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Wie lange dauert eine Explosion?

28 Beiträge, Schlüsselwörter: Kraft, Explosion, Expansion, Dunkle Energie, Beschleunigung, Univerum

Wie lange dauert eine Explosion?

11.11.2019 um 23:07
Da ist etwas, was mich schon längere Zeit beschäftigt.

Wie lange dauert eine Explosion?
Ich versuche mal meine Frage etwas präziser auszudrücken:

Bei eine Explosion wird Materie in alle Richtungen beschleunigt. Dabei bezieht sich die Frage auf die Dauer der Beschleunigung. Diese Dauer vollzieht sich in der Regel im Bereich von wenigen Millisekunden. Aber trotzdem kann Mann selbst mit Highspeed-Aufnahmen die Beschleunigung erkennen. Die Objekte werden schneller, sie beschleunigen...

Ab einem gewissen Zeitpunkt lässt dann diese Kraft nach, und die Fragmente erfahren keine Beschleunigung mehr und werden infolge dessen langsamer. Es muss also einen Faktor geben, der bestimmt, wie lange diese Kraft anhält.

Meine Frage zielt darauf ab, dass sich unser Univerium womöglich noch immer im Big Bang befindet und die Kraft noch immer nicht nachgelassen hat. Das was wir als dunkle Energie nachweisen/vermuten und noch keine Erklärung bzw. Indizien dafür haben, könnte doch auch die noch immer anhaltende Kraft des Big Bang sein, die noch immer dafür sorgt, dass sich unser Univerum „expandiert“

Oder gibt es gesicherte Beweise dafür, dass dem nicht so ist?


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Wie lange dauert eine Explosion?

11.11.2019 um 23:21
@C
Ich rate mal in den blauen Dunst hinein dass man eine Explosion im irdischen Sinne nicht mit dem Urknall vergleichen kann.

Was die Vermutung angeht, warum, wie und ob das Universum sich und immer noch ausdehnt, da gibt es wohl nen geteilten Konsens sozusagen.


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Wie lange dauert eine Explosion?

12.11.2019 um 00:51
C schrieb:Ab einem gewissen Zeitpunkt lässt dann diese Kraft nach, und die Fragmente erfahren keine Beschleunigung mehr und werden infolge dessen langsamer. Es muss also einen Faktor geben, der bestimmt, wie lange diese Kraft anhält.
Auf der Erde ja aber im Weltall sollten die Fragmente ihre Endgeschwindigkeit beibehalten solange kein Störeinfluss besteht. Auf der Erde sorgt die Atmosphäre für widerstand, somit werden die Fragmente langsam ausgebremst. Im Weltall würde eine Pistolenkugel auch unendlich lange in ihrer maximal Beschleunigung weiterfliegen solange sie nicht aufgehalten wird.
C schrieb:Meine Frage zielt darauf ab, dass sich unser Univerium womöglich noch immer im Big Bang befindet und die Kraft noch immer nicht nachgelassen hat. Das was wir als dunkle Energie nachweisen/vermuten und noch keine Erklärung bzw. Indizien dafür haben, könnte doch auch die noch immer anhaltende Kraft des Big Bang sein, die noch immer dafür sorgt, dass sich unser Univerum „expandiert“Oder gibt es gesicherte Beweise dafür, dass dem nicht so ist?
Das Problem ist hierbei die Gravitation. Eigentlich sollte die Schwerkraft der Materie das Universum wieder zum Kollabieren bringen. Soweit ich das mal irgendwo aufgeschnappt habe kam die Dunkle Materie erst später ins Spiel, also das Universum hat sich nicht gleichmäßig ausgedehnt sondern wurde erst wieder langsamer nach der "Explosion" um dann später wieder von der Dunklen Materie beschleunigt zu werden.

Falls das nicht stimmt korrigiert mich bitte, wie gesagt hatte ich nur so in Erinnerung weiß nicht ob das wirklich stimmt.


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12.11.2019 um 11:06
Zur Eingangsfrage. Das hängt von der Detonationsgeschwindigkeit des verwendeten Sprengstoffes ab. Zum Beispiel bei C4 sind das 8400 meter pro Sekunde. Der Sprengsatz würde also mit 8400 meter pro Sekunde verpuffen und Energie in Form einer Stosswelle und Wärme (und etwas mehr) aufbauen. Mit der Ausbreitung verteilt sich jedoch die Energie auf eine immer größere Oberfläche der Schockfront, bis die Welle in eine normale Schallwelle übergeht, die sich nur noch mit Schallgeschwindigkeit ausbreitet.
Alle Partikel würden aus dem Mittelpunkt der Explosion in alle Richtungen beschleunigen. (Ja, dass ist schneller als der Schall, daher der Knall). Danach kommt sofort der Luftwiderstand/Gravitation/Kugelförmige Ausdehnung der Schockwelle zum tragen, der die Beschleunigung abbremst, umlenkt (Parabel) und die Gesamtenergie auf eine grössere Fläche verteilt.

