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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Beschleunigende Expansion


mermanview
09.12.13, 09:50
Moin Leute,

erneuter Versuch die "galoppierende" Expansion zu verstehen:

Zunächst eine Darstellung:

http://img5.fotos-hochladen.net/uploads/expansion28935zfo0ur.gif (http://www.fotos-hochladen.net)

In dem Bild ist unten (=„früher“), auf der linken Seite ein heller Himmelskörper,
während unten-rechts der „Ort“ ist, aus dem heraus später die Sonne entstand.

Den Verlauf der Strahlung des Himmelskörpers (früher) zur Erde (heute) habe ich gebeugt dargestellt,
wobei die Beugung für die „Streckung“ („Rotverschiebung“) der elmag. Strahlung steht.

Frage:
Ist diese Darstellung grundlegend falsch,
oder fehlen bloß Details, die aber die Gesamtdarstellung nicht gravierend verändern.

Gruß Merman

Ich
09.12.13, 11:33
Die Darstellung passt schon. Die Beugung der schwarzen Linien steht für Beschleunigung, eine unbeschleunigte Bewegung/Expansion wäre durch gerade Pfeile darstellbar.

Die Beugung des gelben Pfeils steht nicht für Rotverschiebung. Der Pfeil zeigt einfach die Position des Lichtsignals zur jeweiligen Zeit an. Diese Linie ist in kosmologischen Koordinaten immer krumm, weil sich hier die konstante Lichtgeschwindigkeit mit der "Raumausdehnung" überlagert.

Rotverschiebung wäre folgendes: du sendest zwei Signale kurz nacheinander aus. Die werden in einem zeitlichen Abstand bei der Erde eintreffen, der um die Rotverschiebung größer ist. Sowas könnte man mit zwei sehr genau gemalten gelben Linien darstellen.

mermanview
09.12.13, 14:14
Danke Ich,

die Begriffe Streckung und Rotverschiebung habe ich bewusst in Anführungszeichen gesetzt,
da ich mal gehört habe, dass es sich nicht um eine klassische Rotverschiebung handelt,
(kein Dopplereffekt auf Grund von Bewegung), sondern dass diese "Rotverschiebung" als Folge des expandierenden Raumes gedeutet wird,
da expandierender Raum die elmag. Strahlung "mitstreckt".

Was ich nicht ganz verstehe ist, wie man die beschleunigende Expansion schlussfolgert:

Die größte "Rotverschiebung" stellt man bei der Strahlung der entferntesten Objekte fest, bedeutet für mich zunächst,
die größte "Entfernungszunahme" besteht zu den entferntesten Objekten. Also zu den ältesten Objekten.

Bei einer Expansion, die (nach der Inflation) ganz klassisch zu Beginn schnell und später stagnierend verläuft,
hätte man doch ebenfalls zu den ältesten Objekten die größte Rotverschiebung, da zu Anfang ja die Expansion am schnellsten war.

Für mich macht es Sinn, dass die entferntesten Objekte die größte "Rotverschiebung" haben,
da sich die Himmelskörper (bei klassischer Expansion) zu Beginn "am schnellsten von einander entfernt" hätten.

Da nun aber die Physiker und Forscher auf der beschleunigenden Expansion beharren,
habe ich in meinem allerersten Thread schonmal provozierend die These beschrieben,
dass die Merkmale einer beschleunigenden Expansion, vielleicht ein Zeichen für eine Kontraktion sind.

Ich habe diesen Gedanken nochmal weiter gesponnen:

Wenn ich das oben aufgeführte Schaubild auf einen Donut auftrage,
dann wäre der Beginn des Universums in der Mitte, auf der Innenseite,
und die Expansion verliefe untenrum, außenrum,
und unserer Messgeräte blickten stets auf einen sich schneller entfernenden Punkt in der Vergangenheit,
während sich alle Himmelskörper aber wieder auf den (künftigen) Kollapspunkt zubewegen.

http://img5.fotos-hochladen.net/uploads/donutwd3r9abpiz.gif (http://www.fotos-hochladen.net)

Wenn also alle Himmelskörper um den Donut wandern,
dann entfernte sich der älteste Punkt zunehmend
Beim überschreiten des Maximums, also mit beginnender Kontraktion,
würde "der Blick in die Vergangeheit erst recht schneller".


In meiner These unbeantwortete Fragen:

a) Warum Expansion überhaupt, (durch welche Kraft)?
b) welche Kraft bewirkte die Kontraktion, denn die Gravitation wäre nicht schneller als das Licht, wir "sehen" aber nicht die entsprechenden blaubverschobenen Himmelskörper
c) Laut EMI geht Kontraktion nur mit Umkehr des Zeitpfeiles ???

So jetzt ist klar, wieso die Anfangs simple Frage unter "jenseits anerkannter Theorien".

(Nu ist's raus, Ick jloobe, ick höre schon die Nachtijall schon poltern...)

