Raumcon
Astronomie => Technik & Wissenschaft: Astronomie => Thema gestartet von: Crash(Guest) am 04. November 2005, 11:55:28
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Frage zu [Urknall, Dunkle Energie, Expansion...]:
Ihr kennt sicher alle das Beispiel mit dem Luftballon. Halb aufblasen, Galaxien draufmalen und weiter aufblasen. Nimmt man das Beispiel ganz genau, werden auch die aufgemalten Punkte grösser. Soll ich das in die Vorstellung miteinbeziehen? Oder will das Beispiel eigentlich nur den Raum zwischen den Objekten vergrössert darstellen. Dehnt sich der Raum um mich herum, oder dehne ich mich mit?
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Moin Crash,
Wissenschaftler haben schon seit längerem herausgefunden, dass Atome nicht auf die Expansion reagieren wegen der elektromagnetischen Grundlage. Das Sonnensystem, die Galaxien und das Universum denen sich aus, wenn die Kräfte, die sie zusammenhalten über dem kritischen Wert liegen.
Deshalb dehnst Du dich auch nicht aus, es sei denn, dass Du jeden Tag eine große Menge Pommes verdrückst, aber dann kommt es nur zur partiellen Ausdehnung, nämlich nur die Deines Bauches.
Jerry
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Moin Crash,
im Nachsatz zu meiner Beantwortung noch ein Tip, sieh mal
http://de.wikipedia.org/wiki/Grundkr%C3%A4fte_der_Physik
Jerry
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Ganz aktuell gibt es auch eine wissenschaftliche Untersuchung dazu von Richard Price (University of Texas).
http://www.wissenschaft.de/sixcms/detail.php?id=257893
GG
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Hallo,
mir fällt grad eine andere Frage zum Thema Expansion ein: Wie sieht es mit der Zeit aus?
Die Zeit ist so wie unsere mindestens drei Raumdimensionen den meisten Theorien nach mit dem Urknall entstanden. Der Raum dehnt sich aus, warum aber sollte die Zeit sich nicht auch ausdehnen können? Der Begriff "Ausdehnung" mag vielleicht nicht passen, es stößt auch an den Rand meiner Vorstellungskraft mir vorzustellen, dass die Zeit sich irgendwie dehnen könnte.
Aber sie fällt ebenfalls unter den Begriff "Dimension" also frage ich mich, ob sich die Zeidimension nicht auch ausdehnt.
Aber falls es so ist, wie könnte man es beweisen?
Gruß
Tobias
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Wie der Name "Relativitaetstheorie" schon andeutet, kommt es sehr darauf in welchem System man sich befindet und was man relativ zu diesem System misst. Obwohl eine Sekunde auch schon nach dem Urknall eine Sekunde lang war, erscheint ein Zeitintervall, das wir in grossen Entfernungen (d.h. nah dem Urknall) beobachten, gestreckt. Wenn man sich zum Beispiel die Lichtkurve einer Gamma-Strahlungsexplosion in grosser Entfernung (bei grosser Rotverschiebung) anschaut, dann erscheint diese in unserem System laenger, und zwar ist
(beobachtetes Zeitinterval) = (z+1) (ursprungs-Zeitinterval)
Die Rotverschiebung z kann man z.B. aus der Verschiebung von Linien im Spektrum ermitteln.
Also, eine Sekunde ist immer noch eine Sekunde - aber relativ zu uns kann ein Zeitinterval variieren, abhaengig von der relativen Geschwindigkeit.
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Der Begriff Zeitdilatation, aus der Speziellen Relativitätstheorie, heißt ja im lateinischen Ursprung auch Zeitausweitung/ausdehnung, auch wenn das natürlich nicht 1:1 übertragen kann und es vielleicht auch nicht das ist was Tobias damit meint.
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Dieses Zeitinterval von dem du sprichst Volker, wird doch an Strahlung gemessen. Da sich diese Strahlung durch einen sich vergrößernden Raum bewegt, ist es klar, dass auch die Zeit gestreckt erscheint, was aber in Wirklichkeit nur dadurch zustande kommt, dass der Raum in welchem sich die Strahlung bewegt sich ausbreitet.
Oder habe ich deine Worte jetzt falsch interpretiert?
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Dieses Zeitinterval von dem du sprichst Volker, wird doch an Strahlung gemessen. Da sich diese Strahlung durch einen sich vergrößernden Raum bewegt, ist es klar, dass auch die Zeit gestreckt erscheint, was aber in Wirklichkeit nur dadurch zustande kommt, dass der Raum in welchem sich die Strahlung bewegt sich ausbreitet.
Oder habe ich deine Worte jetzt falsch interpretiert?
Genau richtig, die Zeit erscheint nur gedehnt. Die Zeit in jedem Inertialsystem (abgeschlossenes, ungestoertes System) aendert sich dabei nicht. Die Zeitdimension dehnt sich nicht aus.
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Eben das ist meine Frage :)
Woher wissen wir, dass sich die Zeit nicht ausdehnt?
Ich wüsste nicht, wie wir das messen könnten falls wir selber betroffen sind.
Andererseits: gibt es Beweise dafür, dass es nicht so ist oder wissen wir es nicht und müssen daher beides in Betracht ziehen?
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Es gibt keine HInweise darauf, dass sich die Zeit ausdehnt. Zerfallsprozesse haben z.B. ein festes Zeitmass und das scheint im Universum gleich zu sein. Andererseits ist die gemessene Zeit, wie schon beschrieben, von der Relativbewegung des Betrachters abhaengig. Du kannst also die Raumzeit nicht entkoppeln.
Dafuer, dass sich Zeitintervalle in Inertialsystemen unterschiedlich verhalten abhaengig von der Entwicklung des Universums, gibt es keine Hinweise. Sternentstehung und Entwicklung, atomare Zerfallsprozesse, etc. benoetigen die gleiche Zeit heute wie kurz nach dem Urknall. Und dann gilt das Prinzip, dass man von der einfachsten moeglichen Theorie ausgeht, naemlich, dass Zeitintervalle im Universum in Inertialsystemen gleich bleiben. Du kannst Dir ja im Prinzip unendlich viele lustige Effekte ausdenken, die nicht ueberpruefbar sind (Du kannst z.B. an einen Gott im Universum glauben), das hat dann aber mit Physik nichts zu tun. Solange Du also keinen Effekt nennen kannst, der durch eine variable Inertial-Zeit im Universum hervorgerufen wird, geht man am besten davon aus, dass die Inertial-Zeit unveraendert ist.
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Moin Volker,
Du kannst z.B. an einen Gott im Universum glauben ist jedem Menschen frei überlassen; dieses als
unendlich viele lustige Effekte zu deklarieren, halte ich für fehl am Platz.
Jerry
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Zerfallsprozesse haben z.B. ein festes Zeitmass und das scheint im Universum gleich zu sein. Andererseits ist die gemessene Zeit, wie schon beschrieben, von der Relativbewegung des Betrachters abhaengig. Du kannst also die Raumzeit nicht entkoppeln.
Gibt es Beweise für deine erste Behauptung?
Und du sagst grad, man könne die Raumzeit nicht entkoppeln. Aber genau das tust du doch, wenn du sagst, dass der Raum sich ausdehnt: Bleibt die Raumzeit verkoppelt, müsste man annehmen dass sich die Zeit mit ausdehnt, genauso wie auch der Raum.
Nur wenn ich die Zeit seperat betrachte, könnte ich denken, sie sei konstant. Aber wir wissen ja, dass Zeit auch vom Raum bzw der Gravitation beeinflusst wird. Denn zumindest das Graviton könnte meines Wissens nach nicht ohne Raum existieren, und ich kann mir vorstellen, dass auch andere Elemente im Raum vorhanden sind, die die Zeit beeinflussen.
Also müssen beide miteinander "verkuppelt" sein und dadurch besteht die Möglichkeit, dass sich auch die Zeit ausdehnt.
Grüße
Tobias
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Gibt es Beweise für deine erste Behauptung?
Zum Beispiel die Elemententstehung kurz nach dem Urknall. Die Verteilung der Elemente bekommst Du nur mit den gleichen Zerfallszeiten wie im heutigen Universum hin.
Und du sagst grad, man könne die Raumzeit nicht entkoppeln. Aber genau das tust du doch, wenn du sagst, dass der Raum sich ausdehnt: Bleibt die Raumzeit verkoppelt, müsste man annehmen dass sich die Zeit mit ausdehnt, genauso wie auch der Raum.
Ja, das habe ich schlecht ausgedrueckt. Raum und Zeit sind insofern gekoppelt, als das ein Uebergang von einem System ins andere nicht nur eine Orts-, sondern auch eine Zeittransformation erfordert. Das bedeutet aber nicht, dass sich eine Zeitdifferenz oder Ortsdifferenz innerhalb eines Inertialsystems aendert. Also: ein Meter ist auch ein Meter, egal ob kurz nach dem Urknall oder heute. Aber Achtung: der Radius eines Inertialsystems kann natuerlich nicht unendlich gross sein und haengt von der Raumkruemmung ab. Da die Raumkruemmung in Richtung Urknall zunimmt, werden moegliche Inertialsysteme auch kleiner (genaugenommen gibt es also kein perfektes Inertialsystem, selbst im heutigen Universum nicht).
So klarer?
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Du kannst z.B. an einen Gott im Universum glauben ist jedem Menschen frei überlassen; dieses als
unendlich viele lustige Effekte zu deklarieren, halte ich für fehl am Platz.
Richtig, Gott waere ja auch eher eine Ursache. Waere also unendlich viele lustige Ursachen eher angemessen? :P
Jaja, ich hab' schon verstanden... ;)
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Auch auf die Gefahr hin, mich da mal wieder unbeliebt zu machen (habe ich erst vor drei Wochen wieder geschafft :'():
1. Ein Gott wäre sicher keine Ursache, sondern etwas, dass mit oder nach dem Urknall entstand.
2. Für einen Atheisten wie mich kann die Vorstellung mancher Menschen, dass es Götter geben soll, schon manchmal belustigend wie auch extrem bestürzend sein.
3. Da es inzwischen fast 1 Mrd. Atheisten auf unserem Planeten geben soll, dürfen die wohl auch ihre Meinung dazu kundtun (obwohl ich die Zahl verblüffend hoch fand). Jedenfalls haben wir damals im Religionsunterricht mit wesentlich härteren Ausdrücken und Thesen für den Atheismus gestritten, ohne dass sich dabei jemand auf den Schlips getreten fühlte.
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Das Thema Religion könnt ihr gerne "am Schwarzen Brett" besprechen, bleibt aber hier bitte beim Thema "Expansion des Universums". Gegen einen "nebensächlichen" Kommentar sage ich ja nichts, aber macht das hier bitte nicht zum Hauptthema.
Danke
PS and Lunik: Ist nicht gegen den Inhalt deiner Aussage gerichtet :)
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Übrigens: Die aktuelle Ausgabe der Bild der Wissenschaft hat das Thema "Inflation der Universen - Warum Kosmologen unser Weltall nicht mehr ausreicht". Schwerpunkt ist zwar die Existenz anderer Universen, es wird aber laut Inhaltsverzeichnis auch darüber gesprochen, ob es andere Universen mit anderen Naturgesetzen und Dimensionen geben kann. Vielleicht liefert das zur Diskussion noch einige Anstöße. Konnte den Artikel aber leider selbst noch nicht lesen - akuter Zeitmangel.
@ Tobias Kolkmann:
Dann bin ich wenigstens mal nicht total missverstanden worden. Danke! :)
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Hi, ich hab mal ne Frage, die mir beim Versuch, den Urknall richtig zu verstehen gekommen ist : Bei fernen Galaxien, oder Quasaren hat man als einzigen Messwert eigentlich doch nur das Spektrum, und damit die Rotverschiebung. Woher weiß man dann, dass diese Rotverschiebung auf die Raumdehnung und nicht etwa auf eine Pekuliarbewegung zurückzuführen ist ? :-[
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Das weiss man im Einzelfall nicht. Da man aber bei verhaeltnismaessig nahen Galaxien die Entfernung auch anders bestimmen kann (z.B. durch die Beobachtung der Perioden-Leuchtkraftbeziehung in Cepheiden, oder durch Beobachtung von SuperNovae Typ Ia, die immer die gleiche Helligkeit im Ausbruch zeigen) wissen wir, dass im Allgemeinen eine lineare Korrelation zwischen Entfernung und Rotverschiebung vorliegt. Natuerlich kann die einzelne Galaxie oder der Quasar noch eine Eigenbewegung zeigen. Die Groessenordnung der Eigenbewegungen sind jedoch bei groesseren Rotverschiebungen um ein vielfaches geringer als der Effekt der Raumausdehnung. Wenn Du nun annimmst, dass es keinen Effekt wie die Raumausdehnung gibt, dann muesste die Pekuliarbewegung von fast allen Galaxien von uns weg gerichtet sein - somit waeren wir mit der Milchstrasse im Zentrum des Universums. Das waere allerdings recht unwahrscheinlich und wuerde auch andere Effekte, wie die gleichmaessige Hintergrundstrahlung, nicht erklaeren. Ausgehend vom kosmologischen Prinzip, dass wir uns nicht in einem speziellen Punkt im Universum befinden und dass das Universum isotrop (also in alle Richtungen gleich) und homogen ist, bleibt im Grunde nur ein sich ausdehnendes Universum, um die Beobachtungen zu erklaeren.
Inzwischen haben wir die Korrelation zwischen Rotverschiebung und Entfernung recht gut geeicht - durch die Cepheiden, die Supernovae, durch die Beobachtung von Gravitationslinseneffekten. Wir kennen also den Wert der Hubblekonstanten recht genau. Schwieriger ist es, die Abbremsung der Ausdehnung zu messen, also die Veraenderung der Hubble"konstanten" im Laufe der Zeit.
Ein sehr gutes Buch zum Thema Kosmologie fuer nicht-Fachleute ist nach wie vor "Die ersten drei Minuten" von Steven Weinberg. Darin findest Du die Hauptargumente sehr klar und einfach erklaert. Dazu ist es preiswert und nicht zu dick, man gibt also nicht auf...
Gruss Volker
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Moin,
Aus Beobachtungen weit entfernter Supernovae des so genannten Typs Ia und der kosmischen Hintergrundstrahlung schließen Forscher, dass sich das Universum derzeit in einer Phase der beschleunigten Expansion befindet. Dabei dehnt sich die Raumzeit aus, wobei die Galaxien mitbewegt werden. Die physikalische Ursache der beschleunigten Ausdehnung ist bisher unbekannt. Forscher um Luigi Guzzo vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE) und Max-Planck-Institut für Astrophysik (MPA) in Garching haben jetzt eine neue Methode zur Erforschung der Ursache der beschleunigten Expansion vorgeschlagen und nachgewiesen, dass sie funktioniert. Dabei werden Verzerrungen der kosmologischen Rotverschiebung aufgrund der Eigenbewegung der Galaxien genutzt.
Die gesamte Abhandlung, lesenswert, gibt es hier >>> (http://www.planet-smilies.de/a_smilies/schreib_2.gif) (http://www.mpe-garching.mpg.de/Highlights/PR20080130/text-d.html)
Jerry
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Was
dabei noch ganz Interessant sein Könnte ist ob sich bei fortschreitender Expansion auch die Materie
ihren zusammenhalt verliert.
Damit meine Ich das neben der Ausdünnung der Materie im All ebenso die Energiedichte geringer wird aber auch
bei Materie zum Beispiel auch die Atombindungskräfte,das sich dann Strukuren auflösen.
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Hallo,
die Beiträge sind sehr interessant. Da stellt sich die Frage, was ist eigentlich Raum. Er kann nicht aus nichts bestehen, denn sonst könnte er sich nicht ausdehnen. Er muss also aus irgendwelchen Strukturen bestehen (Strings, Virtuelle Teilchen, Gravionen oder was auch immer).
Wenn er sich ausdehnt, dann müssen diese Strukturen größer werden, die einzelnen Elemente des Raumes müssten sich also entweder voneinander entfernen oder es schieben sich immer wieder neue Elemente dazwischen.
Es wäre also möglich, dass sich das in ferner Zukunft auch auf die Atombindungskräfte auswirkt.
Gruß
Tilo
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Hallo,
@TiloS: Ich persönlich könnte mir vorstellen, dass der Raum aus einer Art Energie besteht. Diese Energie könnte in Form von virtuellen Teilchen auftreten und sich durch den Casimir-Effekt(http://de.wikipedia.org/wiki/Casimir-Effekt) zeigen. (Ist aber nur so eine Idee ;))
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Nehmen wir mal an der Raum besteht aus solchen virtuellen Teilchen. Dann gibt es diese Möglichkeiten für eine Definition:
1.
Raum = Anzahl der Virtuellen Teilchen
oder
2.
Raum = feste Anzahl Virtueller Teilchen * Energie der Virtuellen Teilchen
Bei einer Ausdehnung des Raumes würde bei 1. die Anzahl der Virtuellen Teilchen erhöht. Mit dem Energieerhaltungssatz gibt es keine Probleme, da die Energie nur geborgt wird. Da ist trotzdem die Frage, was ist die Ursache für diese Erhöhung der Anzahl?
Bei 2. Variante erhöht sich ständig die Energie der Virtuellen Teilchen. Auch hier gibt es keinen Widerspruch zum Energieerhaltungssatz. Die selbe Frage ist aber auch hier, was ist der Grund für diese Zunahme der geborgten Energien?
Bei dieser Variante hätte dann in ferner Zukunft so ein virtuelles Teilchen eine unvorstellbar große Energie, wenn auch nur geborgt.
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Tilo.
Hier Dein Zitat: "Dabei noch ganz Interessant sein Könnte ist ob sich bei fortschreitender Expansion auch die Materie
ihren zusammenhalt verliert."
So geht es dann aber doch nicht. Die Abstände in einem Molekül bzw die Abstände der Elektronen vom Kern werden durch der elektromagnetische Wechselwirkung bestimmt und nicht von der Ausdehnung des Universums. Der Abstand eines um einen Atomkern umlaufendes Elektron bestimmt sich aus seiner Masse und Geschwindigkeit (Fliehkraft) und der elektrischen Anziehungskraft des Kerns. Dazu kommen durch die QM noch einige Ausschlußkriterien, die dafür sorgen, daß nur ganz bestimmte Bahnen zugelassen sind (Stichwrt: stehende Welle, da sonst das Elektron in den Kern abstürzen würde). Die Ausdehnung des Universum ändert nicht an dieser Theorie, mit der wir sehr erfolgreich die Atome und Moleküle beschreiben. Wir brauchen wirklich keine Angst haben, daß sich unsere Welt auflöst.
Matjes
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@Matjes
Jetzt mal nur hypothetisch, wenn ich meine 2 Varianten des Raumes weiterspinne. Wir wissen ja nicht, wie der Raum aufgebaut ist und warum er sich ausdehnt.
Im ersten Fall, die Anzahl der virtuellen Teilchen nimmt zu, dann hat das keine Auswirkung auf die Materie.
Im zweiten Fall, die Energie der virtuellen Teilchen nimmt zu, könnte irgendwann der Punkt erreicht werden, an dem die Energie so groß wird, dass die virtuellen Teilchen mit der Materie interagiert. Und dann könnten dadurch auch die Strukturen aufgelöst werden.
Theoretisch wird ja auch ein Schwarzes Loch mit Hilfe der virtuellen Teilchen zerstrahlt (Hawking-Strahlung), warum dann auch nicht die Materie.
Gruß
Tilo
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@ Tilo
Langsam wird es philosophisch. Der Raum, was ist denn das? Schon Leibnitz und Newton haben sich darüber gestritten, das es nur so rauchte. Leider waren ihre Kenntnisse über die Eigenschaften des leeren Raumes sehr viel kleiner als unsere heutzutage. Und so sah dann auch ihr Ergebnis aus.
Heute kennen wir z.B. den Casimir-Effekt, der durch die Quanten-Mechanik berechenbar wurde. Aber schon vorher gelang es der spezielle Relativitätsthorie wichtige Eigenschaften des leeren Raumes zu beschreiben (dazu gehören z.B. die verlustlose Ausbreitung elektromagnetischer Wellen und die Endlichkeit der Lichtgeschwindigkeit). Bei der Erweiterung zur allgemeinen Relativitätstheorie kam noch dazu, daß Einstein seine Feldgleichungen so interpretierte, als ob Materie den Raum verbiegt und somit die kürzeste Verbindung zweier Punkte nicht immer eine Gerade im Raum ist. Viele von uns nehmen diese bildhafte Beschreibung der Feldgleichungen (Materie krümmt den Raum) wortwörtlich, was ich nicht so toll finde.
Spannend wird es natürlich besonders an den Grenzen der abgesicherten Theorie. Aber eben auch leicht unsicher.
Keiner von uns hat je ein schwarzes Loch gesehen und Messungen vor Ort sind noch nicht gemacht worden. Ohne empirische Befunde sollte man nur ganz vorsichtig spekulieren. Eine einigermaßen solide Methode besteht darin, empirisch gut abgesicherte Theorien auf neuartige - noch wenig erforschte und eventuell hypothetische - Objekte, wie schwarze Löcher anzuwenden. Dazu gehört z.B. der quantenmechanische Tunneleffekt. Ein Teilchen schafft es, eine Energiebarriere zu überwinden, obwohl seine Anfangsenergie dazu eigentlich nicht ausreicht. Empirische Messungen zeigen, das dies in der Welt der Quanten passiert. Und dieser Effekt könnte dazu führen, daß Teilchen aus dem schwarzen Loch herauskommen, obwohl es nach der klassischen Mechanik gar nicht geht.
Kommen wir jetzt zu den harten Grenzen des heutigen Wissens. Cern sucht bisher vergeblich nach dem Higgs-Teilchen. Wir haben keine Ahnung, wie Gravitation erzeugt wird. Ob die Neutrinos eine Masse haben, ist nicht klar. Ihre Masse ist jedenfalls nicht groß. Dunkle Materie und dunkle Energie machen nach heutigem Erkenntnisstand 95% der Energie des Universums aus und wir haben keine Ahnung, um was es sich dabei handelt. Soll noch einer sagen, wir leben nicht in spannnende Zeiten.
Ohne empirische Forschung werden wir nicht weiterkommen. Von reinen Vermutungen und Spekulationen erwarte ich wenig.
Matjes
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@Matjes
Du hast natürlich Recht, das ist natürlich nur Spekulation. Aber ich möchte trotzdem mal weiterspinnen, vielleicht kann ja jemand meine Theorie widerlegen, das würde mich ja auch weiterbringen.
Also noch mal, der Raum definiert sich durch die virtuellen Teilchen. Casimir-Effekt und Quanteneffekte sprechen nicht dagegen.
Die Raumkrümmung ließe sich damit auch erklären (ich mag nämlich diese bildhafte Beschreibung der Feldgleichungen auch nicht). So werden die virtuellen Teilchen (entspricht dem Raum) von Materie angezogen. Es entsteht praktisch eine aus allen Richtungen fließende Bewegung von immer wieder neu entstehenden und vergehenden virtuellen Teilchen. Also die Gravitation wirkt nur auf die virtuellen Teilchen, die Materie wird dabei direkt von den virtuellen Teilchen bewegt.
Innerhalb des Ereignishorizontes eines Schwarzen Loches vollzieht sich die Bewegung der virtuellen Teilchen mindestens mit Lichtgeschwindigkeit. Deshalb kann auch Licht das Schwarze Loch nicht verlassen, die Photonen müssten sich schneller bewegen als die virtuellen Teilchen, was nicht geht, weil die sich schon mit Lichtgeschwindigkeit bewegen.
Wie die Gravitationskraft auf die virtuellen Teilchen übertragen wird, ist damit noch nicht gelöst. Eventuell wirkt sie direkt auf die am nähesten liegenden virtuellen Teilchen, welche diese Kraft an die weiter entfernteren weitergeben.
Die Expansion des Raumes ist ohne weiteres möglich, dunkle Energie wird nicht benötigt. Die virtuellen Teilchen borgen sich diese Energien, auch die Zunahme dieser geborgten Energien stellt dabei kein Problem dar. Die Ursache für die gerichtete Zunahme der Energien ist aber noch ein Rätsel.
Welche empirischen Erkenntnisse sprechen gegen diese Theorie?
Gruß
Tilo
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@ Tilo
Du hast den Vorteil, daß Spekulation kaum zu widerlegen ist. Spekulationen sind kaum falsifizierbar.
Wenn Du behauptest, Beethoven hätte noch bessere Musik komponiert, wenn er verheiratet gewesen wäre, ist das nicht falsifizierbar. Ähnlich: Jesus Christus würde heute ein Ford Auto fahren und Elvis Presley würde sich heute nur von Milch und Honig ernähren, usw usw. Macht keinen Spaß und bringt Nix.
Aber nun werden wir mal konkret. Zitat von Dir: "Der Raum definiert sich durch die virtuellen Teilchen"
Wieso klebst Du so an den virtuellen Teilchen? Es gibt viele anderen Eigenschaften des leeren Raumes, die ihn genauso definieren und auch spannend sind.
Zitat: "Die Gravitation wirkt nur auf die virtuellen Teilchen." Wow, echt Spekulation. Also - normale Materie hat nichts mehr mit Gravitation zu tun? Bisher bewegen sich die Planeten des Sonnensystems auf ihren Bahnen um die Sonne auch ohne virtuelle Teilchen. (siehe Kepler oder Newton) Welches ist Dein Ziel? Möchtest Du ein neues Gravitationsgesetz vorschlagen?
zwei Zitate von Dir, von denen ich glaube, daß sie sich direkt widersprechen:
1) So werden die virtuellen Teilchen von Materie angezogen.
2) Die Materie wird dabei von der virtuellen Materie bewegt.
Wer bewegt nun wen?
Virtuelle Teilchen sind für mich ein - unter vielen anderen - spannendes Phänomen der Quantenmechanik. Wie es so bei der QM ist. Sie widerspricht häufig unserer normalen Erfahrung und regt uns so zum Spekulieren an.
Matjes
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@Matjes: Meiner Meinung nach kann man doch einfach mal spekulieren. Ob es noch viele andere Interessante Möglichkeiten gibt ist eine andere Sache.
@TiloS: Wenn deine 2. Definition stimmen würde und die Multiversums-Theorie richtig wäre, würden sich irgendwann die Strukturen des Universums auflösen, dadurch könnte Energie freiwerden, die als immer stärker werdende Hawking-Strahlung aus dem Schwarzen Loch, aus dem das Universum entstanden wäre, strahlen würde.
Ich weiß, das ist alles nur Spekulation, aber es könnte sein.
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Aus der heutigen Sicht sieht es so aus als ob sich das Universum ausdehnt. Nach Einstein dehnt es sich entweder aus oder zieht sich zusammen. Problematisch an diesen Expansionstheorien ist doch, dass es eigentlich gar keinen Urknall gegeben haben kann. Für Physiker kein so großes Problem!
Würde es einem Wissenschaftler gelingen einen Raum zu erzeugen, der dem kurz vor dem Urknall entspräche, würden wir alle zu existieren aufhören und das Rätselraten hätte ein Ende.
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Hallo Yanta
Ich interessiere mich besonders für die Geschichte der Naturwissenschaft. Und Albert Einstein fällt ja in diese Kategorie. Für Dich vielleicht interessant, daß Einstein ein Anhänger des Steady-State-Universum war (alles bleibt wie es ist). Als Hubble die Ausdehnung des Universums "gemessen" hatte, kam Einstein in Schwierigkeiten. Er "rettete" sich damit, daß er anerkannte, daß das Universum sich ausdehnt, aber um die Dichte des Universums konstant zu halten, entsteht permanent neue Materie. Dieser Zusatzterm seiner Feldgleichungen war sehr umstritten, ist aber in letzter Zeit zu neuen Ehren gekommen. Stichwort: dunkle Materie
Matjes
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@TiloS: Ich denke es gibt ein paar Argumente gegen deine Theorie mit den virtuellen Teilchen. Das eine wäre die Homogenität und die Isotropie des Raumes (Noether-Theorem). Das Andere ist, dass wenn ich mich bewege, der Raum für mich ja gleich bleibt, also sich quasi mit mir mitbewegt, aber für einen ruhenden Beobachter auch gleichzeitig in Ruhe ist (Einstein). Man könnte natürlich postulieren, die virtuellen Teilchen würden sich mitbewegen, aber dann bekäme man vermutlich andere Probleme, man könnte vermutlich durch ein entsprchendes Experiment feststellen das ich mich bewege und das wiederspricht der Relativitätstheorie.
Nichts für Ungut, deine Überlegung hat schon was aber sie ist nicht ganz ausgereift.
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@ Tilo
Wieso klebst Du so an den virtuellen Teilchen? Es gibt viele anderen Eigenschaften des leeren Raumes, die ihn genauso definieren und auch spannend sind.
Weil sich damit meiner Meinung nach viele Probleme lösen lassen.
Laut dieser Theorie sind die virtuellen Teilchen keine Eigenschaften des Raumes sondern der Raum selber.
Man muss jetzt nur die Eigenschaften der virtuellen Teilchen beschreiben. Eine Eigenschaft eines virtuellen Teilchens wäre z.B. eine ganz bestimmte Koordinate, das kann eine dreidimensionale oder auch eine höherdimenionale sein. Ein neues virtuelles Teilchen kann nur mit einer angrenzenden Koordinate eines bereits vorhandenen virtuellen Teilchens entstehen und darf aktuell nicht schon mal vorhanden sein.
Weitere Eigenschaften sind: Sie stehen untereinander in Kontakt, zumindest jeweils mit denen der angrenzenden Koordinaten. Sie übertragen die Gravitationskraft. Sie sind messelos und übertragen Photonen verlustfrei, etc, etc.
Zitat: "Die Gravitation wirkt nur auf die virtuellen Teilchen." Wow, echt Spekulation. Also - normale Materie hat nichts mehr mit Gravitation zu tun? Bisher bewegen sich die Planeten des Sonnensystems auf ihren Bahnen um die Sonne auch ohne virtuelle Teilchen. (siehe Kepler oder Newton) Welches ist Dein Ziel? Möchtest Du ein neues Gravitationsgesetz vorschlagen?
Das aktuelle Gravitationsgesetzt beschreibt ja nur die Auswirkungen, daran ändert sich ja nichts. Ich möchte nur die Ursachen und Wirkungsweisen ergründen.
Materie hat natürlich was mit Gravitation zu tun, vielleicht habe ich mich da nicht eindeutig ausgedrückt. Ich meinte: Jedes Masseteilchen bewirkt eine Gravitationskraft auf die angrenzenden virtuellen Teilchen, die wiederum diese Kraft an die anderen virtuellen Teilchen weitergeben (nicht verlustfrei, daher die abnehmende Gravitation mit zunehmender Entfernung zum Massezentrum). Die mit der Gravitationskraft bestückten virtuellen Teilchen bewegen dann wiederum eine vorhandene 2. Masse, durch Übertragung von Impulsen (aufgrund von ständig neu entstehenden virtuellen Teilchen. Treffen auf ein virtuelles Teilchen mehrere Gravitationskräfte (übertragen von den angrenzenden), so addieren bzw. subtrahieren sich die Kräfte richtungsabhäghig, so dass am Ende die Keplerschen Gesetze heraus kommen.
zwei Zitate von Dir, von denen ich glaube, daß sie sich direkt widersprechen:
1) So werden die virtuellen Teilchen von Materie angezogen.
2) Die Materie wird dabei von der virtuellen Materie bewegt.
Wer bewegt nun wen?
Die Gravitationskraft der Masse 1 bewegt die virtuellen Teilchen. Masse 1 bewegt sich dabei nicht, da von allen Seiten gleichzeitig Impulse wirken.
Bei einer vorhandenen Masse 2 wird diese durch die gerichteten Impulse der virtuellen Teilchen bewegt. Natürlich sendet Masse 2 gleichzeitig Gravitationskraft aus, die übertragen von den virtuellen Teilchen die Masse 1 bewegt.
Ich denke es gibt ein paar Argumente gegen deine Theorie mit den virtuellen Teilchen. Das eine wäre die Homogenität und die Isotropie des Raumes (Noether-Theorem).