Zur Urknall Frage, verwechsele hier bitte nicht eine Explosion innerhalb von Raum und Zeit (Normale Detonation) mit einer Explosion (doofes Wort dazu, besser ist Expansion) von Raum und Zeit.
Der Urknall (sofern es stimmt) ist also keine Explosion von Partikeln die sich in einem Raum und der Zeit ausdehnen, sondern der Urknall selbst dehnt den Raum und die Zeit mit sich selbst erst aus und erschafft somit überhaupt erst Raum und Zeit.

Um mal ein ungefähres Mass der gedanklichen Urknall Explosion zu einer normalen Explosion zu schaffen, hier ein Gedankenspiel.
Der Urknall hatte in einem Bruch/Bruch/Bruch/Bruchteil einer Sekunde (genauer in einem Zeitraum zwischen 10-35 und 10-32 Sekunden, also 0,(es folgen 32 bis 35 Nullen)1 Sekunde eine Ausdehnung um den Faktor 1030 bis 1050.
Stellen wir uns aus Spass also einen Luftballon (Achtung, der Ballon hat eine superdupermödergigantische elastische Gummihülle), in dem sich nun Sprengstoff befindet. Der Luftballon ist vor der Zündung mit so viel Sprengstoff gefüllt, dass die Gesamtoberfläche des Luftballons 1cm2 (ein Quadratzentimeter - also etwa Erbsengross) ist. Nun zünden wir den Sprengstoff.
Innerhalb von 0,(es folgen 32 Nullen)1 bis 0,(es folgen 35 Nullen)1 Sekunden hat sich die Gesamtoberfläche des Ballons auf 1(es folgen 30 Nullen)m2 (Quadratzentimeter) bis 1(es folgen 50 Nullen)m2 (Quadratzentimeter) aufgebläht.
Oder um mal von Quadratzentimeter zu Quadratkilometer zu kommen (10.000 cm2 = 1 m2, 1.000.000 m2 = 1 km2) also immer noch beachtliche 1(es folgen 20 Nullen) km2!
Ich muss es einfach schreiben 1.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 cm2 oder auch 1 Quintillionen cm2
Was ein riesiger Ballon!

Aus Spass darfst du gerne mal Berechnen wie gross der Ballon ist, wenn die Zeit (T) hier eine volle Sekunde ist anstatt 0,(es folgen 30 Nullen)1 Sekunden.


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12.11.2019 um 11:14
@Mafiatom
Warum berechnest du ein dreidimensionales Gebilde in Quadratzentimeter?

Zum Thema Urknall gibt es übrigens auch ein Paar Videos von Lesch, in denen er diverse auftretenden Phänomene gut erklärt.


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12.11.2019 um 11:20
Zyklotrop schrieb:Warum berechnest du ein dreidimensionales Gebilde in Quadratzentimeter?
Weil er sich auf die Oberfläche und nicht das Volumen bezieht.


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12.11.2019 um 11:22
simie schrieb:Weil er sich auf die Oberfläche und nicht das Volumen bezieht.
Wie hängt bei einer dreidimensionalen Ausdehnung die Oberfläche mit dem Inhalt zusammen?
Gibt es da eine Formel?


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12.11.2019 um 11:24
Zyklotrop schrieb:Warum berechnest du ein dreidimensionales Gebilde in Quadratzentimeter?
Weil eine Oberfläche nun mal eine Fläche ist und man eine Fläche nun mal in 2 beschreibt.
Zur Vorstellung der Grössenveränderung ist es meines Erachtens anschaulicher von einem 1cm Kantenlänge Papierschnipsel auf ein Papierbogen mit einer Kantenlänge von 10.000.000.000 km zu kommen.
Dahingegen steht das Volumen in 3. Gerne darfst du oberes Beispiel in Volumen berechen.
Zyklotrop schrieb:Wie hängt bei einer dreidimensionalen Ausdehnung die Oberfläche mit dem Inhalt zusammen?
Gibt es da eine Formel?
Bestimmt. Such sie einfach, wenn es dich Interessiert und teile sie uns bitte mit.


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12.11.2019 um 11:43
Mafiatom schrieb:Dahingegen steht das Volumen in 3. Gerne darfst du oberes Beispiel in Volumen berechen.
Einen sich aufblähenden
Mafiatom schrieb:Luftballon
in Quadratzentimeter zu berechnen hätte wahrscheinlich in einer Matheklausur damit geendet, dass du für die Aufgabe 0 Punkte bekommen hättest.
Warum sollte man hier davon abweichen?
Mafiatom schrieb:Bestimmt. Such sie einfach, wenn es dich Interessiert und teile sie uns bitte mit.
Es wäre deine Aufgabe gewesen. Ich bin doch nicht dafür da hinter dir sauber zu machen.