Gruß Merman

Ich
09.12.13, 17:05
Was ich nicht ganz verstehe ist, wie man die beschleunigende Expansion schlussfolgert
Dann wäre es doch an der Zeit, das mal nachzufragen. Ich z.B. beantworte lieber solche Fragen, als mich mit Torus-Kontraktions-Expansions-Modellen zu beschäftigen. Aber das ist natürlich Geschmackssache.

mermanview
09.12.13, 19:54
Ok,

dann frag ich mal.

Wie folgert man aus "Je entfernter um so "rotverschobener"" -> eine zunehmende Expansion ?

Ich bin kein Physiker, das Donut-Bild oben sollte bloß die gewagte These "Kontraktion erscheint wie eine zunehmende Expansion" veranschaulichen.

Naja muss aber nicht jetzt geklärt werden, ... bis zum Kollaps ist noch Zeit,
jetzt ist erstmal entspannter Abend nach anstrengendem Tag.


Gruß Merman

mermanview
10.12.13, 08:55
MoinMoin,

Zitat aus http://www.spektrum.de/alias/nobelpreise-2011/das-beschleunigte-universum/1124665

Nach heutigem Kenntnisstand wird das Universum wegen der Dunklen Energie
bis in alle Ewigkeit mit immer größerer Geschwindigkeit expandieren.
Irgendwann wird diese Ausdehnung jede Art von Materiezusammenballung verhindern,
womit auch keine neuen Sterne mehr entstehen können.
Das Universum endet dann als dunkler, kalter und toter Raum.

Na, .. belassen wir es dabei, es kommt meiner Vorstellung von zyklischen Abläufen entgegen.

Vom Nichts zum Nichts, vom Universum im kleinsten Punkt aus dem vorher noch "kleineren" Nichts
zum angeberisch aufgeblähtem Großuniversum hin zumr Auflösung in unendlichen Weiten, in's riesige Nichts.

Fehlt nur noch der Übergang von der "Riesigkeit" zum kleinen Punkt aus dem Nichts.

Diese Beschreibung erinnert mich auch entfernt an den Welle- Teilchendualismus:

Die "Bestandteile" eines Teilchens in Wellenform sind scheinbar überall (superponiert),
nach dem Kollaps der "Wellenform" entscheiden sich alle Bestandteile dann doch für einen ungefähren Ort.


In meiner Darstellung ist der Übergang ja gegeben, da alles an einem Punkt wieder zusammenkommt.
um alles etwas Symmetrischer zu gestalten. hätte ich auch noch dieses Modell:

http://img5.fotos-hochladen.net/uploads/ball1gdc1slwy86.gif (http://www.fotos-hochladen.net)



Diesmal kein Torus, sondern die etwas symmetrischere Kugelform,
auf der die angenommene Expansion und Kotraktion aufgetragen sind.
(Idealerweise solltte sich im nicht bemalten Raum die gleiche Form ergeben,
sodass diese symmetrischen Platz böte für, .. die vermisste Antimaterie ??...)

Bevor euch die Sternendeuterei zuviel wird nochmal: Belassen wir es bei der oben zitierten Beschreibung.

Meine Phantasie ist ausgeprägt, ich lass' sie schonmal ausreiten,
im Parkour zwischen Phänomenen, Logik und wissenschaftlichen Aussagen.

Gruß Merman

Ich
10.12.13, 11:55
Wie folgert man aus "Je entfernter um so "rotverschobener"" -> eine zunehmende Expansion ?

Gar nicht, weil das bei jeder Expansionsart so ist.
Man kann aber ausrechnen, wie sich die Rotverschiebung mit der Entfernung ändert, wenn sich das Universum unbeschleunigt ausdehnt. Das vergleicht man dann mit den tatsächlichen Messwerten. Dehnt sich das Universum beschleunigt, dann sind die entfernteren Galaxien weniger rotverschoben als erwartet. Das sieht dann aus wie im vierten Bild auf dieser Seite (http://www.astro.ucla.edu/~wright/sne_cosmology.html).
Grün: unbeschleunigt
Magenta: ständig beschleunigt
Gestrichelt: Standardmodell, erst von Gravitation gebremst, dann beschleunigt
Rotverschiebung nach rechts, Entfernung nach oben, wobei nur der Unterschied zum unbeschleunigten Wert aufgetragen ist.

Bevor euch die Sternendeuterei zuviel wird nochmal: Belassen wir es bei der oben zitierten Beschreibung.
Das mag durchaus jemand interessant finden, du kannst es auch gerne weiter erläutern. Aber ich persönlich bin nicht dein Zielpublikum, für mich hat derlei etwas seinen Reiz verloren.

mermanview
10.12.13, 14:49
Danke ICH

Hier noch eine selber recherchierte Antwort:

Wenn ich das richtig verstanden habe verwendet man die Hubble-Konstante als Messlatte zur Vermessung des Universums.

