Kinder fragen - Raben antworten - Sammelthread

Beginnt der Weg zur Schule mit der Bemerkung: "Mama, ich hoffe es ist bald Frühling und es wird wärmer", endet er nach 15 Minuten mit diesem Fragenkatalog (das sind mehr Fragen als der Schulweg Minuten hat):

1. Was ist ein/der absolute/r Nullpunkt?
2. Gibt es eine Temperatur unter dem absoluten Nullpunkt (praktisch und theoretisch)?
3. Warum leiten manche Stoffe Wärme besser als andere?
4. Welche Temperatur herrscht in einem Vakuum?
5. Was passiert, wenn ich meine Hand in ein absolutes Vakuum halte?
6. Kann man durch ein absolutes Vakuum Strom leiten?
7. Gibt es auch sowas wie "keine Temperatur"?
8. Wenn ich die ganze Wärme im Universum mit der ganzen Kälte zusammentue, also alle Temperaturen nehme, bleibt das dann über dem absoluten Nullpunkt?
9. Und wenn ich alle Energie im Weltall in Wärme umwandele und dann alle Temperaturen zusammentue, bleibt das dann über dem absoluten Nullpunkt?
10. Geht Energie verloren oder bleibt die Energiemenge im Weltall immer gleich?
11. Wenn die Energie verloren geht, woher kam sie dann am Anfang und was wird dann aus ihr?
12. Ist Energie nicht eigentlich immer Bewegung (Lichtwellen bewegen sich, Bewegung ist Bewegung und Wärme ist Bewegung der Teilchen usw.)?
13. Wenn eine Lichtwelle sich nicht bewegt, dann ist da auch kein Licht, oder?
14. Ist es dann, wenn man die Zeit festhält, total dunkel?
15. Wenn Lichtwellen durch ein Vakuum kommen, ist es dann noch ein absolutes Vakuum?
16. Gibt es im Weltall leeren Raum, ist leerer Raum dasselbe wie Vakuum, und wenn es leeren Raum oder Vakuum im Weltall gibt, warum hat sich der Raum überhaupt leer ausgedehnt und nicht nur so weit, wie Materie da ist?

Dann waren wir an der Schule. Und ich schwöre, wie haben keinen Tee zum Frühstück geraucht.

Hast du alles brav beantworten können oder sind da jetzt noch Fragen offen?

Ich hab in dem Bereich nur populärwissenschaftliches Halbwissen. Wenn Du Dich also berufen fühlst, ja, bitte Antworten. Will sagen, ich meine, einen Teil beantwortet zu haben, aber ich war mir nicht sicher, ob es stimmt, und wir haben ausgemacht, dass ich mich schlaumache.

Oder anders: Aus den Fragen lässt sich erahnen, was ich habe beantworten können.

Edit: Also ich habe einfach mal mein ebenfalls Halbwissen dazu geschrieben.

Zitat von Fiawin

Beginnt der Weg zur Schule mit der Bemerkung: "Mama, ich hoffe es ist bald Frühling und es wird wärmer", endet er nach 15 Minuten mit diesem Fragenkatalog (das sind mehr Fragen als der Schulweg Minuten hat):

1. Was ist ein/der absolute/r Nullpunkt?
0 Kelvin. Umrechnung in Celsius weiß Google.

2. Gibt es eine Temperatur unter dem absoluten Nullpunkt (praktisch und theoretisch)?
Nein.

3. Warum leiten manche Stoffe Wärme besser als andere?
Wegen dem Wärmeleitungskoeffizienten.
Keine Ahnung.

4. Welche Temperatur herrscht in einem Vakuum?
Wenn ich raten müsste würde ich sagen: 0 Kelvin.

5. Was passiert, wenn ich meine Hand in ein absolutes Vakuum halte?
Wie kommst du da mit deiner Hand rein?
Wenn du deine Hand in Unterdruck hälst, wird sie sich aufplustern und bei starkem Unterdruck wird irgendwann vermutlich die Haut platzen.