Nichts für Ungut, deine Überlegung hat schon was aber sie ist nicht ganz ausgereift.
[\quote]
Ich nehme nicht in Anspruch, dass diese Theorie zuende gedacht ist. Man kann aber viele Sachen damit erkären. Vielleicht sind die virtuelen Teilchen auch nur ein Teil der Ursachen für die Eigenschaften des Raumes.
Das Andere ist, dass wenn ich mich bewege, der Raum für mich ja gleich bleibt, also sich quasi mit mir mitbewegt, aber für einen ruhenden Beobachter auch gleichzeitig in Ruhe ist (Einstein). Man könnte natürlich postulieren, die virtuellen Teilchen würden sich mitbewegen, aber dann bekäme man vermutlich andere Probleme, man könnte vermutlich durch ein entsprchendes Experiment feststellen das ich mich bewege und das wiederspricht der Relativitätstheorie.
[\quote]
Ich würde sagen, wenn ich mich bewege gebe ich tatsächlich einen Impuls an die virtuellen Teilchen, der ist aber so gering, das es in Relation zur Gravitationskraft nicht ins Gewicht fällt. Es sei denn bei extrem großen Massen, wodurch dann Gravitationswellen ausgelöst werden können.
Müsste man aber auch nochmal zuende denken und nachrechnen, ob das so sein kann.
Gruß
Tilo
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Wow
Ich bin echt überrascht. Und ich habe mich gefreut.
Jetzt ist erst einmal die Lamb-Shift, der Hamilton-Operator, die Fein-Struktur und die Hyperfeinstrukturkonstante dran. Ich brauche noch Zeit für meine Antwort.
Beim Lesen der Korrespondenz zwischen Leibnitz und Newton: beide bedienen sich der Vernunft als Quelle der Wahrheit.
Habe heute zu viel gelesen.
Matjes
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@schoenix
@TiloS: Ich denke es gibt ein paar Argumente gegen deine Theorie mit den virtuellen Teilchen. Das eine wäre die Homogenität und die Isotropie des Raumes (Noether-Theorem).
Wo diese Theorie der Homogenität und der Isotropie des Raumes widersprechen soll, musst Du mir genauer erklären!
Ich versuche doch nur die Raumkrümmung zu erklären, und die existiert sowieso, mit oder ohne virtuellen Teilchen. Die Koordinaten des Raumes um eine Masse werden nun einmal "gestaucht" und "gezerrt", und von den Koordinaten aus gesehen befinden sie sich auch an genau dem selben Ort, wie ohne eine Masse. Weil, eine Eigenschaft eines virtuellen Teilchens ist ja eine Koordinate, und die ändert sich nicht.
Auch alle möglichen Impulse bleiben in dieser Theorie erhalten. Die Energie der Gravitationskraft wird lediglich umgewandelt in gerichtete Energie der virtuellen Teilchen (was ich vorher als Fließen aus allen Richtungen bezeichnet habe). Man kann diese Energie auch potentielle Energie nennen.
Gruß
Tilo
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Was ist denn der Raum?
Für Kant die Bedingung der Möglichkeit. Damit überhaupt etwas passieren kann, muß der Raum vorher schon da sein. Ohne Raum wären für Kant auch keine virtuellen Teilchen möglich.
Physiker sehen das ein wenig anders. Uns interessiert es mehr, meßbare Ereignisse zu beschreiben. Diejenige Theorie, die dabei mit weniger Vorraussetzungen und weniger unbewiesenen Annahmen auskommt, wird bevorzugt. Gut ist es auch, wenn mehr Ereignisse durch eine Theorie berechnet werden können. Die Stichworte heißen: Denkökonomie und Reichweite.
Dann kommen wir doch mal zu den virtuellen Teilchen. Was sind sie denn nun - virtuell oder wirklich. Virtuell heißt doch erst einmal, daß sie nicht da sind.
Denken wir uns einmal ein wirklich leeres Universum. Mit wirklich nix drin - gar nix - auch kein Rand oder so. Gar Nichts. Nur ein Proton und in einer sehr großen Entfernung ein einsames Elektron sind vorhanden. Feynman (wichtiger Quantentheoretiker) beschreibt die Wechselwirkung zwischen diesen beiden Teilchen durch den Austausche eines Teilchens. Hier durch den Austausch eines Photons. Damit das Photon wegen der großen Entfernung zwischen dem Elektron und dem Photon nicht gegen die Beziehung aus dE * dT < hQuer/2 verstößt, muß dies Photon sehr, sehr, sehr Energiearm sein. Es ist so energiearm, daß es durch Nichts gemessen werden kann (daher virtuelle Teilchen).
Wenn aber Elektron und Proton einander immer näher kommen, können die Austauschteilchen immer energiereicher werden. Wenn die beiden sich sehr, sehr, sehr nahe kommen, werden die Austauschteilchen richtig schwer. Ehe die Teilchen sich berühren (mechanischer Stoß) fliegt das Ganze völlig auseinander.
Durch die Theorie der virtuellen Teilchen beschreiben Physiker also sowohl die Wechselwirkung weit entfernter Teilchen, als auch die Wechselwirkung bei Experimenten mit Elementar-Teilchen-Beschleunigern wie Cern oder Fermilab.
Tut mir leid, daß die Quantenmechanik nicht einfacher ist.
Entstanden ist die Theorie der virtuellen Teilchen duch ein optisches Phänomen. Forscher entdeckten, daß einige Spektral-Linien ganz nahe nebeneinanderlagen, obwohl es eigentlich nur eine Linie geben sollte. Lamb (Nobelpreis 1955) erklärte dies durch virtuelle Teilchen, die die Coulomb-Wechselwirkung verschmierten.
Puh
Und zum Schluß noch für TiloS:
Es gibt Teilchen, die überlagerbar sind. Photonen zum Beispiel. Man kann unendlich viele Photonen in einen Raum hineindrücken und es ist immer noch Platz für mehr. Bei anderen Teilchen geht das nicht. Man kann z.B. nicht mehr Elektronen in eine Atomschale heindrücken als nunn mal hereinpassen (Pauli Prinzip).
Matjes
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Was ist denn der Raum?
Denken wir uns einmal ein wirklich leeres Universum. Mit wirklich nix drin - gar nix - auch kein Rand oder so. Gar Nichts. Nur ein Proton und in einer sehr großen Entfernung ein einsames Elektron sind vorhanden. Feynman (wichtiger Quantentheoretiker) beschreibt die Wechselwirkung zwischen diesen beiden Teilchen durch den Austausche eines Teilchens. Hier durch den Austausch eines Photons. Damit das Photon wegen der großen Entfernung zwischen dem Elektron und dem Photon nicht gegen die Beziehung aus dE * dT < hQuer/2 verstößt, muß dies Photon sehr, sehr, sehr Energiearm sein. Es ist so energiearm, daß es durch Nichts gemessen werden kann (daher virtuelle Teilchen).
Ich finde es schön, dass Du die aktuellen wissenschaftlichen Grundlagen aufzeigst, nur so kommen wir hier weiter.
Allerdings gibt es bei der Definition eines virtuellen Teilchens eine wichtige Ergänzung. Es ist ein Teilchen, welches aus dem Nichts entsteht, kurzzeitig den Energieerhaltungssatz verletzt, und dann wieder verschwindet. In der Summe wird der Energieerhaltungssatz also nicht verletzt.
Auf dieser Annahme basiert meine ganze Theorie.
Zurück zum Raum. Wenn der Raum aber ein "Nichts" wäre, wie erklärst Du Dir dann die Expansion des Raumes? Oder wie erklären es sich die Wissenschaftler?
Aufgrund der Expansion bin ich ja darauf gekommen, dass der Raum nicht ein "Nichts" sein kann. Auf ein Nichts kann man noch so viel dunkle Energie anwenden, es wird sich dabei nicht ausdehnen. Und man beachte, die Eigengeschwindigkeit der Materie darf dabei nicht erhöht werden, auch nicht durch die dunkle Energie. Es darf wirklich nur der Raum "gedehnt" werden.
Ich würde maximal noch mitgehen, dass der Raum aus irgend welchen anderen Strukturen besteht, anstatt aus virtuellen Teilchen. Nur die virtuellen Teilchen sind halt energetisch so genial.
Und zum Schluß noch für TiloS:
Es gibt Teilchen, die überlagerbar sind. Photonen zum Beispiel. Man kann unendlich viele Photonen in einen Raum hineindrücken und es ist immer noch Platz für mehr. Bei anderen Teilchen geht das nicht. Man kann z.B. nicht mehr Elektronen in eine Atomschale heindrücken als nunn mal hereinpassen (Pauli Prinzip).
Um dieses Problem zu lösen, bräuchte man nur eine weitere Eigenschaft der virtuellen Teilchen beschreiben: Virtuelle Teilchen können sich mit realen Teilchen überlagern.
Ob jetzt die realen Teilchen sich gegenseitig überlagern können, hängt wiederum von ihren eigenen Eigenschaften ab.
Ich gebe zu, für meine Theorie braucht man etwas Phantasie, aber wie Feynman die Energieübertragung mithilfe von virtuellen Teilchen beschreibt, entspringt meiner Meinung nach zum Teil auch seiner Phantasie. Weil, messen kann man die virtuellen Teilchen ja nicht.
Gruß
Tilo
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Bin etwas enttäuscht.
Der Energieerhaltungsgesetz der QM (Quantenmechanik) wird durch die virtuellen Teilchen nicht verletzt. Sondern das Energieerhaltungsgesetz der QM (die Quantenwelt ist nicht normal - sondern Mathematik) versucht im Gegenteil virtuellen Teilchen nahezu zu definiert. Unter welchen Bedingungen entstehen virtuelle Teilchen. Und welche Teilchen entstehen. Genau davon handelt das Energieerhaltungegesetz der QM. Das Energieerhaltungsgesetz der QM dient dazu die Entstehung von virtuelle Teilchen zu erklären. Habe ich mich ein bißchen geärgert.
Noch mal. Der Energieerhaltungssatz der QM: So und jetzt kommt Mathematik: Das Produkt aus Zeit mal Energie darf nicht gößer sein als h quer dividiert 2. oder dE * dT < hQuer/2.
Diese Gleichung oder besser Ungleichung hat Folgen für diese Welt. Nämlich : Elektron/Positron Paare entstehen nicht in meinem Körper. Gott sei Dank. Ich werde vom Universum nicht verstrahlt. Was ist ein virtuelles Teilchen? Hmm. Hmm.
Denk mal nach. Was ist ein virtuelles Teilchen. Also, erst mal normal. Irgendein Teilchen aus irgendeiner Liste von Teilchen wird das virtuelle Teilchen. Genau.
Ein virtuelles Teilchen kann ein Boson, Photon, Meson, Hadrion, Fermion oder sonst was sein. Was ganz Normales. Ein virtuelles Teilchen ist kein unbekannes Teilchen, dessen Eigenschaften wir nicht kennen. Sondern nur eins, was nicht da ist. Mit dem man aber gut rechnen kann. Bitte wir reden über Mathematik und nicht über Metaphysik.
Niemand erschreckt, oder?
Matjes
, von den
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Du musst nicht enttäuscht sein. Wir reden wahrscheinlich von unterschiedlichen Dingen.
Ich meine dabei die Vakuumfluktuation:
Vakuumfluktuationen (auch Quantenfluktuation oder Nullpunktsfluktuation) sind Teilchen-Antiteilchen-Paare, die in der Quantenfeldtheorie aus dem Vakuum entstehen und wieder zerfallen. Weil diese Teilchen nicht permanent existieren und Grundlagen der klassischen Physik, wie den Energieerhaltungssatz verletzen, nennt man sie Virtuelle Teilchen.
http://de.wikipedia.org/wiki/Vakuumfluktuation
http://www.chemie.de/lexikon/d/Quantenvakuum
Nichts anderes habe ich gesagt.
Sondern nur eins, was nicht da ist. Mit dem man aber gut rechnen kann.
Wenn sie nicht da wären, wie könnten sie dann die Platten beim Casimir-Effekt bewegen? Natürlich sind sie da, und sie übertragen Impulse.
Ein virtuelles Teilchen kann ein Boson, Photon, Meson, Hadrion, Fermion oder sonst was sein.
Ich meinte aber nicht so ein Teilchen, sondern ein Teilchen, welches die vorher von mir beschriebenen Eigenschaften hat.
Gruß
Tilo
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Hi TiloS
Ihr redet hier über das Gleiche, deine Virtuellem Teilchen sind auch den Energieerhaltungssatz der QM unterworfen (dE * dT < hQuer/2).
Was nun deine Teilchen Angeht:
Zitat TiloS:"Die Gravitationskraft der Masse 1 bewegt die virtuellen Teilchen. Masse 1 bewegt sich dabei nicht, da von allen Seiten gleichzeitig Impulse wirken.
Bei einer vorhandenen Masse 2 wird diese durch die gerichteten Impulse der virtuellen Teilchen bewegt. Natürlich sendet Masse 2 gleichzeitig Gravitationskraft aus, die übertragen von den virtuellen Teilchen die Masse 1 bewegt."
Und "Ich würde sagen, wenn ich mich bewege gebe ich tatsächlich einen Impuls an die virtuellen Teilchen, der ist aber so gering, das es in Relation zur Gravitationskraft nicht ins Gewicht fällt. Es sei denn bei extrem großen Massen, wodurch dann Gravitationswellen ausgelöst werden können"
Deine Theorie ähnelt sehr der Äther Theorie wenn ich dich richtig verstanden habe.
Deine Teilchen sind im ganzen [ch8222]Raum[ch8220] gleichmäßig verteilt. Wenn ich mich nun bewege habe ich entweder eine Bewegung Relativ zu ihnen oder Bewege die Virtuellen Teilchen mit mir.
Beides sind Probleme die Schon beim Äther aufgetaucht sind und dazu geführt haben ihn über Bord zu werfen.
Eine andere Sache ist wenn deine Teilchen einen Impuls haben (denn sie Übertragen) müssen sie auch eine Masse(Energie) haben, dass würde aber wider den Raumkrümmen. Da deine Teilchen überall sind würde es glaube ich zu einer Unendlichenkrümmung des Raumes kommen.
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Eine andere Sache ist wenn deine Teilchen einen Impuls haben (denn sie Übertragen) müssen sie auch eine Masse(Energie) haben, dass würde aber wider den Raumkrümmen. Da deine Teilchen überall sind würde es glaube ich zu einer Unendlichenkrümmung des Raumes kommen.
Die Theorie ist wohl noch nicht ganz fertig, sie entwickelt sich gerade.
Ich sehe gerade, laut Definition des Impulses kann es natürlich kein Impuls sein. Die virtuellen Teilchen müssen definitiv masselos sein. Energie dürfen sie aber besitzen.
Wie wäre es stattdessen, wenn sie eine Kraft übertragen? Bzw. solange sie sie nicht übertragen, sind sie mit einer zusätzlichen Energie geladen.
Hi TiloS
Deine Teilchen sind im ganzen „Raum“ gleichmäßig verteilt. Wenn ich mich nun bewege habe ich entweder eine Bewegung Relativ zu ihnen oder Bewege die Virtuellen Teilchen mit mir.
Beides sind Probleme die Schon beim Äther aufgetaucht sind und dazu geführt haben ihn über Bord zu werfen.
Im Prinzip hast Du es schon richtig verstanden (obwohl ich es natürlich nicht Äther nennen möchte). Nur dass die Teilchen der Raum sind, und dadurch die Gleichmäßigkeit erzeugt wird.
Wieso muss diese Bewegung entweder relativ zu ihnen oder mit ihnen sein?
Sie sind einfach beides. In erster Linie bewege ich mich relativ zu ihnen. Ein Masseteilchen überlagert sich dabei mit mindestens einem virtuellem Teilchen. Wenn also so ein Masseteilchen über ein virtuelles Teilchen zieht, übt es dabei eine minimale Kraft auf das virtuelle Teilchen aus (muss ja so sein, ein Masseteilchen übt ja Gravitationskraft auf ein virtuelles Teilchen aus). Ein Masseteilchen benötigt keine Energie, um von einem virtuellen Teilchen zum nächsten zu gelangen (nur um überhaupt in Bewegung zu gelangen), dagegen ist die Energie, die benötigt würde, um den Raum komplett hinter sich her zu ziehen, von kleineren Massen nicht zu erreichen. Wie gesagt nur bei einer großen Masse wird dabei auch der Raum merklich beeinflusst.
Noch ein weiterer wichtiger Punkt: Abgebremst wird das Masseteilchen durch ein "kraftloses" virtuelles Teilchen nicht. Nur ein mit einer Kraft bestücktes virtuelles Teilchen hat Einfluss auf ein Masseteilchen.
Gruß
Tilo
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Hi
Mit E=mc^2 ist deine Energie wider eine Masse.
E hat die Einheiten kg m^2/s^2 und die Kraft F = kg m/s^2 und sind über Integrieren bzw. Differenzieren miteinander Verbunden.
Mit dem Übergang zur Kraft verschiebst du dein Problem nur.
Nun was die Raumkrümmung mit kleinen Massen/Energien angeht. Sie ziehen sich gegenseitig an und wenn du wirklich Überall im All kleine Massen/Energien hast. Also keinen Lehren Raum hast du schnell sehr viel Masse. Den nur an das Schachbrett und das Reißkorn.
Was die Bewegung angeht.
Wenn wir beide uns Relativ zu einander bewegen muss einer von uns sich im Bezug zu den Teilchen Relativ bewegen oder jeder von uns müsste seine eigenen Teilchen mit sich ziehen.
Nun dein Letzter Punkt bezieht sich ja auf die Kraft, das Problem was hier auftritt. Hab ich ja hier erläutert.
-
Selbstverständlich übertragen virtuelle Teilchen Impuls. Sonst wäre der Casimir Effekt nicht messbar.
Tilo möchte gern virtuelle Teilchen haben, die genau das machen, was er möchte. Manchmal macht die Natur aber nicht genau das, was wir wollen.
Virtuelle Teilchen sind keine Teilchen, die wir nicht kennen. Es sind keine Zauberteilchen. Der Casimir Effekt kann beschrieben werden durch einen Impulsübertrag verursacht durch ganz einfache Photonen.
Bei anderen Experimenten - besonders bei Beschleunigerexperimenten - bestehen die virtuellen Teilchen aus W-Bosonen oder Gluonen oder anderen bekannten Teilchen. Die Eigenschaften dieser Teilchen kennen wir. An virtuellen Teilchen ist nichts Magisches oder so was.
Existieren die virtuellen Teilchen? Tilo hat eine einfache Antwort. Die virtuellen Teilchen haben Wirkung, also existieren sie. Super - ganz klar. Ideen, Theorien und Vorstellungen haben eine Wirkung. Menschen machen alles Mögliche, weil sie Ideen oder Vorstellungen haben. Gesetze, Ideen, Konventionen, die mathematische Null und andere Vorstellungen existieren genauso wie alles andere. Super. Super einfach.
Könnte es nicht auch Teilchen geben, die ein wenig anders funktionieren. Nehmen wir einmal ein Teilchen, von dem die Quantentheorie behauptet, daß es nicht meßbar ist. Aber es muß trotzdem vorhanden sein, weil sonst die Welt anders aussehen würde.
Echter Grenzfall.
Matjes
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Sorry
Den letzten Beitrag ziehe ich zurück. Er war viel zu pholemisch. Bitte Entschuldigt.
Matjes
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Hi
Mit E=mc^2 ist deine Energie wider eine Masse.
E hat die Einheiten kg m^2/s^2 und die Kraft F = kg m/s^2 und sind über Integrieren bzw. Differenzieren miteinander Verbunden.
Mit dem Übergang zur Kraft verschiebst du dein Problem nur.
Nun was die Raumkrümmung mit kleinen Massen/Energien angeht. Sie ziehen sich gegenseitig an und wenn du wirklich Überall im All kleine Massen/Energien hast. Also keinen Lehren Raum hast du schnell sehr viel Masse. Den nur an das Schachbrett und das Reißkorn.
Was die Bewegung angeht.
Wenn wir beide uns Relativ zu einander bewegen muss einer von uns sich im Bezug zu den Teilchen Relativ bewegen oder jeder von uns müsste seine eigenen Teilchen mit sich ziehen.
Nun dein Letzter Punkt bezieht sich ja auf die Kraft, das Problem was hier auftritt. Hab ich ja hier erläutert.
Bei allem Respekt, das war ja wohl gar nichts.
Seit wann darf Energie nur aus Masse bestehen? Natürlich gibt es masselose Teilchen, Gluonen z.B. u.a., und die haben trotzdem Energie. Das selbe ist es mit der Kraft. Seit wann bezieht sich Kraft nur auf eine Masse. Es gibt so viele unterschiedliche Kräfte. Oder berechnest Du die elektromagnetische Kraft auch mit m * g, dann bist Du hoffentlich kein Elektriker.
Der Rest Deiner Aussage ist deshalb auch irrelevant.
Bei masselosen Teilchen, welche die von mir beschriebenen Eigenschaften haben, funktioniert es.
@Matjes
Tilo möchte gern virtuelle Teilchen haben, die genau das machen, was er möchte.
Du hast Recht. Aber wenn sich mit diesen Teilchen alle Eigenschaften der Welt erklären lassen, dann wäre das doch eine Theorie wert, oder?
Virtuelle Teilchen sind keine Teilchen, die wir nicht kennen. Es sind keine Zauberteilchen. Der Casimir Effekt kann beschrieben werden durch einen Impulsübertrag verursacht durch ganz einfache Photonen.
Gut, akzeptiert, virtuelle Teilchen können ganz unterschiedlich sein.
Und wir haben sicher noch nicht alle Elementarteilchen entdeckt. Wieso soll sich darunter nicht auch dieses "Raumteilchen" verstecken?
Ich vermisse übrigens immer noch eine alternative Theorie, wie die Expansion des Raumes sonst ablaufen könnte.
Gruß
Tilo
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Nach der Multiversums-Theorie liegt unser Universum in einem Schwarzen Loch, dass in einem anderen Universum liegt. Dieses Schwarze Loch ist nichts anderes als unendlich gekrümmter Raum (des anderen Universums).
Der Raum wurde durch die Singularität in dem Schwarzen Loch gekrümmt; doch die Singularität kann mit ihrer enormen Masse auch unser Universum verkörpern. Nun denke ich dass die virtuellen Teilchen, die unseren Raum darstellen, mit für die Krümmung des Raumes, der das Schwarze Loch darstellt, verantwortlich sein könnten.
Sie könnten alsodurchaus eine Masse besitzen.
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Einstein Energie Masse Äquivalenz ca. 1905
Erstens redest du hier von Massen.
2. was ist denn die elektromagnetische Kraft.
3. m*g ist ein Spezialfall der Kraft wobei g die Erdbeschleunigung ist ca. 9,81 m/s^2.
Dein Problem ist, dass du nicht Einfach alle physikalischen Gesetz über den Haufen werfen darfst nur um deine ?Theorie? durch zusetzen. Dann passt sie nicht mehr zum Rest der ?Welt?.
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Einstein Energie Masse Äquivalenz ca. 1905
Erstens redest du hier von Massen.
Ich rede von Umwandlung von Energien.
E=mc^2 sagt nichts anderes aus, als dass Masse eine Energieform ist. Masse ist direkt in Energie umrechenbar. Das heißt noch lange nicht, dass Masse die einzige Energieform ist. Eine Energieform ist problemlos in eine andere Energieform umwandelbar. Und es gibt eben auch masselose Teilchen, die Energie besitzen, aber eben nicht in Form von Masse, das ist wissenschaftlich anerkannt.
Du solltest besser erstmal die Zusammenhänge verstehen, anstatt mit Formeln um Dich zu werfen, die Du nicht verstehst.
2. was ist denn die elektromagnetische Kraft.
http://www.8ung.at/elektrotechnik/AM/1w.htm
Elektomagnetische Kraft ist ein Oberbegriff, darunter gibt es noch die elektrische Kraft und die Loretzkraft. Das sind übrigens nur Beispiele, dass es Kräfte gibt, die nichts mit Masse zu tun haben, die aber trotzdem auf Materie wirken.
Dein Problem ist, dass du nicht Einfach alle physikalischen Gesetz über den Haufen werfen darfst nur um deine ?Theorie? durch zusetzen. Dann passt sie nicht mehr zum Rest der ?Welt?.
Jede neue Theorie ergibt Veränderungen in unserem Verständnis über die physikalischen Gesetze. Solange die Welt damit noch genauso funktioniert bzw. sich besser erklären lässt, sollte man sie weiter verfolgen.
Wenn Du der Natur verbieten möchtest, Energien und Kräfte umzuwandeln, dann bist Du es der die physikalischen Gesetze über den Haufen wirfst.
Gruß
Tilo
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Zitat:" Ich rede von Umwandlung von Energien.
E=mc^2 sagt nichts anderes aus, als dass Masse eine Energieform ist. Masse ist direkt in Energie umrechenbar. Das heißt noch lange nicht, dass Masse die einzige Energieform ist. Eine Energieform ist problemlos in eine andere Energieform umwandelbar. Und es gibt eben auch masselose Teilchen, die Energie besitzen, aber eben nicht in Form von Masse, das ist wissenschaftlich anerkannt.
"
Erstmal ist Energie auch in Masse umwandelbar (Urknall, Teilchenbeschleuniger), nicht nur Umgekehrt.
Da wie du sagst, ich jede Energie in eine andere Umwandeln und ich Energie in Masse umwandeln kann. Sind Masse und Energie Äquivalent. Beide Krümmen auch den Raum.
Zitat" http://www.8ung.at/elektrotechnik/AM/1w.htm
Elektomagnetische Kraft ist ein Oberbegriff, darunter gibt es noch die elektrische Kraft und die Loretzkraft. Das sind übrigens nur Beispiele, dass es Kräfte gibt, die nichts mit Masse zu tun haben, die aber trotzdem auf Materie wirken. "
Mal von der Internetseite "Das Ampersche Gesetz besagt, dass zwei von einem Ampere stromdurchflossene Leiter im Abstand eines Meters auf der Länge eines Meters, sich gegenseitig mit der Kraft von 0,2micro N abstoßen oder anziehen. "
Wobei N (Newton) die Einheit kg m/s^2 hat, hey da haben wir ja wieder die Masse.
Deine Kräfte sind spätestens mit dem A ( Amper ) mit einer Masse verknüpft.
Zitat Wiki"Ein Ampere ist die Stärke eines zeitlich unveränderlichen elektrischen Stromes, der durch zwei im Vakuum parallel im Abstand 1 Meter voneinander angeordnete, geradlinige, unendlich lange Leiter von vernachlässigbar kleinem, kreisförmigem Querschnitt fließend, zwischen diesen Leitern pro Meter Leiterlänge die Kraft 2 × 10[ch8722]7 Newton hervorrufen würde.
"
Zitat TiloS:" Du solltest besser erstmal die Zusammenhänge verstehen, anstatt mit Formeln um Dich zu werfen, die Du nicht verstehst."
War dass jetzt an dich selbst gerichtet?
Zitat:" Jede neue Theorie ergibt Veränderungen in unserem Verständnis über die physikalischen Gesetze. Solange die Welt damit noch genauso funktioniert bzw. sich besser erklären lässt, sollte man sie weiter verfolgen.
Wenn Du der Natur verbieten möchtest, Energien und Kräfte umzuwandeln, dann bist Du es der die physikalischen Gesetze über den Haufen wirfst."
Ich möchte der Natur gar nichts verbieten, aber soweit mir bekannt ist ändern sich die physikalischen Gesetze nicht einfach. Einsteins spezielle Relativitätstheorie nimmt für kleine Geschwindigkeiten die Selbe vorm an wie die von Newton.
Es gibt halt physikalische Experimente, und jede neue Theorie die gültig ist muss die Experimente erklären können und auf die richtigen Ergebnisse kommen (Innerhalb ihres Gültigkeitsbereichs).
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Da wie du sagst, ich jede Energie in eine andere Umwandeln und ich Energie in Masse umwandeln kann. Sind Masse und Energie Äquivalent. Beide Krümmen auch den Raum.
Bewirken tut das aber anscheinend gar nichts. Denn wir haben nach derzeitig anerkannter Theorie schon überall Energie im Raum, Stichwort Nullpunktenergie und Casimir-Effekt.
Hier eine schöne Alpha-Centauri-Sendung dazu: http://www.br-online.de/cgi-bin/ravi?v=alpha/centauri/v/&g2=1&f=040901.rm
Der Raum ist also schon jetzt voll mit virtuellen Teilchen, also mit Energie. Deshalb fällt der Raum aber nicht in sich zusammen, und schon gar nicht, wenn diese virtuellen Teilchen der Raum selber wären, dann wäre nämlich eine komplette Homogenität erreicht.
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Zitat:" Der Raum ist also schon jetzt voll mit virtuellen Teilchen, also mit Energie. Deshalb fällt der Raum aber nicht in sich zusammen, und schon gar nicht, wenn diese virtuellen Teilchen der Raum selber wären, dann wäre nämlich eine komplette Homogenität erreicht."
Wie Prof. Lesch oft genug erwähnt hat der Raum ist Lehr, nada , Nichts !!!
Und wenn dort grad ein Virtuelles Teilchen ist, wusch es ist weg und wir haben dort wider Nichts.
Im Raum entstehen und vergehen die ganze Zeit, Virtuelle Teilchen aber im durchschnitt ist die Energie Null.
Wenn ich nun aus einem Virtuellen Teilchen ein Reales machen will Brauch ich Energie.
Deshalb verlieren auch Schwarze Löcher durch die Hawking Strahlung Energie/Masse und Schrumpfen.
Ich muss sagen ich finde Alpha Centauri wirklich gut, aber man sollte doch dabei betrachten das Lesch nur ca. 15 min hat um Komplexe Sachverhalte zu erörtern und sie nicht Physiken verständlich zu erklären. Wenn es dann wirklich so ?einfach? währe, wieso Studiert man denn solange Physik und schaut sich nicht mal eben die Sendung von Lesch an um Physiker zu werden.
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Wie Prof. Lesch oft genug erwähnt hat der Raum ist Lehr, nada , Nichts !!!
Genau, nach derzeitiger Theorie. Und mit dieser Theorie scheitert man eben an der Raumausdehnung.
Und wenn dort grad ein Virtuelles Teilchen ist, wusch es ist weg und wir haben dort wider Nichts.
Ein virtuelles Teilchen entsheht aus dem Nichts, und vergeht wieder dahin. Das heißt nicht zwingend, dass es aus dem Raum entstehen muss.
Im Raum entstehen und vergehen die ganze Zeit, Virtuelle Teilchen aber im durchschnitt ist die Energie Null.
Wenn ich nun aus einem Virtuellen Teilchen ein Reales machen will Brauch ich Energie.
Nichts anderes stellen meine Raumteilchen dar. Ich möchte aus denen keine realen Teilchen machen, also wird auch keine Energie benötigt. Mit Energie, die sie besitzen, meinte ich nur die Energie, die auch wieder verschwindet. Mit zusätzlicher Energie meinte ich z.B. die Energie der Gravitation, die von einer sich in der Nähe befindenden Masse ausgesendet wird. Und die wird an das nächste Teilchen weitergeben, noch bevor das Teilchen wieder verschwunden ist.
Der Raum wird dabei nicht mehr und nicht weniger gekrümmt, als mit den bereits bekannten virtuellen Teilchen, und die sind bekanntermaßen überall im Raum.
Gruß
Tilo
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Zitat TiloS:" Ein virtuelles Teilchen entsheht aus dem Nichts, und vergeht wieder dahin. Das heißt nicht zwingend, dass es aus dem Raum entstehen muss."
Und
"
Der Raum wird dabei nicht mehr und nicht weniger gekrümmt, als mit den bereits bekannten virtuellen Teilchen, und die sind bekanntermaßen überall im Raum."
Nun sind die Teilchen überall oder entstehen und vergehen sie wieder?
Wie soll denn durch deine Teilchen die Raumausdehnung erklärt werden?
Deine Teilchen übertragen ja die Gravitation, wirken also anziehend, wieso Bewegen sich also die "Galaxien" von uns weg?
