch?v=u2adyPZuRa8 Es gibt viele Vids die das gut erklären, falls nicht frag noch mal nach. Refkeltiert wird nie 100%, die Wärmetrahlung die ein CO2 trifft, kann in alle Richtungen „weitergleitet“ werden.

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Danke für die Antwort
Solche Videos hab ich natürlich auch schon gesehen aber sie erklären nicht meine Annahme das mehr Infrarot Strahlung von der Sonne kommt als von der Erdoberfläche

Denn wenn ich durch eine Infrarot Kamera sehe dann ist doch die Sonne am hellsten oder? Und deshalb stell ich mir die Frage

Also es müsste meiner Logik nach mehr Strahlung von der Erde weg reflektiert werden als zur Erde hin
Bin mir sicher ich liege falsch aber kann den Denkfehler gerade nicht erkennen

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von der Somme kommt das ganze Spektrum der Strahlung, nicht nur Infrarot. Vereinfacht gesagt erwärmt Licht jeder Art Gegenstände, diese Senden dann selbst Wärmestrahlung aus. Die gelangt natürlich auch wieder nach außen von der Erde weg. Insgesamt stellt sich dadurch ein Temperaturgleichgewicht ein. Ohne Treibhauseffekt würde diese unter 0 °C sein und wir könnten nicht auf der Erde leben. Durch eine höhere/zu hohe Konzentration von Treibhausgasen wird ein größerer Anteil wieder zurück zur Erde refklektiert. Dadurch stellt sich auch ein Gleichgewicht ein, aber mit höherer Termperatur.

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Kurze Ergänzung dazu: Der He-Kern wiegt weniger, allerdings verschmelzen dabei vier H-Kerne, nicht nur zwei. Bei diesem Wasserstoffbrennen gibt es verschiedene Prozesse bis zum Endprodukt.

Treibhausgase wie Wasserdampf, Kohlendioxid, Methan etc. sind für sichtbares Licht nahezu transparent, aber absorbieren stark im Infrarotbereich. Die absorbierte Energie strahlen sie nachher in alle Richtungen ab. Einen Teil also auch zurück zur Erdoberfläche.

Die Strahlungsenergie aus dem All kommt fast ausschließlich von der Sonne, mit einer hohen Strahlungsleistung im sichtbaren Bereich, und etwas geringerer Leistung im Infrarotbereich.

D.h. das sichtbare Licht der Sonne kann die Treibhausgase nahezu ungehindert passieren und den Erdboden erwärmen. (Andere Bestandteile von Erdboden und Atmosphäre reflektieren einen Teil des Sonnenlichts direkt).

Der erwärmte Erdboden strahlt seine Wärmestrahlung hauptsächlich im Infrarotbereich ab, wobei ein Teil dieser Leistung von den Treibhausgasen zurück zur Erdoberfläche abgestrahlt wird.

Der Großteil der Strahlungsleistung aus dem All kommt wie gesagt als Wärmestrahlung von der Sonne, also durch ihre hohe Oberflächentemperatur hauptsächlich im sichtbaren Spektrum.

Man verbindet Wärmestrahlung oft direkt mit Infrarotspektrum, da das bei üblichen Temperaturen auf der Erde so ist. Auf der Sonnenoberfläche mit ihren ca. 6000 K, liegt die Wärmestrahlung dann aber größtenteils im sichtbaren Spektrum.

Wichtig ist:

Da sich die Erde, oder auch andere Planeten nicht dauerhaft immer weiter erhitzen oder abkühlen, muss ein Strahlungsgleichgewicht zwischen der eingestrahlten Sonnenstrahlungsleistung und der von der Erde abgegebenen Strahlungsleistung herrschen.

Da man den Absolutbetrag der Sonnenleistung, der die Erde erhitzt, relativ gut abschätzen kann, kann man ausrechnen welche Temperatur die Erdoberfläche im Mittel haben muss, um die selbe Leistung abzustrahlen.

Diese Temperatur liegt bei ca. -18 Grad und kann aus dem Weltall gemessen werden. Bei dieser Messung sieht man allerdings die Temperatur der Oberfläche, welche wiederum der äußeren Atmosphäre entspricht.

An der Erdoberfläche hat man aber zusätzlich durch den Treibhauseffekt eine höhere mittlere Temperatur.

Der Wikipediaartikel dazu ist eigentlich recht gut geschrieben:

Treibhauseffekt – Wikipedia

P.S.: Ich kann auch nur erklären, wie der Treibhauseffekt an sich funktioniert.
Ob der Treibhauseffekt allerdings wirklich der dominante Effekt im Hinblick auf die Klimaerwärmung ist, da scheiden sich bekanntlich die Geister.

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Nein, die Wissenschaft ist sich da einig, nur der Stammtisch nicht.

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Ok also kommt weniger Infrarot Strahlung von der Sonne als auf der Erde entsteht
Bedeutet wenn ich nur Infrarot Strahlung wie sichtbares Licht wahrnehmen könnte dann wäre die Sonne dunkler als die Athmosphäre?

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Deuterium und tritium nehme ich an?
Danke auch das war mir nicht klar dass es 4 Atome sind aber leuchtet auch sofort ein

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Das ist „insgesamt betrachtet“ richtig (wird unten noch relativiert). Man vergleicht allerdings den nicht direkt von der Erde reflektierten Anteil der Sonneneinstrahlung mit der Wärmestrahlung der Erde.