Dieser konstante Wert "wächst" allerdings mit zunehmender Entfernung,
das wird mit "der allgemeinen zeitlichen Zunahme von Abständen im Universum" (Wiki, Expansion) begründet.

aus dem Wiki-Bericht zur Hubble-Konstanten entnehme ich,
dass man die Unterschiede zwischen zwei Galaxien in unterschiedlichen Abständen vergleicht.

Galaxie A und B in Entfernung X <-vgl.-> Galaxie C und D in Entfernung Y

... und erkennt dabei, dass sich der angewandte Maßstab mit der Entfernung verändert.

Zitat (Wiki "Hubble-Konstante"):
"Der zeitabhängige Hubble-Parameter beschreibt die Expansionsrate..."

Zur Expansion selber:

Zitat Wiki "Expansion":
Nachdem sich die Expansion des Universums in den ersten Milliarden Jahren seiner Existenz
(nach der Inflation kurz nach seiner Entstehung) verlangsamt hat, nimmt die Ausdehnungsrate seither zu

Die Expansion des Universums hat sich also in den ersten Miliarden Jahren zunächst verlangsamt,
... auf Grund welcher Kraft (Trägheit, Masse, Gravitation?)
.. und dann gings los, die Expansion beschleunigt, zunehmend bis heute, ... wie stark eigentlich.

Gibt es aus den heutigen Erkenntnissen ein ungefähres Diagramm,
das Expansionsverläufe auf einer Zeitachse darstellt ?

Gruß Merman

Ich
10.12.13, 17:47
Hallo Merman,

Dieser konstante Wert "wächst" allerdings mit zunehmender Entfernung
Nein, homogene Expansion bedeutet, dass die Hubblekonstante zu einem bestimmten kosmologischen Zeitpunkt überall dieselbe ist.
aus dem Wiki-Bericht zur Hubble-Konstanten entnehme ich,
dass man die Unterschiede zwischen zwei Galaxien in unterschiedlichen Abständen vergleicht.

Galaxie A und B in Entfernung X <-vgl.-> Galaxie C und D in Entfernung Y

... und erkennt dabei, dass sich der angewandte Maßstab mit der Entfernung verändert.
Diese Stelle habe ich im Artikel nicht finden können.
Die Hubblekonstante bedeutet, dass die "Rezessionsgeschwindigkeit" v von Galaxien proportional zur Entfernung x der Galaxie ist: v=H*x. Mit anderen Worten, alles bewegt sich von uns weg, und zwar umso schneller, je weiter entfernt.
Die Expansion des Universums hat sich also in den ersten Miliarden Jahren zunächst verlangsamt,
... auf Grund welcher Kraft (Trägheit, Masse, Gravitation?)
.. und dann gings los, die Expansion beschleunigt, zunehmend bis heute, ... wie stark eigentlich.
Die Expansion selber beschreibt die Geschwindigkeit, mit der die Dinge auseinanderstreben. Wie bei jeder Bewegung sorgt die Trägheit dafür, dass die Expansion unbeschleunigt weitergeht, wenn nicht irgendwelche Kräfte wirken.
Die Abbremsung am Anfang war wegen der gegenseitigen Anziehung der Dinge durch Gravitation.
Durch die Expansion sinkt die Dichte des Universums und damit die gegenseitige Anziehung und die Bremswirkung.
Die hypothetische Dunkle Energie wiederum sorgt für gravitative Abstoßung. Eine ihrer Eigenarten ist, dass sich ihre Dichte nicht mit der Expansion verändert. Im Vergleich zur Dichte der anderen Materie war sie deshalb in der Anfangsphase vernachlässigbar; erst in "jüngerer" Zeit fällt sie ins Gewicht und beschleunigt die Expansion.
In Zahlen: Eine 1 Mrd Lichjahre entfernte Galaxie bewegt sich mit etwa 23000 km/s von uns weg. Ihre Geschwindigkeit erhöht sich pro Jahr um etwa 1 mm/s.
Gibt es aus den heutigen Erkenntnissen ein ungefähres Diagramm,
das Expansionsverläufe auf einer Zeitachse darstellt ?
Klar, zweites Bild hier (http://www.astro.ucla.edu/~wright/cosmo_03.htm). Magenta ist wieder unser Universum.

mermanview
16.12.13, 14:19
Hallo Ich


Die Hubblekonstante bedeutet, dass die "Rezessionsgeschwindigkeit" v von Galaxien proportional zur Entfernung x der Galaxie ist: v=H*x.
Mit anderen Worten, alles bewegt sich von uns weg, und zwar umso schneller, je weiter entfernt.


Müsste es nicht heißen:
Je weiter entfernt, umso schneller hat sich (damals) alles schneller von uns weg bewegt.