Und wenn dein Teilchen die ?Energie? übertragen, wieso nimmt sie dann mit den Abstand ab und was passiert mit der Energiedifferenz?
Wie lässt sich deine Theorie experimentell bestätigen?
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Zitat TiloS:" Ein virtuelles Teilchen entsheht aus dem Nichts, und vergeht wieder dahin. Das heißt nicht zwingend, dass es aus dem Raum entstehen muss."
Und
"
Der Raum wird dabei nicht mehr und nicht weniger gekrümmt, als mit den bereits bekannten virtuellen Teilchen, und die sind bekanntermaßen überall im Raum."
Nun sind die Teilchen überall oder entstehen und vergehen sie wieder?
Sie entstehen und vergehen, wie alle virtuellen Teilchen. Überall deshalb, weil ein Raumteilchen einen Punkt im Raum definiert.
Und wenn dein Teilchen die ?Energie? übertragen, wieso nimmt sie dann mit den Abstand ab und was passiert mit der Energiedifferenz?
Ein Masseteilchen gibt seine Gravitationskraft an die umliegenden bzw. überlagerten Raumteilchen weiter. Diese umliegenden sind am Anfang eine relativ kleine Anzahl, sie besitzen anteilig die größte Gravitationsenergie. Diese Gravitationsenergie müssen sie mit zunehmender Entfernung an immer mehr Raumteilchen weitergeben. Die Energie wird also unter immer mehr Raumteilchen aufgeteilt. Deshalb nimmt mit zunehmender Enfernung die Gravitationskraft pro Raumeinheit ab.
Wie soll denn durch deine Teilchen die Raumausdehnung erklärt werden?
Deine Teilchen übertragen ja die Gravitation, wirken also anziehend, wieso Bewegen sich also die "Galaxien" von uns weg?
Nicht einfach anziehend! Nochmal: Ein Raumteilchen überträgt Energie an ein anderes Raumteilchen. Dieses nimmt die Energie auf und sendet, so aufgeladen, eine Kraft in die entgegengesetzte Richtung aus. Diese Kraft wiederum wirkt nur auf Masseteilchen. Die Gravitation wirkt also so wie wir sie kennen (Ich erkläre es aber gern noch hundert mal :) )
Die Ausdehnung des Raumes hatte ich ganz am Anfang erklärt, aber ich fasse es nochmal zusammen:
Virtuelle Raumteilchen entstehen und vergehen fortwährend. Ein Raumteilchen stellt dabei einen Punkt im Raum dar. Es ist also die kleinste Raumeinheit und besitzt eine feste Koordinate. Wird ein Raumpunkt frei (durch das Verschwinden eines Teilchen) entsteht dort (bedeuted mit diesen Koordinateneigenschaften) sofort wieder ein Raumteilchen.
Die Raumausdehnung kann nun auf 2 verschiedene Arten ablaufen.
1. Die Energie eines jeden virtuellen Teilchens erhöht sich, sprich seine Ausdehnung. Mit dem Energieerhaltungssatz gibt es keine Probleme, da nur eine größere Menge Energie geborgt wird. Da es wieder verschwindet bleibt die Summe der Energien 0. Die Ursache für die Zunahme der geborgten Energien ist noch unklar.
oder
2. Die Anzahl der virtuellen Teilchen erhöht sich. Es entstehen Raumteilchen mit neuen Koordinaten. Sie schieben sich bezüglich der Koordinateniegenschaften zwischen zwei vorhandene Teilchen. Oder anders ausgedrückt, es entstehen schneller neue virtuelle Raumteilchen als vergehen. Ob jetzt hierfür zusätzliche Energie benötigt wird, ist zu diskutieren.
In beiden Fällen wird die ursprüngliche Entfernung zwischen zwei Raumteilchen, sprich zwischen zwei Raumpunkten, größer.
Bei kleineren Entfernungen zwischen Himmelskörpern behält die Gravitation die Oberhand, da die Raumausdehnung hier minimal ist. Bei größeren Entfernungen summiert sie sich zu einer beträchtlichen Zunahme der Entfernung, die die Gravitation nicht mehr ausgleichen kann. Deshalb entfernen sich die Galaxien von uns.
Welche Variante wahrscheinlicher ist und wo die energetischen Ursachen liegen muss weiter ergründet werden. Ich habe auf jeden Fall gezeigt, dass sich der Raum, bestehend aus den virtuellen Raumteilchen, ausdehnen kann. Wohingegen mit der derzeitigen Theorie (Raum = Nichts) eine Raumausdehnung prinzipiell unmöglich ist.
Gruß
Tilo
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Zitat TiloS:
"Sie entstehen und vergehen, wie alle virtuellen Teilchen. Überall deshalb, weil ein Raumteilchen einen Punkt im Raum definiert."
Nun worauf ich eigentlich raus wollte ist das die virtuellen Teilchen die meiste Zeit nicht da sind, und wenn sie da sind Existieren sie nur für sehr kleinen Zeitraum.
Den 2. Teil deines Satzes kannst du glaube ich nicht so stehen lassen, da wenn die Raumteilchen eine Punkt im Raum definieren ist ihr Ort genau bekannt. Das ist eine Verletzung der Heisenbergschen Unschärfe Relation. Das Ort und Impuls nicht genau bestimmbar sind.
Zitat: "Ein Masseteilchen gibt seine Gravitationskraft an die umliegenden bzw. überlagerten Raumteilchen weiter. Diese umliegenden sind am Anfang eine relativ kleine Anzahl, sie besitzen anteilig die größte Gravitationsenergie. Diese Gravitationsenergie müssen sie mit zunehmender Entfernung an immer mehr Raumteilchen weitergeben. Die Energie wird also unter immer mehr Raumteilchen aufgeteilt. Deshalb nimmt mit zunehmender Enfernung die Gravitationskraft pro Raumeinheit ab."
Sehr gute Erklärung.
Zitat:" 1. Die Energie eines jeden virtuellen Teilchens erhöht sich, sprich seine Ausdehnung. Mit dem Energieerhaltungssatz gibt es keine Probleme, da nur eine größere Menge Energie geborgt wird. Da es wieder verschwindet bleibt die Summe der Energien 0. Die Ursache für die Zunahme der geborgten Energien ist noch unklar."
Nun Masse/Energie hat nicht direkt was mit dem Volumen zu tun, hier gibt es ja das schöne Beispiel mit den 1kg Federn und dem 1kg Blei. Was wiegt mehr?
Die größere Energie sorgt aber dafür, dass die "Lebensdauer" des Raumteilchens sinkt.
dE * dT < hQuer/2
Nun haben wir ja auch noch die angegebene Ausdehnung und die maximale Ausbreitungsgeschwindigkeit der Gravitation.
Da nun die Länge der Strecke („im Raumteilchen“) steigt die die Gravitation zurücklegen muss und die Zeit sinkt in der sie es kann.
Kann entweder die Gravitation nicht mehr übertragen werden oder sie muss mit einer Geschwindigkeit größer C übertragen werden.
(Wenn du einen Zusammen hang der Ausdehnung deiner Teilchen und ihrer Energie hast, kannst du mit der Formel Oben und der Lichtgeschwindigkeit ihre Maximale Ausdehnung bestimmen.)
Das die Zunahme der geborgten Energie unklar ist natürlich schade, weil du damit nicht mehr erklären kannst wieso sich das Universum ausdehnt.
Zitat TiloS:" 2. Die Anzahl der virtuellen Teilchen erhöht sich. Es entstehen Raumteilchen mit neuen Koordinaten. Sie schieben sich bezüglich der Koordinateniegenschaften zwischen zwei vorhandene Teilchen. Oder anders ausgedrückt, es entstehen schneller neue virtuelle Raumteilchen als vergehen. Ob jetzt hierfür zusätzliche Energie benötigt wird, ist zu diskutieren."
Deine 2. Aussagehier gefällt mir Persönlich viel besser und über ein paar Sachen muss ich mal in Ruhr nachdenken.
Nun was die Energie angeht, da im Durchschnitt jetzt immer (mehr) Teilchen da sind brauchst du Energie und es muss geklärt werden wo die Energie her kommt.
Zitat:" Bei kleineren Entfernungen zwischen Himmelskörpern behält die Gravitation die Oberhand, da die Raumausdehnung hier minimal ist. Bei größeren Entfernungen summiert sie sich zu einer beträchtlichen Zunahme der Entfernung, die die Gravitation nicht mehr ausgleichen kann. Deshalb entfernen sich die Galaxien von uns."
Nun wenn ich deine Theorie, in richtig verstanden hab Endstehen die Raumteilchen gleichmäßig. Also 1m Raum ist nach der Zeit t um so und soviel großer geworden.
Zwar Summiert sich der Effekt über größere Abstände sollte aber auch schon bei kleineren da sein. Und die Erklärung mit der Gravitation Funktionieret nicht so einfach.
Wenn z.B. die Erde genau den Richtigen abstand zu Sonne hätte um den Effekt auszugleichen, müssten die Planeten, die weiter von der Sonne weg sind sich ja entfernen.
Zitat:" Wohingegen mit der derzeitigen Theorie (Raum = Nichts) eine Raumausdehnung prinzipiell unmöglich ist. "
Nun nach der Relativitätstheorie ist die Raumausdehnung möglich und ein Statisches Universum die Ausnahme. Mal als Schlagwort dazu : "Kosmologische Konstante".
Die Relativitätstheorie hat eigentlich, dass gleiche Problem welche sich auch in deiner Theorie wider findet. Wo kommt die Energie für die Beschleunigte Expansion her.
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Den 2. Teil deines Satzes kannst du glaube ich nicht so stehen lassen, da wenn die Raumteilchen eine Punkt im Raum definieren ist ihr Ort genau bekannt. Das ist eine Verletzung der Heisenbergschen Unschärfe Relation. Das Ort und Impuls nicht genau bestimmbar sind.
Die Grundannahme, dass ein Raumteilchen ein Raumpunkt ist, möchte ich beibehalten. Ob jetzt dieses Raumteilchen auch diesen Schwingungen unterworfen ist, ist eine andere Frage.
Übrigens fehlt ja eine Erklärung für die Heisenbergsche Unschärfe Relation auch noch.
Evtl. lässt sie sich ja gerade mit diesen virtuellen Raumteilchen erklären. So ist der Ort und Impuls eines "normalen" Teilchens zu einem Zeitpunkt deshalb nicht definierbar, weil der Raum selber ständigen Fluktuationen unterworfen ist. Evtl. ist zu einem definierten Zeitpunkt gerade ein Raumpunkt verschwunden, und das "normale" Teilchen muss sich von Raumpunkt zu Raumpunkt hangeln, was seine Wellenbewegung erklärt.
Zitat:" Bei kleineren Entfernungen zwischen Himmelskörpern behält die Gravitation die Oberhand, da die Raumausdehnung hier minimal ist. Bei größeren Entfernungen summiert sie sich zu einer beträchtlichen Zunahme der Entfernung, die die Gravitation nicht mehr ausgleichen kann. Deshalb entfernen sich die Galaxien von uns."
Nun wenn ich deine Theorie, in richtig verstanden hab Endstehen die Raumteilchen gleichmäßig. Also 1m Raum ist nach der Zeit t um so und soviel großer geworden.
Zwar Summiert sich der Effekt über größere Abstände sollte aber auch schon bei kleineren da sein. Und die Erklärung mit der Gravitation Funktionieret nicht so einfach.
Wenn z.B. die Erde genau den Richtigen abstand zu Sonne hätte um den Effekt auszugleichen, müssten die Planeten, die weiter von der Sonne weg sind sich ja entfernen.
Der Effekt sollte auch bei kleineren Entfernungen da sein. Aber ich denke die Gravitation kann das doch ausgleichen. Asteroiteneinschläge können auch ausgeglichen werden. Bei diesen Entfernungen schätze ich die Raumausdehnung als sehr gering ein. Außerdem verändern sich die Planetenbahnen mit der Zeit tatsächlich. Was jetzt auf welchen Effekt zurückzuführen ist, ist schwer zu sagen.
Gruß
Tilo
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Zitat:" Die Grundannahme, dass ein Raumteilchen ein Raumpunkt ist, möchte ich beibehalten. Ob jetzt dieses Raumteilchen auch diesen Schwingungen unterworfen ist, ist eine andere Frage."
Nun leider Macht die Physik nicht immer was man möchte. ;)
Die heisenbergsche Unschärferelation ist halt ein Punk mit der du deine Theorie in Einklang, bringen musst. Vor allem wenn du einen Teil deiner Erklärung (Vakuum Fluktuationen) darauf aufbaust.
Die nächste Sache die du beachten musst ist, dass du durch deinen festen Raumpunkt ein bevorzugtes Bezugssystem schaffst. Hier musst du schauen wie du es mit der Relativitätstheorie in Einklang bringst, die ja grade ein bevorzugtes Bezugssystem abgeschafft hat.
Zitat:" Der Effekt sollte auch bei kleineren Entfernungen da sein. Aber ich denke die Gravitation kann das doch ausgleichen. Asteroiteneinschläge können auch ausgeglichen werden. Bei diesen Entfernungen schätze ich die Raumausdehnung als sehr gering ein. Außerdem verändern sich die Planetenbahnen mit der Zeit tatsächlich. Was jetzt auf welchen Effekt zurückzuführen ist, ist schwer zu sagen."
Mit der Hubbelkonstant, hast du ja einen Wert an dem du bestimmen kannst, wie groß ungefähr deine Raumausdehnung sein muss. Wenn du nun erstmal ein Einfachs 2 Körper Problem betrachtest, wie z.B. Erde Mond. Kannst du Überschlagen ob die Gravitation groß genug ist um die Raum Ausdehnung auszugleichen.
MFG
Björn
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Hi Tilo
Ich denk das könnte dich intressieren:
http://www.3sat.de/mediathek/?obj=8018
bin beim durch Zappen im Fernsehen zufällig drauf gestoßen.
Falls der Link nicht Klappt.
3Sat
Nano
Ein körniges Weltall lässt den Quantenschaum brodeln
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Die heisenbergsche Unschärferelation ist halt ein Punk mit der du deine Theorie in Einklang, bringen musst. Vor allem wenn du einen Teil deiner Erklärung (Vakuum Fluktuationen) darauf aufbaust.
Das habe ich ja gemacht. Wenn die virtuellen Raumteilchen die Ursache für die heisenbergsche Unschärferelation wäre, dann müssten sie ihr nicht unbedingt unterworfen sein. Wie gesagt, dieses "brodelnde Universum" bedingt durch die Fluktuationen der Raumteilchen (Raumpunkte) sehe ich auch als Ursache für diverse Quanteneffekte.
Die nächste Sache die du beachten musst ist, dass du durch deinen festen Raumpunkt ein bevorzugtes Bezugssystem schaffst. Hier musst du schauen wie du es mit der Relativitätstheorie in Einklang bringst, die ja grade ein bevorzugtes Bezugssystem abgeschafft hat.
In meiner Theorie lassen sich die Entfernungen der Raumpunkte durch Einwirkung von Energien stauchen und strecken. Die Raumpunkte bleiben dieselben Raumpunkte, können aber unterschiedliche Entfernungen zueinander haben. Lichtstrahlen würden dann dieser Krümmung folgen, da die Bewegung der Photonen von einem Raumpunkt zum nächsten genau definiert ist.
Ich gebe aber zu, über den Einklang der virtuellen Raumteilchen mit der Relativitätstheorie müsste man sich noch einige Gedanken mehr machen.
Gruß
Tilo
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Hallo TiloS,
mir gefällt deine Theorie, obwohl noch einiges unklar ist, sehr gut:
-Sie erklärt die Ausdehnung (leider nicht die beschleunigte) des Raums.
-Sie erklärt die Übertragung der Gravitation .
-Sie bietet eine Lösung zur Vereinigung von Quantenmechanik und Relativitätstheorie an. (Leider ist sie an diesem Punkt noch nicht ganz ausgereift.)
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Hallo TiloS,
mir gefällt deine Theorie, obwohl noch einiges unklar ist, sehr gut:
-Sie erklärt die Ausdehnung (leider nicht die beschleunigte) des Raums.
-Sie erklärt die Übertragung der Gravitation .
-Sie bietet eine Lösung zur Vereinigung von Quantenmechanik und Relativitätstheorie an. (Leider ist sie an diesem Punkt noch nicht ganz ausgereift.)
Hallo spacer,
danke! Ich sehe Deine Einschätzung über diese Theorie momentan auch so.
Vielleicht könntest Du oder andere weiter mit daran feilen. Bei der Relativitätstheorie gibt es noch so einige Gebeite zu behandeln.
z.B.:
-Zeitdilatation,
-Lorentzkontraktion,
etc.
weiterhin
-Möglichkeiten für eine beschleunigte Ausdehnung des Raumes bzw. energetische Ursachen
Ich bleibe aber auf jeden Fall auch am Ball.
Gruß
Tilo
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Mal einwenig zur Dunklen Energie und der Expansion:
http://www.pro-physik.de/Phy/leadArticle.do?laid=10393
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Ich bin zwar gerade dabei in meiner Theorie eine Beziehung der Raumausdehnung zu Masse/Energie zu finden, das ist aber noch nicht spruchreif. Vorher möchte ich erstmal mein Verständnis über die Berechnungen der Raumausdehnung verbessern.
Ich lese immer die "Dunkle Energie", die ca. 70% der Energiedichte unseres Universums ausmachen soll, ist nur für die beschleunigte Ausdehnung verantwortlich. Andererseits wirkt die uns bekannte Energie/Masse der Raumausdehnung entgegen.
In dieser Logik fehlt mir eine Energie, und zwar die, aufgrund der sich das Universum überhaupt ausdehnt, bzw. aufgrund der das Universum nicht in sich zusammenfällt. Der Masse/Energie, die das Zusammenziehen des Raumes bewirkt, muss doch sowieso etwas entgegenwirken. Die uns bekannte Masse alleine würde ja nur den Raum zusammenziehen, oder sehe ich das falsch? Wenn da nichts entgegenwirken würde, wäre es überhaupt nicht zu irgendeiner Ausdehnung gekommen.
Auch das Spiel mit der kosmologischen Konstante, die Einstein ins Spiel brachte ist etwas verwirrend. Nach derzeitiger Ansicht ist die kosmologischen Konstante auch nur für die beschleunigte Ausdehnung von Nutzen, also äquivalent zur "Dunklen Energie".
Was lässt dann in den Gleichungen von Einstein (ohne kosmologische Konstante) das Universum überhaupt existieren bzw. ausdehnen?
Würden diese Gleichungen auch in der Frühphase des Universums funktionieren, als Materie/Energie noch extrem dicht zusammen war, und eigentlich die Gravitation eine Expansion verhindert haben müsste?
Gruß
Tilo
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Nun um die Sache mal vereinfacht dazustellen.
Es ist so Ähnlich wie mit einer Rakete, ich sorge für eine große Explosion (Im fall des Universums der Big Bäng) und schieße die Rakete nach oben. Wenn die Rakete nicht schnell genug ist stützt sie auf die Erde zurück (Big Crunch), wenn sie schnell genug ist fliegt sie ins All hinaus und in aller Ewigkeit von der Erde weg.
Dass ist zwar jetzt hier nicht so ausführlich, aber ich denk mal ganz gut verständlich und anschaulich.
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Nach Deiner Erklärung wäre die dunkle Energie für die Ausdehnung sowieso nötig, nicht nur für die beschleunigte.
Eigentlich wäre das für mich auch logischer. Aber wieso lese ich dann überall, dass die dunkle Energie nur für die beschleunigte Ausdehnung verantwortlich ist. Außerdem ergeben die Einsteinschen Gleichungen auch ohne kosmologische Konstante ein expandierendes Universum. Was ist jetzt richtig?
Also ganz so einfach ist es wohl doch nicht.
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Äh ich hab mich da wohl nicht klar genug ausgedrückt.
Wir hatten ja einen Uhrknall, dass ist unsere Anfangsbedingung. Durch diese "Explosion" expandiert das Universum. Wir brauchen also keine neue Energie mehr, so wie bei einer Rakete, die Erdanziehung hinter sich gelassen hat und nun raus in All fliegt, wenn keine weitere Kraft mehr auf sie einwirkt fliegt sie immer weiter im "gleichen" Tempo von der Erde weg.
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Abgesehen davon dass der Urknall keine Explosion war, gehe ich trotzdem mal auf den Vergleich mit der Rakete ein.
Bei der Rakete wird die Energie der Explosion umgewandelt in Bewegungsenergie. Die Rakete hat also während des Fluges kinetische Energie, ohne die würde sie nicht höher kommen. Sie hat also ständig Energie. Auch wenn sie die Erdanziehung hinter sich gelassen hat, hat sie weiterhin ständig kinetische Energie.
In Deinem Beispiel ist analog dazu ist die Energie des Urknalls die Ursache für die Expansion. Um ständig weiter zu expandieren, muss dieser aber auch ständig eine Energie besitzen (analog zur kinetischen Energie bei der Rakete).
Letztendlich ist bei beiden Fällen egal woher die Energie ursprünglich kommt. Fakt ist die Rakete hat kinetische Energie, sonst würde sie sich nicht bewegen.
Der Raum dehnt sich weiterhin aus. Welche Energie hat also derzeit der Raum (abgesehen von der dunklen Energie für die beschleunigte Expansion)?
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Nun wir haben ja die Energieerhaltung. Also Energie geht nicht verloren.
Schauen wir uns doch einfach mal ein Rakete an die es nicht Schaft. Nach der "Explosion" hat sie eine kinetische Energie (E_kin) von ½ m*v^2. Nun wird die E_kin in Potenzielle Enegie (E_pot) m*g*h umgewandelt. Wenn E_kin = E_pot fällt die Rakete wider zur Erde zurück. So können wir z.B. die Steighöhe berechnen h= ½ m*v^2/g*m= ½ v^2/g.
Wenn die Rakete wider auf die Erde zurückfällt wird ihre E_pot wieder in E_kin umgewandelt. Und geht bei Aufschlag auf die Erde in Reibung, Verformung usw. über.
Nun haben wir ja hier g als Konstant betrachtet, da aber die Erdanziehung mit ihren abstand abnimmt, können wir wenn unsere Anfangsenergie groß genug ist die Erde verlassen.
Zu der Herleitung der "Fluchtenergie" E_f, kommen wir übers Gravitationsgesetz und haben dann.
E_f = G*m*m0/r.
Setzen wir dass mir der E_kin gleich folgt.
½ m*v^2 = G*m*m0/r
=> v = Wurzel(2*m0/r).
Nun wie Gesagt Zitat:" Nun um die Sache mal vereinfacht dazustellen."
Und
"Dass ist zwar jetzt hier nicht so ausführlich, aber ich denk mal ganz gut verständlich und anschaulich. "
Wenn du eine genau Beschreibung möchtest, solltest du dir mal die Friedman-Gleichungen anschauen. Sie beschreiben innerhalb der ART, die Expansion des Universums.
Hier mal der Wiki. Link: http://de.wikipedia.org/wiki/Friedmann-Gleichungen
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Ich wollte nur deutlich machen, dass Deine Aussage: "Eine Rakete braucht keine Energie (außerhalb der Erdanziehung), damit sie immer im Gleichen Tempo fliegt" falsch war. Sie braucht natürlich keine zusätzliche Energie, aber sie besitzt Energie.
Genau, Energie geht nicht verloren, und deshalb muss auch der Raum Energie besitzen, wenn er sich im gleichen Tempo (angenommen) ausdehnt.
(Dies nur angenommen für den Fall, dass wirklich eine Energie des Urknalls die Ursache für die Expansion wäre, wie Du beschrieben hast. Ich sehe das anders, aber dazu später mehr.)
Da Du Dich so gut mit Formeln auskennst, finde ich wir sollten mal die Friedmann-Gleichungen genau unter die Lupe nehmen. Ich möchte einfach nur wissen welcher Parameter hier wie wirkt. Am besten nur die relevanten Parameter und ob sie positiv oder negativ auf die Ausdehnung wirken.
Da haben wir also diese Gleichung:
(https://images.raumfahrer.net/up036796.png)
H beschreibt die Expansionsrate.
Als wirklich relevanter Parameter für die Ausdehnung erscheint mir hierbei "[ch961]" die totale Energiedichte (inklusive der kosmologischen Konstanten). Was mir dabei bemerkenswert erscheint, ist dass "p" nicht unterteilt wird in gravitative Energie und antigravitative Energie, sondern es ist nur ein Parameter.
Wie ist das zu deuten? Wenn "p" nur aus Sternenmasse bestehen würde, würde dann die Expansion genauso aussehen. Nach dieser Gleichung sieht es so aus, ich lasse mir aber auch gern etwas anderes erklären.
Gruß
Tilo
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Tilo: Du möchtest etwas über die Friedmann-Gleichungen wissen. Find ich gut.
Mit "p" meist du das Rho in der Friedmann Gleichung.
Der grosse Buchstabe vor der Gleichung bezeichnet die Hubble-Konstante
(bei Friedmann ist die Hubble Konstante nicht mehr konstant sondern sie verändert sich,
wird also zeitabhängig - nur gegenwärtig ist sie ca. 71 km/sec pro MegaParsec).
Wenn H wachsen soll (und das möchtest Du ja) muß also der erste Term der Friedman-Gleichung
immer größer werden. Hast Du vollkommen richtig erkannt.
Der Vollständigkeit halber: Der zweite Term könnte auch kleiner oder sogar negativ werden.
Wenn man sich die Parameter etwas genauer anschaut, hätte ich Schwierigkeiten so etwas zu begründen.
Das Rho muß also wachsen - gut.
Im Rho (der totalen Energiedichte des Universums - viele einzelne Einzelenergiedichten tragen dazu bei) stecken unter
anderem Deine virtuellen Teilchen drin. Einige Energien (z.B. die Gravitation) beschreiben dabei Bindungs-Energien (Expansion wird verlangsamt) und andere Energien tragen zur Expansion des Universums bei (Kandidat wäre die dunkle Energie, über die wir leider kaum etwas wissen). Standart-Folklore der Fans von virtuellen Teilchen: Da der Raum ja immer größer wird, gibt es auch immer mehr virtuelle Teilchen und so steigt das Rho immer mehr an. Gefällt?
Wenn es die virtuellen Teilchen wirklich geben sollte und sie nicht nur "erfunden" worden sind,
um einige Abweichungen von Messungen von der Theorie zu begründen (z.B. die Fein-Struktur von Spektrallinien)
Sag mir doch einmal, wie man virtuellen Teilchen messen kann. Ich möchte gern ein einzelnes virtuelles Teilchen messen , ob es gerade da ist oder nicht.
Immer wieder kam von Dir das Argument, daß ein virtuelles Teilchen einen Raum-Punkt definiert.
Wie kann ein virtuelles Teilchen (auch ein virtuelles Teilchen wäre ein Teilchen und damit ausgedehnt)
nur in einem Punkt existieren? Es müßte doch ein Volumen einnehmen. Stimmt das so oder nicht?
Die Friedmann Gleichung kann man auch als Differential schreiben. Und dann macht das Rechnen
damit noch viel mehr Spaß.
Matjes
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Zitat:""Eine Rakete braucht keine Energie (außerhalb der Erdanziehung), damit sie immer im Gleichen Tempo fliegt" falsch war."
Ich habe nicht gesagt, dass eine Rakete die mit gleichem Tempo fliegt keine Energie hat. Sondern das sie mit gleichen Tempo weiterfliegt wenn keine Kraft auf sie einwirkt.
Zitat:" Genau, Energie geht nicht verloren, und deshalb muss auch der Raum Energie besitzen, wenn er sich im gleichen Tempo (angenommen) ausdehnt."
Was für eine Energie soll den ein m^3 haben. ;)
Zitat:" Wie ist das zu deuten? Wenn "p" nur aus Sternenmasse bestehen würde, würde dann die Expansion genauso aussehen. Nach dieser Gleichung sieht es so aus, ich lasse mir aber auch gern etwas anderes erklären."
Nun Matjes hat hier ja schon einiges Erläutert, hier noch in paar Sachen um es vielleicht zu ergänzen.
Wenn "p"nur aus Sternmassen bestehen würde, würde der Wert für "p"anders aussehen, ich denke mal du hättest gerne dass man nach den ?einzelnen? Werten unterscheidet, wie z.B. Dunkle Energie.
Das können wir auch wenn wir die Gleichung umstellen und Dimensionslosegrößen einführen. Denn so genanten Dichteparametern, diesen könne wir dann bestimmte Energieformen bzw. Energiedichten zuordnen.
Dann haben wir:
(O für Omega und mit _ sind die Indices Angestellt z.B. O_m = Omega Materie)
Baryonische und Dunkle Materie
O_m = 8pi*G*p_m_0 / 3* H_0^2
mit
H_0 = Hubbel const. (0 für die Gegenwart also, jetzt)
G = Gavitations const.
p_m_0= Energiedichte Materie (jetzt)
Dunkler Energie oder Lambda-Term,
O_A = A*C^2 / 3*H_0^2
mit
A (Lambda) = Kosmologische Konstante/ Dunkle Energie /zeitlich konstante Energiedichte
= 8*pi*G*p_vac / C^4
elektromagnetische Strahlung,
O_rad ca. 10^-4
Krümmungsvorzeichen der globalen Raumzeit.
O_k = - k*C^2/ R_0^2*H_0^2
mit
k = -1,0,1
R_0 mit R(t) dt = H(t)
Nun damit bekommen wir die die Gleichung.
1 - O_m ? O_A ? O_rad := O_k
(Ok ich muss zugeben, ich musste Nachschauen ;) )
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Der grosse Buchstabe vor der Gleichung bezeichnet die Hubble-Konstante
(bei Friedmann ist die Hubble Konstante nicht mehr konstant sondern sie verändert sich,
wird also zeitabhängig - nur gegenwärtig ist sie ca. 71 km/sec pro MegaParsec).
Wenn H wachsen soll (und das möchtest Du ja) muß also der erste Term der Friedman-Gleichung
immer größer werden. Hast Du vollkommen richtig erkannt.
Der Vollständigkeit halber: Der zweite Term könnte auch kleiner oder sogar negativ werden.
Wenn man sich die Parameter etwas genauer anschaut, hätte ich Schwierigkeiten so etwas zu begründen.
Das Rho muß also wachsen - gut.
Nur nochmal damit ich es richtig verstehe, wenn Rho gleich bleibt, dann bleibt die Expansionsrate gleich (bei gleichem 2.Term), also der Raum expandiert gleichmäßig, richtig? Und nur für die beschleunigte Expansion müsste Rho wachsen oder das "a" muss sich ändern? Was ist denn eigentlich das "a"? Mir war so als wäre es irgend etwas zeitabhängiges. Wenn dem so wäre, dann würde sich doch die Expansionsrate sowieso im Laufe der Zeit ändern, auch bei gleichbleibender Energiedichte. Also ich bin noch nicht davon überzeugt, dass die Energiedichte des Universums zunimmt. Das würde ja auch den Energieerhaltungssatz verletzen. Obwohl das nicht unmöglich sein muss, finde ich das eher unwahrscheinlich.
Sag mir doch einmal, wie man virtuellen Teilchen messen kann. Ich möchte gern ein einzelnes virtuelles Teilchen messen , ob es gerade da ist oder nicht.
Immer wieder kam von Dir das Argument, daß ein virtuelles Teilchen einen Raum-Punkt definiert. Wie kann ein virtuelles Teilchen (auch ein virtuelles Teilchen wäre ein Teilchen und damit ausgedehnt) nur in einem Punkt existieren? Es müßte doch ein Volumen einnehmen. Stimmt das so oder nicht?
Ich nehme an, man kann es deswegen nicht messen, weil es zu kurz da ist oder die Messgeräte noch nicht sensibel genug sind. Abgesehen davon kann man die dunkle Energie auch icht messen, aber sie muss da sein. Ich würde es sogar für möglich halten, dass die Energie des Raumes die dunkle Energie ist. Wenn dem so wäre, dann würde sich der Raum von alleine ausdehnen, aufgrund der Energie, die er besitzt. Und nur die Materie hält das etwas auf.