6. Kann man durch ein absolutes Vakuum Strom leiten?
Ich glaube nicht.

7. Gibt es auch sowas wie "keine Temperatur"?
Materie hat immer auch eine Temperatur.

8. Wenn ich die ganze Wärme im Universum mit der ganzen Kälte zusammentue, also alle Temperaturen nehme, bleibt das dann über dem absoluten Nullpunkt?
Ja.

9. Und wenn ich alle Energie im Weltall in Wärme umwandele und dann alle Temperaturen zusammentue, bleibt das dann über dem absoluten Nullpunkt?
Äh, selbstverständlich.

10. Geht Energie verloren oder bleibt die Energiemenge im Weltall immer gleich?
Bleibt gleich.

11. Wenn die Energie verloren geht, woher kam sie dann am Anfang und was wird dann aus ihr?
-

12. Ist Energie nicht eigentlich immer Bewegung (Lichtwellen bewegen sich, Bewegung ist Bewegung und Wärme ist Bewegung der Teilchen usw.)?
Nein.

13. Wenn eine Lichtwelle sich nicht bewegt, dann ist da auch kein Licht, oder?
Die Frage kann man so nicht stellen. Es gibt keine sich-nicht-bewegende-Lichtwelle.

14. Ist es dann, wenn man die Zeit festhält, total dunkel?
Man kann die Zeit nicht festhalten.

15. Wenn Lichtwellen durch ein Vakuum kommen, ist es dann noch ein absolutes Vakuum?
Soweit ich weiß ja. Das ist aber Definitionssache.

16. Gibt es im Weltall leeren Raum, ist leerer Raum dasselbe wie Vakuum, und wenn es leeren Raum oder Vakuum im Weltall gibt, warum hat sich der Raum überhaupt leer ausgedehnt und nicht nur so weit, wie Materie da ist?
Leerer Raum ist meines Wissens das gleiche wie Vakuum. Der Weltraum besteht fast nur aus leerem Raum, die Materie ist die große Ausnahme.
Er hat sich so weit ausgedehnt, weil es Kräfte gab, die die Materie so weit auseinandergetrieben haben.

Dann waren wir an der Schule. Und ich schwöre, wie haben keinen Tee zum Frühstück geraucht.

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Sie soll Physik studieren. Und dafür jetzt vor allem im Mathe gut aufpassen, Mathe ist für ein Physikstudium viel wichtiger als das bisschen, was man im Physikunterricht in der Schule macht.

Ich werde ihr das sagen, und ich glaub, sie sollte unbedingt noch Philosophie dazu studieren.

Edit: Und natürlich vielen Dank für das Halbwissen. Vielleicht mag noch jemand die andere Hälfte dazutun.

Die Fragen 13 und 14 habe ich theoretisch-philosophisch beantwortet.

Super, danke.

Ich geb auch mal ein wenig Halbwissen dazu.

Zitat von Xenia

Edit: Also ich habe einfach mal mein ebenfalls Halbwissen dazu geschrieben.

Sie soll Physik studieren. Und dafür jetzt vor allem im Mathe gut aufpassen, Mathe ist für ein Physikstudium viel wichtiger als das bisschen, was man im Physikunterricht in der Schule macht.

Danke für Eure Antworten. Es gibt noch eine Nachfrage:

5. Was passiert, wenn ich meine Hand in ein absolutes Vakuum halte?
Wie kommst du da mit deiner Hand rein?
Wenn du deine Hand in Unterdruck hältst, wird sie sich aufplustern und
bei starkem Unterdruck wird irgendwann vermutlich die Haut platzen.

Und warum zerplatzen die Raumschiffe im Weltraum nicht oder die Satelliten?

Weil die nicht mit Flüssigkeit gefülle dünne Hüllen sind.

Gase dehnen sich bei niedrigerem Druck aus. Flüssigkeiten fangen bei niedrigerem Druck an zu sieden und werden dabei Gase.

Satelliten und Raketen sind Feststoffe. Sie werden stabil genug gebaut, dass sie die Druckunterschiede ausgleichen können zwischen den Gasen im inneren und dem Vakuum außen. Deswegen kann ihnen das Weltall nichts anhaben.

Ah, stimmt, das mit dem Sieden und den Gasen wusste ich nicht mehr, ich konnte nur erklären, dass Satelliten und so aus zu festem Material sind. Danke.