Das Bild einer 13 Mrd Jahre alten Galaxie mit einer hohen kosmologischen Rotverschiebung bezieht sich doch auf ein Ereignis vor 13 Mrd. Jahren ??

EMI erklärte zwar, dass die Strahlung durch all diese "Jahrzehnte" mit der Raumzeit "mitgedehnt" wird,

dennoch finde ich:
Allein der Satz: "Je weiter weg um so schneller" klingt nicht nach beschleunigender Expansion,
sondern eher nach nachlassender Beschleunigung, denn:

"Je näher umso geringer ist die Rotverschiebung".

Ich bin sicher, es gibt da irgendeinene mathematische/physikalische Beschreibung die ich nicht verstanden habe.
Ich beziehe mich überwiegend auf die daraus resultierenden verbal verfassten Aussagen.

"Weit weg" bedeutet doch "ganz früher mal", ...bedeutet doch "Objekte, die wir weit weg sehen, von denen haben wir uns weg "bewegt"".

Wir schauen doch stest in's "frühere Zentrum" des "raumzeitlichen" Universums.

sofar, tbc,..

Gruß Merman

Bauhof
16.12.13, 15:01
Müsste es nicht heißen:
Je weiter entfernt, umso schneller hat sich (damals) alles schneller von uns weg bewegt.

Hallo mermanview,

man könnte auch schreiben, je weiter eine Galaxie von uns entfernt ist, desto schneller bewegt sie sich von uns weg [1].

dennoch finde ich:
Allein der Satz: "Je weiter weg um so schneller" klingt nicht nach beschleunigender Expansion, sondern eher nach nachlassender Beschleunigung, denn: "Je näher umso geringer ist die Rotverschiebung".

Nein, das ist keine nachlassende Beschleunigung. Wenn eine Galaxie weiter entfernt ist als eine andere, dann weist sie eine größere Rotverschiebung auf. Warum?

Weil das Licht dieser weit entfernten Galaxie länger brauchte als die nähere Galaxie, um zu uns zu gelangen. Und weil das Licht länger brauchte, hatte die Universum-Expansion mehr Zeit, um die Lichtwellen weiter zu dehnen. Konform mit der Raumdehnung vergrößert sich die Wellenlänge des Lichts. Deshalb weisen weiter entfernte Galaxien eine größere Rotverschiebung auf.

M.f.G. Eugen Bauhof

[1] das Wort "bewegen" ist in diesem Zusammenhang eigentlich nicht ganz korrekt, denn die Galaxien bewegen sich nicht, sondern werden durch die Universum-Expansion auseinandergetragen. Das heißt, nur der Raum dazwischen dehnt sich aus und die Abstände zwischen den Galaxien werden dadurch größer.

JoAx
17.12.13, 12:09
Weil das Licht dieser weit entfernten Galaxie länger brauchte als die nähere Galaxie, um zu uns zu gelangen. Und weil das Licht länger brauchte, hatte die Universum-Expansion mehr Zeit, um die Lichtwellen weiter zu dehnen. Konform mit der Raumdehnung vergrößert sich die Wellenlänge des Lichts. Deshalb weisen weiter entfernte Galaxien eine größere Rotverschiebung auf.

M.f.G. Eugen Bauhof

[1] das Wort "bewegen" ist in diesem Zusammenhang eigentlich nicht ganz korrekt, denn die Galaxien bewegen sich nicht, sondern werden durch die Universum-Expansion auseinandergetragen. Das heißt, nur der Raum dazwischen dehnt sich aus und die Abstände zwischen den Galaxien werden dadurch größer.

So ist es wirklich nicht korrekt, Eugen.

Jogi
17.12.13, 12:15
Wenn eine Galaxie weiter entfernt ist als eine andere, dann weist sie eine größere Rotverschiebung auf. Warum?

Weil das Licht dieser weit entfernten Galaxie länger brauchte als die nähere Galaxie, um zu uns zu gelangen. Und weil das Licht länger brauchte, hatte die Universum-Expansion mehr Zeit, um die Lichtwellen weiter zu dehnen. Konform mit der Raumdehnung vergrößert sich die Wellenlänge des Lichts. Deshalb weisen weiter entfernte Galaxien eine größere Rotverschiebung auf.
Das ist m. E. aber nicht der einzige Grund.

Wenn man von einem real expandierenden Universum ausgeht, muß man sich darüber im Klaren sein, dass "älteres" Licht zu einer Zeit emittiert wurde, als alle Massen des Universums noch näher beieinander waren.
Alles steckte in einem tieferen Gravitationspotential, emittiertes Licht erfuhr alleine schon dadurch eine Rotverschiebung (im Sinne von Zeit-/Frequenzdehnung) in Relation zu unserer aktuellen Situation.

Was wir "weit draußen" sehen, ist Lichtemission im tieferen Grav.-Pot.

"Wir" befinden uns "hier und heute" viel weiter oben im Grav.-Pot., weil wir infolge der (realen) Expansion "aufgestiegen" sind.