Die Definition, ein Raumteilchen ist ein Punkt ist nur praktisch zu verstehen und nicht mathematisch. Mathematisch ließe das Teilchen sich weiter unterteilen, aber praktisch ist es die kleinste Raumeinheit, das Ganze bei der Annahme das ein Energiequant die kleinste Energieeinheit ist.
Palin: Was für eine Energie soll den ein m^3 haben.
Das habe ich eigentlich Dich gefragt, weil die Rakete ja auch Energie hat ;-). Es geht nur darum, dass er eine Energie haben muss. Welche? Eventuell die dunkle Energie, da will ich mich aber noch nicht festlegen.
Wenn "p"nur aus Sternmassen bestehen würde, würde der Wert für "p"anders aussehen, ich denke mal du hättest gerne dass man nach den ?einzelnen? Werten unterscheidet, wie z.B. Dunkle Energie.
Das können wir auch wenn wir die Gleichung umstellen und Dimensionslosegrößen einführen. Denn so genanten Dichteparametern, diesen könne wir dann bestimmte Energieformen bzw. Energiedichten zuordnen.
Genau das habe ich gemeint. Ok, das leuchtet mir ein. Nur damit ich Deine Gleichung richtig verstehe:
1 - O_m ? O_A ? O_rad := O_k
Welche Operation ist mit dem "?" gemeint?
Danke Euch beiden.
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Hi TobiS
a(t) dt /a(t) = H(t)
Du hast es hie mit einer Differenzial-Gleichung zu tun.
Wo grob gesagt die Werte der Einen Funktion von Werten der Anderen Abhängig sind und umgekehrt.
Solche Funktionen sind nicht unbedingt ?trivial? zu lösen. ;)
Aber ja roh ist bei der Friedman Gleichung ein wichtiger Parameter.
Zitat:" Also ich bin noch nicht davon überzeugt, dass die Energiedichte des Universums zunimmt. Das würde ja auch den Energieerhaltungssatz verletzen."
Nun ein Zunahme der Energiedichte bedeutet nicht automatisch eine Zunahme der Energie.
Palin: Was für eine Energie soll den ein m^3 haben.
Das habe ich eigentlich Dich gefragt, weil die Rakete ja auch Energie hat ;-). Es geht nur darum, dass er eine Energie haben muss. Welche? Eventuell die dunkle Energie, da will ich mich aber noch nicht festlegen.
Also ein m^3 hat eine Energie von 0.
Da die Enegie in der Physik definiert ist mit den Einheit kg m^2/s^2.
Ok ist ein bisschen Klugscheißerisch. ;)
Aber schau dir mal in ruhe die Bedeutung / Definition von Kraft, Energie u.s.w. .
Zitat:" Genau das habe ich gemeint. Ok, das leuchtet mir ein. Nur damit ich Deine Gleichung richtig verstehe:
1 - O_m ? O_A ? O_rad := O_k
Welche Operation ist mit dem "?" gemeint?"
Äh mein Fehler ? = - .
=>1 - O_m - O_A - O_rad := O_k
Ich hab kein Ahnung wie das ? darein kommt.
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Hi TobiS
Zitat:" Also ich bin noch nicht davon überzeugt, dass die Energiedichte des Universums zunimmt. Das würde ja auch den Energieerhaltungssatz verletzen."
Nun ein Zunahme der Energiedichte bedeutet nicht automatisch eine Zunahme der Energie.
Palin: Was für eine Energie soll den ein m^3 haben.
Das habe ich eigentlich Dich gefragt, weil die Rakete ja auch Energie hat ;-). Es geht nur darum, dass er eine Energie haben muss. Welche? Eventuell die dunkle Energie, da will ich mich aber noch nicht festlegen.
Also ein m^3 hat eine Energie von 0.
Da die Enegie in der Physik definiert ist mit den Einheit kg m^2/s^2.
Ok ist ein bisschen Klugscheißerisch. ;)
Aber schau dir mal in ruhe die Bedeutung / Definition von Kraft, Energie u.s.w. .
Das mit der Energie ist in der Grundlagenforschung, besonders bei neuen Theorien, eine schwierige Sache.
Klar, Energie ist die Fähigkeit eines Systems, Arbeit zu verrichten. Nach Einstein/Minkowski bedeutet Arbeit eigentlich nichts anderes als den Wechsel der Bewegung eines Systems zwischen Raum- und Zeitachse des Minkowski-Diagramms.
Nach Tilos Theorie besteht der Raum aus virtuellen Teilchen. Körper, die sich auf der Raumachse bewegen, haben eine kinetische Energie. Grund hierfür ist, dass der Raum mehrdimensional ist und dass sich verschiedene Körper in verschiedene Raumrichtungen bewegen können. (So kann es, vereinfacht ausgedrückt, zu Zusammenstößen kommen.) Würde es mehrere Zeitdimensionen geben, so konnte es auch eine "kinetische Energie der Zeit" geben. Diese würde sich umgekehrt proportional zur Masse verhalten: Wenn die Bewegung auf der Raumachse zunimmt und auf der Zeitachse abnimmt (der Körper, klassisch ausgedrückt, beschleunigt wird) nimmt die "kinetische Energie der Zeit" zu.
Die Frage ist nun, ob man auch die Zeit durch Virtuelle Teilchen definieren kann und ob es dann mehrere Zeitdimensionen geben könnte.
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Hi spacer
Nun wenn ich ein Energie berechnen möchte (egal welche), kann ich hingehen und schauen welche Einheiten sich weg kürzen.
Wenn ich nu m^3 überbehalte, weiß ich dass ich einen Fehler gemacht habe. Da m^3 keine Energie ist, genauso wie t kein Energie ist.
Das ändert das Minkowski-Diagramm auch nicht ;)
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Hi spacer
Nun wenn ich ein Energie berechnen möchte (egal welche), kann ich hingehen und schauen welche Einheiten sich weg kürzen.
Wenn ich nu m^3 überbehalte, weiß ich dass ich einen Fehler gemacht habe. Da m^3 keine Energie ist, genauso wie t kein Energie ist.
Das ändert das Minkowski-Diagramm auch nicht ;)
Nein, das Minkowski-Diagramm ändert das nicht; aber eine weitere Zeitdimension könnte es ändern.
Ich meinte nur, dass Körper, die sich durch den Raum bewegen, eine kinetische Energie haben. Wenn die Zeit mehrdimensional wäre, könnten auch Körper, die sich durch die Zeit bewegen, eine kinetische Energie haben. Virtuelle Teilchen sind, zumindest für sehr kurze Zeiträume, als Körper anzusehen; und sie bewegen sich durch die Zeit. (Oder nicht?) Wenn nun also die Zeit mehrdimensional wäre, und der Raum aus virtuellen Teichen bestehen würde, konnte er diese "kinetische Energie (der Zeit)" besitzen. Damit meineich nicht, dass die Zeit Energie besitzt, auch nicht der Raum, aber möglicher Weise ein einzelner Raumpunkt zu einem bestimmten Zeitpunkt. (Wenn das virtuelle Teilchen real wird.)
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Hi spacer
Auch eine zusätzlich Dimension der Zeit bringt dir keine Energie.
Machen wir und einfach mal ein 3D Koordinaten System mit den x,y,z.
Wobei x = t (Unsere Zeit t), y =t2 (Neue D-Zeit t) und z = (Strecke in m).
Nun können wir x = 0 setzen und haben nur noch in 2D System, mit y und z.
Wenn jetzt z = Konstant => dz/dt2 = 0, => also keine Energie auch wenn wir t2 ändern.
Das einzige was sich ändert ist, dass ich die "Zeit" anders "definieren" muss, als in Mischung aus x und y Komponente.
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Also ein m^3 hat eine Energie von 0.
Da die Enegie in der Physik definiert ist mit den Einheit kg m^2/s^2.
Ok ist ein bisschen Klugscheißerisch. ;)
Aber schau dir mal in ruhe die Bedeutung / Definition von Kraft, Energie u.s.w. .
Da sind wir wieder bei dem Problem Masse/Energie. Die Energie basiert nicht grundsätzlich auf Masse. Die Energie eines Photons (m=0) wird z.B. mit E=h*f berechnet. Jetzt kannst Du das zwar mit E=mc^2 in Masse umrechnen, dann bekommst Du aber nur die gedachte Masse, die dieser Energie entspricht, deswegen hat das Photon immer noch keine Masse. Das bedeutet, dass in meiner Theorie auch der Raum Energie besitzen kann
Viel wichtiger finde ich die Erkenntnis aus den Friedmann-Gleichungen, die aus der Unterteilung der Energiedichte in verschiedene Energien folgt. Es gibt also verschiedene Energieformen, die den Raum unterschiedlich krümmen. Eine krümmt positiv und eine negativ. Wahrscheinlich würde man bei der Umrechnung der Energien ineinander negative Zahlen bekommen, was aber nicht bedeutet, dass es keine realen Energien sind.
Jetzt gibt es zwei Möglichkeiten:
1. Der Raum selber besitzt diese Energie, die für die negative Krümmung verantwortlich ist (Raum = dunkle Energie),
oder
2. Der Raum ist energetisch neutral (würde mit den virtuellen Teilchen gehen) und es existieren reale Teilchen (dunkle Energie), die diese negativ krümmende Energie besitzen, analog den Masseteilchen, nur mit abstoßender Wirkung.
Bei Variante 1 gibt es jetzt natürlich die Frage (eure derzeitige Diskussion), wie diese virtuellen Teilchen diese Energie besitzen können. Dimensionen sind für mich in diesem Zusammenhang relativ unwichtig. Es sind Teilchen, und nur durch das Zusammenspiel dieser Teilchen entstehen die Dimensionen. Wie sieht es aber jetzt mit der Energie aus?
Ich gehe von einem vorhandenem virtuellem Teilchen aus, dass neben seiner existenziellen Energie, die wieder verschwindet, auch eine zusätzliche Energie besitzt. (Fragt mich bitte nicht woher die kommt, ich kann auch nicht sagen, woher die restliche Energie des Universums kommt.) Diese Energie wird immer weiter gegeben, noch bevor das virtuelle Teilchen wieder verschwindet bzw. wird auch dafür verwendet, dass schneller virtuelle Teilchen entstehen als vergehen.
Bei Variante 2 müsste man sich überlegen, wie Masse (positive krümmende und negativ krümmende) überhaupt auf die virtuellen Raumteilchen einwirkt, damit eine Raumausdehnung bzw. ein Zusammenziehen des Raumes entsteht.
Ich bezeichne jetzt mal beide Masseformen egal ob positiv oder negativ krümmend als Masse. Bei dieser Variante würde dann entweder ein Masseteilchen die Struktur der Raumteilchen stauchen bzw. strecken (Übertragung der Kräfte erfolgt durch die virtuellen Teilchen) oder ein Masseteilchen würde die virtuellen Teilchen "aufsaugen" (positive Krümmung) bzw. neu entstehen lassen (negative Krümmung). Die Erhöhung der Anzahl der virtuellen Raumteilchen hatte ich vorher beschrieben. Der Unterschied zu meinen bisherigen Ausführungen und zu Variante 1 wäre bei dieser Version, dass sich der Raum nicht überall gleichmäßig ausdehnt, sondern nur in der Umgebung von den negativ krümmenden Teilchen (dunkle Energie).
Gruß
Tilo
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Die Ruhemasse einen Photons ist 0. Also wenn f=0 (Es ruht).
Folgt E = h*f => E=0.
Also ein ruhendes Photon hat auch keine Energie.
h wird in Js (Joule Sekunden) = kg m^2/s angegeben (Wo wir wieder unsere Masse kg haben).
Mit f = 1/s => h*f = kg m^2/s^2
Also wider die Einheit kg m^2/s^2
Und nein, m^3 ist immer noch keine Energie.
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Wie gesagt, gedachte Masse.
Ich will mich aber nicht weiter streiten, die Raumteilchen schwingen ja auch, und damit haben sie Energie.
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Wenn Du die vorhergesagte dunkle Energie in Masse umrechnest (für Dich kein Problem), wieviel Masse haben wir dann?
Gruß
Tilo
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Ca. 18 mal soviel wie baryonische Materie ;)
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Jetzt kommen wir aber in Teufels Küche. Du sagst die Masse der dunklen Energie ist größer als die restliche uns bekannte Masse. Nach Deinen Aussagen ist die dunkle Energie ja nichts weiter als Masse (kann man ja so schön umrechnen). Der Effekt wäre also der selbe als wenn diese Masse (der dunklen Energie) ganz normale Masse wäre (halt 18 mal soviel). Uns bekannte Masse krümmt den Raum aber nur positiv.
Wenn Du da an den Vorzeichen nichts änderst, kann man das auf keinen Fall so stehen lassen.
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Mh du meinst also das wir dann ein positives Alpha bekommen, und dass ein positives alpha anziehend wirkt ?
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Ich meine erstmal nur, dass es keine Masse geben kann, die 18 mal so groß ist, wie die uns bekannte Masse. Diese Masse würde ja dann zusätzlich den Raum positiv krümmen, also den Raum zusammenziehen.
Der Schlüssel liegt meiner Meinung darin, dass man einfach das Vorzeichen ändert, dann kann man zumindest wieder richtig rechnen.
Wenn man dieses negative Vorzeichen jetzt interpretiert, dann bedeutet das nicht, dass es ein Energiedefizit ist, sondern nur, dass diese Energie gravitativ abstoßend (raumausdehnend) wirkt.
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Nun Energie ist äquivalent mit Masse (E=mc^2)
Energie krümmt den Raum, z.B. hat Prof. Mael Melvin gezeigt, dass magnetische Feldlinien durch die Gravitation zusammen gehalten werden können.
Und das wenn wir ein starkes Magnetfeld betrachten, dann muss die gewaltig Energie des Feldes eine Starke Gravitation erzeugen, die ihrerseits das Feld komprimiert.
Die Gravitation sorgt dafür, dass die Feldlinientrotz ihrer gegenseitigen Abstoßung zusammenbleiben.
Und was deine Vorzeichen Änderung angeht, schau dir doch einfach mal in der klassischen Mechanik in Ruhr an was Energie ist und wie du mit ihr Rechnen kannst.
Ich denk dass wird einige Probleme lösen.
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Erstmal, sind wir uns einig, dass bekannte Energie/Masse und Dunkle Energie nicht das gleiche ist?
Bekannte Energie/Masse krümmt den Raum positiv, Dunkle Energie krümmt ihn negativ, richtig?
Wenn wir uns da einig sind, da können wir auch nicht die Absolutbeträge der Energien gleichsetzen (auch nicht mit E=mc^2, das würde korrekterweise nur mit unterschiedlichem Vorzeichen gehen). Wir müssen sie irgendwie unterscheiden. Ich würde das gern mit dem Vorzeichen machen (nur als Krümmungsfaktor), wenn es ein anderes offizielles Kennzeichen gibt, ist mir das auch recht.
Auf jeden Fall müssen diese unterschiedlichen Energien auch in den Friedmann-Gleichungen miteinander verrechnet werden. Das werden sie auch, sie werden nicht einfach aufsummiert, sondern vorher u.a. voneinander subtrahiert.
Für mich gibt es da eigentlich kein Problem.
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Es gibt zwei empirische Befunde
1) An ihren Rändern drehen sich viele Galaxien zu schnell. Eigentlich müßten ihre Ränder
wegfliegen. Tun sie aber nicht. Es muß etwas geben, was für zusätzliche Bindungsenergie
sorgt. Kandidat: dunkle Materie. Wie alle Materie krümmt diese Materie, die wir aber in
unseren Teleskopen nicht sehen können, den Raum positiv
2) Weit entfernte Galaxien fliegen schneller weg, als es die Theorie von Hubble vorhersagt.
Es scheint so, als ob da jemand zusätzlich schiebt. Kandidat: Dunkle Energie. Mathematisch
kann man diese Dunkle Materie behandeln, als ob der Raum weniger stark gekrümmt ist.
Also: Dunkle Materie krümmt zusätzlich und Dunkle Energie macht die Krümmung flacher.
Matjes in Eile
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Erstmal, sind wir uns einig, dass bekannte Energie/Masse und Dunkle Energie nicht das gleiche ist?
Bekannte Energie/Masse krümmt den Raum positiv, Dunkle Energie krümmt ihn negativ, richtig?
Wenn wir uns da einig sind, da können wir auch nicht die Absolutbeträge der Energien gleichsetzen (auch nicht mit E=mc^2, das würde korrekterweise nur mit unterschiedlichem Vorzeichen gehen). Wir müssen sie irgendwie unterscheiden. Ich würde das gern mit dem Vorzeichen machen (nur als Krümmungsfaktor), wenn es ein anderes offizielles Kennzeichen gibt, ist mir das auch recht.
Auf jeden Fall müssen diese unterschiedlichen Energien auch in den Friedmann-Gleichungen miteinander verrechnet werden. Das werden sie auch, sie werden nicht einfach aufsummiert, sondern vorher u.a. voneinander subtrahiert.
Für mich gibt es da eigentlich kein Problem.
Da stellt sich die Frage, ob sich dunkle Energie und "normale" Energie gegenseitig auflösen können. Außerdem bewirkt Energie natürlich noch andere Dinge als die Raumkrümmung. Ich kann kaum glauben, dass die dunkle Energie sich nur durch die Raumkrümmung von der "normalen" Energie unterscheidet.
Zu deiner Möglichkeit 1: Ich stelle mir das so vor, dass ein virtuelles Teilchen (das im Moment real ist) zerfällt und seine Energie abgibt, wodurch ein neues virtuelles Teilchen (kurzzeitig) real wird. Meintest du das so?
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Hi spacer,
Da stellt sich die Frage, ob sich dunkle Energie und "normale" Energie gegenseitig auflösen können. Außerdem bewirkt Energie natürlich noch andere Dinge als die Raumkrümmung. Ich kann kaum glauben, dass die dunkle Energie sich nur durch die Raumkrümmung von der "normalen" Energie unterscheidet.
Rechnerisch in Bezug auf die Raumkrümmung eliminieren sie sich ganz klar gegenseitig. Eine bestimte "positive" Energie und der gleiche Betrag "negative" Energie ergeben eine Gesamtkrümmung von 0. Praktisch sind es aber 2 reale Energien. Das Vorzeichen "-" ist nur rechnerisch notwendig, damit man auf die richtige Raumkrümmung kommt. Bitte niemals auf den Gedanken kommen, dass die Dunkle Energie deswegen ein Energiedefizit ist.
Aufgrund dieser unterschiedlichen Eigenschaft, sieht diese Materie dann natürlich auch ganz anders aus. Es wird wahrscheinlich nie zu irgendwelchen Klumpenbildungen kommen, da sich die einzelnen Teilchen immer gegenseitig abstoßen.
Zu deiner Möglichkeit 1: Ich stelle mir das so vor, dass ein virtuelles Teilchen (das im Moment real ist) zerfällt und seine Energie abgibt, wodurch ein neues virtuelles Teilchen (Kurtzeitig) real wird. Meintest du das so?
Ja so ungefähr. Kurzzeitig real ist aber wieder ein virtuelles Teilchen, und ganau das ist der Punkt, es enstehen mehr virtuelle Teilchen als vergehen. Und damit dehnt sich der Raum aus.
Ich hatte Dich vorher unterbrochen mit der Energie in der Zeitdimension. Eine zeitliche Schwingung ist natürlich Energie, umgekehrt genauso Energie ist eine zeitliche Schwingung. Man braucht aber diesen Umweg über die Zeit gar nicht zu gehen. Ausgangspunkt waren die virtuellen Teilchen bei denen die Gesamtenergie +-0 ist. Wenn dieser Raum insgesamt Energie bekommen soll, braucht man nur das Energieniveau eines einzelnen Teilchens anheben. Elementarteilchen können problemlos verschiedene Energieniveaus haben.
Also wenn der Raum aus Teilchen bestehen würde, dann kann er problemlos Energieträger sein. Alle Energieübertragungen wären damit machbar. Die Frage ist also nur, besteht der Raum aus solchen virtuellen Raumteilchen, wofür man Beweise braucht. Das ist natürlich schwierig, weil eigentlich alles mit diesen Teilchen so funktionieren sollte, wie wir es kennen. Vielleicht sollte man bei den quantenmechanischen Effekten ansetzen, da könnte sicher einiges aus den Raumteilchen folgen.
Gruß
Tilo
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Hier noch einige interessante Überlegungen zur Expansion des Universums:
http://www.focus.de/wissen/wissenschaft/odenwalds_universum/odenwalds-universum_aid_230881.html
Im Endeffekt sieht man also derzeit das Zusammenspiel/die Wechselwirkung der Energien so wie ich es auch sehe. Also die dunkle Energie (gravitativ abstoßend) sollte schon immer für die Expansion verantwortlich sein, nicht nur für die beschleunigte. Beschleunigt ist es momentan (seit ca. 5 Milliarden Jahren) nur deshalb, weil die Entfernungen der Galaxien mittlerweile zu groß sind und damit die anziehenden gravitativen Einflüsse im gesamten Universum relativ zur Größe des Universums abnehmen.
Gruß
Tilo
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Moin,
ich lese: zur Expansion des Universums
Mich würde mal interessieren, ob diese Aussage nur so dahin gesagt wird oder ob es dafür klare, eindeutige Beweise gibt, ob das Universum noch expandiert. Weiter würde mich mal interessieren, was eigentlich mit dem Titel *Universum* gemeint ist. Nach meinem Kenntnisstand wissen wir nur, dass die entferntesten Galaxien ~ 13 x 109 Lj entfernt sind, aber keiner hat den Beweis gebracht, dass der *leere* Raum hinter diesen weit entfernten Galaxien noch viel weiter entfernt ist. Also bleibt für mich unklar, woher wir die Annahme ableiten, dass sich das Universum ausdehnt.
Dazu habe ich noch genügend Fragen, lassen wir es einmal dabei.
Jerry
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In der aktuellen Ausgabe der "Spektrum der Wissenschaft" (Mai 08) wird auf eine Konsequenz der beschleunigten Expansion hingewiesen:
Der Kosmos löscht seine Geschichte aus
Zusammenfassung:
Die dunkle Energie führt zu einer beschleunigten Expansion des Raums. Bis auf die nahen Galaxien entfernen sich damit alle anderen Objekte immer schneller von uns. Nur die nahen Galaxien kontrahieren sich mit uns zu einem lokalen Haufen. Die beschleunigt entschwindenden Galaxien hingegen würden eines Tages (viele Milliarden Jahre in der Zukunft) einen "negativen" Ereignishorizont überschreiten, so dass uns von ihnen kein beobachtbares Licht mehr erreichen könnte. Durch die zunehmende Rotverschiebung wird ihr Licht immer langwelliger, so dass es nicht mehr beobachtbar ist.
Damit hätten zukünftiger Forschergenerationen keine kosmischen Indizien mehr für eine Expansion, sondern würden nur noch die lokale statische Gruppe aus einer Hand voll Galaxien sehen. Ideen wie Expansion, Urknall, allgemeine Relativitätstheorie, Mikrowellenhintergrund, ... würden nicht, oder nur schwer ableitbar sein, da es keine beobachtbaren Phänomene mehr gäbe.
Das stellt sich doch die Frage:
Welche "Geschichtsdaten" hat das Universum schon gelöscht? Durch die inflationäre Expansion nach dem Urknall wurde schon viel "gleich gemacht" und verwischt. Was liegt aber heute schon hinter diesem Ereignishorizont und kann von uns nicht mehr beobachtet werden?
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Hallo
Ein Teil der fehlenden Masse, die das Universum ausmacht wurde gefunden.
Es sollen Gase zwischen den Galaxien sein.
Quelle http://www.weltderphysik.de/de/4245.php?ni=929
Druß Andy
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Moin,
den Bericht hatte ich auch gelesen, aber er scheint keine Neuigkeiten zu enthalten, denn über den Nachweis der *fehlenden Materie* hat man schon vor 2 Jahren berichtet. Im Verschmelzungsprozess des Galaxienhaufens *Abell 520*, Sternbild Orion, Koordinaten: Rektaszension 04h 54m 03,80s und Deklination +02º 53` 33,00", Rotverschiebung von z=0.201, 2,4 x 109 Lj. hat man diese *fehlenden Materie* entdeckt. Es handelt sich hierbei um sehr dünnes, heisses Gas, das wegen seiner extrem hohen Temperatur hauptsächlich sehr energiearme Röntgenstrahlung aussendet. Ein lohnendes Objekt für das Röntgen-Weltraum-Teleskop *Chandra*.
(https://images.raumfahrer.net/up036795.PNG)
Unter dem Begriff *Fehlende Materie* sind die 50% der *normalen Materie*, die bis dato nicht nachgewiesen werden konnte. Fest steht, ~ 72 % der Gesamtmasse des Universums sind *Dunkle Energie* (Anti-Gravitationskraft). Was *Dunkle Energie* ist, konnte bisher noch nicht eindeutig aufgeklärt werden. ~ 23 % sind *Dunkle Materie*, die verbleibenden ~ 5 % sind dann also *normale Materie* (baryonische Materie = Galaxien, Sterne, Monde und sichtbare Gase).
Aber von der *normalen Materie* fehlt der Nachweis für fast die Hälfte, nämlich diese ominöse *fehlende Materie*.
Jerry
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Bonjour, der Glob-Mod schreibt >Die dunkle Energie führt zu einer beschleunigten Expansion des Raums. Bis auf die nahen Galaxien entfernen sich damit alle anderen Objekte immer schneller von uns.<
Meine Meinung: Wir sehen weit entfernte Galaxien mit einer erheblichen Rotverschiebung und meinen, dass das Universum sich beschleunigt ausdehnt. Stimmt das eigentlich? Das Licht, was von den entfernten Galaxien kommt, stammt aus einer Zeit am Anfang des Universums; falls es überhaupt einen Anfang gegeben hat. Hat nicht möglicherweise die Gravitation diese beschleunigte Expansion wieder in´s richtige Verhältnis gebracht, oder die Expansion ist schon längst vorbei und das Universum schrumpft schon wieder. Ich meine, dass in 9 oder 11 Milliarden Jahren doch viel passieren kann. Jac
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Moin,
to Daniel: Bis auf die nahen Galaxien entfernen sich damit alle anderen Objekte immer schneller von uns.
Stimmt diese Aussage so?
Ich meine zu wissen, dass es keine *Galaxienflucht* gibt, sondern das die Raumzeit sich dehnt und durch diesen Effekt scheinen sich die Galaxien bzw. Galaxienhaufen von unserem Beobachtungspunkt aus zu entfernen (oder haben, wir können ja nur das kommentieren was wir jetzt sehen, was aber vor ~ 9 - 13 x 109 Lj passierte).
Jerry
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Guten Morgen Jerry,
ich habe nur den Inhalt aus dem Artikel wiedergegeben. Aber wir können das kontrovers diskutieren.
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Moin Daniel,
zugegeben, ich habe da meine Probleme mit dem Verstehen der Bestimmung der Entfernung von Galaxien bzw. Galaxienhaufen durch den Nachweis der *Rotverschiebung*, wobei es ja eigentlich die Raumzeitdehnung ist. Andererseits gibt es ja die Rotverschiebung bei Galaxien, die sich durch ihre Eigenbewegung (Rotation) zeigt. Wenn sich diese beobachtete Galaxie nun schnell bewegt, erscheint auf der sich entfernenden Seite die starke Rotverschiebung, adäquat auf der anderen Seite die Blauverschiebung (Dopplereffekt). Wenn Astronomen also eine extrem weit entfernte Galaxie mit einer sehr hohen Rotverschiebung beobachten, kann es dann nicht sein, dass sie sich selbst nicht schnell von uns entfernt (also geringe Raumzeitdehnung), sondern dass diese Galaxie sich äusserst schnell dreht.
Jerry
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Moin Daniel,
Wenn Astronomen also eine extrem weit entfernte Galaxie mit einer sehr hohen Rotverschiebung beobachten, kann es dann nicht sein, dass sie sich selbst nicht schnell von uns entfernt (also geringe Raumzeitdehnung), sondern dass diese Galaxie sich äusserst schnell dreht.
Ich denke die Effekte kann man trenne. Bei der kosmologischen Rotverschiebung wird man sicherlich über die ganze Galaxie mitteln, so das sich die rotationsverursachte Rot-/Blauverschiebung aufhebt und nur die kosmologische übrigbleibt. Außerdem sind der Rotation von Galaxien grenzen gesetzt (denke ich zumindest), da sie sonst "auseinanderfliegen" sollten. Weiterhin kann man ja auch zur Sicherheit noch den Metallgehalt der Galaxien ermitteln, wirklich weit entfernte Objekte sollten also keine Metalle in ihren Spektren aufweisen.
Ist zwar nicht das beste Beipsiel, da es sich nicht um kosmologische Rotverschiebung handelt, aber trotzdem: Bei der Andromedagalaxie kann man ja auch die Rotationsverursachte Rot/Blauverschiebung messen, weiterhin aber auch die Eigenbewegung der ganzen Galaxie. Kosmolgisch sollte das also kein Problem sein.
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Moin Martin,
Bei der Andromedagalaxie kann man ja auch die rotationsverursachte Rot/Blauverschiebung messen, weiterhin aber auch die Eigenbewegung der ganzen Galaxie.
So interpretiert gibt es dann ja 3 Bewegungen: 1. Eigenrotation, 2. Radialbewegung (von Dir *Eigenbewegung* betitelt, in diesem speziellen Fall auf uns zubewegend) und 3. Expansionsbewegung.
Bei der Andromedagalaxie kann man nur 1 und 2 nachweisen bzw. in etwa messen, 3 ist nicht möglich. Aber alle 3 Bewegungen erzeugen eine Rotverschiebung. Und Du meinst, dass man diese Bewegungen exakt bei einer weit entfernten Galaxie, z. B. in einer Entfernung von 10 x 12,59 Lj, unterscheiden kann?
Jerry
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Der Rotationsanteil an der Spektrenverschiebung lässt sich auf jeden Fall "leicht" herausrechnen. Martin meinte ja schon, man näme die linke Grenze, rechte Grenze und die Mitte. Das was auf der einen Seite als Verschiebung hinzukommt, wird auf der anderen Seite abgezogen. Der Mittelwert sollte dann auch dem Wert in der Galaxienmitte entsprechen, welche keine Rotationsverschiebung mehr aufweisen sollte.
Um in dem um die Rotation bereinigten Rest die beiden anderen Anteile (Raumdehnung/Alter, Eigenbewegung) zu bestimmen, kommt man wohl um kosmlogische Modelle nicht herum, welche ausgehend von Anfangsbedingungen am Urknall und dem Alter die einzelnen Bestandteile vorhersagen können. Damit beist sich dich Katze dann aber in den Schwanz. Denn möchte man so den Urknall zusammen mit der Expansion empirisch beweisen, oder muss man Urknall und Expansion schon axiomatisch annehmen, um die Eigenbewegung der Galaxien messen zu können?
Naja, ich bin kein Kosmologe ... vielleicht kann jemand mehr dazu sagen.
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Hi Zusammen
Nun die Rot-Verschiebung ist ja erstmal nur ein Effekt der auftritt, wenn sich eine Lichtquelle von uns weg bewegt, bzw. Blau-Verschiebung wenn sie sich auf uns zu bewegt.
Hier kann ich also kennen mit welcher Geschwindigkeit sich ein Stern relativ auf mich zu oder weg bewegt.
Wie Daniel beschrieben hat, kann ich die rotationbedingte Rot/Blau- Verschiebung ausrechnen. Wobei ich darauf achten muss, dass sich der Stern nicht unbedingt auf einer Kreisbahn bewegt und daher seine Bahn-Geschwindigkeit nicht konstant sein muss (Kepler).
Auch denke ich, dass der Winkel mit dem ich auf die Rotationsachse schaue eine Rolle spielt (müsst ich aber jetzt erst nachrechnen).
Nun im Endeffekt läuft es darauf hinaus, dass ich einen Stern der ein Objekt umkreist lange beobachten muss um Daten zu sammeln, daraus kann ich dann die Rot-Verschiebung berechnen.