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12.11.2019 um 11:59
@Zyklotrop Berechnet also die Oberfläche eines sich aufblähenden Ballons in Volumen ;-)
Huldiges händegeklapper und augenverdrehendes Abwenden vor deinem grandiosen (geschwurbel) Beiträgen.


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12.11.2019 um 12:22
C schrieb:und die Fragmente erfahren keine Beschleunigung mehr und werden infolge dessen langsamer.
Etwas was nicht beschleunigt wird, kann auch nicht langsamer werden. Jede Geschwindigkeitsänderung geht mit einer Beschleunigung oder einem Wechsel des Bezugssystems einher!


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12.11.2019 um 12:26
Mafiatom schrieb:Berechnet also die Oberfläche eines sich aufblähenden Ballons in Volumen ;-)
Das gleich in mehrerer Hinsicht derart peinlich, dass ich mir lange überlegt habe ob ich nicht den Mantel des Schweigens drüber decken und dich im Glauben lassen soll mal einen Treffer gelandet zu haben.
Aber am Ende glaubt das noch einer.
Mafiatom schrieb:Alle Partikel würden aus dem Mittelpunkt der Explosion in alle Richtungen beschleunigen.
Wir gehen also von einer annähernd kugelförmigen Ausbreitung aus.
Wie schaffst du es die Oberfläche einer Kugel, falls du die überhaupt berechnen wolltest, denn bisher siehts bestenfalls so aus als hättest du weder Ahnung wie man das Volumen, noch Ahnung wie man die Oberfläche berechnest, ohne die Zahl Pi?
Steht dir da bei dir irgendwo zwischen den Zeilen?
Im Subtext?
Huldiges händegeklapper und augenverdrehendes Abwenden vor deinem grandiosen (geschwurbel) Beiträgen.
Am besten beim nächsten Mal zuerst die Hose öffnen. So stehst du jetzt relativ bep...t da.


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12.11.2019 um 12:55
Stellt die Privatfehden ein und bleibt sachlich beim Thema!


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12.11.2019 um 13:29
@Zyklotrop Der erste Part (Explosion) ist durch einen Absatz klar getrennt.
Der 3te Part ist das Gedankenspiel als Beispiel für eine Ausdehnung in einer bestimmten Zeit. Eine Ausdehnung kann 1 Dimensional, 2 Dimensional oder 3 Dimensional oder oder oder sein.
Es spielt für das Gedankenexperiment keinerlei Rolle ob es eine Ausdehnung einer Strecke, einer Flächen oder eines Volumens ist.
Es sollte die Zeitspanne und die Grössenordnung visualisiert werden. Dazu habe ich die Oberfläche eines Ballons genommen. Ebenso hätte ich eine Strecke nehmen können, oder das Volumen einer Zwergenfigur, oder die Oberfläche einer Banane. Aber ich denke für das Gedankenexperiment ist der gewählte Ballon im Sinne einer Explosion besser als Bananen oder Zwergenfiguren.



Ich denke auch, dass dieses Thema erledigt ist, dem Themenersteller wurde geantwortet.
Sollte dieser weitere Fragen haben, wird er sich melden.

Hier das gleiche in 3 Dimensionen.
Mafiatom schrieb:Um mal ein ungefähres Mass der gedanklichen Urknall Explosion zu einer normalen Explosion zu schaffen, hier ein Gedankenspiel.
Der Urknall hatte in einem Bruch/Bruch/Bruch/Bruchteil einer Sekunde (genauer in einem Zeitraum zwischen 10-35 und 10-32 Sekunden, also 0,(es folgen 32 bis 35 Nullen)1 Sekunde eine Ausdehnung um den Faktor 1030 bis 1050.
Stellen wir uns aus Spass also einen Luftballon (Achtung, der Ballon hat eine superdupermödergigantische elastische Gummihülle), in dem sich nun Sprengstoff befindet. Der Luftballon ist vor der Zündung mit so viel Sprengstoff gefüllt, dass das Volumen des Luftballons 1cm3 (ein Kubikzentimeter - also etwa ein Kugel mit einem Durchmesser von 1,241 cm) ist. Nun zünden wir den Sprengstoff.
Innerhalb von 0,(es folgen 32 Nullen)1 bis 0,(es folgen 35 Nullen)1 Sekunden hat sich das Gesamtvolumen des Ballons auf 1(es folgen 30 Nullen)cm3 (Kubikzentimeter) bis 1(es folgen 50 Nullen)cm3 (Kubikzentimeter) aufgebläht.
Oder um mal von Kubikzentimeter zu Kubikkilometer zu kommen (1.000.000 cm3 = 1 m3, 1.000.000.000 m3 = 1 km3) also immer noch beachtliche 1 Billiarde km3 bis 100 Quintilliarden km3!
Was kann man sich besser Vorstellen, eine quadratische Fläche mit x Kilometern Kantenlänge oder ein Volumen in x km3?