Aber ist die Haut nicht dick genug, um die Hand zu halten? Es gibt bei youtube so Filme mit Eiern im Vakuum. Die Platzen auch nur, wenn diese dünne Pelle unter der Schale mit entfernt wurde.

So, mich hat das jetzt interessiert und Google spuckt dazu folgendes aus :

Der Druckunterschied zwischen Erde und Vakuum beträgt ca. 1 bar, das ist der selbe Unterschied wie zwischen Erdoberfläche und 10 m unter Wasser. Das reicht nicht aus um den Körper zum platzen zu bringen. Mit der Hand würde also erstmal nichts schlimmes passieren. (Link: https://www.google.de/amp/s/st…client=ms-android-samsung - was passiert mit dem Körper im Weltraum)
Wenn dein Sohn allerdings nur die Hand ins Vakuum steckt würde quasi das passieren, was bei einem riesigen Knutschfleck passiert. Also die Handcerlebt einen massiven Unterdruck im Vergleich zum umliegenden Gewebe, ich denke sie würde (mit der Zeit) schon anschwellen und es würde sich Blut darin sammeln, da die Venen nicht darauf ausgelegt sind es gegen den Unterdruck wieder raus zu pumpen.

Wenn ihr euch an Fiawins Fragen abgearbeitet habt, ich, bzw. meine Tochter hätte da noch eine:

Woher weiß man eigentlich, wie alt die Welt ist?

Ach so, noch mal zu @Fiawins Temperatur im Vakuum. Ich denke es kommt darauf an wo das Vakuum ist... Im Weltall klar die 0 k, aber wird auf der Erde die Luft irgendwo rausgpumpt dann herrscht auch dort die Umgebungstemperatur, nur ist das Vakuum ein ziemlich guter Isolator, da dort keine Teilchen sind, die die Wärme übertragen. (Die Zwischenhändler von thermoskannen sind meines Wissens ja auch leer gepumpt, so dass die Temperatur gehalten wird)

Zitat von Aradiaa

Im Weltall klar die 0 k

(Es geht hier um Temperatur)
Ne, das stimmt so nicht.
Vereinfacht gesagt, hat Temperatur was mit Teilchenbewegungen zu tun. Je schneller die sich bewegen, umso größer die Temperatur. 0K würde bedeuten, dass sich die Teilchen nicht bewegen. Das ist unmöglich (warum erklärt die Quantenmechanik, Unschärferelation etc). Weniger bewegen als gar nicht können sich die Teilchen auch nicht, daher ist 0 K eine theoretische absolute Untergrenze.

Noch eine theoretische Überlegung: In einem absoluten Vakuum (auch ein rein theoretisches Konstrukt) gibt es keine Teilchen, also auch nichts, was sich irgendwie bewegt, also macht der Begriff Temperatur keinen Sinn.

Jetzt kann man nach dem Wletraum fragen. Je nachdem, wo man gerade ist, hat man mehr oder weniger ein Vakuum. Die Temperaturen sind auch ziemlich unterschiedlich. Dicht bei einem Stern ist es ziemlich heiß. Weit entfernt von so gut wie allem ziemlich kalt. Wenn man ein Stück Wltraum betrachtet, in dem quasi nix ist, hat man immer noch Strahlung. Man kann nun (in Ermangelung von Teilchen, die sich bewegen) diese Strahlung messen und der Energie dieser Strahlung eine Temperatur zuweisen. Dann kommt man so tiefstens auf -270°C. Im Labor kommt man mit unterschiedlichen abkühlverfahren glaube ich noch dichter an den Nullpunkt ran. Aber 0K geht nicht, nie.

Vakuum verhindert, dass Tempratur über Teilchenbewegungen ausgetauscht wird. Es gibt aber auch noch Strahlung (Wärmestrahlung zum Beispiel). Die kann "durch" Vakuum durch. Deswegen ist die Innenseite von Thermoskannen nicht nur mit ner Vakuumschicht von Außen getrennt sondern auch noch verspiegelt. Wärmestrahlung kann man nämlich reflektieren