Was die Rot-Verschiebung zur Entfernungsmessung angeht. Wenn ich das jetzt richtig im Kopf habe, werden (wurden) erst Objekte beobachtet deren Leuchtkraft man kennt (Supernoven glaube ich). Darüber, wie leuchtstark sie dann scheinen, kann ich dann ihre Entfernung bestimmen. Wenn ich nun von vielen Objekten die Entfernung und Rot-Verschiebung bestimme, kann ich Rückschlüsse auf den Zusammenhang von Rot-Verschiebung und Entfernung ziehen und so die Entfernung von Objekten bestimmen, deren Leuchtkraft ich nicht genau kenne.
Nun was den ?leeren? Raum außerhalb unserer ?Sichtweite? angeht.
Wenn wir das inflationäre Modell betrachten, können wir ein wenig ?weiter schauen? als wir ?sollten?, da dort angenommen wird, dass sich das Universum nach dem Urknall mit über Lichtgeschwindigkeit ausgedehnt hat. Was kein Widerspruch zur ART ist!, da Licht, das von Objekten ausgesandt wurde sich mit dem Raum bewegt hat.
Nun aus unsren Beobachtungen folgt, dass das Universum in großen Strukturen homogen ist (z.B. Hintergrund Strahlung) . Also für Beobachter an anderen Punkten im ?sichtbaren? Universum so ähnlich aussehen sollte wie für uns.
Was nun das nicht mehr sichtbare Universum angeht, wie Schillrich schon erwähnt hat wird der nicht mehr sichtbare Teil immer größer und lässt keine Messungen mehr zu. Nun in der Physik gilt im allgemeine das man Aussagen mit einem ?Experiment? bestätigen muss. Da wir halt keine Messungen mehr am nicht mehr sichtbaren Teil des Universums machen können, gehören Aussagen darüber eigentlich nicht mehr in die Physik sondern in die Philosophie. Also philosophisch betrachtet, wissen wir, dass das betrachtbare Universum homogen ist, wieso sollte es der ?Rest? nicht auch sein.
Was den Urknall angeht, Einstein ist ja von einem statischen Universum ausgegangen, bis Hubbel die Expansion anhand der Rot-Verschiebung entdeckte. Worauf dann das Modell des Urknalls kam. Also aus der Rot-Verschiebung, die gemessen wurde, ergibt sich das Urknall Model.
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Moin,
Danke für die Antworten.
Fazit für mich:
Es wird lediglich philosophiert ob sich das *unsichtbare* Universum weiter ausdehnt.
Dann wird versucht zu beweisen, zumindest versucht zu erklären, dass sich
das *sichtbare* Universum beschleunigt ausdehnt. Die Messmethoden wurden von den Vorschreibern vorgestellt. Die sich daraus ergebenen Werte sind aber *Altdaten*, denn das Licht ist x-Mrd. Lj alt.
Der Tenor der Grundfrage war aber: Dehnt sich das *sicht-/unsichtbare* Universum überhaupt noch aus und wie will man das eigentlich beweisen, zumindest erklären?
Auch wenn Hubble, entgegen Einstein´s Aussage, feststellen konnte, dass das Universum nicht statisch ist, lässt sich doch nicht daraus ableiten, in welchem Jetztzustand sich die Ausdehnung befindet.
Jerry
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Hallo Jerry,
ganz so sehe ich das nicht. Was wir vom Universum beobachten ist zwar die Vergangenheit, aber aus diesen Beobachtungen ergeben sich Theorien und Modelle wie der Kosmos funktioniert (hat). Daraus macht man Vorhersagen über das heutige Universum und daraus ergibt sich, dass wir immer noch expandieren. Diese Vorhersagen sollten stimmen, wenn:
- die Messdaten der Beobachtungen richtig und genau sind,
- unser kosmologisches Modell stimmt,
- sich das Universum stetig entwickelt, so dass man Daten extrapolieren, also auf die Zukunft anwenden kann.
Mal der etwas simplifizierende Vergleich:
Ich mache eine Messung an einem fallenden Stein und kann damit seine aktuelle Bewegung beschreiben. Aus diesen Messungen kann ich dann die Bewegung des Steins zu jedem zukünftigen Zeitpunkt beschreiben, ohne ihn dann noch mal beobachten zu müssen. Die Voraussetzungen sind auch hier:
- genaue Anfangsmessung
- das richtige Modell (hier die Bewegungsgleichung)
- eine stetige Weiterentwicklung der Bewegung (also kein Aufschlag auf dem Boden)
Beim fallenden Stein wirst du ja auch nicht grundlos annehmen, dass er sich plötzlich ganz anders verhält.
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Moin Daniel,
also das mit dem Stein merke ich mir!
Natürlich kann ich jetzt kein sachliches Gegenargument bringen um den Beweis zu führen, dass der Stein doch in eine andere Richtung fallen kann, weil wir es hier ja mit einem Zeitablauf zu tun haben, der kein anderes Ergebns zulässt.
Aber ich denke da in anderen Zeitabläufen.
Natürlich kann man Deine Aufzählung als Begründung nehmen, aber als Beweis nicht - und darum geht es mir ja. Ich will nicht von *spekulativer Beweisführung* sprechen; aber daraus schliessen, dass es so sein müßte, reicht mir nicht.
Jerry
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Im Radio gibt es hier die Möglichkeit einer "kleinen Anfrage" in einer Wissenschafts Sendung. Ich möchte Euch meine "kleine Anfrage" auch mal präsentieren in der Hoffnung hier eine Antwort zu erhalten. Die Leonardo-Sendung ist gut, jedoch ist meine Frage all zu komplex...
Blickwinkelknoten
OK, wie fang ich an? Das ist Hirnjoga, und das Problem so komplex, sogar die Frage ist da schwer zu Formulieren…
Wieso ist die Hintergrundstrahlung aus jeder Richtung zu empfangen?
Also, mal ein statisches Weltall vorausgesetzt, dann sehe ich mit zunehmender Entfernung weiter in die Vergangenheit.
Und müsste die Hintergrundstrahlung im Zentrum des Universums sehen. Am Ort des Urknalls.
Nur, *grübelt*
das Universum ist nicht statisch und war ja damals noch gar nicht so groß.
Ok, ein dynamisches Universum:
Die hohe energiereiche Strahlung des Urknalls jagt einige Sekunden hinter dem sich ausdehnendem „Rand“ des Universums her. Während sich das Universum also wie ein Ballon aufbläht, „verdünnt“ sich auch die Strahlungsenergie.
Einige kondensiert zu Materie. Nein, Moment, erst etwas später!
Am Anfang war die Strahlung… müsste also diese nicht ihrer Bewegungsrichtung nach weiterhin der Ausdehnung des Alls hinterher jagen?? Wie können wir sie dann „sehen“? Messen, ich weiß, zu kalt, kein Licht mehr, Wärmestrahlung gerade noch.
Mhh, danach kondensierte die Materie und war sehr heiß.
Messen wir also evtl. gar nicht die erste Energieschockwelle? Können wir durch diese hoch konzentrierte Materiedichte der ersten sec. gar nicht hindurch schauen? Dann sehen wir also auf die strahlende Materie der ersten Stunde und diese strahlt natürlich in alle Richtungen.
Aber warum aus allen Richtungen?
Das Ballon Bildnis impliziert irgendwie die Vorstellung einer Raumausdehnung in einem Raum was natürlich trügerisch ist.
Wir kommen also auf das Problem, warum wir nicht das Zentrum des Universums feststellen können, die absolute Geschwindigkeit unserer Galaxie nicht bestimmen können. Immer nur relativ zu anderer Materie.
Es scheint, als sei die Vergangenheit um uns herum und größer gar als das heutige Universum. Die Schalen und Gewölbe Theorie, nur das nicht die Planeten dort fest sitzen, sondern die Vergangenheit uns einschalt… Ich weiß, dass ich hier einen Knoten im Kopf habe! Ich vermenge die Vorstellung des jetzt existierenden Universums, mit dem Bild, dass es uns jetzt von sich Zeigt. Und das ist eben nicht „jetzt“. Bereits die Sonnenuhr geht 8min nach…
Also noch mal der Versuch der Fragestellung:
Warum ist das Universum in jeder Richtung gleich, am Beispiel der Hintergrundstrahlung?
Ich verstehe dass die ungefähre Gegenwart in allen Richtungen gleich ausschaut. Aber was geschieht an der Stelle, wo der Blick in die Vergangenheit auf ein Universum schaut, dass kleiner ist, als die Entfernung die das Licht bereits zurück legte, um zu uns zu gelangen???
Ich glaube an dieser Stelle ist mein Knoten.
Solaris Lem
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Hallo Solaris,
das sind ja gleich eine ganze Reihe Fragen. Ich versuche mich mal an einer Antwort.
Die gaengige Vorstellung, dass sich das Universum ausdehnt wie ein Ballon ist ein Modell, das allerdings nicht ganz richtig ist. Denn der sich ausdehnende Ballon ist im Grunde ein zweidimensionales Modell (naemlich die Oberflaeche des Ballons) in der Zeit. Das Universum muss man sich aber in einer 4-dimensionalen Raumzeit. Es gibt also keinen Mittelpunkt, wie beim Ballon. In jede Richtung sehe ich also von uns aus im Weltall sowohl hinaus in den Raum, als auch zurueck in die Zeit. Es gibt nicht so etwas wie eine Galaxie, die weiter aussen im Universum ist als andere, aber alle Galaxien, die man im Universum von uns aus sieht, sehen wir zu einem frueheren Zeitpunkt.
Wenn wir also die Hintergrundstrahlung am Himmel messen, sehen wir elektromagnetische Stahlung die zu einem besonderen Zeitpunkt, nicht aber an einem besonderen Ort ausgestrahlt wurde. Naemlich zu dem Zeitpunkt, als das Universum transparent wurde, sich also soweit abgekuehlt hat, dass es fuer Photonen durchsichtig wurde. Das war etwa 300.000 Jahre nach dem vermuteten Urknall. Weiter zurueck in die Vergangenheit kann man mit elektromagnetischen Wellen (also Licht im weiteren Sinne), nicht schauen. Die Struktur der Hintergrundstrahlung verraet uns aber etwas darueber, wie das Universum ausgesehen haben muss, bevor es durchsichtig wurde.
Gruss
Volker
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Hallo Solaris,
du verfängst dich ein wenig in deinen eigenen Gedankenspielen und in der 3D-Vorstellung einer Vierdimensionalen Raumzeit. dein Knoten liegt auch ziemlich am Anfang deines Gedankenbildes:
Also, mal ein statisches Weltall vorausgesetzt, dann sehe ich mit zunehmender Entfernung weiter in die Vergangenheit.
Und müsste die Hintergrundstrahlung im Zentrum des Universums sehen. Am Ort des Urknalls.
Erster Satz, volle Zustimmung.
Aber dann wird's haarig. Das Universum hat kein "Zentrum", keinen Mittelpunkt. Ich weiß daß das schwierig vorstellbar ist, das ist ja gerade die Krux an der Kosmologie. Das Universum hat keinen Rand, und man kann auch keinen Mittelpunkt bestimmen. Der Urknall war überall. Auch da, wo du jetzt gerade stehst.
So. Und noch ein Problem. Wieso sollte die Strahlung auf einen Punkt beschränkt sein? Sie ist ja kein Echo des Urknalls, das erst später "losgeht" und dann versucht den Rest des sich ausdehnenden Universums einzuholen. Die Ursprünge der Hintergrundstrahlung liegen im Urknall selber und haben sich gemeinsam mit dem Raum ausgebreitet. Aber erst ab einem bestimmten Zeitpunkt wird die Strahlung für uns sichtbar, dem Zeitpunkt, an dem aus dem ionisierten Plasma Atome wurden. Dadurch daß sie war aber vorher schon da war füllte sie schon damals gleichmäßig den ganzen Raum aus, der dann fleißig weiterexpandierte. Und kommt dementsprechend heute noch gleichmäßig aus allen Richtungen bei uns an.
Gruß,
Caro
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Moin,
danke Caro und Volker,
Jau, das ist ein Thema, bei dem sicher manche
unserer User passen müssen; ich auch.
Aber durch eure Hilfe bekommen wir wohl ganz langsam einen kleinen Einblick bzw. Überblick.
Ich hoffe ja, dass ich in 2010 meinen schon lang gehegten Wunsch umsetzen kann und auf dem kommenden Raumcon Treff 2010 dies Thema als Haupttop präsentieren darf..
Wäre natürlich schön, wenn ich dann von euch eine Unterstützung bekommen könnte.
Jerry
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Schön erklärt, auch von mir ein Danke ...
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Da möchte ich eine Frage hineinwerfen die dazu passt:
Wen ich mir das anschaue, sehe ich da sehr wohl einen Ursprung und keinen Urknall der überall war...
(https://images.raumfahrer.net/up036794.jpg)
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Hallo Klaus,
"unten" ist die Zeitachse. Da hapert es wieder an der 3D-Analogie.
Das Bild zeigt links sogar als blau-grün-türkise "Scheibe" den Mikrowellenhintergrund. Diese "Scheibe" ist im gesamten Raum (y- und z-Achse), aber an einer bestimmten Stelle in der Zeit (x-Achse).
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gibt es ein Bild vom Universum wie wir es sehen zum jetzigen Zeitpunkt gepresst in ein 3-Achsen Koordinatensystem?
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mit dem universum hatte ich es auch schon mal hier im forum.
die antwort auf die schnelligkeit der ausdehung des universums (überlichtschnell) wurde schon beantwortet, tritt aber in konkurrenz zur RT.
die ausdehnung an sich gebietet die annahme, das der raum sich
a. weiterhin ausdehnt
b. in alle richtungen gleichsam ausdehnt
c. sich nicht mehr überlichtschenll ausdehnt
d. es ja grenzen des universums geben muss
right?
der
neo
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He, da scheine ich ja ein immerwärend aktuelles Thema erwischt zu haben! Vielen Dank für die vielen Posts!
Ich beginne langsam meine Frage zu verstehen! Das ist gar nicht zynisch gemeint. Im ernst ist das mitunter der schwierigste Prozess...
Ok, Für mich vieles verständlich machte die Anmerkung, dass die Materie wohl im gesammten Universum gleichmäßig auskondensierte:
Zitat von Caro:Der Urknall war überall. Auch da, wo du jetzt gerade stehst.
Ich vermutette, die Energie/Materie eilte der Raum/Zeit Ausdehnung hinterher.
Kann ich aus Euren erklärungen schließen, dass die Raumausdehnung heute, nicht an irgendeinem kaum beschreibbaren Universums-Rand geschieht, sondern ganz homogen überall, auch zwischen den Galaxieen, Sternen?
Ich dachte immer, es gab bei dem Urknall wie bei einer explosion Teile die höher beschleunigt unterwegs seien und andere langsamer und daher die Galaxien auseinander zu streben scheinen. Ist hier mein, äh, einer meiner Knoten?
Wenn die Expansion Ursache ist, wäre mir vieles klarer. fast Erleuchtend...nur meine Erfahrung sagt mir, sooo einfach wird es nicht...
Danke auch noch mal für die genauere Zeitangabe wann das Universum Photonendurchsichtig wurde: 300.000 Jahre nach dem vermuteten Urknall. Was hatte ich geschrieben? Das Universum der ersten Stunde? Verzeiht...
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Hallo Solaris Lem,
nach heutigen Erkenntnissen waren es 380 000 Jahre nach dem Urknall, als das Universum durchsichtig wurde.
Man darf sich den Urknall und die Expansion nicht als Explosion vorstellen. Mit dem Urknall hat das heutige Universum "einfach begonnen zu sein". Der Raum dehnt sich, auch heute noch, überall. Deswegen werden ja auch die Photonen, die lange im Raum unterwegs waren, gedehnt. Der heutige Mikrowellenhintergrund wurde damals viel heißer erzeugt, die Photonen waren also viel kurzwelliger. Nachdem sie aber ca. 13 000 000 000 Jahre im Universum unterwegs waren, wurden sie durch den expandierenden Raum so weit mit gestreckt, dass wir sie heute als Mikrowellen empfangen.
Das Gleiche gilt übrigens auch für die Rotverschiebung weit entfernter (und damit alter) Objekte in anderen Galaxien. Deren Licht ist rot verschoben, da es so lange bis zu uns gebraucht hat und der Raum in der Zwischenzeit expandiert ist.
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Ja, hallo, es glitzert hier in meinen Gedanken... Ich hatte auch die Rotverschiebung immer falsch verstanden.
Dachte es wäre wegen des Dopplereffektes, dadurch kam ich dann auch zu dem Gedanken, das ach, zu peinlich, vergessen wir das...
Ja, das hat mir geholfen!! Ich werde zu meiner kleinen Anfrage an den WDR (Westdeutscher Rundfunk) einige Auszüge aus unserer Diskusion nachsenden, wenn Ihr erlaubt!
(Ich werde per PM anfragen)
Üprigens wurdet Ihr einmal im WDR hoch gelobt, was mich gestern zu Euch führte.
(In einer Sendung über die besten Nachschlagewerke und Infomationsplattformen im Netz. Ihr wurdet im Zusammenhang mit wikipedia und Metager erwähnt, nicht zuletzt weil gerade Jahr der Astronomie ist.)
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Wir wurden durch den WDR gelobt? Wann? Wo? Warum? Durch wen?`;)
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guggst Du hier ;D
http://www.wdr5.de/fileadmin/user_upload/Sendungen/Leonardo/2009/01/Manuskripte/ms090108_ScienceBlogs_Schaum.pdf
Der weiter oben erwähnte Beitrag existiert nicht mehr, oder ich hatte den Zusammenhang falsch in Erinnerung.
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guggst Du hier ;D
http://www.wdr5.de/fileadmin/user_upload/Sendungen/Leonardo/2009/01/Manuskripte/ms090108_ScienceBlogs_Schaum.pdf
Das ist aber sehr nett. Findet da jemand eine MP3-Version von?
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Im WDR-Archiv devinitiv nicht. nur das Manuskript. Evtl. wurde der Beitrag auch in anderen Radios gesendet. Die Autorin ist meines Wissens Freie Mitarbeiterin
WDR- Archiv Leonardo Beitrag:
http://www.wdr5.de/sendungen/leonardo/sendungsdetailseite.html?tx_wdr5ppfe_pi1%5BshowUid%5D=2513972&tx_wdr5ppfe_pi1%5BbeitragsUid%5D=15152&cHash=b237af000e
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Ich Frage mal bei Frau Schaum an, vielleicht kann sie den bereitstellen.
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Klar, es gibt sogar
einen zwei eigene Threads bei uns. Muss irgendwo in "Medien" "Schwarzes Brett" sein.
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=411.0
und
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=414.0
Und da ist die MP3-Datei:
http://medien.wdr.de/m/1231434350/radio/leonardo/wdr5_leonardo_20090108.mp3
gewesen.
GG
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In der Tat - nur die MP3 gibt es nicht mehr. :-(
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Momente mal, zurück zum Thema....
Ach wie schön, das ich n Newbie bin...
Wenn das Universum sich überall mehr oder weniger homogen ausdehnt, so doch auch im kleinem. Und auch wenn es winzige Effekte sind, müßte die Expansion nicht auch Einfluß auf den Energiehaushalt von Materie haben? Eine Sonne die immer ein ganz klein wenig in sich zusammenfällt?
Ein Elektron welches immer ein wenig vom Atomkern weggezogen wird? Was passiert da mit ihm?
Bleibt die Expansion im zusammenspiel mit Materie ein energetisches Nullsummenspiel?
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Auf atomarer Ebene hat die Expansion meines Wissens nach keine Auswirkungen. Sonst würden sich universelle Naturkonstanten ändern müssen.
GG
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Mit diesem Phänomen habe ich auch mein "Problem":
Der Raum expandiert überall. Licht in ihm wird dadurch mit gestreckt. Aber die Materie selbst wird nicht gestreckt, obwohl sie auch im Raum ist.
Kann das jemand hier erklären? (Oder hatten wir das schon mal und ich habe es nur nicht gelesen?)
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Naja, was ist den "Materie"?
Atome? Wenn sich da der Raum zwischen Elektronen und Kern ein (superkleines) bischen vergrößert, wird das Elektron doch auf seiner "Bahn" bleiben, also wieder die Strecke an den Kern ranrücken. Man kann sicher auch die Elementarteilchen noch in Quarks zerlegen aber dort wird es mit einem "Ort" an dem die Teilchen sind schon langsam schwierig. Und eigentlich ist ja alles nur Energie ;)
Verliert ein Atom Energie wenn es "gestreckt" wird?
Hm, es ist doch eh schleierhaft, warum die Elektronen nicht nach ein paar Umdrehungen in den Kern stürzen, was können wir da über Effekte durch Raumstreckung sagen?
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Das Bild der "um den Kern schwirrenden Kugeln", also der Elektronen auf Kreisbahnen ist ja nur ein bildliches Modell. Selbst Niels Bohr wusste schon, dass es so nicht wirklich sein kann. Wir sollten diese Analogie also nicht überstrapazieren.
Ich stimmt GG zu. Wenn die Elementarteilchen gestreckt würden, würden sich die Energieniveaus ändern und viele Konstanten würden wohl nicht mehr passen.
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Aber dieses "an den Kern heranrücken", nun ergibt das nicht einen Energie überschuß??
Und wenn Alle Sterne immer ein klein wenig wieder zusammen fallen, wird dann der Energie eh überschuß eh Gewinn nicht relevant?
Möglicherweise gleicht es sich ja aus. Wenn der Druck nachlässt, und die Materie wieder näher zusammen rückt.
Also Temperaturverlust auf der einen Seite und Gewinn an kinetischer Energie auf der anderen Seite.
Also noch mal. Nur für mich ::)
Ist die Expansion ein Nullsummenspiel? oder wird hier Energie frei?
Verzeiht, bei aller Begeisterung bin ich nicht Studiert, im Gegenteil, und quäle hoffendlich nicht mit zu stupiden Fragen.
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Deshalb hab ich ja > "Bahn" < geschrieben.
Was meinst du denn genau mit "Materie selbst wird nicht gestreckt"? Wenn man in Materie "reinzoomt" bleibt nichts übrig ...
Was ist dann die Materie >selbst< ?
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Ist die Expansion ein Nullsummenspiel? oder wird hier Energie frei?
Die ominöse "dunkle Energie" treibt die Expansion sogar an. Wir scheinen ja immer schneller zu expandieren.
Was diese dunkle Energie sein soll, weiß noch niemand wirklich. Hinter dem Begriff scheint sich nur der "Mechanismus" zu verbergen, der die Expansion heute noch antreibt.
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Nana, nicht die Dunkle Energie bemühen, das ist hier nicht meine Frage!!
Die dunkle Energie treibt die Expansion nicht an, sondern soll diese Erscheinung erklären... man beachte die Reihenfolge...
aber im Ernst, ich spreche von ganz normaler Energie die ich hier sehe, aber nicht glauben kann. Ich selber Tippe auf ein Nullsummenspiel. Aber ganz überzeugt bin ich noch nicht
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Was meinst du denn genau mit "Materie selbst wird nicht gestreckt"? Wenn man in Materie "reinzoomt" bleibt nichts übrig ...
Elementarteilchen haben eine räumliche Ausdehnung. Die scheint sich nicht zu ändern. Während also der Abstand zwischen Objekten auf kosmologischem Maßstab wächst, tut er das auf subatomarer, atomarer und auch molekularer Ebene nicht.
Vielleicht kann man das so "trennen":
- Expansion wirkt, wo Gravitation wirkt.
- Expansion wirkt nicht, wo die starken und schwachen Kernkräfte wirken.
- Was ist mit der elektromagnetischen Kraft? Auf Photonen wirkt die Expansion ja auch.
Viele Fragen ...
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Atome haben auch eine Ausdehnung und bestehen doch noch aus kleineren Teilchen, genau wie Elementarteilchen.
Ist die Messgenauigkeit so genau, um die Größenänderung eines Elementarteilchens feststellen zu können, wenn sich der Raum mit der aktuellen Hubblekonstante ausdehnt?
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Nun, ich verstehe die Raumausdehnung in der wirkweise auf Materie wie eine Beschleunigung, eine so geringe, da haben die Wirkenden Kräfte in den mittleren und kleinen Scalen kein Problem mit. Kein Molekül würde tatsächlich größer, kein Atom auseinander gezogen. Meine Frage ergibt daher Sinn, ob der Effect also in Energie umgesetzt wird.
Nur, wie Du sagst, Wellen werden gezerrt. das könnte aber bedeuten das der Effect grundsätzlich zu Energie Verlusst führt? :-X
Ah, Nein, ist albern, denn die länger gezogene Welle dauert ja entsprechend länger an, oder nicht? Die schwerfällige Formulierung bitte ich zu entschuldigen...
Nein, bei Betrachtung dieser Diskusion folge ich dem Argument, dass der Effekt auf die Materie Energieneutral sein muß, da sonst allgemein anerkannte Gesetze in Frage gestellt würden. Das ist keine Argumentation für eine Diplomarbeit, aber gesunde Bescheidenheit...
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Energie kann eigentlich nicht verloren gehen ... wenn/falls der Energieerhaltungssatz gilt. Aber durch die Expansion nimmt die Energiedichte ab ... was immer das bedeutet.
Ich habe in dem Thema auch mehr Fragen als Antworten ...
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Ja, passt schon, denn der Raum wurde ja größer. Die Dichte geringer. Die Summe gleich.
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Vielleicht kann man das so "trennen":
- Expansion wirkt, wo Gravitation wirkt.
Der Abstand in durch Gravitation (Schwerkraft) gebundenen Systemen veraendert sich nicht durch die Ausdehnung des Weltalls. Sonst wuerden ja Galaxien im Laufe der Zeit immer groesser werden.
Nicht einmal in der lokalen Galaxiengruppe beobachtet man den 'Hubble-flow' - man kann also nicht die Hubblekonstante mit Hilfe der Andromedagalaxie bestimmen. Dazu muss man auf kosmologischen Entfernungen messen.
Ist die Expansion ein Nullsummenspiel? oder wird hier Energie frei?
Energieerhaltung gilt im Universum (jedenfalls nehmen wir das so an, so wie wir auch davon ausgehen, dass die physikalischen Gesetze im ganzen Universum gelten). Die Expansion des Universums, Sternentstehung und Supernovae, und auch die dunkle Energie aendern daran nichts.
Was sich im Laufe der Expansion des Universum aendert, ist die Zusammensetzung, also, wie dominant Materie, elektromagnetische Strahlung und dunkle Energie sind. Man geht jetzt davon aus, dass das Universum am Anfang durch Strahlung dominiert war, dann durch Materie, und seit etwa 4 Milliarden Jahren durch dunkle Energie. Wen's interessiert, hier ist eine ganz kurze 5-Seiten Zusammenfassung ueber Kosmologie (allerdings in Englisch):
http://isdc.unige.ch/~beckmann/physics316/download/PHYS316_tenthings.pdf (http://isdc.unige.ch/~beckmann/physics316/download/PHYS316_tenthings.pdf)
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Hallo Volker,
sehr interessant! :) Habe ein wenig umhergelesen und bin hier (http://en.wikipedia.org/Virial_theorem#Virial_radius) über den Begriff "virialer Radius" gestoplert. Als solcher wird der Radius einer Sphäre um einen Stern- oder Galaxienhaufen bezeichnet, in der "viriales Gleichgewicht" herrscht. In dem Wiki-Artikel wird darauf hingewiesen, dass man den Radius approximieren kann, indem man einen Radius definiert, in dem die mittlere Dichte um einen bestimmten Faktor größer ist, als die Kritische Dichte (Siehe Friedmann-Gleichungen).
Meine Fragen dazu:
1. Verstehe ich es richtig, wenn ich sage, dass die Expansion des Universums innerhalb solcher Virial-Sphären gegenüber der Gravitationskraft zu vernachlässigen ist, die Expansion aber trotzdem innerhalb dieser Sphären stattfindet, wenn man sie tatsächlich als realen Effekt und nicht (nur) als mathematisch zu vernachlässigende Größe betrachtet? Hängt es nicht außerdem auch von der Wahl des Koordinatensystems, also meiner Raum- und Zeitskalen, ab, wann ich wo Expansion feststellen kann?
2. Nach welchen Kriterien kann sinnvoll der Faktor zwischen der mittleren Dichte und der kritischen Dichte bestimmt werden? Wikipedia spricht davon, dass man "üblicherweise" einen Faktor von 200 wählt. Aber warum? ???
Timo, dem mal wieder bewußt geworden ist, dass am Ende doch alles Mathe ist.
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Hallo,
das Universum dehnt sich tatsaechlich ueberall aus, wenn man aber ein gebundenes System hat (z.B. einen Atomkern oder eine Galaxie) so "interessiert" es dieses System nicht, ob sich der Raum ausgedehnt hat. Fuer eine gleichmaessig verteilte Komponente (z.B. die Hintergrundstrahlung) macht sich die Ausdehnung aber bemerkbar, eben in einer geringeren Energiedichte.
Das mit der kritischen Dichte haengt mit der Frage zusammen, ob das Universum "flach" ist oder nicht. Da man davon ausgeht, dass das Universum "flach" ist, muss die Dichte kritisch sein (oberhalb der kritischen Dichte wuerde das Universum irgendwann wieder in sich zusammenfallen). Die normale, baryonische Materie reicht dafuer allerdings nicht aus, sie ist nur 4% von der kritischen Dichte (ich weiss nicht, wo du den Faktor 200 her hast, vielleicht bin ich auch auf der falschen Faehrte). Der Rest ist dunkle Materie (also Materie die zwar durch Gravitation wechselwirkt, die wir aber ansonsten noch nicht detektieren konnten), die macht 26%, und der dann muss eben 70% dunkle Energie dazu beitragen, dass die Dichte "kritisch" wird.
Also, ich kann nur immer wieder empfehlen, Weinbergs "Die ersten drei Minuten" zu lesen. Das liest sich weg wie nix und darin ist Kosmologie wirklich sehr schoen erklaert.
Gruss
Volker
P.S.: das mit dem "flachen" Universum ist natuerlich nicht so hilfreich, das muss man tatsaechlich mathematisch verstehen.
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P.S.: das mit dem "flachen" Universum ist natuerlich nicht so hilfreich, das muss man tatsaechlich mathematisch verstehen.
Hehe, das mit den "wörtlichen" und bildlichen Analogien soll es ja im Allgemeinen "greifbarer" machen ... macht es aus meiner Sicht aber auch nicht, bzw. führt oft auf die falsche Fährte.
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(ich weiss nicht, wo du den Faktor 200 her hast, vielleicht bin ich auch auf der falschen Faehrte).
Das steht in dem verlinkten Wiki-Artikel: http://en.wikipedia.org/wiki/Virial_theorem#Virial_radius
Ich zitiere mal: In astronomy, the term virial radius is used to refer to the radius of a sphere, centered on a galaxy or a galaxy cluster, within which virial equilibrium holds. Since this radius is difficult to determine observationally, it is often approximated as the radius within which the average density is greater, by a specified factor, than the critical density rhocrit=3 H^2 / 8 pi G. A common choice for the factor is 200...
Das Universum dehnt sich aus, weil die mittlere Energiedichte insgesamt kleiner ist als die kritische Energiedichte. Nun haben wir diese lokalen Zonen, in denen die mittlere Dichte größer als die kritische Dichte ist. Meine Frage bezog sich darauf und meine These war, dass in diesen (virialen) Zonen die Expansion für alle relevanten Zeitskalen zu vernachlässigen ist.
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(ich weiss nicht, wo du den Faktor 200 her hast, vielleicht bin ich auch auf der falschen Faehrte).
Das steht in dem verlinkten Wiki-Artikel: http://en.wikipedia.org/wiki/Virial_theorem#Virial_radius
Ich zitiere mal: In astronomy, the term virial radius is used to refer to the radius of a sphere, centered on a galaxy or a galaxy cluster, within which virial equilibrium holds. Since this radius is difficult to determine observationally, it is often approximated as the radius within which the average density is greater, by a specified factor, than the critical density rhocrit=3 H^2 / 8 pi G. A common choice for the factor is 200...
