Kosmologische Rotverschiebung

[SCR]

Hallo Marco Polo,
nur zur Ergänzung:

Zitat von Marco Polo

Hätten wir nur den Geschwindigkeitseffekt (wie bei einer Explosion), dann würden sich weiter entfernte Galaxien nicht schneller von uns entfernen, als näherliegende Galaxien.
Ausserdem hat eine Explosion immer ein Zentrum. Wir würden, wenn wir in unterschiedliche Richtungen schauen würden, stets mal rot- mal blauverschobene Signale empfangen.

Bei einer "klassischen" Explosion sind sehr wohl unterschiedliche Beschleunigungen / Geschwindigkeiten festzustellen ("Die Brocken, die am weitesten fliegen ... .")
Geht man nun dabei vom wahrscheinlichsten Fall aus, nämlich dass sich die Erde "irgendwo zwischendrin im Auswurf" befindet, könnte man dennoch das Explosionszentrum auf Basis der "bei einer Explosion zu beobachtenden gerichteten Rotverschiebung" empirisch ermitteln (Anmerkung: keine Blauverschiebung da sich auch bei einer Explosion alle Objekte relativ vom Beobachtungspunkt entfernen).
Es wird allerdings keine gerichtete Rotverschiebung beobachtet: Deshalb scheidet meines Wissens das Explosionsszenario aus.

[uwebus]

Zitat von SCR

- Der Typ Ia zeichnet sich nun insbesondere dadurch aus, dass seine Helligkeit über ca. zwei Wochen hinweg stark und stetig zunimmt um dann langsam wieder abzufallen. Und besonders wichtig: Die maximale Helligkeit und die Zeitdauer bis zu deren Erreichen ist bei allen Supernovae des Typs Ia praktisch gleich.

Nun beobachteten Lebundgut und sein Team nicht nur eine unterschiedliche Rotverschiebung in Abhängigkeit von der Entfernung sondern auch eine entsprechend unterschiedliche Zeitdauer bis zum Erreichen der maximalen Helligkeit (z.B. 15 statt 14 Tage).
Das zweite lässt sich derzeit nur mit einem "wachsenden Raum" vernünftig begründen (was zudem gleichzeitig auch praktischerweise die Rotverschiebung erklärt).

Ich bitte nun Dich als Verfechter der Lichtermüdung eine plausible Erklärung für die wie gerade erwähnt festgestellten Zeitunterschiede bei der Helligkeitssteigerung zu liefern.

Gehen wir mal von meinem Modell aus, nach dem ein Lichtquant aus einem Teilchen (Surfer) und einer dieses transportierenden Vakuumwelle besteht. So wie eine Wasserwelle sich im Wasser abschwächt, da ja das Medium Wasser die Wellenbewegung weiterleitet, so schwächt sich auch die Vakuumwelle ab, d.h. die Wellenlänge nimmt zu. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Welle ist - unabhängig von der Wellenlänge - mediumabhängig, wie Messungen z.B. der Schallgeschwindigkeit zeigen, so daß man davon ausgehen kann, daß auch die Wellengeschwindigkeit des Vakuums unabhängig von der Wellenlänge ist. Damit kann man die Wellenfrontgeschwindigkeit als für alle Wellen gleich annehmen, so daß bei Lichtermüdung mit damit einhergehender zunehmender Wellenlänge das Teilchen (der Surfer) immer langsamer wird. Da die Lichtmessung ja sowohl Welle als auch Teilchen umfasst, nimmt die Einschlagsenergie ab, die Einschlagsdauer aber nimmt zu. Je ermüdeter die Welle, desto länger die Übertragungsdauer, d.h. der Meßvorgang verlängert sich. Was hier wächst, ist folglich nach meinem Modell nicht der Raum, sondern die Wirktiefe einer Welle in Ausbreitungsrichtung.

Und ich möchte Dich diesbezüglich um eine "seriöse" Argumentation bitten: Ansonsten bin ich nicht an einer Fortsetzung dieser Diskussion interessiert.

P.S.: Lies doch bitte auch noch einmal in Ruhe Deinen letzten Beitrag. In meinen Augen könnte dieser fast aus den tiefsten Winkeln des Vatikan selbst stammen: Wissenschaftliche Erkenntnisse ignorieren um ja nicht das eigene Meinungsbild ins Wanken zu bringen. Das birgt in sich schon eine gewisse Ironie, meinst Du nicht auch?

Hierzu werde ich einen gesonderten Beitrag einstellen, der meine Sicht der Problemstellung darlegt. Ich reagiere halt hin und wieder sauer, wenn ich von andrer Seite (nicht von deiner) angepöbelt werde.