JoAx
17.12.13, 12:24
Das ist m. E. aber nicht der einzige Grund.

Wenn man von einem real expandierenden Universum ausgeht, muß man sich darüber im Klaren sein, dass "älteres" Licht zu einer Zeit emittiert wurde, als alle Massen des Universums noch näher beieinander waren.
Alles steckte in einem tieferen Gravitationspotential, emittiertes Licht erfuhr alleine schon dadurch eine Rotverschiebung (im Sinne von Zeit-/Frequenzdehnung) in Relation zu unserer aktuellen Situation.

Was wir "weit draußen" sehen, ist Lichtemission im tieferen Grav.-Pot.

"Wir" befinden uns "hier und heute" viel weiter oben im Grav.-Pot., weil wir infolge der (realen) Expansion "aufgestiegen" sind.

Das ist kein zusätzlicher Effekt, Jogi, sondern der "Raumdehnung" äquivalentes. Also - entweder das eine oder das andere.

In Realität ist der Grund aber weder das eine noch das andere. :eek:

Jogi
17.12.13, 12:29
Das ist kein zusätzlicher Effekt, Jogi, sondern der "Raumdehnung" äquivalentes. Also - entweder das eine oder das andere.
Zusätzlich zum Dopplereffekt.

In Realität ist der Grund aber weder das eine noch das andere.
Sondern?

JoAx
17.12.13, 12:51
Zusätzlich zum Dopplereffekt.


Eben nicht. :D


Sondern?


Dass die Weltlinien (im 4-D Raumzeit-Sinne) nicht in die gleiche "Richtung" sondern ausseinander laufen.
"Raumdehnung" und "Veränderung der Geschwindigkeit der Zeit" sind wie zwei Seiten dieser einer Mediale.

Oder habe ich dich nicht verstanden?


PS: Da man über die "Realität" nicht ausserhalb irgend einer Theorie reden kann, und die aktuell beste Theorie, die das Universum beschreibt - die ART ist, bedeutet - in Realität (in meinem Satz) - zusätzlich im Rahmen der ART.

Eyk van Bommel
17.12.13, 13:10
Damit wäre die Rotverschiebung des Lichts, wenn es seinen Wohnort von der Erde zur ISS verlegt, entweder über den Weg der Potentialänderung zu verstehen ODER über eine Art Doppler-Effekt(?).

JoAx
17.12.13, 13:20
Damit wäre die Rotverschiebung des Lichts, wenn es seinen Wohnort von der Erde zur ISS verlegt, entweder über den Weg der Potentialänderung zu verstehen ODER über eine Art Doppler-Effekt(?).

Alex, hier:
Gravitation, photons, clocks (http://www.itep.ru/theor/persons/lab180/okun/em_12.pdf)

Eyk van Bommel
17.12.13, 13:48
Geht zwar auch kürzer -macht aber Sinn. :D

Eyk van Bommel
17.12.13, 15:34
Kann ich annehmen, dass dies nicht nur für die flache Raumzeit gilt?

BTW: Die Erklärung über die Energie mir nie gefallen hat.

Weiter – Im Paper wird explizit - die kosmologische Rotverschiebung herausgenommen. Warum?

Ich denke daher sehr wohl, dass man grundsätzlich den Doppler durch Volumenzunahme (Ballon) strikt von der damit verbundenen (zusätzlichen) gravitativen Rotverschiebung trennen muss.

Das eine ist SRT (Rotverschiebung Expansion) – das andere ART (potential Topf). Das die Rotverschiebung durch „Potentialänderung“ als Doppler-Effekt zu verstehen ist – dass wäre geklärt.

Die kosmologische Rotverschiebung enthält gleich zwei "Doppler" - Effekte :)

Jogi
17.12.13, 15:39
...wenigstens Einer, der mich versteht...:)

JoAx
17.12.13, 15:45
Weiter – Im Paper wird explizit - die kosmologische Rotverschiebung herausgenommen. Warum?


Das stimmt. Das liegt daran, dass im Falle des Universums halt keine "grav-ve Rotverschiebung" gibt - es gibt nichts, worüber man sprechen könnte. "Hinweise" darauf kannst du dort in "4. General relativity: metric" finden. Hier die FLRW-Metric:

http://upload.wikimedia.org/math/3/2/4/3242be9e49b4acc971e82f3cd43131cc.png

Siehst du, dass vor dem cdt nichts zusätzliches steht?

...wenigstens Einer, der mich versteht...:)

Stimmt doch gar nicht!!! :D

Jogi
17.12.13, 15:53
Dass die Weltlinien (im 4-D Raumzeit-Sinne) nicht in die gleiche "Richtung" sondern ausseinander laufen.
"Raumdehnung" und "Veränderung der Geschwindigkeit der Zeit" sind wie zwei Seiten dieser einer Mediale.