Das Universum dehnt sich aus, weil die mittlere Energiedichte insgesamt kleiner ist als die kritische Energiedichte. Nun haben wir diese lokalen Zonen, in denen die mittlere Dichte größer als die kritische Dichte ist. Meine Frage bezog sich darauf und meine These war, dass in diesen (virialen) Zonen die Expansion für alle relevanten Zeitskalen zu vernachlässigen ist.
Wer sagt denn, daß das bis in alle Ewigkeit so weitergeht ? Vielleicht wird sich alles mal umkehren und in einen Punkt im Universum zusammenfallen.
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Genau das hat Volker doch mit seinen Prozentangaben beschrieben: Was wir über die Zusammensetzung des Universums aus unseren Beobachtungen sagen können, lässt nur den Schluss zu: es reicht nicht, um die Expansion aufzuhalten.
Das alles gilt unter dern (bisher nicht widerlegten) Voraussetzung, dass die Naturgesetze überall und immer gelten und konstant sind.
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Ich kann nicht mehr in allen Beiträgen wirklich folgen. Mein Wissen reicht nicht mehr aus. Meine Vorstellungskraft wohl schon länger nicht ;)
Aber ich habe sehr viel Freude an Eurer Resonanz und möchte noch einmal für die vielen Reaktionen danken.
Ein , zwei Lichter sind mir dabei aufgegangen.
Ich glaube WIRKLICH Ihr habt mein Verständniss über die "Hintergrundstrahlung VON allen Seiten" reformiert.
Es ist vom WDR5 nicht übertrieben Euch zu loben.
Einem Leien wie mir solch komplexe Themen zu verdeutlichen IST lobenswert.
Auch wenn meine reformierte Sicht noch nicht einwandfrei dem heutigem Stand der Theorien entspricht.
Ich bin näher dran als zuvor...
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Irgendwo hatte hier mal jemand gesagt:
Mathematisch ist das einfach zu handhaben, das kommt direkt und problemlos aus den Gleichungen zur Expansion. Nur "sinnvoll" vorstellen kann man sich das nicht mehr ...
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heute wird ja als allgemein bekannt vorausgesetzt, daß sich das uns bekannte Universum mit zunehmender Entfernung stetig beschleunigt. Erklärt wird dies durch den Urknall und die darauf folgende Wechselwirkung zwischen sichtbarer Materie, den 4 Kräften im Universum sowei der dunklen Materie und der dunklen Energie.
Nun hat die Sache aber einen großen Haken : Die Lichtgeschwindigkeit !
Der Blick ins All ist aufgrund der beschränkten Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichtes immer ein Blick in die Vergangenheit. Bilder vom anderen Ende unserer Galaxis sind bereits 20.000 Jahre alt.
Nun gehen die Aussagen der Wissenschaftler von Beobachtungen aus, die bis zu 14 Milliarden Jahren alt sind. Wenn es damals vor 14 MRD Jahren einen Urknall gegeben haben sollte, so ist es auch warscheinlich , daß die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Universums dort höher ist. Aber das ist noch gar nicht der Punkt.
Vielmehr frage ich mich, woher wir (die Wissenschaftler) so genau wissen, daß sich auch heute das weit entfernte Universum mit zunehmender Geschwindigkeit ausbreitet, wo die empirischen Daten, die aufwendig gesammelt wurden, doch schon bis zu 14 MRD Jahren alt sind ?
Es könnte doch genauso möglich sein, daß das Universum gerade dabei ist zu kollabieren. Wir wissen es nicht, weil wir es (noch) nicht sehen können. Damit sind dann auch viele Aussagen zu dunkler Energie hinfällig, die der Gravitation der dunklen Materie entgegenwirken soll.
Meagan
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Die Wissenschaftler wissen warum sich das Universum immer noch ausdehnt, weil die weit entfernten SN1a Ausbrüche die man Heute beobachtet, länger dauern als nahe SN1a.
Je weiter eine SN weg ist, desto länger dauert sie.
Durch diesen Verlauf kann man auf die Expansion und sogar auf eine beschleunigte Expansion schließen.
Was mich am meisten an der beschleunigten Expansion aufregt ist, dass sie gegen den Energieerhaltungssatz verstößt. Wenn das Universum sich beschleunigt ausdehnt, muss dafür auch immer mehr Energie aufgewendet werden, und das aus dem Nichts.
Energie aus dem Nichts?
Gruß Rene´
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Das beantwortet nicht die zentrale Frage :
Vielmehr frage ich mich, woher wir (die Wissenschaftler) so genau wissen, daß sich auch heute das weit entfernte Universum mit zunehmender Geschwindigkeit ausbreitet, wo die empirischen Daten, die aufwendig gesammelt wurden, doch schon bis zu 14 MRD Jahren alt sind ?
@ Rene:
Das sind reine Vermutungen und Spekulationen
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Im Universum gibt es kein Zentrum. Das heißt, das Universum ist in sich selbst gekrümmt. Die Ausdehnung des Universums erfolgt also an allen Plätzen des Universums gleich und gleichberechtigt.
Mit anderen Worten: Das was wir in unserer Galaxie, also in unserer Nähe beobachten (zB auch Naturkonstanten, Naturgesetze und Erhaltungssätze), gilt auch im gesamten Universum. Das kann man wahrscheinlich nicht beweisen, es wurde aber noch niemals nie seit es den Menschen gibt, etwas anderes oder gegenteiliges Beobachtet.
Das weiter entfernte Universum dehnt sich ja auch nur zunehmend beschleunigt aus, weil sich die Beschleunigungen von Punkt zu Punkt addieren.
Man muß sich immer vor Augen führen, daß der Urknall nicht mit einer Explosion gleichzusetzten ist, an deren Rand die Ausbreitung stattfindet oder auch wieder zusammenfällt. Das Universum würde, wenn es zusammenfällt, an allen Punkten im Universum die gleiche Entschleunigung inne haben bzw Beschleunigung in die umgekehrte Richtung.
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Hallo Meagan
@ Rene:
Das sind reine Vermutungen und Spekulationen
Beruht der Urknall, nicht nur aus Vermutungen und Spekulationen.
Alles was wir als Beweise haben ist Strahlung.
Und Jeder deutet Diese anders.
Nur der "Urknall" klingt eben gut und deshalb hat er so viele Anhänger.
Gruß
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Hallo, @ Meagan:
Wenn es damals vor 14 MRD Jahren einen Urknall gegeben haben sollte, so ist es auch warscheinlich , daß die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Universums dort höher ist.
Die Wissenschaft meint ja, dass die Ausdehnung des neu entstandenen Universums in den ersten paar Milliarden Jahren abgebremst wurde. Das soll durch die vom Hubble-Weltraumteleskop entdeckte Supernova SN 1997ff bewiesen worden sein, die vor ca. 10 Milliarden Jahren passierte, noch in der Phase, als sich die Expansion des gesamten Alls verlangsamte. Dann muss vor ca. 7-8 Milliarden Jahren die dunkle Energie die Oberhand über die bremsende Gravitation der Materie gewonnen haben und die Ausdehnungsgeschwindigkeit des Universums nahm wieder zu. A.D.
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Moin,
zur Aussage von A.D.: so ist eigentlich auch mein Kenntnisstand.
Zu *SN 1997ff*: Das scheint ja ein interessantes Thema zu sein.
Suche noch Material zusammen und bringe dann was im Titel *Supernovae*.
Jerry
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Beruht der Urknall, nicht nur aus Vermutungen und Spekulationen.
Alles was wir als Beweise haben ist Strahlung.
Und Jeder deutet Diese anders.
Auch wenn der endgültige Beweis dafür noch aussteht, gehe ich davon aus, daß diese Theorie plausibel ist. (Mal den Mythbusters vorschlagen)
@A1942D :
Aus Deiner Aussage entnehme ich, daß es in den Beobachtungen , in der Zeit von vor 7-8Mrd Jahren einen signifikanten Knick gegeben hat. Alles was dahinter zu sehen ist bewegt sich demnach noch mit der Explosionsgeschwindigkeit (scheinbar) von uns weg.
Leider gibt es wohl überhaupt keine Möglichkeit den heutigen Zustand des Weltalls zu erfassen.
Ich habe noch eine grundsätzliche Frage zur Messmethode. Rene schreibt hier was von Supernovabeobachtungen. Bisher war ich der Ansicht, die Geschwindigkeit wird anhand der Verschiebung der Wasserstofflinie im Absorptionsspektrum gemessen.
Wie wird diese Ausdehnung wirklich gemessen ?
Meagan
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Hallo Meagan,
Alles was dahinter zu sehen ist bewegt sich demnach noch mit der Explosionsgeschwindigkeit (scheinbar) von uns weg.
Es war keine Explosion. Genau das haben deine Vorredner doch gesagt: Man darf sich den Urknall und die Ausdehnung des Universums nicht als Explosion vorstellen und sollte auch nicht den "gängigen" Ballon als Analogie bemühen. Das führt schnell zu ganz falschen Vorstellungen.
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Hallo Meagan
Es gibt 2 Möglichkeiten, einmal die Verschiebung der Wasserstofflinie.
die zeigt, dass sich weit entfernte Objekte von uns wegbewegen, wenn man die Rotverschiebung als Dopplereffekt deutet.
Die längere Dauer einer fernen SN1a gegenüber einer nahen, zeigt, dass sich der Lichtstrahl auf dem Weg zu uns verlängert hat, was mit einer Dehnung des Raums und gleichzeitig des Strahls erklärt werden könnte.
Gruß Rene´
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Es war keine Explosion.
Nur komisch, daß alle Tage lang irgendein Wissenschaftler erklärt, wie sich diese "Explosion" in den ersten 3 Sekunden verhielt.
Also, daß soll jetzt heißen, wer eine bessere Beschreibung als Explosion für das sich expandierende Universum hat, der möge sie bitte darlegen.
Außerdem ist eine Explosion ein Momentereignis. So explodiert eine H Bombe in 0,000 001 Sekunden. Was danach kommt ist nur noch die Expansion des umgebenden Gases/Plasmas .
So ähnlich wird das wohl auch beim Urknall gewesen sein.
@Rene:
Das hört sich sinnvoll an. Eine Dehnung des Lichtstrahls ließe sich dann im Prinzip auch wieder als Rotverschiebung verstehen.
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Bei einer herkömmlichen Explosion gibt es immer ein Explosionszentrum. So wie bei der oben genannten H-Bombe.
Im Universum kann man quasi jeden beliebigen Punkt nehmen, und das auch zu jeder Zeit, und kann behaupten, er sei ein Zentrum (Ausgangspunkt) der Ausdehnung.
Genau deshalb kann man auch nie davon Sprechen, das Universum habe ein Zentrum. Bei jeder Explosion (im herkömmlichen Sinne) ist aber eindeutig ein Explositionszentrum bestimmbar, also der Ausgangspunkt der Expansion.
Oben wurde noch erwähnt "Alles was wir haben ist nur Strahlung". Wenn man davon Ausgeht, daß Strahlung eine Form von Schwingung ist, und dann in den kleinsten uns bekannten Aufbau des Universums schaut, so wird man sehen, daß dort alles nur aus Schwingungen besteht. Geht man noch tiefer in den Aufbau, kommt man zur Superstringtheorie. Dort ist dann alles nur noch eine einzige Suppe aus Schwingungen.
Mit "Alles was wir haben ist nur Strahlung" wird das Gewicht der Sache wohl etwas geschmälert...
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Oben wurde noch erwähnt "Alles was wir haben ist nur Strahlung". Wenn man davon Ausgeht, daß Strahlung eine Form von Schwingung ist, und dann in den kleinsten uns bekannten Aufbau des Universums schaut, so wird man sehen, daß dort alles nur aus Schwingungen besteht. Geht man noch tiefer in den Aufbau, kommt man zur Superstringtheorie. Dort ist dann alles nur noch eine einzige Suppe aus Schwingungen.
Mit "Alles was wir haben ist nur Strahlung" wird das Gewicht der Sache wohl etwas geschmälert...
Die Stringtheorie ist erstmal noch eine Theorie. Bisher hat niemand diese Schwingungen gesehen. Es könnte so sein sagen einige mathematische Modelle (die ich sowiso nicht verstehe). Wellen und Strahlung sind hingegen in der Physik eindeutig definierte Begriffe.
Bei einer herkömmlichen Explosion gibt es immer ein Explosionszentrum. So wie bei der oben genannten H-Bombe.
Im Universum kann man quasi jeden beliebigen Punkt nehmen, und das auch zu jeder Zeit, und kann behaupten, er sei ein Zentrum (Ausgangspunkt) der Ausdehnung.
Genau deshalb kann man auch nie davon Sprechen, das Universum habe ein Zentrum. Bei jeder Explosion (im herkömmlichen Sinne) ist aber eindeutig ein Explositionszentrum bestimmbar, also der Ausgangspunkt der Expansion.
Jeden beliebigen Punkt ? Wir befanden uns innerhalb des Expansionsradiusses des Urknalls. Und zwar zu jedem Augenblick seit er passierte. Es gibt einen Raum hinter den Galaxien, in über 14Mrd Lichtjahren Entfernung, der leer ist !
Warum soll es kein Zentrum der Expansion geben ? Wo das ist , weiß zwar noch keiner (noch nicht), aber irgendwo ist es passiert. Schaut Euch mal den Prof. Lesch an. Der erklärt das sehr gut.
Daß das Universum selbst kein Zentrum hat ist logisch und plausibel.
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Jeden beliebigen Punkt ? Wir befanden uns innerhalb des Expansionsradiusses des Urknalls. Und zwar zu jedem Augenblick seit er passierte. Es gibt einen Raum hinter den Galaxien, in über 14Mrd Lichtjahren Entfernung, der leer ist !
Nein, da gibt es eben keinen Raum dahinter. Der Raum ist mit dem Urknall entstanden und expandiert mit dem Kosmos mit. Begriffe wie "dahinter", "außerhalb", etc. machen da keinen Sinn, denn ohne Raum sind sie auch nicht definiert.
Raum ist nicht das "Leere vor uns", in dem sich das Universum ausdehnt, Raum ist Teil des sich ausdehnenden Universums.
Ich sage ja: nur nicht an den Luftballon denken! Denn in dieser Analogie ist "Raum" die Fläche des Ballons, und nicht das Volumen "darin" und "draußen". Und diese Ballonfläche ist eben begrenzt und existiert nicht "außerhalb".
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Die Ballon-Analogie funktioniert eben nur, wenn man bedenkt, dass dort das Universum nur 2 Dimensionen hat. Befindet man sich an irgendeinem Punkt auf der Oberfläche des Ballons und kann nur 2 Dimensionen wahrnehmen, wird man feststellen, dass sich alle anderen Punkte mit zunehmender Entfernung schneller entfernen. Ebenso würde es aussehen, wenn man sich an einem anderen Punkt auf der Ballonfläche befände. Eine Aussage über ein Zentrum der Expansion macht in diesem Szenario kein Sinn.
Genau so verhält es sich auch in unserem Universum nur eben mit 3 räumlichen Dimensionen.
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Wenn man einen Glaszylinder evakuiert, wird der verbleibende Raum im inneren nicht ungültig.
Auch hat sich bestimmt niemand gefunden, der in 14 Mrd Lichtjahren Entfernung eine Bretterwand mit der Aufschrift "Vorsicht ungültiger Raum" gebaut hat.
Ein Raumschiff, daß über die Grenze des uns heute sichtbaren Universum fliegen, wird nicht explodieren, weil das "Nichts" dahinter noch nicht definiert ist.
Vielmehr wissen wir nicht, was in mehr als 14Mrd Jahren ist, da Licht aus dieser Region des Weltalls uns bisher noch nicht erreichen konnte. Somit können wir bestenfalls spekulieren, ob dort das große "Nichts" beginnt.
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Meagan, diese "bildlichen" Vorstellungen funktionieren nicht. Raum gab es "vor" dem Urknall nicht, Raum ist erst damit entstanden und hat begonnen sich auszudehnen.
Ein Raumschiff fliegt nicht "hinaus". Der Raum unseres Universums ist in sich selbst gekrümmt. Man kommt nicht heraus, man schaut auch nicht heraus, man sieht und merkt nichts von "außerhalb", denn da ist nichts, was mit unserem Universum wechselwirkt.
Bei der Ballonanalogie wissen die "Ameisen" in der Fläche auch nichts von oben und unten, sie schauen nur nach rechts/link und hinten/vorne. Sie merken auch nichts vom Volumen des Ballons. Sie sehen uns nicht draußen und sie können auch nicht aus ihrer 2D-Welt heraus. Genauso können wir unseren 3D-Raum nicht verlassen und nichts außerhalb sehen.
Noch mal: nicht bildlich herangehen, nicht intuitiv vorstellen ... das ist reine Mathematik, die das beschreibt. Unsere Vorstellung versagt da komplett, egal wie sehr man auf darauf beharren möchte und Analogien aus der Alltagswelt sucht.
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spekulieren, ob dort das große "Nichts" beginnt.
Da kann nichts beginnen, weil es keinen Rand gibt an dem man kommen könnte.
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Mahlzeit!
Wiedermal ein erstklassiger Vertipper: ... Da kann nichts beginnen, weil es keinen Rand gibt an dem man kommen könnte.
Mein Vorschlag: Mach aus dem m ein n. Dann klingt es nicht mehr sexistisch.
;D :-X
Gruß
Peter
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Oh mein Gott :-[
;D
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spekulieren, ob dort das große "Nichts" beginnt.
Da kann nichts beginnen, weil es keinen Rand gibt an dem man kommen könnte.
man landet an seinem Ausgangspunkt
tp
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Moin,
@ A.D. = die dunkle Energie die Oberhand über die bremsende Gravitation der Materie gewonnen haben und die dunkle Energie die Oberhand über die bremsende Gravitation der Materie gewonnen haben und die Ausdehnungsgeschwindigkeit des Universums nahm wieder zu..
Das muss aber noch aufgedröselt werden.
Wenn Du schreibst *die Ausdehnungsgeschwindigkeit nahm wieder zu* dann muss aber noch hinzugefügt werden, dass dies *schlagartig* geschehen sein muss, dann aber die Geschwindigkeit konstant beibehalten wurde, zumindest bis jetzt, obwohl es auch schon wieder Gegenstimmen gibt.
Jerry
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Oh mein Gott :-[
;D
...es ist voller Sterne (sorry ich konnte nicht anders als das Zitat hier anzubringen).
TP
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Jeden beliebigen Punkt ? Wir befanden uns innerhalb des Expansionsradiusses des Urknalls. Und zwar zu jedem Augenblick seit er passierte. Es gibt einen Raum hinter den Galaxien, in über 14Mrd Lichtjahren Entfernung, der leer ist !
Warum soll es kein Zentrum der Expansion geben ? Wo das ist , weiß zwar noch keiner (noch nicht), aber irgendwo ist es passiert. Schaut Euch mal den Prof. Lesch an. Der erklärt das sehr gut.
Daß das Universum selbst kein Zentrum hat ist logisch und plausibel.
Der Herr Lesch erklärt das in der Tat sehr gut, auch daß es kein Zentrum des Urknalls gegeben hat/geben kann...
http://www.br-online.de/br-alpha/alpha-centauri/alpha-centauri-big-bang-2001-ID1208425043440.xml
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Hallo, dann gab es also eine Anfangsgeschwindigkeit, die bald eingeschlafen wäre und dann eine aktuelle Expansionsgeschwindigkeit, die Jetzt-Geschwindigkeit. Aber wieso meint Jerry, dass es da Gegenstimmen gibt. Was wird denn da angezweifelt? A.D.
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Jeden beliebigen Punkt ? Wir befanden uns innerhalb des Expansionsradiusses des Urknalls. Und zwar zu jedem Augenblick seit er passierte. Es gibt einen Raum hinter den Galaxien, in über 14Mrd Lichtjahren Entfernung, der leer ist !
Warum soll es kein Zentrum der Expansion geben ? Wo das ist , weiß zwar noch keiner (noch nicht), aber irgendwo ist es passiert. Schaut Euch mal den Prof. Lesch an. Der erklärt das sehr gut.
Daß das Universum selbst kein Zentrum hat ist logisch und plausibel.
Der Herr Lesch erklärt das in der Tat sehr gut, auch daß es kein Zentrum des Urknalls gegeben hat/geben kann...
http://www.br-online.de/br-alpha/alpha-centauri/alpha-centauri-big-bang-2001-ID1208425043440.xml
Ja, genau das ist es. Laßt uns ein Neutrinoteleskop ;) und einen Gravitationswellendetektor ;) bauen ! Dann werdet Ihr endlich verstehen, warum Frauen immer Recht haben ::) !
Raum gab es "vor" dem Urknall nicht, Raum ist erst damit entstanden und hat begonnen sich auszudehnen.
Wo es keine Materie und keine Teilchen und keine Schwingungen gibt, gibt es auch logischerweise keine Zeit. Es gibt leeren Platz, aber keinen Raum. Das ist doch logisch.
Eigentlich habe ich auch bloß versucht darzustellen, wie begrenzt unsere Sicht und unsere Möglichkeiten sind.
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Moin Meagan,
Laßt uns einen Gravitationswellendetektor bauen !
Wieviele benötigst Du?
Wir haben: GEO600 (Deutschland/Großbritannien), VIRGO (Italien), TAMA300 (Japan) und LIGO (USA), dann kommt hoffentlich bald LISA (2019?).
Jerry
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Moin Meagan,
Laßt uns einen Gravitationswellendetektor bauen !
Wieviele benötigst Du?
Wir haben: GEO600 (Deutschland/Großbritannien), VIRGO (Italien), TAMA300 (Japan) und LIGO (USA), dann kommt hoffentlich bald LISA (2019?).
Jerry
Ja, ich weiß, aber leider funktionieren sie nicht wie Teleskope, wo man ein hochauflösendes Bild bekommt.
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Moin,
to A.D.: Hallo, dann gab es also eine Anfangsgeschwindigkeit, die bald eingeschlafen wäre und dann eine aktuelle Expansionsgeschwindigkeit, die Jetzt-Geschwindigkeit.
Langsam, langsam. Die richtige Anfangsgeschwindigkeit war während der inflationären Phase, für die man annimmt, dass innerhalb von 10-33 s sich der ø des noch sehr jungen Universums um einen Faktor von mindestens 1026 erhöht hat. Danach kamen dann die von Dir oben aufgezeigten unterschiedlichen Geschwindigkeiten.
Jerry
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Bei den gesamten Betrachtungen der Expansion solltet ihr mal bedenken, daß der Blick durch das Rohr ein tiefer Bilick in die Vergangenheit ist. Bedenkt man , daß der Lebenszyklus einer Sonne einige Millionen bis Milliarden Jahren beträgt, sind viele Sonnen und Sternensysteme, die wir heute beobachten schon lange nicht mehr existent. Galaxien sind vielleicht wieder verschwunden oder neue entstanden.
Es wird immer die Möglichkeit geben, daß unsere Vermutungen zur Expansion, zu dunkler Energie und anderen Phänomänen auf Fehlern in der Beobachtung basiert.
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Hallo, das mit den Geschwindigkeiten habe ich jetzt kapiert. Dazu habe ich noch dies Bild gefunden
(https://images.raumfahrer.net/up036793.jpg)
Ancient Type-Ia supernovae like SN 1997ff suggest that the universe once expanded at a slower rate then accelerated about 7.5 billion years ago
Es bleibt aber noch immer offen, was damit gemeint war zumindest bis jetzt, obwohl es auch schon wieder Gegenstimmen gibt.
A.D.
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Hallo
Ich habe gerade diesen Artikel gefunden.
http://www.astronews.com/news/artikel/2009/10/0910-033.shtml (http://www.astronews.com/news/artikel/2009/10/0910-033.shtml)
Dort hat man einen Galaxienhaufen in einer Entfernung von 10,2 Milliarden Lj Entfernung entdeckt.
Der Galaxienhaufen enthält viele rötliche alte Sterne.
Alte Sterne sind 5-10 Milliarden Jahre alt.
Wenn man dazu noch die 10,2 Milliarden Jahre dazurechnet, müßten diese Sterne ja noch weit vor dem Urknall entstanden sein.
Kann das sein?
Oder wo liegt bei mir der Denkfehler?
Soll ja bei mir häufiger vorkommen ;D
Gruß René
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Stimmt das wären sie, aber nur wenn das Universum statisch wäre, was es nicht ist.
Kosmologische Zeit und Entfernung kann nahezu gleich angenommen werden für Objekte die sich in etwa gleich zueinander bewegen, wie z.B. beieinander liegende Sterne in unserer Galaxis.
Bei viel größeren Entfernungen kann man die relativistische (Stichwort Hubble) Geschwindigkeit der Ausbreitung des Universums nicht vernachlässigen und Entfernungsmessungen unterliegen daher der Zeitverzögerung im Sinne der speziellen Relativitätstheorie.
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Hallo Nitro,
was du schreibst, stimmt zwar, beantwortet aber nicht Renés Frage (wenn ich sie richtig verstehe).
Aber klar, der Galaxienhaufen ist gerade so interessant, weil wir ihn sehen, wie er weniger als 4 Milliarden Jahre nach dem Urknall aussah. Renés Frage hing sich an dem Satz "alte, rote Sterne" auf. Das steht auch so in der entsprechenden Pressemitteilung und ist gelinde gesagt etwas unpräzise. René meint, Sterne seien erst "alt", wenn sie schon mindestens 5 Milliarden Jahre auf dem Buckel hätten. Mit "alt" sollte hier aber nur ausgedrückt werden, dass es sich nicht um kurzlebige Sterne handelt, die schon nach ein paar Dutzend Millionen Jahren den Löffel abgeben.
Ähnlich wie in unserer (zugegebenermaßen im Vergleich sehr alten Galaxie) wird es aber in dem Galaxienhaufen ebenfalls eine große Zahl an "roten Sternen" geben, also der Spektralklasse M. Innerhalb der Hauptreihe, also bei den Sternen die Wasserstoff fusionieren, sind Sterne der Spektralklasse M so genannte Rote Zwerge. Rote Zwerge stellen mit Abstand die häufigste Sternengattung dar.
Im betreffenden Galaxiencluster war theoretisch genug Zeit, dass extrem kurzlebige Sterne der Population III genug schwere Elemente produziert haben, dass Rote Zwerge entstehen konnten. Ab einer gewissen Zeit sollten sie also auch dort die häufigste Sternengattung darstellen und im Vergleich zu anderen Sternen dank ihrer Langlebigkeit "alt" sein. Zwar wie im Fall von JKCS041 höchstens 2-3 Milliarden Jahre, aber dennoch alt gegenüber schnellsterbenden Riesensternen.
Die Roten Zwerge in unserer Galaxie und galaktischen Nachbarschaft sind z.T. natürlich wesentlich älter (wer als erstes einen sterbenden Roten Zwerg sieht, bekommt einen Preis!).
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Übrigens hatte Jerry hier bereits berichtet: https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=510.msg121702#msg121702
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Hallo Nitro,
Die Roten Zwerge in unserer Galaxie und galaktischen Nachbarschaft sind z.T. natürlich wesentlich älter (wer als erstes einen sterbenden Roten Zwerg sieht, bekommt einen Preis!).
Welchen denn? ;)
Und natürlich führen die relativistischen Effekte dazu, das wir dort die Sterne älter sehen als es intuitiv scheint. Die Hubble-Geschwindigkeit mag zwar nur durch die Expansion des Universums entstehen, hat aber ttrotzdem relativistische Auswirkungen. (Gut, das war mir ehrlich gesagt neu, leuchtet mir aber ein). Wenn man die Hubble-Konstante anwendet, kommt man auf eine Geschwindigkeit von 223789 km/sek, also knapp 74,6 % C. dadurch entsteht ein Zeitdehnungsfaktor von
1,5 woraus folgt das die 5 Mrd. Jahre alt aussehenden Sterne in nach Abzug der relativistischen Effekte 3,3 Mrd. Jahre alt sind, wodurch sich die Cronologischen Probleme auflösen.
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... Zeitdehnungsfaktor von 1,5 woraus folgt das die 5 Mrd. Jahre alt aussehenden Sterne in nach Abzug der relativistischen Effekte 3,3 Mrd. Jahre alt sind, wodurch sich die Cronologischen Probleme auflösen.
Hallo 123...a,
das kann ich nicht nachvollziehen. Die Zeitdilatation führt dazu, dass wir Prozesse in dem Galaxienhaufen langsamer ablaufen sehen. D.h. aber nicht, dass Sterne plötzlich älter aussehen als sie es im Referenzsystems eines Beobachters in dem Galaxienhaufen vor ~10 Mrd. Jahren waren. Eher im Gegenteil.
Die Zahl von 5 Mrd. war völlig aus der Luft gegriffen. Von daher gibt es von vornherein keine "chronologischen Probleme".
Ansonsten hast du Recht: Der Galaxienhaufen JKCS041 entfernt sich doch ganz schön zackig von uns weg. Beschleunigt sich die Expansionsgeschwindigkeit weiter, verlieren wir ihn in ein paar Milliarden Jahren wohl völlig aus den Augen!
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Beschleunigt sich die Expansionsgeschwindigkeit weiter, verlieren wir ihn in ein paar Milliarden Jahren wohl völlig aus den Augen!
Meinst Du damit, daß wir das Licht nicht mehr sehen, weil es sich dann komplett von uns wegbewegt, oder weil die Entfernung zu groß wird um das Licht noch einzufangen ?
Führt die extreme Geschwindigkeit, nicht dazu, daß wir das Objekt viel weiter draußen sehen, als es tatsächlich ist ?
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Falsch herum. Die extreme Geschwindigkeit führt dazu, daß wir die Objekte viel Näher sehen, als sie eigentlich sind.
Schließlich hat so mancher Lichtstrahl schon so einige Millionen Jahre gebraucht, um uns jetzt den Standort eines Objektes zu zeigen, wo er vor einigen Millionen Jahren war.
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Meinst Du damit, daß wir das Licht nicht mehr sehen, weil es sich dann komplett von uns wegbewegt, oder weil die Entfernung zu groß wird um das Licht noch einzufangen ?
Eher ersteres. Irgendwann wird die Relativgeschwindigkeit zwischen hier und dort dank Raumexpansion die Lichtgeschwindigkeit übersteigen. Jedes Signal was dann vor dort in unsere Richtung abgestrahlt wird, wird uns nie erreichen können, da der Abstand schneller wächst als das Licht ihn überwinden kann. Der Galaxienhaufen würde dann in dieser Situation aus unserer Perspektive den "kosmologischen Ereignishorizont" überwinden.
Zu dem Punkt von Voyager1: Wenn wir uns rein hypothetisch instantan in den Galaxienhaufen "beamen" könnten, hätten wir eine Entfernung von über 30 Mrd. Lichtjahren zurückgelegt (grob geschätzt). Der Haufen ist in den letzten 10 Mrd. Jahren, die sein Licht brauchte um uns zu erreichen, eben noch ein ganzes Stückchen weiter geflogen.
Gruß,
Timo
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Noch eine kurze Anmerkung: Galaxienhaufen können theoretisch auch noch sichtbar sein, wenn die die kosmologische Geschwindigkeit, mit der sich der Haufen entfernt, die Lichtgeschwindigkeit überschreitet, auch dann, wenn dies schon immer so war.
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Sorry, die Anmerkung habe ich nicht verstanden. :-\
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Moin eumel,
ich wollte damit nur andeuten, dass es nicht so einfach ist, wie ich es oben dargestellt habe.
Man muss bedenken, dass wir bei sehr weit entfernten Objekten mit so langen Lichtlaufzeiten zu tun haben, dass sich die Hubblekonstante/ der Skalenfaktor in dieser Zeit erheblich geändert hat und dass die Metrik zur Beschreibung der Raumzeit eben auch eine temporale Komponente hat. D.h. u.a. dass die Lichtgeschwindigkeit insofern nicht konstant ist, als dass sich das Verhältnis von Raum- und Zeitkoordinaten ändern kann. Hubble Sphäre (http://en.wikipedia.org/wiki/Hubble_volume), Ereignishorizont und Partikelhorizont (http://en.wikipedia.org/wiki/Particle_horizon)* sind eben nicht ein und dasselbe. Schau dir mal hier die Diagramme auf S. 3 an: http://arxiv.org/PS_cache/astro-ph/pdf/0011/0011070v2.pdf
Wichtige Konzepte um das genauer zu verstehen sind die sich mit dem Hubble-Fluss mitbewegenden Koordinaten ("comoving coordinates") und die damit verbundene kosmologische Zeit ("cosmological time"), sowie die Abhängigkeit der Hubblekonstante (eigentlich ist es ja keine Konstante ;)) vom Skalenfaktor, der die Krümmung des Universums anzeigt. Ebenso ist der z-Faktor, also die Rotverschiebung zeitabhängig.