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12.11.2019 um 14:14
@C
C schrieb:Es muss also einen Faktor geben, der bestimmt, wie lange diese Kraft anhält.
Gibt es, wir nennen ihn Gravitation.


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12.11.2019 um 17:50
off-peak schrieb:C schrieb:
Es muss also einen Faktor geben, der bestimmt, wie lange diese Kraft anhält.

Gibt es, wir nennen ihn Gravitation.
Ich denke mal nicht, dass der TE die Gravitation meint, auch wenn diese je nach Vektor der Flugbahn einen gewissen Einfluss auf die Fragmente haben kann.

Der entscheidende Faktor ist die Energie, in der Regel die chemische Energie des Sprengstoffes, welche bei einer Explosion in Wärme umgewandelt wird, die dann zu einem Druckanstieg führt und Materie beschleunigt. Weiterhin wird wohl der zeitliche Reaktionsverlauf noch eine Rolle spielen, also ob die gesamte Energie mit einmal verpufft, oder ob durch Folge- bzw. Kettenreaktionen die Explosion "am Leben" gehalten wird.

Bei Kernwaffen wird eine um Größenordnungen höhere Energiemenge freigesetzt, daher haben wir es hier auch mit einer viel höheren Hitze- und Druckentwicklung zu tun. Dabei wird Materie nicht nur stärker, sondern auch länger beschleunigt.

Einen festen Faktor gibt es daher nicht, er variiert in Abhängigkeit der Energiemenge und der Art der Freisetzung. (m.M.n.). Zudem gibt es weitere Kräfte (Gravitation, Reibung, etc.), welche die Bewegung der Fragmente mit beeinflussen können, sowohl konstruktiv, wie auch destruktiv.


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12.11.2019 um 18:05
@Peter0167
@off-peak
@Mafiatom
@Zyklotrop

Aber wir sind uns doch einig darüber dass die von Euch beschriebene und erklärte Explosion i.S. von freigesetzter chemischer Energie, absolut nicht mit dem Urknall bzw der Expansion des Raumes zu vergleichen ist, oder?

Denn das war ja das was der TE eigentlich zur Diskussion stellt, die bisherigen Erkenntnissen nach anhaltende Expansion des Raumes.


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12.11.2019 um 18:08
@skagerak

Ich meine, er meint, eine Explosion hier auf Erden.


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12.11.2019 um 18:09
off-peak schrieb:Ich meine, er meint, eine Explosion hier auf Erden
Ja, aber über diese zielt ja seine eigentliche Frage ab:
C schrieb:
Meine Frage zielt darauf ab, dass sich unser Univerium womöglich noch immer im Big Bang befindet und die Kraft noch immer nicht nachgelassen hat. Das was wir als dunkle Energie nachweisen/vermuten und noch keine Erklärung bzw. Indizien dafür haben, könnte doch auch die noch immer anhaltende Kraft des Big Bang sein, die noch immer dafür sorgt, dass sich unser Univerum „expandiert“


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12.11.2019 um 18:30
skagerak schrieb:absolut nicht mit dem Urknall bzw der Expansion des Raumes zu vergleichen ist, oder?
Ich denke, er beschreibt da zunächst zwei völlig unterschiedliche Dinge, und das wird ihm auch klar sein. Das Eine ist eine Explosion im Raum, das Andere ist die Expansion des Raumes selbst.

Und was sollte dagegen sprechen, diese Dinge miteinander zu vergleichen? Ein Vergleich ist immer zulässig, entscheidend ist, zu welchem Ergebnis dieser Vergleich führt. Und in diesem Fall wird es wohl schwierig werden, Gemeinsamkeiten zu finden :D

Im Übrigen vergleichen wir pausenlos Dinge miteinander, ob sie nun was miteinander zu tun haben oder nicht. Wenn man einen Apfel betrachtet, kann man ihn mit einer Birne vergleichen, oder auch mit einem Fussball. Die Birne ist schon nahe dran, der Fussball eher nicht, aber immer noch näher als eine Boing 747. Man kann auch einen 50 Euroschein mit einem 10- oder 100 Euroschein vergleichen, oder gleich mit der Menge an Waren die man dafür erhält. Vergleiche sind absolut sinnvoll, da sie zu einem besseren Verständnis beitragen.


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