Oder habe ich dich nicht verstanden?
Du hast mich nur teilweise verstanden.

"Raumdehnung" und "Veränderung der Geschwindigkeit der Zeit" sind die Folge der realen Expansion, angetrieben durch die dunkle Energie. (Inwieweit man das zu einem Teil auf "abstossende Gravitation" abwälzen kann, wird man vielleicht nie herausfinden, aber dies nur am Rande).



PS: Da man über die "Realität" nicht ausserhalb irgend einer Theorie reden kann, und die aktuell beste Theorie, die das Universum beschreibt - die ART ist, bedeutet - in Realität (in meinem Satz) - zusätzlich im Rahmen der ART.
Siehst Du, Johann, das ist eben nicht meine Sichtweise.
Linien, die wir auf's Papier malen, verursachen keine Beschleunigung, keine Expansion und keine Rotverschiebung.
Sie sind also nicht die Realität, sie sind ein Werkzeug zur Beschreibung der Effektverhältnisse.

JoAx
17.12.13, 16:11
Du hast mich nur teilweise verstanden.

"Raumdehnung" und "Veränderung der Geschwindigkeit der Zeit" sind die Folge der realen Expansion, angetrieben durch die dunkle Energie. (Inwieweit man das zu einem Teil auf "abstossende Gravitation" abwälzen kann, wird man vielleicht nie herausfinden, aber dies nur am Rande).


Nein, Jogi. Expansion gibt es auch ohne DE. Die DE verursacht nur die "Beschleunigung der Expansion", während "normale" Energie die "Verlangsamung der Expansion" verursacht (= gemeine Gravitation). Die "Resultierende" der beiden war früher so, dass die "Verlangsamung" überwog, und seit einiger Zeit überwiegt die "Beschleunigung".


Siehst Du, Johann, das ist eben nicht meine Sichtweise.
Linien, die wir auf's Papier malen, verursachen keine Beschleunigung, keine Expansion und keine Rotverschiebung.
Sie sind also nicht die Realität, sie sind ein Werkzeug zur Beschreibung der Effektverhältnisse.

Jogi, der Punkt ist, dass der Mensch, auch wenn er es gerne anders hätte, nur im Rahmen solcher "Linien auf Papier" (es müssen nicht wirklich Linien sein, kann auch "Energieaustausch" sein) über die Natur nachgrübeln kann. Also => kann (muss) man eine Theorie auch so ernst nehmen, als wäre sie die Natur. Trotz des Wissens darum, dass es sich dabei nur um ein Modell handelt.

Verstehst du?

Jogi
17.12.13, 16:21
Jogi, der Punkt ist, dass der Mensch, auch wenn er es gerne anders hätte, nur im Rahmen solcher "Linien auf Papier" (es müssen nicht wirklich Linien sein, kann auch "Energieaustausch" sein) über die Natur nachgrübeln kann.
Ich weiß nicht wen Du mit "der Mensch" meinst, mich jedenfalls kannst Du da ausklammern...:D
Zumindest was die Linien auf Papier angeht.

Wie ich mir den "Energieaustausch" vorstelle, wollen wir mal lieber nicht breittreten.;)

Eyk van Bommel
17.12.13, 16:25
Verstehe ich nicht - was genau beschreibt die FLRW-Metric?

Die Volumenzunahme / die Abstandsänderung oder die Rotveschiebung aufgrund der Potentialänderung und dem damit verbunden Doppler – inkl. Doppler durch ds….?

Wo steht, dass die kosmologische Rotverschiebung ausschließlich über die FLRW-Metric beschrieben werden kann – bzw. muss!

Wo steht, dass die gravitative Rotverschiebung (über den daraus resultierenden Doppler) unmöglich Einfluss auf den Gesamtrotverschiebung haben kann?

Messtechnisch kann man beide nicht unterscheiden.

Jogi
17.12.13, 16:26
Expansion gibt es auch ohne DE. Die DE verursacht nur die "Beschleunigung der Expansion", während "normale" Energie die "Verlangsamung der Expansion" verursacht (= gemeine Gravitation). Die "Resultierende" der beiden war früher so, dass die "Verlangsamung" überwog, und seit einiger Zeit überwiegt die "Beschleunigung".


Und genau dafür gilt es, eine Erklärung zu finden.

Wenn anscheinend die Expansion zunächst durch die Gravitation gebremst wurde, aber dann in eine beschleunigte Expansion übergegangen sein soll, müßte ja die Energie dafür irgendwo herkommen.

Eyk van Bommel
17.12.13, 16:36
Alleine für eine Abstandsänderung wird keine Energie benötigt. Energie wird nur benötigt wenn man den Bewegungszustand ändert.

Bei einer Raumdehnung – die keine Änderung des Bewegungszustands bewirkt tue ich mir schwer von benötigter Energie zu sprechen.