Zusammengenommen führt dies zu der zunächst paradox erscheinenden Situation, dass uns Licht von Galaxien aus dem frühen Universum erreichen kann, deren Rotverschiebung eine überlichtschnelle Abstandsänderung anzeigt.
*Die deutschen Wikipediaeinträge sind entweder schlecht oder nicht vorhanden, daher nur englische.
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Danke, Kreuzberga! :)
Ich hatte mal wieder vergessen, daß wir über solche gewaltigen Distanzen nicht mehr einfach geradeaus gucken können, wenn die dazwischen liegende Raumzeit in Veränderung (Expansion) ist.
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Hallo,
hier mal eine Frage über die ich mir schon seit einiger Zeit den Kopf zerbreche:
Es geht um die Expansion des Weltalls. Fast alle kennen das Gedankenspiel mit dem Luftballon; ein Ballon wird aufgeblasen und alle Punkte auf ihm entfernen sich voneinander. Im Universum entsteht also neuer Raum zwischen Galaxien (Ballon = Universum, Punkte = z.B. Galaxien). So müsste doch auch innerhalb der Galaxien neuer Raum entstehen (Die Punkte auf dem Ballon werden ja auch größer) und würde dann die Expansion des Raumes innerhalb der Galaxien der Gravitation entgegenwirken? Andere Sichtweise: Zwischen Atomkern und Elektronen (Atomhülle) befindet sich Raum. Der Durchmesser der Atomhülle ist ca. 100.000 mal größer wie der Radius des Atomkerns. D.h., daß wir alle und alle Materie fast nur aus Raum bestehen. Auf die Expansion des Universums bezogen müsste ja auch im Raum zwischen Atomkern und Atomhülle neuer Raum entstehen, wirkt die Neubildung des Raumes dann der elektromagnetischen Kraft entgegen? Wenn zwischen Protonen und Neutronen im Atomkern auch Raum ist, dann müsste doch auch dort Raum expandieren und der starken Kernkraft entgegenwirken?
Sehe ich das falsch? Hat jemand Ahnung davon?
Ich bin auf Eure Antworten gespannt. ???
Gruß Christian
PS: Sorry, der Thread hätte wohl hier her gehört: Fragen und Antworten: Astronomie
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Mahlzeit!
Viel Ahnung habe ich davon auch nicht, aber vielleicht hilft dir das hier weiter:
http://www.wissenschaft.de/wissenschaft/news/257893.html (http://www.wissenschaft.de/wissenschaft/news/257893.html)
Gruß
Peter
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Ich glaub mal gelesen zu haben bei einer Diskussion zum sogenannten BigRip, das es so tatsächlich ist, nur das die Gravitation dagegen arbeitet und wenn die Ausdehnung exponentiell größer wird irgendwann die Galaxien zerrissen werden. Kann mich aber auch irren.
Auf jeden Fall ist es um den "Big Rip" eher ruhig geworden.
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Hier an dieser Stelle wurde vor kurzem übrigen schonmal darüber diskutiert:
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=628.msg206971#msg206971 (https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=628.msg206971#msg206971)
Vielleicht hilft dir das ein bisschen weiter.
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Hallo,
Eure Meinungen und Link´s waren sehr hilfreich. Danke. ;D
Für alle, die noch etwas zu Big Rip lesen wollen, hier eine Beschreibung auf Wikipedia:
http://de.wikipedia.org/wiki/Big_Rip (http://de.wikipedia.org/wiki/Big_Rip)
oder hier:
http://www.drillingsraum.de/room-universe_end/ende_universum.html (http://www.drillingsraum.de/room-universe_end/ende_universum.html)
Gruß Christian
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Ich möchte keinen Thread eröffnen, aber ich denke es passt hier rein:
http://www.raumfahrer.net/news/?13122012173109.shtml (http://www.raumfahrer.net/news/?13122012173109.shtml)h
Mein Wissensstand:
Das Universum expandiert. aber zeitlich nicht gleichförmig, zuerst sehr schnell, dann langsamer und seit die Dunkle Materie/Energie überwiegt inflationär (da gibt es weiter oben ein Diagramm, erinnert mich an eine Grabvase).
Je weiter wir in der Zeit zurückschauen und z.B. frühe Galaxien in 13.7 Mrd. LJ beobachten, sehen wir sie ja auch in einer frühen Phase der "Raumexpansion", der Raum ist schon da, wir könen die Galaxis ja sehen, aber wie messen wie die Geschwindigkeit, wie das Alter der Galaxie, die Hubble-Konstante müste doch eigentlich von der Expansionsgeschwindikeit des Universums abhängen und damit vom Alter der beobachteten frühen Galaxien variieren?
Ist das so?
Knoten im Hirn, ein dreidimensionaler Sven
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Das Universum expandiert. aber zeitlich nicht gleichförmig, zuerst sehr schnell, dann langsamer und seit die Dunkle Materie/Energie überwiegt inflationär (da gibt es weiter oben ein Diagramm, erinnert mich an eine Grabvase).
Die gegenwärtig beschleunigte Expansion wird eigentlich nicht als "inflationär" bezeichnet. Die vermutete inflationäre Phase des Universums fand (wenn die Theorie stimmt) einen winzigen Sekundenbruchteil nach dem Big Bang statt und dauerte auch nur einen winzigen Sekundenbruchteil.
Je weiter wir in der Zeit zurückschauen und z.B. frühe Galaxien in 13.7 Mrd. LJ beobachten, sehen wir sie ja auch in einer frühen Phase der "Raumexpansion", der Raum ist schon da, wir könen die Galaxis ja sehen, aber wie messen wie die Geschwindigkeit, wie das Alter der Galaxie, die Hubble-Konstante müste doch eigentlich von der Expansionsgeschwindikeit des Universums abhängen und damit vom Alter der beobachteten frühen Galaxien variieren?
Der Hubble-Parameter ist ein Maß für die Größenänderung des Universums. Die Hubble-"Konstante" Ho ist der gegenwärtige Wert dieses Parameters. Und ja, der Hubble-Parameter und damit die Hubble-Konstante hängt von der Expansionsgeschwindigkeit ab. Aber vor allem hängt er/sie vom Alter des Universums ab. Der Kehrwert 1/Ho gibt ja das Alter des Universums an. D.h. vor ca. 7 Milliarden Jahren war Ho doppelt so groß wie heute und in der Zukunft wird er/sie immer kleiner. Die gegenwärtig beschleunigte Expansion bremst dieses kleinerwerden.
Wenn man das Universumsalter oder die Entfernung einer Galaxie mithilfe von Ho ausrechnet nimmt man an dass sich die Objekte (Galaxien) mit gleichbleibender Geschwindigkeit voneinander entfernen. Stimmt zwar nicht ganz (und in Zukunft wohl immer weniger), aber grob kommt man damit gut hin. Ja, umso weiter ein Objekt entfernt ist, umso größer seine Geschwindigkeit. Es geht aber in diesem Fall um ein einzelnes Objekt zu verschiedenen Zeiten. Warum der Hubble-Parameter trotz gleichbleibender Geschwindigkeit immer kleiner wird habe ich mir so veranschaulicht: Er ist wie gesagt ein Maß für die Größenänderung. Wenn man eine Kugel mit gleichbleibender Geschwindigkeit aufbläht so ändert sich wenn sie noch sehr klein ist ihr Volumen im Zeitintervall t um einen großen Faktor. Umso größer die Kugel wird umso kleiner wird dieser Faktor pro Zeitintervall t.
Damit kann man die Geschwindigkeit einer Galaxie aus der Rotverschiebung z berechnen: v=c*z*lambda(o)/lambda
Aus Hubble: v=Ho*d berechnet man die Entfernung d, hat damit die Lichtlaufzeit und somit das Alter der Galaxie.
So, ich bin kein studierter Astronom und wer Anmerkungen oder Korrekturen hat darf diese gerne vorbringen. ;)
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Das Universum expandiert. aber zeitlich nicht gleichförmig, zuerst sehr schnell, dann langsamer und seit die Dunkle Materie/Energie überwiegt inflationär
Seit 7 Mrd Jahren expandiert das Universum immer schneller, so das heute am Rande des Universum (Radius von 46 Mrd Jahren), die Galaxien mit einer dreifacher Lichtgeschwindigkeit sich bewegen.
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Das Universum expandiert. aber zeitlich nicht gleichförmig, zuerst sehr schnell, dann langsamer und seit die Dunkle Materie/Energie überwiegt inflationär
Seit 7 Mrd Jahren expandiert das Universum immer schneller, so das heute am Rande des Universum (Radius von 46 Mrd Jahren), die Galaxien mit einer dreifacher Lichtgeschwindigkeit sich bewegen.
Währe das nicht ein wiederspruch zur Einsteins Relativitätstehorie ?
Ich blicke hier grad nicht ganz durch :-[
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Unglückliche Formulierung.
Die Expansionsrate ist etwa 70 km/s je Megaparsec. Bei einer angenommenen Entfernung von 46 Milliarden Lichtjahren für den "Rand des Universums" - fall da bloß nicht runter! ;) - ergibt sich eine Zunahme der Entfernung von knapp einer Million km/s. Diese "Zunahme der Entfernung" ist die Expansions des Raums, aber keine Geschwindigkeit.
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Das Universum expandiert. aber zeitlich nicht gleichförmig, zuerst sehr schnell, dann langsamer und seit die Dunkle Materie/Energie überwiegt inflationär
Seit 7 Mrd Jahren expandiert das Universum immer schneller, so das heute am Rande des Universum (Radius von 46 Mrd Jahren), die Galaxien mit einer dreifacher Lichtgeschwindigkeit sich bewegen.
Währe das nicht ein wiederspruch zur Einsteins Relativitätstehorie ?
Ich blicke hier grad nicht ganz durch :-[
Sehr ausführlich habe ich hier gepostet:
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=1183.30 (https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=1183.30)
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Danke für die Erklärung jetzt hab ich es verstanden.
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In der deutschen Wikipedia werden sogar 78 Milliarden Lichtjahre als Untergrenze für die gegenwärtige Größe des Universums angegeben. :-\
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Guten Morgen,
ich denke gerade über die Hubble-Konstante nach. Bisher versucht man deren Wert ja aus den Beobachtungen der Galaxienbewegung/Spektren abzuleiten, mit dem Problem, wie man die Entfernungen zu den Objekten genau und sicher genug bestimmt.
Könnte man die Hubble-Konstante aus kosmolgischen Modellen bestimmen, könnte man das umgekehrte Problem elegant lösen: Anhand der genau gemessenen Spektren könnte man die Entfernungen der Objekte sehr genau bestimmen.
Gibt es Versuche die Kosmologische Konstante auf anderen Wegen aus den Modellen zu bestimmen?
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Hallo Daniel,
die rotverschobenen Spektren von Galaxien müssen doch erst ab ca. 8 Mrd. Lichtjahre für die Entfernungsmessung herangezogen werden.
Vorher kann man Supernova 1A Explosionen (bis 8 Mrd. Lichtjahre) bzw. Cepheiden (bis 70 Mio. Lichtjahre) nutzen.
Da sich die Reichweiten der Messmethoden (Paralaxe -> Cepheiden -> Supernova 1A -> Rotverschiebung) jeweils überschneiden, kann man diese jeweils mit der näheren Methode kalibrieren (so jedenfalls mein Stand).
Wenn ich Dich richtig verstanden habe, dann zweifelst Du generell an der Genauigkeit der anderen Entfernungsmessmethoden und würdest lieber alles ausschließlich über die Rotverschiebung machen, dazu müßte man dann die Hubble-Konstante unabhängig ganz anders ermitteln?
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Ich habe das nur als Gedankenspiel geübt. Wenn man die Konstante theoretisch ableiten und explizit bestimmen könnte, würde sich das Beobachtungproblem ja umdrehen und man bekäme ein mächtiges (und einfaches) Instrument zu Entfernungsmessung an die Hand.
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Hallo,
Könnte man die Hubble-Konstante aus kosmolgischen Modellen bestimmen, könnte man das umgekehrte Problem elegant lösen: Anhand der genau gemessenen Spektren könnte man die Entfernungen der Objekte sehr genau bestimmen.
Gibt es Versuche die Kosmologische Konstante auf anderen Wegen aus den Modellen zu bestimmen?
Ein Ausweg bieten hier Gravitationswellen Messungen. Die Ereignisse, die jetzt mit Ligo/Virgo gemessen werden, erlauben die Leuchtkraftentfernung der Quelle direkt zu messen. Wenn man dann die Rotverschiebung der Quelle misst, kann man den Hubbleparameter (das ist ja im Grunde keine Konstante, der Name ist ein bisschen unglücklich) direkt bestimmen. Wenn LISA eines Tages messen wird, hoffen wir das auf sehr viel groessere Entfernungen anwenden zu koennen (obwohl die Verschmelzung von supermassiven schwarzen Löchern zwar Gravitationswellen produziert, aber wahrscheinlich nicht im elektromagnetischen Spektrum beobachtet werden kann).
Gruß
Volker
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Also über Gravitationswellen die Entfernung bestimmen und über den Gammablitz die Bewegung?
Wie bestimmt man in den Gravitationswellen die Entfernung des Ereignisses? Rein geomentrisch mit zwei oder mehr Sensoren auf der Erde? Oder helfen Laufzeitunterschiede?
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Hallo Daniel,
hier mal ein Vergleich der Werte für die Hubble-"Konstante", die von den verschiedenen Methoden geliefert wird, mit 1-sigma-Abweichungen:
70.0 (+12.0/−8.0) km s−1 Mpc−1 from LIGO.
67.8 (±0.9) km s−1 Mpc−1 from Planck.
73.48 (±1.66) km s−1 Mpc−1 from Hubble Space Telescope (HST) observations.
(Quelle: https://astronomy.stackexchange.com/questions/25850/why-do-we-continue-to-find-a-discrepancy-in-the-hubble-constant (https://astronomy.stackexchange.com/questions/25850/why-do-we-continue-to-find-a-discrepancy-in-the-hubble-constant))
Alle Methoden müssen auch Annahmen über die Expansion bzw die Metrik der Raumzeit machen (Dunkle Materie; Inhomogenität auf großen Skalen; stimmt die zugrundegelegte Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker-Metrik ?), was immer noch Gegenstand von Diskussionen ist.
Siehe zB: https://physicsworld.com/a/the-dark-energy-deniers/ (https://physicsworld.com/a/the-dark-energy-deniers/)
Insofern gibt es (noch) nicht DIE übergeordnete konsistente Theorie, aus der man den "korrekten" Wert der Hubble-Konstante dann ableiten könnte.
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Das Problem einer umgekehrten Ableitung wäre ja auch, dass das gültige Modell über andere Messungen validiert sein müsste, ohne dabei einen Zirkelschluss zur kosmologischen Entfernungsmessung zu ziehen ... z.B. nur auf Elementarteilchenebene.
Aber danke für den Hinweis zur Nomenklatur ... ich werde jetzt "Hubble-Parameter" sagen.
Kann noch jemand das von Volker beschriebene Verfahren mittels Gravitationswellen zur Entfernungsmessung etwas beleuchten?
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...Kann noch jemand das von Volker beschriebene Verfahren mittels Gravitationswellen zur Entfernungsmessung etwas beleuchten?
Die Originalarbeit der LIGO-/Virgo-Teams liegt leider hinter einer paywall - nur der Abstract ist hier zu finden: https://www.nature.com/nature/journal/v551/n7678/pdf/nature24471.pdf (https://www.nature.com/nature/journal/v551/n7678/pdf/nature24471.pdf)
darin gibt es auch: Schutz, B. F. Determining the Hubble constant from gravitational wave observations. Nature 323, 310–311 (1986)
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Als Gaia Data Release 2 herauskam, las ich beim "herumhüpfen" von link zu link (daher keine Quellenangabe möglich), dass durch die astrometrischen Daten incl der nächsten Galaxien der Hubble-Parameter bis auf 1% genau bestimmt werden kann. Dies wäre dann bei der km-Angabe die Nach-Komma-Stelle.
Wenn ich es richtig verstehe, variiert der Parameter aber zwischen größeren Regionen des Weltraumes, je nach Menge der vorhandenen Massen.
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Hallo,
Kann noch jemand das von Volker beschriebene Verfahren mittels Gravitationswellen zur Entfernungsmessung etwas beleuchten?
Das kann ich nun nicht so in ein paar Forum-Sätzen darlegen. Wer sich dafür interessiert und schon etwas in der Materie drin ist, kann das Prinzip auf 3 Seiten von Michal Bejger hier nachlesen (http://users.camk.edu.pl/bejger/data/gw_distances.pdf). In diesem kurzen Artikel sieht man in Formel 4, dass die Entfernung direkt aus der zeitlichen Änderung der Chirp Frequency und der Raumverzerrung am Detektor bestimmt werden kann. Da es noch nicht viele Messungen basierend auf Gravitationswellenereignissen gibt, ist der statistische Fehler des Hubbleparameters basierend auf dieser Methode noch recht groß, wie aasgeir oben schon schrieb.
Gruß
Volker
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Hallo,
Wenn ich es richtig verstehe, variiert der Parameter aber zwischen größeren Regionen des Weltraumes, je nach Menge der vorhandenen Massen.
Der Hubble Parameter H(t) ist eine Funktion des Skalenparameters a des Universums (also der Größe des Universums) und dessen zeitlicher Änderung: H(t)^2 = (d/dt a / a)^2 (Friedman Gleichung für ein expandierendes oder schrumpfendes Universum, also ein Spezialfall von Einsteins Feldgleichungen). Somit entwickelt sich der Hubbleparameter mit dem Alter des Universums. Als H0 bezeichnet man im Allgemeinen den Hubbleparameter heute.
Gruß
Volker
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In astronews habe ich gerade gelesen, dass die Daten von Planck jetzt komplett ausgewertet wurden.
Damit wurde der Parameter auch neu bestimmmt. Tja, nimmt man die (Extrem-)Werte aller Studien, dann liegt der Wert zwischen 64 und 81 km/s Mpc und das bei einer Ungenauigkeit, je nach Studie zwischen 1 und 3%, wobei es teilweise keine Überschneidungen der Werte gibt.
Beim weiteren googeln habe ich dann in wiki zum Hubble-Parameter gefunden, dass durch Planck die Hubble-Zeit also das Alter des Universums jetzt um einige Prozent auf 14,561 Milliarden Jahre hochgesetzt wird.
Können diese Prozente evtl helfen die anderen Werte an den Wert des Hubble-Parametres durch Planck anzunähern :-\
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Es gibt jetzt eine weitere Präzisierung für die Messung des Hubble-Parameters, passenderweise wieder gemessen mit dem Hubble Space Telescope an 70 Cepheiden der Großen Magellanschen Wolke:
der Wert beträgt demnach 74,03 km s−1 Mpc−1, +/- 1,9 %
Die Wahrscheinlichkeit, dass die Abweichung dieses Wertes von den Ergebnissen von PLANCK zufällig ist, sinkt damit von 1 in 3.000 auf 1 in 100.000 .
Quelle: http://sci.esa.int/hubble/61318-latest-hubble-measurements-suggest-disparity-in-hubble-constant-calculations-is-not-a-fluke-heic1908/ (http://sci.esa.int/hubble/61318-latest-hubble-measurements-suggest-disparity-in-hubble-constant-calculations-is-not-a-fluke-heic1908/)
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Gerätefehler oder sind es verschiedene Methoden?
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Mit verschiedenen Methoden gemessen (siehe #212 in diesem Thread). Der Fehler bei 2 Methoden ist bereits kleiner als die Diskrepanz der Messwerte; bei den LIGO-Messungen wird sich die Genauigkeit noch verbessern.
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Offenbar kommt man auf diese Weise nicht weit, wenn es auf Genauigkeit ankommt.
Vereinfacht erklärt, müßte man H(t) bestimmen und veröffentlichen, nicht nur irgendwelche Umrechnungen auf H0 . Denn wenn H(t) (ungefähr ~ 1/t) nicht genau so verläuft wie angenommen, kommt schon in die Umrechnung H(t) zu H0 ein Fehler durch das fehlerhafte ad-hoc Modell für H(t) hinein. Andererseits mißt man bei den meisten Verfahren nicht direkt H(t) für verschiedene zurückliegende Epochen t noch die Zeit seit dem Ukknall, sondern zBsp. H(Entfernung) und rechnet dann aus der Entfernung die zurückliegende Zeit t', die dem entsprechende Zeit seit dem Urknall t aber wiederum nur über eine bestimmte Annahme von H(t) und dem daraus resultierenden Weltalter, aus.
Man kommt nicht umhin, umgekehrt unter verschiedenen Annahmen für H(t) Modelle zu berechnen, was man je nach Art der Beobachtung (etwa, Rotverschiebung zur Distanz zBsp aus Helligkeiten ) als Verlauf zu erwarten hätte, und dies mit den Beobachtungen vergleicht.
Welches physikalische Modell dann hinter einzelnen Annahmen für H(t) stecken könnte, ist dabei zweitrangig; darüber entscheiden kann man erst, wenn H(t) experimentiell sauber (statt einer Mischung von H(t) und ungenauen Annahmen über es) bestimmt wurde.
Der Grund der bisherigen , vorgenannten Vorgehensweise, ist, daß lange angenommen wurde, daß die Beschleunigung gravitativ abbremst. Die daraus resultierenden falschen Annahmen für H(t) (d.h., dessen Abweichung von H ~ 1/t) gehen bei der eingangs genannten, praktizierten Reduktion des Beobachtungsmaterials ein. Diese Abweichungen sind erheblich, da die Expansion nach derzeitigem Stand nicht abbremst - wobei es für die o.g. nötige saubere Reduktion der 'Beobachtungen' von H(t) oder stattdessen wie oben vorgeschlagen konsistente Berechnung der faktisch beobachteten Größe (etwa RV ./. photometrische Distanz) zunächst irrelevant ist warum.
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https://www.nasa.gov/feature/goddard/2019/new-hubble-constant-measurement-adds-to-mystery-of-universe-s-expansion-rate (https://www.nasa.gov/feature/goddard/2019/new-hubble-constant-measurement-adds-to-mystery-of-universe-s-expansion-rate)
Es wird wohl noch dauern, bis wir die Hubblekonstante kennen. Schon wieder gibt es neue Werte.
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Die signifikant unterschiedlichen Werte jenachdem aus welchen Entfernungs-Bereichen Daten benutzt werden, weisen eben darauf hin, dass der Weltraum nicht so expandiert wie nach dem momentanen Modell. Um mehr yu erfahren, muesste man eben zu allen Ergebnissen H statt Ho und die mittlere Rotverschiebung der benutyten Daten angeben, bzw wenn das nicht geht da die Daten ueber einen weiten Bereich verstreut sind, musste man verschiedene alternative Annahmen - am besten standardisiert von allen Teams dieselben Alternativen - fuer den Verlauf der Expansion benutzen - und konsequent mit allen Nebenrechnungen fuer die Reduktion der Daten - und sehen mit welcher Alternative sich konsistent die Daten am besten darstellen lassen.
Beispielsweise fuer z etwa 1000 erhalten wir beim ueblichen Modell mit Abbremsung also anfangs schnellerer Expansion ein Weltalter von ca. 400000 Jahren, aber bei geeignet konstanter Expansion ca. 13 Mio. Jahren. Das ist schon ein Unterschied. Bei einem Teil der mit solch einem falschen Modell abgeleiteten nachfolgenden Ergebnisse mag zwar die Zeit selbst nicht eingehen sondern weiterhin nur z bzw der Skalenparameter, bei einem anderen Teil der sekundaeren Ergebnisse zBsp Sternentwicklung kann aber doch die Zeit byw das Weltalter eingehen soda- diese Ergebnisse falsch werden.. Solche Diskrepanzen kann man nur verhindern wie oben gesagt
Neue Physik w[rde ich da nicht erwarten. Es ist einfach nur der Verlauf der Expansion nicht so wie momentan angenommen.
Potentiell damit zu rechnen ist ferner, dass die Dichte nicht kubisch sondern zBsp nur quadratisch zur Groesse oder Skalenfaktor abnimmt. Daher muss auch die Dichte - wenigstens schon mal der sichtbaren Materie - als Funktion des Skalenparameters aus den weit yur[ckliegend beobachteten Galaxien berechnet werden
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Spannende Messungen!
https://www.quantamagazine.org/cosmologists-debate-how-fast-the-universe-is-expanding-20190808/ (https://www.quantamagazine.org/cosmologists-debate-how-fast-the-universe-is-expanding-20190808/)
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Es gibt gute Gründe, anzunehmen, daß die Expansion des Weltraums etwas mit der Lichtgeschwindigkeit zu tun hat. Das bedeutet, daß die Expansion in „gewisser Weise“ konstant ist. Hierbei wiederum ist plausibel, daß dies in dem Sinne der Fall ist, daß die Expansion über die Größenordnung der Ausdehnung des Weltraums gerechnet konstant und gleich der Lichtgeschwindigkeit ist, d.h. die Hubble-Konstante reziprok zum Skalenparameter zunimmt. Genaue Einzelheiten kann man da zunächst einmal offenlassen und würden auch Beobachtungen bedürfen (daher ist das etwas unscharf formuliert um nichts als „bestimmt“ darzustellen was wir noch nicht wissen).
In dem Sinne wäre die Expansion des Weltraums nicht i.W. von der Gravitation bestimmt, sondern i.W. von der Ausbreitung des Lichtes angetrieben, und auch dies nur stellvertretend für die Ausbreitung von Auswirkungen.
a) In einem statischen Weltraum wäre es nur eine Frage der Zeit, wann Licht oder allgemein Auswirkungen mehrere ‚Umrundungen‘ gemacht haben können. Das würde zu verschiedenen nicht beobachteten Effekten und sonstigen Komplikationen führen. Das könnte zwar, insbesondere bei einem (langsam) expandierenden Universum, je nach metrischen Koeffizienten vielleicht durch Effekte wie Form, Horizonte o.ä. übertüncht werden, aber grundsätzlich sollte von solchen zusätzlichen Annahmen die globale Funktion der Welt nicht abhängen. Bereits der Zusammenhang von Raum und Zeit als Dimensionen sowie die Lichtgeschwindigkeit als Proportionalitätsfaktor der in jeder Metrik zwischen ihnen steht, deutet an, daß sie eine fundamentale Bedeutung hat. Es ist daher plausibel, daß sich die Räume beider Dimensionen einschließlich Weltalter und Weltausdehnung zueinander mit der LG als Verhältnis verhalten, also sdas Weltall wesentlich mit Lichtgeschwindigkeit ‚expandiert‘. Dabei kann es auch dahingestellt bleiben, ob man den Raum als durch Licht bzw. Fortpflanzung von Auswirkungen angetrieben annimmt, oder ob sich umgekehrt die Lichtgeschwindigkeit entsprechend der Expansionsgeschwindigkeit einstellt in dem Sinne daß verhindert wird daß etwas jene überschreiten kann. Diese Details wären dann durch weitere Beobachtungen zu erforschen.
b) Es ist davon auszugehen, daß der Weltraum , klassisch „verdeutlicht“, durch Strahlung der Wellenlänge etwa seiner Ausdehnung erfüllt oder sogar aufgespannt und dargestellt ist. Das ist aus zahlreichen Überlegungen her nicht nur plausibel ( beispielsweise könnte dann das Weltall nicht insgesamt aber statistisch / stückweise in solchen kleinen Portionen die zudem proportional zum Alter Energie verlieren, auch klassisch i.S. der Unschärferelation beliebig lange leben können ), sondern sogar zu erwarten, außerdem ergeben sich damit mehrere Zustandsgrößen so wie wir sie beobachten. In dem Fall käme statistisch auf jede Elementarfläche (Querschnitt, Oberfläche sollte es so etwas geben) eine solche Welle, oder Information die ihre individuelle exakten Wellenlänge oder Oberflächenenergie (-dichte pro Elementarfläche) sein sollte. Im Falle einer Oberfläche der Welt würde das erklären, daß diese Oberfläche an jeder Stelle den aktuellen Durchmesser der Welt als ihre Krümmung kennen also mit ihrer Gegenseite in Kontakt stehen müßte, was durch das Modell einer solcher stehenden und mit expandierenden Welle plausibel erscheint , andererseits aber auch überall beide Seiten der Oberfläche identisch also die Oberfläche punktförmig sein könnte.
Für nachfolgenden Sachverhalt reicht aber, daß es solche Strahlung mit der Wellenlänge der Größe des Weltraums (auch) geben sollte, und daß wir faktisch die Rotverschiebung beobachten. Das bedeutet, daß diese Strahlung ohne Expansion langwelliger wird als die bisherige Ausdehnung der Welt und dadurch einen größeren Raum braucht und aufspannt / definiert. Dabei ergibt sich eine Expansion des Raumes, gerechnet über seine Größe, mit Lichtgeschwindigkeit.
Und nur bei einer Expansion mit Lichtgeschwindigkeit i.o.g. Sinn bzw. zumindest mit einer Verbindung zwischen Expansion und LG, ergibt sich für a) und b) dasselbe.
Im Falle einer durch Gravitation gesteuerten, und abbremsenden Expansion oder gar wieder Kontraktion, ergäben sich Probleme i.S. a) und b)
Fest steht inzwischen (zBsp aus Radar-/Laser-Beobachtungen im Sonnensystem) daß die Lichtgeschwindigkeit über die Lebensdauer der Welt hinweg, sich praktisch nicht geändert hat. Daher sollte auch die Expansionsgeschwindigkeit des Weltraums i.o.g.Sinn sich nicht geändert haben, insbesondere eine Abbremsung durch die Gravitation nicht existieren. Daher sollte man diese einplanende Weltmodelle vergessen.
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Es gibt eine weitere Bestimmung des Hubble-Parameters mit einer neuen Methode, die unabhängig ist vom verwendeten kosmologischen Modell: man wertete Gravitationslinsen-Effekte bei zwei Galaxien aus. Der erhaltene Wert liegt bei 82 +/- 8 km/s/Mpc und damit im hohen Bereich der bisher mit anderen Methoden ermittelten Werte. Insbesondere ist er nicht vereinbar mit den Messungen aus der kosmischen Hintergrundstrahlung (PLANCK) mit 67.8 (±0.9) km/s/Mpc. Das dort verwendete kosmologische Modell scheint also verbesserungsbedürftig zu sein.
https://www.mpa-garching.mpg.de/743539/news20190913 (https://www.mpa-garching.mpg.de/743539/news20190913)
"High value for Hubble constant from two gravitational lenses"
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Ich denke das letzte Wort ist für keine der Methoden schon gesprochen. Ich denke aber das bei der Hintergrundstrahlung die größeren Überraschungen lauern.
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Es ist ziemlich klar, daß die Grundlagen mit denen die Daten reduziert werden, also das Ausgangsmodell, zu schlecht sind. Ganz grob ausgedrückt, erhält man bei jeder Methode ein H(t) für verschiedene t (je nach eingehenden Daten) was dann mit dem Anfangsmodell schon zwischen den (oft breit zeitlich verteilten) Daten und dann insgesamt auf ein H0 für heute umgerechnet wird, wobei dann Fehler vom Anfangsmodell voll eingehen
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"Neue Messung für die Ausdehnung des Universums
Kosmische Linsen liefern unabhängige Messung für die Ausdehnung des Universums. Neuer Wert der Hubble-Konstante bestätigt Diskrepanz in der Expansionsrate des Universums. Eine Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Astrophysik."