Dieser Anteil liegt bei 70%. Insgesamt kommt also noch etwas mehr Strahlung von der Sonne. Allerdings behaupte ich mal aus dem Bauch heraus, dass auch die gesamte eintreffende Infrarotleistung geringer ist, als die von der Erde abgegebene.

Im Sterninneren hat man nicht nur hohe Temperaturen im Bereich von Millionen Kelvin, sondern auch einen enorm hohen Druck. Deshalb laufen dort Fusionsprozesse ab, die man auf der Erde nicht so einfach reproduzieren kann.

In den Fusionsreaktoren auf der Erde will man man mit Deuterium und Tritium arbeiten, da diese Kerne auch bei hoher Temperatur ohne hohen Druck fusionieren.

In Sternen sehen die Prozesse anders aus. Schau am besten mal in den oben verlinkten Wikipedia-Artikel zum Wasserstoffbrennen.

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Supercool wenn schlaue Leute einem sofort fragen beantworten können die ich in meinem Bekanntenkreis garnicht stellen brauche

Danke das war mir wirklich wichtig das zu verstehen

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Tja, dafür habe ich leider keine große Ahnung von Computer- und Netzwerk-Technologie, Servereinrichtung, Cyber Security etc… :roll_eyes:

Ich will z.B. seit Ewigkeiten eine Lightning-Node und einen Cardano Stakepool aufsetzen. Aber gerade bei letzterem habe ich Angst, dass ich mangels Erfahrung irgendwelche Sicherheitslücken offen lasse.

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Nein, die Sonne ist ein extrem starker Stahler im ganzen Spektralbereich (bis UV). Ohne Atmosphäre wäre aber wenn du nach oben guckst (bis auf Sonne) alles dunkel. Mit Atmosphäre entsprechend nicht.

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Du hast recht, man muss bei den beiden Aussagen differenzieren.

Die im zeitlichen Mittel auf der Erdoberfläche eintreffende Infrarotleistung der Sonne ist geringer, als die von der Erde abgegebene. Bei der Mittelung ist allerdings berücksichtigt, dass immer die Hälfte der Erdoberfläche im Schatten liegt.

Aber wenn ich von der Erde aus im Infrarotbereich in die Sonne schaue, ist diese natürlich heller als die Atmosphäre.

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Das würde ich so nicht glauben denn obwohl es sicherlich nicht @skyrmion s Fachgebiet ist so ist er trotzdem Physiker und kann es scheinbar nicht zweifelsfrei bestätigen
Das soll jetzt auf keinen en Fall eine Verschwörungsteorie sein und auch nicht als solche hier diskutiert werden aber die Wissenschaft hat viele Fachgebiete und viele Wissenschaftler können dazu garnicht genaue Aussagen treffen

Also zu behaupten die gesamte Wissenschaft ist sich einig über den Klimawandel wäre bisschen so als würde man sagen die gesamte kryptoszene ist sich einig das bitcoin das sicherste Netzwerk ist

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So ist es! Deswegen mache ich zu solchen Themen sowieso ungerne Aussagen. :slight_smile:

Mir ging es auch wie ich geschrieben habe nicht darum, den Treibhauseffekt in Frage zu stellen. Die frequenzabhängige Absorption bzw. Transparenz der Treibhausgase ist natürlich bekannt. Und die Modelle zum Treibhauseffekt passen zu der Beobachtung, dass sich auf Erde und auf anderen Himmelskörpern im Sonnensystem je nach Atmosphäre und Rotation bzgl. zur Sonne unterschiedliche Temperaturen einstellen.

Aber die Modellierung des Erdklimas ist im Vergleich so eine unfassbar komplexe Aufgabe, da es erstens sehr viele unterschiedliche beitragende Effekte gibt, und zweitens die Simulation aller relevanter Massen- und Wärme-Ströme selbst auf Supercomputern am Stand der Technik kratzt. Diese Komplexität wird ja auch vom IPCC selbst erwähnt.

Ohne ein Experte zu sein nehme ich deshalb an, dass man die Modelle für Rechnungen und Simulationen stark vereinfachen muss und zahlreiche Parameter an die bekannte Historie anpasst. Je mehr Fit-Parameter man hat, desto unsicherer sind aber Prognosen eines solchen Modells.

Ich denke mir allerdings immer folgendes:

Was bringt es mir, wenn ich noch ein paar Jahrzehnte warte um sicher zu wissen, dass der Mensch einen nicht mehr zu stoppenden Kilmawandel ausgelöst hat? Dann ist es zu spät und meine Kinder hätten keinen Ausweg mehr.

Bei den katastrophalen Auswirkungen, die das hätte, muss man also etwas gegen die potentiellen Ursachen tun. Selbst wenn man der Meinung ist nicht zu 100% sicher zu wissen, ob die Modelle stimmen.

Natürlich kann man noch entgegnen, dass der Einsatz und Aufwand für eine ausreichende CO2-Reduktion weltweit so groß ist, dass man ihn nicht aufgrund von unsicheren Vermutungen rechtfertigen kann (ähnlich wie bei den Corona-Maßnahmen). Der Punkt ist, dass diese Wahrscheinlichkeit eben nicht klein genug ist, da sich zumindest der Großteil der Wissenschaft bei ihrer Einschätzung einig ist.

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Plottwist, die Modelle untertreiben bisher und werden mit jeder neuen Erkenntnis überboten seit 60 Jahren…

Aber klar erstmal abwarten ob es wirklich so schlimm ist

Klassisch Wirtschaftsbubble…

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Wen meinst du damit, mich? Ich habe doch das Gegenteil geschrieben.

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