Bauhof
17.12.13, 17:28
Zitat von Bauhof:
Weil das Licht dieser weit entfernten Galaxie länger brauchte als die nähere Galaxie, um zu uns zu gelangen. Und weil das Licht länger brauchte, hatte die Universum-Expansion mehr Zeit, um die Lichtwellen weiter zu dehnen. Konform mit der Raumdehnung vergrößert sich die Wellenlänge des Lichts. Deshalb weisen weiter entfernte Galaxien eine größere Rotverschiebung auf.

M.f.G. Eugen Bauhof

[1] das Wort "bewegen" ist in diesem Zusammenhang eigentlich nicht ganz korrekt, denn die Galaxien bewegen sich nicht, sondern werden durch die Universum-Expansion auseinandergetragen. Das heißt, nur der Raum dazwischen dehnt sich aus und die Abstände zwischen den Galaxien werden dadurch größer.

So ist es wirklich nicht korrekt, Eugen.

Hallo Johann,

dann bitte ich dich um eine Korrektur bzw. Richtigstellung.

M.f.G. Eugen Bauhof

JoAx
17.12.13, 17:42
Und genau dafür gilt es, eine Erklärung zu finden.

Wenn anscheinend die Expansion zunächst durch die Gravitation gebremst wurde, aber dann in eine beschleunigte Expansion übergegangen sein soll, müßte ja die Energie dafür irgendwo herkommen.

Gar keine Frage. Das ist ein aktuelles Forschungsfeld. Die Natur der DE (und der DM) ist noch unbekannt.

Das ist die ehrliche Antwort.

JoAx
17.12.13, 18:12
dann bitte ich dich um eine Korrektur bzw. Richtigstellung.


Die Berichtigung besteht darin, dass die s.g. Raumexpansion selbst eine Folge ist und keine Ursache.

Timm
18.12.13, 11:05
Hi Jogi,

Das ist m. E. aber nicht der einzige Grund.

Wenn man von einem real expandierenden Universum ausgeht, muß man sich darüber im Klaren sein, dass "älteres" Licht zu einer Zeit emittiert wurde, als alle Massen des Universums noch näher beieinander waren.
Alles steckte in einem tieferen Gravitationspotential, emittiertes Licht erfuhr alleine schon dadurch eine Rotverschiebung (im Sinne von Zeit-/Frequenzdehnung) in Relation zu unserer aktuellen Situation.

Was wir "weit draußen" sehen, ist Lichtemission im tieferen Grav.-Pot.

"Wir" befinden uns "hier und heute" viel weiter oben im Grav.-Pot., weil wir infolge der (realen) Expansion "aufgestiegen" sind.
Johann hat's schon gesagt, die Lichtwellenlänge ändert sich proportional zum Skalenfaktor, Lambda(0)/lamdbda(e)e = a(0)/a(e), 0 ist heute, e ist Zeitpunkt der Emission. Das ist alles. Dazu addiert sich keine gravitative Rotverschiebung. Du müßtest das gut bestätigte lambda-CDM Modell durch was anderes ersetzen. Was Du ja auch wohl tust.:)

Im isotropen und homogenen FRW Universum entfernt sich das Photon nicht von einem Massezentrum und verliert insofern auch keine Energie. Ich kann Deinen Gedankengang nicht nachvollziehen. Und bitte 'Ich' um Klarstellung, falls ich mich doch irre.
Du wirst Dich erinnern, daß wir diese Sache schon mal lebhaft diskutiert haben.:D

Gruß, Timm

Jogi
18.12.13, 12:13
Hi Timm.


Johann hat's schon gesagt, die Lichtwellenlänge ändert sich proportional zum Skalenfaktor, Lambda(0)/lamdbda(e)e = a(0)/a(e), 0 ist heute, e ist Zeitpunkt der Emission. Das ist alles. Dazu addiert sich keine gravitative Rotverschiebung.
Yepp, weil da bereits die gravitative Rotverschiebung drin ist.
Hinzu kommt der Dopplereffekt, sagte ich bereits.

Ich denke jetzt nur mal halblaut vor mich hin:

Könnten wir Dopplereffekt und grav. Redshift voneinander getrennt wahrnehmen, ergäbe sich vielleicht ein sehr aufschlussreiches Bild.
Möglicherweise überwiegt ab einem bestimmten Zeitpunkt der Universumsentwicklung einer der beiden Effekte, was dann zu eben jener Wahrnehmung einer "beschleunigten" Expansion führt.
:confused:

mermanview
18.12.13, 12:18
Soweit ich "ICH" richtig verstanden habe,

beschleunigt die Expansion zunehmend, weil die "materielle" Dichte abnimmt.

Das Universum wird nicht weniger, aber sein Zusammenhalt aufgrund bekannter Kräfte nimmt ab,
verteilt sich auf größer werdenden Raum, während die ungeklärte dunkle Energie gleichgroß bleibt.