(https://www.raumfahrer.net/news/images/HubbleQiasarInfluNASAESASHSuyuKCWong.jpg)
Jede dieser Momentaufnahmen des Hubble-Weltraumteleskops zeigt vier verzerrte Bilder eines Hintergrund-Quasars, die den zentralen Kern einer massereichen Galaxie im Vordergrund umgeben. Die Mehrfachbilder des Quasars werden durch die Schwerkraft der Vordergrundgalaxie erzeugt, die wie eine Linse wirkt, indem sie das Licht des Quasars aufgrund des sogenannten Gravitationslinseneffekts verzerrt. Quasare sind extrem weit entfernte, helle kosmische Objekte, die von aktiven schwarzen Löchern angetrieben werden. Die Lichtstrahlen von jedem der vier abgelenkten Quasarbilder nehmen einen leicht unterschiedlichen Weg durch das All, um die Erde zu erreichen. Die Astronomen machen sich das Flackern im Licht des Quasars zunutze, wenn sein Schwarzes Loch Materie verschlingt, was es ihnen erlaubt, die Zeitverzögerungen zwischen den einzelnen Quasarabbildungen zu messen. Diese Zeitverzögerungsmessungen helfen den Astronomen die Hubble-Konstante zu berechnen, ein Wert dafür, wie schnell das Universum wächst.
(Bild: NASA, ESA, S.H. Suyu, and K.C. Wong)
Weiter in der Pressemitteilung des MPA:
https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/09012020082219.shtml (https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/09012020082219.shtml)
Viele Grüße
Rücksturz
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Und wieder die Frage - wenn es sich ausdehnt, worin dehnt es sich aus? In einem Überuniversum ? Wie weit kann es ? Wenn es aber das einzige Universum ist, warum sollte es sich ausdehnen ?
Wenn aber alles mit dem Urknall angefangen hat, kann da kein Universum entstanden sein. Denn da war doch schon "etwas" worin es sich entwickelt hat.
Oder ist man inzwischen doch davon ab gegangen, daß wir im einzigen und alleinigen Universum leben?
Freilich höre ich den Vorwurf "Du siehst das alles zu mechanistisch, zu sehr "anfaßbar".
Ok, wie soll ich es sonst sehen ? Monotheistisch? Olympistisch? Spooky?
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Hallo, faszinierend. Ich stelle mir auch diese Fragen und finde sie legitim
Und so klar ist das alles nicht. Bin dennoch überzeugter Naturalist.
Etwas OT aber der Blog ist genial und zeigt zB hier, wie offen viele Fragen sind:
http://backreaction.blogspot.com/2017/05/a-philosopher-tries-to-understand-black.html?m=1 (http://backreaction.blogspot.com/2017/05/a-philosopher-tries-to-understand-black.html?m=1)
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Hallo @McPhönix
zu deinen Fragen habe ich erklärende Artikel in deutsch rausgesucht.
Und wieder die Frage - wenn es sich ausdehnt, worin dehnt es sich aus? In einem Überuniversum ? Wie weit kann es ? Wenn es aber das einzige Universum ist, warum sollte es sich ausdehnen ?
Wenn aber alles mit dem Urknall angefangen hat, kann da kein Universum entstanden sein. Denn da war doch schon "etwas" worin es sich entwickelt hat.
Oder ist man inzwischen doch davon ab gegangen, daß wir im einzigen und alleinigen Universum leben?
Freilich höre ich den Vorwurf "Du siehst das alles zu mechanistisch, zu sehr "anfaßbar".
Ok, wie soll ich es sonst sehen ? Monotheistisch? Olympistisch? Spooky?
Was war vor dem Urknall? Niemand weiß es.
Er ist zurzeit eben das beste Modell, das wir zur Entstehung des Universums haben. Vielleicht wird sich eines Tages bestätigen, dass alles wirklich so war. Vielleicht, es ist nicht völlig auszuschließen, machen wir eines Tages aber auch eine Entdeckung, die die ganze Urknall-Theorie über den Haufen wirft.
Mit dem (https://www.smilies.4-user.de/include/Geburtstag/smilie_geb_156.gif) möchte ich dir den Artikel in deutsch vom DRL zum Weiterlesen ans Herz legen.
Wo fand der Urknall statt? Was war davor? Und viele andere Fragen … (https://www.dlr.de/next/desktopdefault.aspx/tabid-12625/22021_read-50319/)
Dann noch der Beitrag von Rüdiger Vaas in Wissenschaft.de
Wohin dehnt sich das Universum aus? (https://www.wissenschaft.de/astronomie-physik/wohin-dehnt-sich-das-universum-aus/)
Diesem Beitrag fehlt in meinen Augen und Verständnis das passende Ende.
Beste Grüße für heute, Gertrud
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Da gugge mer mal - danke :)
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Nun ja - beides gelesen. Immerhin ehrliche Feststellungen -
A) es kann alles ganz anders gewesen sein
B) wir können nur vermuten.
Also ich vermute mal - bei der ganzen Forschung hofft man genaugenommen nicht auf die Lösung des Problems, sondern daß "unterwegs" jede Menge brauchbare einigermaßen praktisch auswertbare "Wissenskrümel" abfallen.
Ok, warum nicht :D
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Und wieder die Frage - wenn es sich ausdehnt, worin dehnt es sich aus?
Du muß ich wieder an Phams Befürchtung denken:
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=12044.msg451092#msg451092 (https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=12044.msg451092#msg451092)
;D
Er hatte Dir damals schon drauf geantwortet.
@McPhönix, vor dem Urknall gab es weder Raum noch Zeit. Deine Frage macht keinen Sinn. Raum und Zeit ist erst danach entstanden. Raum und Zeit sind keine statische Bühne, auch wenn es für einen Mensch vielleicht in seiner kleinen Mini-Welt so aussieht.
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@McPhönix, vor dem Urknall gab es weder Raum noch Zeit. Deine Frage macht keinen Sinn. Raum und Zeit ist erst danach entstanden. Raum und Zeit sind keine statische Bühne, auch wenn es für einen Mensch vielleicht in seiner kleinen Mini-Welt so aussieht.
Wenn der Mensch in seiner kleinen Miniwelt mit raffiniertesten Methoden und Denkmodellen forschen darf in Richtung Ausdehnung und Anfangspunkt des Universums, warum soll er nicht die Frage nachdem davor stellen dürfen? Versteh ich nicht. Im Übrigen - wenn Du sagst, meine Frage macht keinen Sinn, mußt Du auch bessere Erkenntnisse haben, warum.
"Vor dem Urknall gab es weder Raum noch Zeit" ist erstmal nur eine bloße Behauptung. Nicht von Dir allein, klar. Aber worauf basiert sie?
Der hypothetische "Punkt des Anfangs" hatte keine Ausdehnung, sagt man. Ok, Aber "igendwann" konnte er sich "spontan" entfalten. Nun weiß man aber mittlerweile, daß ein scheinbares "spontan" doch immer auf brauchbaren Bedingungen dafür beruht. Das heißt, in diesem Punkt muß es "Material" und Bedingungen gegeben haben. Und trotzdem hat er keinen Raum beansprucht?
Die Sache mit der Hintergrundstrahlung kann mich nicht beeindrucken. Wir legen ja auch für andere Beobachtungen einen "Beobachtungsradius" fest.
Nebenbei - Du solltest freilich auch nicht sagen "VOR dem Urknall..." Denn Vor impliziert, daß es da Zeit gab. Da siehst Du, daß wir allesamt in etwas gefangen sind, daß bei einer Entstehung von ETWAS aus dem NICHTS gern mal beiseite geschoben wird - in der LOGIk .
Nun ja, ich werde die Sache mit Urknall und Ausdehnung mal weiterhin als "Denkmodell aus Hilflosigkeit zur Erkenntnis" betrachten. Warum nicht. Ist halt noch so.
Wenn ich mich recht erinnere, stehe ich damit nicht allein da...
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@McPhönix, vor dem Urknall gab es weder Raum noch Zeit. Deine Frage macht keinen Sinn. Raum und Zeit ist erst danach entstanden. Raum und Zeit sind keine statische Bühne, auch wenn es für einen Mensch vielleicht in seiner kleinen Mini-Welt so aussieht.
Wenn der Mensch in seiner kleinen Miniwelt mit raffiniertesten Methoden und Denkmodellen forschen darf in Richtung Ausdehnung und Anfangspunkt des Universums, warum soll er nicht die Frage nachdem davor stellen dürfen? Versteh ich nicht. Im Übrigen - wenn Du sagst, meine Frage macht keinen Sinn, mußt Du auch bessere Erkenntnisse haben, warum.
"Vor dem Urknall gab es weder Raum noch Zeit" ist erstmal nur eine bloße Behauptung. Nicht von Dir allein, klar. Aber worauf basiert sie?
Der hypothetische "Punkt des Anfangs" hatte keine Ausdehnung, sagt man. Ok, Aber "igendwann" konnte er sich "spontan" entfalten. Nun weiß man aber mittlerweile, daß ein scheinbares "spontan" doch immer auf brauchbaren Bedingungen dafür beruht. Das heißt, in diesem Punkt muß es "Material" und Bedingungen gegeben haben. Und trotzdem hat er keinen Raum beansprucht?
Die Sache mit der Hintergrundstrahlung kann mich nicht beeindrucken. Wir legen ja auch für andere Beobachtungen einen "Beobachtungsradius" fest.
Nebenbei - Du solltest freilich auch nicht sagen "VOR dem Urknall..." Denn Vor impliziert, daß es da Zeit gab. Da siehst Du, daß wir allesamt in etwas gefangen sind, daß bei einer Entstehung von ETWAS aus dem NICHTS gern mal beiseite geschoben wird - in der LOGIk .
Nun ja, ich werde die Sache mit Urknall und Ausdehnung mal weiterhin als "Denkmodell aus Hilflosigkeit zur Erkenntnis" betrachten. Warum nicht. Ist halt noch so.
Wenn ich mich recht erinnere, stehe ich damit nicht allein da...
Wenn man den Beginn des Universums damit definiert, dass der Raum anfing sich auszudehnen (es also vorher keinen Raum gab - hätte es einen gegeben, wäre das Universum ja bereits da gewesen und somit unendlich alt, was noch wesentlich massivere Konsequenzen hätte, als ein räumlich wie zeitlicher Anfang und Ende des Universums), dann ist zu dem Punkt auch die Zeit entstanden.
Raum und Zeit sind nicht zwei unabhängige Entitäten, sondern zwei (bzw. 4) Seiten der gleichen Medaille. Es gibt die Raumzeit, ein vierdimensionales Konstrukt.
Entweder hat dieses 4-dimensionale Konstrukt einen gemeinsamen Anfange oder eben nicht. Aber nicht drei davon schon und die vierte gab es schon immer. Raumzeit ist eine Eigenschaft unseres Universums und mit diesem entstanden.
Nun kann man sich hinstellen und sagen, dass man einfach ganz frech behauptet, dass man dennoch über ein "Davor" diskutieren möchte.
Ok!
Dann lass uns aber auch darüber diskutieren, was nördlich des Nordpols so alles existiert.
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… übrigens … über die Natur dessen zu diskutieren, was man landläufig so als Urknall bezeichnet ist durchaus legitim.
Ich möchte an das sehr spannende Modell der "ewigen Inflation" erinnern:
https://www.scinexx.de/news/technik/hawkings-letzte-theorie/ (https://www.scinexx.de/news/technik/hawkings-letzte-theorie/)
https://www.wissenschaft.de/umwelt-natur/unser-universum-ist-nicht-das-einzige/ (https://www.wissenschaft.de/umwelt-natur/unser-universum-ist-nicht-das-einzige/)
Demnach ist nicht die Inflation eine Folge des Urknalls, sondern umgekehrt, der Urknall eine sich dramatisch schnell aufziehende Quantenfluktuation ein einem sich permanent inflationär aufblasenden Quantenschaum, welche aus der Inflation herausgefallen ist und somit in sich deutlich langsamer um mit weitaus geringerer Dicht expandiert.
Bei aller Problematik, hat dieses Modell einige sehr attraktive Aspekte. So würde es u.a. auch erklären, weshalb uns das sichtbare Universum so flach erscheint.
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So würde es u.a. auch erklären, weshalb uns das sichtbare Universum so flach erscheint.
Huch, das habe ich ja noch nie gehört :o
Wer sagt das und wo ? Flach wäre ja eine Bewertung, basierend auf Beobachtungen. Von Messungen mal abgesehen.
Muß es auch dem normal Sterblichen flach erscheinen?
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So würde es u.a. auch erklären, weshalb uns das sichtbare Universum so flach erscheint.
Huch, das habe ich ja noch nie gehört :o
Wer sagt das und wo ? Flach wäre ja eine Bewertung, basierend auf Beobachtungen. Von Messungen mal abgesehen.
Muß es auch dem normal Sterblichen flach erscheinen?
Mit "flach" ist nicht "2-dimensional" gemeint, sondern dass auf den uns sichtbaren Entfernungen keine Krümmung des Raumes in sich messbar ist.
Sollte das Universum in sich vollständig gekrümmt sein (4-dim. Kugel, Torus, oder auch als "Sattel"), dann ist es das auf wesentlich größeren Dimensionen als das sichtbare Universum darstellt.
Mit Tante Edits Hilfe schiebe ich mal folgenden Link nach:
https://www.deutschlandfunk.de/kosmologie-anzeichen-fuer-ein-flaches-universum.740.de.html?dram:article_id=280892 (https://www.deutschlandfunk.de/kosmologie-anzeichen-fuer-ein-flaches-universum.740.de.html?dram:article_id=280892)
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Ich hatte in der Tat noch nicht den Begriff "flach" bzgl. Fall 3 gehört. Nur immer die Fall-Erklärungen. Danke für die Info.
So und jetzt wrd ich mich erstmal eine Weile raushalten hier :)
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Eine kleine Erklärung zum Wort "flach".
Hier geht es um Topologie, das ist der Teil der Mathematik wo man Körper betrachtet (real und abstrakt) und dabei Dinge wie Längen und Winkel ignoriert.
Im einfachsten Fall heißt das, man schaut wie viele Löcher ein Körper hat.
Aus Sicht eines Topologen sind eine Kugel und ein Würfel gleich (jeweils null Löcher) und ein Donut und eine Tasse sind auch gleich (jeweils ein Loch).
Ich glaube stark vereinfacht (nicht 100% sicher) flach bedeutet in diesem Kontext, dass man einen Körper aus einem Blatt Papier herstellen kann ohne das sich Löcher Bilden, sich Teile überlappen oder durchdringen.
Ein Torus ist also eine flache Geometrie. Man erhält ihn wenn man ein Rechteck nimmt und die sich gegenüberliegenden Seiten verbindet. Verbindet man 2 Seiten hat man einen Zylinder und dann verbindet man die beiden Enden des Zylinders.
Denkt euch ein Computerspiel mit einer rechteckigen Karte, z.B. die Weltkarte in einem Rollenspiel wie die alten Final Fantasys. Wenn man oben aus dem Bild geht kommt man unten wieder an und wenn man links aus dem Bild geht kommt man rechts wieder an. Die Welt ist flach und hat eine endliche Größe, trotzdem kommt man nie an den Rand.
Beim Universum kommt allerdings hinzu, dass man mehr Dimensionen hat als in diesem Beispiel.
Eine Kugel wäre nicht flach, glaube ich.
Falls hier ein Mathematiker ist der das besser erklären kann würde ich mich sehr freuen.
Nun kommen die richtig komplizierten Fragen:
- Wenn sich das Universum ausdehnt, worin dehnt es sich aus?
- Falls es andere Universen gibt, gibt es dann ein "dazwischen"? (also zwischen unserem Universum und den anderen)
- Falls es kein "außen" gibt, hat es überhaupt Sinn von der Form von etwas zu reden?
Oder man macht es sich einfach mit der Definition. Hier mal der erste Satz von Wikipedia:
"Das Universum (von lateinisch universus ‚gesamt‘), auch der Kosmos oder das Weltall genannt, ist die Gesamtheit von Raum, Zeit und aller Materie und Energie darin."
Wenn man einfach sagt, das Universum ist alles, was existiert. Dann ist das Universum unendlich groß. Denn wenn etwas außerhalb des Universums existieren würde, dann würde es per Definition auch zum Universum gehören und das Universum wäre einfach nur größer als vorher gedacht. ;) :P
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Nun kommen die richtig komplizierten Fragen:
- Wenn sich das Universum ausdehnt, worin dehnt es sich aus?
- Falls es andere Universen gibt, gibt es dann ein "dazwischen"? (also zwischen unserem Universum und den anderen)
- Falls es kein "außen" gibt, hat es überhaupt Sinn von der Form von etwas zu reden?
Oder man macht es sich einfach mit der Definition. Hier mal der erste Satz von Wikipedia:
"Das Universum (von lateinisch universus ‚gesamt‘), auch der Kosmos oder das Weltall genannt, ist die Gesamtheit von Raum, Zeit und aller Materie und Energie darin."
Wenn man einfach sagt, das Universum ist alles, was existiert. Dann ist das Universum unendlich groß. Denn wenn etwas außerhalb des Universums existieren würde, dann würde es per Definition auch zum Universum gehören und das Universum wäre einfach nur größer als vorher gedacht. ;) :P
Gut, daß nun noch jemand solche Fragen stellt. Ich dachte schon, ich bin der Einzige "Bohrer" :D :D
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Was war davor?
Das fand ich interessant:
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Pregeometry_(physics) (https://en.m.wikipedia.org/wiki/Pregeometry_(physics))
Wheeler hatte eine Menge interessante Denkansätze.
Schade das wir nicht mal eben Newton und Einstein auf der Höhe Ihrer geistigen Kraft fragen können.
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Hallo,
zum Thema "was ist außerhalb des Universums?" bzw. "worin dehnt es sich aus?" und auch "was war vor dem Big Bang?" empfehle ich den guten alten Harald Lesch. Er hat sich mit diesen Themen zumindest am Rande schon in Videos auseinandergesetzt. Hier mal die Videos:
Meiner Ansicht nach geht Harald Lesch deshalb nur "am Rande" darauf ein, weil es aus wissenschaftlicher Sicht keine Antworten auf diese Fragen gibt und zumindest derzeit auch nicht erkennbar ist, dass es mal Antworten auf diese Fragen geben könnte. Ganz einfach deshalb, weil alles "vor" oder "außerhalb" unseres Universums keinerlei Verbindung zu unserem Universum hat und damit auch nicht messbar/erkundbar ist. Dementsprechend gehören die Fragen nach dem "vor" und dem "außerhalb" in die Philosophie und vielleicht auch in die Theologie, aber eben nicht in die Physik.
Aber schaut Euch mal an, was der gute Harald dazu zu sagen hat, er versteht dass unfassbar viel besser als ich und erklärt es auch wesentlich besser als ich ;)
Gruß
Excalibur
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Siehe auch hier:
Bzw. hier:
https://de.wikipedia.org/wiki/Christof_Wetterich#Expansionsfreies_Universum (https://de.wikipedia.org/wiki/Christof_Wetterich#Expansionsfreies_Universum)
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Nachtrag:
"Universum: Ausdehnung vielleicht nicht gleichmäßig
Kosmologie neu betrachtet: Die Ausdehnung des Universums ist vielleicht nicht gleichmäßig. Eine Information der Europäischen Raumfahrtagentur (European Space Agency, ESA)."
(https://www.raumfahrer.net/news/images/expansioacrosssky15.jpg)
Ausdehnung in unterschiedlichen Himmelsbereichen nach Daten von Chandra, ROSAT und XMM-Newton.
(Bild: K. Migkas et al. 2020, CC BY-SA 3.0 IGO)
Weiter in der Presseinformation der ESA:
https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/14042020163510.shtml (https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/14042020163510.shtml)
Viele Grüße
Rücksturz
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Es gibt jetzt eine weitere Bestimmung des Hubble-Parameters mit einer unabhängigen neuen Methode (Megamaser Cosmology Project), bei der die räumliche Ausdehnung von natürlichen MASERN in der Umgebung von supermassiven Schwarzen Löchern in den Zentren bestimmter Galaxien und der Winkelbereich, unter dem sie von der Erde beobachtet werden, radiointerferometrisch vermessen wurden. Die untersuchten Galaxien waren zwische 168 und 432 Millionen Lichtjahre entfernt. Der Wert des Hubble Parameters wurde damit zu 73,9 km/s pro Megaparsec bestimmt - nahe am Wert, der auch mit Standardlichtquellen bzw Gravitationslinsen-Effekten gemessen wurde und klar abweichend vom Wert aus den Messungen der Kosmischen Hintergrundstrahlung (CMB) durch PLANCK.
Dies ist ein weiterer Hinweis darauf, dass das Standardmodell der Kosmologie, das bei der Beschreibung der zeitlichen Entwicklung des CMB bis heute eingeht, nicht richtig sein kann:
https://public.nrao.edu/news/challenge-model-of-universe/ (https://public.nrao.edu/news/challenge-model-of-universe/)
https://twitter.com/coreyspowell/status/1274890810769715202 (https://twitter.com/coreyspowell/status/1274890810769715202)
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Neue Messung zum Hubble-Parameter vom Atacama Cosmology Telescope in Chile, bei denen die Kosmische Hintergrundstrahlung (CMB) sehr genau vermessen wurde, ähnlich wie PLANCK dies in den Jahren 2009 bis 2013 vom Weltraum aus gemacht hat. Der aus diesen neuen Daten mit Hilfe des Standardmodells gewonnene Wert für den Hubble-Parameter stimmt mit dem aus den PLANCK-Daten ermittelten innerhalb 0,3 % überein - und steht damit nach wie vor in Widerspruch zu den direkten Messungen des Hubble-Parameters, die signifikant höhere Werte ergeben - ein weiterer Hinweis darauf, dass das Standardmodell überprüft werden sollte.
https://www.nature.com/articles/d41586-020-02126-6 (https://www.nature.com/articles/d41586-020-02126-6)
https://twitter.com/coreyspowell/status/1284968500818313217 (https://twitter.com/coreyspowell/status/1284968500818313217)
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"SDSS: Ausdehnungsgeschichte unseres Universums
Der Sloan Digital Sky Survey (SDSS) veröffentlichte heute eine umfassende Analyse der größten dreidimensionalen Karte des Universums, die jemals erstellt wurde, und schließt damit die größten Lücken in unserer Erforschung seiner Geschichte. Das Team, an dem auch Forscher des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik beteiligt sind, erhielt genaue Messungen der Expansionsgeschichte unseres Universums über den bisher größten Abschnitt kosmischer Zeit. Eine Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik (MPE)."
(https://www.raumfahrer.net/news/images/sdsskarteARaichoorEPFLARossOhioStateUnivSDSS.jpg)
Die SDSS-Karte zeigt das beobachtbare Universum als ein Regenbogen von Farben. (Die äußere Sphäre zeigt die Fluktuationen im kosmischen Mikrowellenhintergrund, den „Rand“ des beobachtbaren Universums.) Wir befinden uns in der Mitte dieser Karte, die Achse zeigt die Rückblickzeit an. Für jeden farbcodierten Kartenausschnitt ist ein Bild einer typischen Galaxie oder eines Quasars aus diesem Ausschnitt gezeigt, sowie das Signal des Musters, das das eBOSS-Team dort misst. Wenn wir weiter entfernte Objekte betrachten, blicken wir in der Zeit zurück. Die Lage dieser Signale zeigt also die Expansionsrate des Universums zu verschiedenen Zeiten der kosmischen Geschichte.
(Bild: Anand Raichoor (EPFL), Ashley Ross (Ohio State University) and SDSS)
Weiter in der Pressemitteilung des MPE:
https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/20072020171030.shtml (https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/20072020171030.shtml)
Viele Grüße
Rücksturz
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Nachtrag:
"Gravitation bewirkt Homogenität des Universums
Gravitation kann den Prozess der Homogenisierung der Raumzeit im Laufe der Evolution des Universums erklären. Diese Erkenntnis basiert auf theoretischen Studien des Physikers David Fajman der Universität Wien. Die im Rahmen des Forschungsprojektes entwickelten mathematischen Methoden ermöglichen die Untersuchung fundamentaler offener Fragen der Kosmologie wie jener, warum das heutige Universum derart homogen erscheint. Die Ergebnisse sind im Journal Physical Review Letters erschienen. Eine Presse-Mitteilung der Universität Wien. "
(https://www.raumfahrer.net/news/images/UniversumWeb.jpg)
Während seiner Ausdehnung entwickelte sich das Universum in seinen heutigen Zustand: auf großen Skalen homogen und isotrop. Dies geht unter anderem aus der Messung der so genannten Hintergrundstrahlung hervor, wie im Vollhimmelsbild der WMAP-Daten schön zu sehen ist. Neue Erkenntnisse, die in der renommierten Fachzeitschrift PRL veröffentlicht wurden, zeigen, dass die Homogenisierung in der untersuchten Klasse der kosmologischen Modelle bereits vollständig durch Einsteins Gravitationstheorie erklärt wird und keine zusätzlichen Modifikationen erfordert.
(Bild: NASA / WMAP Science Team)
Weiter in der Pressemitteilung der Uni Wien:
https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/22092020111815.shtml (https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/22092020111815.shtml)
Viele Grüße
Rücksturz
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Habe etwas überlegt, ob dieses Thema besser zu "Dunkler Energie" oder hierher passt.
Da es u.a. darum geht die Expansion noch genauer zu vermessen und damit erst auf die Dunkle Energie zu schließen, setzte ich das hier rein:
"AIP: Weltgrößter Faser-Spektrograph vollendet
Mit 35.000 Augen am Himmel: Weltgrößter Faser-Spektrograph vollendet. Das Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) hat zusammen mit Teams aus Deutschland und den USA einen astronomischen Spektrographen fertiggestellt. Er ist in der Lage, die größte Karte des Kosmos zu erstellen. Eine Pressemitteilung des AIP."
(https://media.raumfahrer.net/upload/2023/10/31/20231031075049-e34f4055.jpg)
Kuppel des 10-Meter Hobby-Eberly-Teleskops am McDonald-Observatoriums in Texas.
(Bild: Ethan Tweedie Photography)
Weiter in der Pressemitteilung des AIP:
https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/03122020010540.shtml (https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/03122020010540.shtml)
Viele Grüße
Rücksturz
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Es gibt eine neue Bestimmung des Hubble-Parameters, ermittelt aus den Gravitationswellensignalen kollidierender Neutronensterne:
der Wert beträgt 66.2 km/s pro Megaparsec (−4.2/+4.4) 1σ
und liegt damit wieder näher an dem aus den Planck-Messungen der kosmischen Hintergrundstrahlung (CMB) ermittelten Wert.
Siehe auch Portalartikel zu diesen Messungen:
https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/30122020202154.shtml (https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/30122020202154.shtml)
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Planck-Wert für Hubble-Konstante bestätigt.
https://www.astronews.com/news/artikel/2021/01/2101-004.shtml (https://www.astronews.com/news/artikel/2021/01/2101-004.shtml)
Es bleibt also spannend.
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Neue Messungen von Sternparallaxen mit GAIA ergeben eine neue Eichung der kosmischen Entfernungsskala und einen Hubble Parameter von 73,2 km pro Sekunde und Megaparsec, +/- 1,8% - wieder markant höher als der PLANCK-Wert.
Es bleibt mysteriös !
https://www.quantamagazine.org/astronomers-get-their-wish-and-the-hubble-crisis-gets-worse-20201217/ (https://www.quantamagazine.org/astronomers-get-their-wish-and-the-hubble-crisis-gets-worse-20201217/)
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"Wie schnell expandiert das Universum?"
"
Astronomie am Freitag - Livestream Aufzeichnung vom 15. Mai 2020
Referent: Bruno Deiss, Physikalischer Verein
Der Kosmos expandiert. Anfangs sehr viel schneller als heute. Doch wie lassen sich die vergangene sowie die heutige Expansionsrate überhaupt bestimmen? Und passen die unterschiedlichen Messungen in ein einheitliches Bild – in eine einheitliche Theorie – der Expansionsgeschichte des Universums?
"
Gruß Pirx
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Paßt wohl noch am besten hierher, wenn nicht, bitte verschieben.
Erst war es so heiß, daß nur Quarks und Gluons existieren konnten. Ausdehnung bringt Abkühlung so entstanden und überlebten Protonen und Neutronen (6:1). Daraus entstanden (alles in den ersten Minuten!) 75% H (1 Proton) 25% Helium (2+2), speziell Helium-4 und Lithium. Erst millionen Jahre später konnten sich in den Sternen und speziell bei deren finalem Stadium die weiteren Elemente bilden, allen voran Kohlenstoff und Wasserstoff.
Dies soweit ich es verstanden habe. Falls möglich bitte den ganzen Artikel übersetzen und posten, er ist es wert!
https://www.space.com/how-did-universe-elements-form (https://www.space.com/how-did-universe-elements-form)
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allen voran Kohlenstoff und Wasserstoff.
Nein, Wasserstoff wird natürlich nicht in Sternen gebildet. Ohne den Artikel zu lesen (eine mit Popups verseuchte relativ triviale Seite in diesem Fall...) gehe ich davon aus, daß Sauerstoff gemeint war.
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Es kann sich m.E. nur um Sauerstoff handeln.
Eine schöne Zusammenfassung hier auf dem Kanal des Physikalischen Vereins:
[ Invalid YouTube link ]
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Uni Bonn: Neue mögliche Erklärung für die Hubble-Spannung
Studie der Universitäten Bonn und St. Andrews schlägt Lösung für eines der großen Rätsel der Kosmologie vor. Eine Pressemitteilung der Universität Bonn.
(https://www.raumfahrer.net/wp-content/uploads/2021/01/KroupaHubbleSpannung2k.jpg)
Das Bild zeigt die Materieverteilung im All – (blau; die gelben Punkte stehen für einzelne Galaxien). Die Milchstraße (grün) liegt in einem Gebiet mit wenig Materie. Die Galaxien in der Blase bewegen sich in Richtung der höheren Materiedichten (rote Pfeile). Innerhalb der Blase scheint sich das Universum daher schneller auszudehnen. (Bild: AG Kroupa/Uni Bonn)
Weiter in der Pressemitteilung der Universität Bonn => Link zum Portalartikel (https://www.raumfahrer.net/uni-bonn-neue-moegliche-erklaerung-fuer-die-hubble-spannung/)
Viele Grüße, James
P.S.: Die Änderung im Sprachgebrauch von Konstante auf Parameter scheint sich schwer durchzusetzen. Gewohnheiten bleiben einfach bestehen.
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"AstroGeo Podcast: Aus und vorbei – das Ende des Universums
Zumindest darüber sind sich Forschende mehr oder weniger einig: Unser Universum gibt es nicht schon seit ewigen Zeiten – sondern es hat vor rund 13,8 Milliarden Jahren mit dem Urknall begonnen. Seitdem dehnt sich das Universum aus, es wird immer größer und kühlt sich immer weiter ab. Aber wie geht die Geschichte des Universums eigentlich weiter, und vor allem: Wie hört diese Geschichte auf? Wenn das Universum einen Anfang hat, sollte es dann nicht auch ein Ende geben?"
(https://www.raumfahrer.net/wp-content/uploads/2025/11/kachel_rn-1.jpg)
Es ist nicht bekannt, wie unser Universum enden wird. Das hier ist ein kleiner Vorgeschmack: Das Bild zeigt die Galaxie NGC 1316. Sie ist eine elliptische Galaxie – manchmal werden solche Galaxien auch als „rot und tot“ bezeichnet. Elliptische Galaxien haben ihre spannendsten Zeiten bereits hinter sich, es entstehen nur noch wenige bis gar keine Sterne und alle massereichen Sterne sind längst explodiert. Übrig bleiben überwiegend kleine, rötliche Sterne – und die werden noch Milliarden von Jahren vor sich hinleuchten, bis auch sie eines Tages erlöschen.
Quelle: ESO
Weiter im Beitrag zu AstroGeo: https://www.raumfahrer.net/astrogeo-podcast-aus-und-vorbei-das-universum-und-sein-ende/ (https://www.raumfahrer.net/astrogeo-podcast-aus-und-vorbei-das-universum-und-sein-ende/)
Viele Grüße
Rücksturz