Mit jedem Schrittchen Expansion verschlechtert sich das Gleichgewicht zwischen z.B. Gravitation und dunkler Energie,
da die eine abnimmt während die andere konstant bleibt.

Der Begriff "dunkle Energie" steht dabei -meiner unmaßgeblichen Meinung nach- aber lediglich für einen beobachteten Prozess.

Dunkle Energie wird doch auch Vakuumenergie genannt:
Ein niedrigstes Energieniveau, das durch Bildung virtueller Teilchen und Felder entseht (auf Anwesiung von Herrn Heisenberg.)

Ein stetes Kommen und Gehen (gegenseitige Anihilation), so dass der Energieerhaltungssatz nicht verletzt wird. (Wiki)

Ich versteh es zwar nicht ganz, aber scheinbar erzeugt die überwiegende Abwesenheit von Energie/ Materie interessante Phänomene.

Gibt es Erkenntnisse, ob der gleiche "Mechanismus" die sogenannten "Voids" so riesig aufbläht ?
(Riesige Leerräume zwischen den Materiereichen Regionen = Schaumartige Riesenstruktur:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/46/Superclusters_atlasoftheuniverse.gif)

(für mich immer noch ungeklärt:
Sind die "dort" gemessenen Entfernung auch tatsächliche Entfernungen?
Wie funktioniert raumzeitliche "Metrik" wenn die "Raumzeit" leer ist?)

Gruß Merman

Bauhof
18.12.13, 14:13
Yepp, weil da bereits die gravitative Rotverschiebung drin ist. Hinzu kommt der Dopplereffekt, sagte ich bereits.

Hallo Jogi,

bei großen Entfernungen ist die gravitative Rotverschiebung relativ zur kosmologischen Rotverschiebung so klein, dass sie vernachlässigbar ist.

Ebenso ist bei großen Entfernungen der Dopplereffekt vernachlässigbar, der durch die gravitativen Eigenbewegungen der Galaxien entsteht.

M.f.G. Eugen Bauhof

Timm
18.12.13, 14:40
Yepp, weil da bereits die gravitative Rotverschiebung drin ist.
Hinzu kommt der Dopplereffekt, sagte ich bereits.


Der Dopplereffekt ist auch drin. Der Begriff 'Dopplereffekt' ist allerdings genau genommen der flachen Raumzeit vorbehalten. Deshalb wird beim materiehaltigen FRW-Modell meist von einem kinematischen Effekt oder schlicht von Relativbewegung gesprochen, die mittels Parallelverschiebung des 4-Geschwindigkeitsvektors in gekrümmter Raumzeit behandelt wird.
Es gibt übrigens etliche papers dazu, wie etwa dieses (http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/0911/0911.3536v3.pdf). Nach dieser Betrachtungsweise setzt sich die gemessene Rotverschiebung aus einer kinematischen und einer gravitativen Komponente zusammen.

Expansion (zunehmender Skalenfaktor) bedeutet zunehmende Entfernung mitbewegter Beobachter. Die Dehnung des Raums ist bereits eine bildhafte Interpretation. Die Friedmann Gleichungen zeigen, wie die zeitliche Entwicklung des Skalenfaktors von Materiedichte und Lambda getrieben ist. Insofern ist natürlich die Gravitation beteiligt.

Jogi
18.12.13, 15:13
Der Dopplereffekt ist auch drin.
Ja.
Nach dieser Betrachtungsweise setzt sich die gemessene Rotverschiebung aus einer kinematischen und einer gravitativen Komponente zusammen.
So sehe ich das auch.

Die Dehnung des Raums ist bereits eine bildhafte Interpretation.
Müßte man nicht korrekterweise von der "globalen Abnahme der Raumzeitkrümmung" sprechen?

Für "Raum" fehlt mir jede Anschaulichkeit, "Raumzeit" hingegen hat konkrete Eigenschaften.

Timm
18.12.13, 16:18
Müßte man nicht korrekterweise von der "globalen Abnahme der Raumzeitkrümmung" sprechen?

Aus der Hüfte, mit der beschleunigten Expansion und der damit verbundenen Ausdünnung der Materie bewegt sich das Universum in Richtung de-Sitter, wo die skalare Krümmung ~ 1/a² ist. Diese sollte also demnach asymptotisch gegen Null gehen.

Edit I: ob die skalare Krümmung Deine Frage trifft, bin ich nicht sicher. Soweit ich das im Kopf habe, definiert sich die Raumzeitkrümmung über die relative Beschleunigung zweier benachbarter Geodäten (aufeinander zu oder voneinander weg).
Es wäre super, wenn 'Ich' auf Deine Frage eingehen würde.

Edit II: Die skalare Krümmung bei de-Sitter ist 4λ und kann, wie 'Ich' im Thread "De-Sitter Universum" geschrieben hat, als Raumzeitkrümmung aufgefasst werden.

Edit III: folgt hoffentlich nicht