Gruß

[uwebus]

Zitat von uwebus

Hierzu werde ich einen gesonderten Beitrag einstellen, .....

Hier ist er:

Wie geht man an das Problem heran, das Universum zu erklären?

Ausgangssituation:
Das Universum ist ein erfahrbares räumliches dynamisches Ereignis. Erfahrung bedingt Wahrnehmung, Speicherung des Wahrgenommenen und Reflexion der gespeicherten Daten, um ein Gesamtbild des Wahrgenommenen erstellen zu können.

Aufgabe:
Wie konstruiere ich solch ein Ereignis theoretisch derart, daß sich damit die empirischen Erfahrungen erklären lassen?

Als Analogie nehme ich ein Automobil: Ein solches ist ein Selbstbeweger, folglich muß ich zuerst einen Motor entwerfen und um diesen herum dann das Auto aufbauen.

Was macht die Philosophie?
Sie postuliert einen Ersten Unbewegten Beweger und führt darauf dann das Universum zurück. Da Philosophen meist in technischen Fragen unbedarft sind, machen sie sich über die Natur eines solchen Unbewegten Bewegers keine Gedanken und stellen Phantasieprodukte in den Raum: als Gott, als Geist, als metaphysisches Dingsbums.

Was machen Physiker?
Sie analysieren ein Auto von den Außenflächen nach innen vordringend. Sie perfektionieren die Bauteile, aber sie fragen bis heute nicht nach dem Motor, den nehmen sie als irgendwie gegeben hin.

Was macht der Ingenieur?
Er konstruiert einen Motor als räumliches dynamisches Etwas, wobei er das Konstruktionsmaterial als notwendiges Ausgangsutensil postuliert. Funktioniert der Motor, fängt er an, das Auto darum aufzubauen. Es mag nicht so elegant ausschauen wie das der Physiker, die Türen mögen quietschen und die Karosse mag eher dem Baron Krumm von Buckel gleichen als einem Lamborghini, aber die Karre fährt, sie ist ein Automobil.

Solange weder Philosophen noch Physiker sich dem Problem Motor stellen, kann ich mit beiden Disziplinen nichts anfangen bei der Suche nach einem Verständnis des Universums.

Gruß

[me-$-on]

Ähem, das Entdecken der Verschiebung hin zu rotem Spektrum der EMW diente lediglich der Interpretation, dass der Raum expandiert.
Es ist nur eine Interpretation der Forschungsergebnisse !!!.

Das Ergebniss ist lediglich: Das Licht ist rotverschoben, wie beim Dopplereffekt.


Das ist lediglich eine Interpretation mit um die Entdeckung drumherum aufgebauten Szenarien eines Anfanges und eines Endes und den abgeleiteten "tendenziellen" Wegen vom Anfang zur Enteckung und von dort zu dem daraus abzuleitendem, tendenziellem Ende.
Diese Interpretation fand Anklang und viele Günstlinge und wurde populär.

Was wir wissen, ist, das das Licht der meisten Galaxien sich ins rote Spektrum hin verschiebt.

Daraus interpretiert würde es heissen, dass sich alle Galaxien von uns wegbewegen, darauf basierend wurde ermittelt, dass es nicht die Galaxien selber sein müssten, die sich von uns wegbewegen, sondern der Raum zwischen ihnen sich ausdehnt. ( die populäre Erklärung )

Erstmal sollten wir die Blauverschiebung hinzuziehen und unter der derzeitig am meisten verbreiteten Theorie die Blauverschiebung unter Beweis stellen.

Demnach muss sich das Licht der Andromeda-Galaxie auf unere Galaxie zubewegen, und zwar schneller, als die Expansion des Raumes es schafft, das Licht in die "Länge zu ziehen".
Das heisst, die "Stauchung" der EM-Signale von Andromeda überwiegt die "Streckung" der EM Signale durch die Expansion, das heisst, Andromeda bewegt sich selber schneller auf uns zu, als sich Andromeda und Milchstrasse durch die Expansion des Raumes voneinander entfernen.


Ohne nun auf Wikipedia zu verweisen:

Da kann man doch nachhaken, oder?
Wie soll das gehen?

a) - wie soll Andromeda einen Impuls erhalten haben, der eine derartige Bewegung zulässt?
Wenn es ein Restimpuls einer Galaxienkollision gewesen ist - wie wahrscheinlich ist es, dass diese Stärke nicht bereits unter dem
Wert der Expansionsrate gefallen sein möge, bzw. kann man ermitteln, wann diese Stattgefunden hat, und welche Galaxien daran beteiligt sind?

b) - wie soll sich im Laufe der gesamten Zeit des Universums die Expansion dieser Geschwindigkeit NICHT "kompenisert" haben?

c) - liesse sich daraus die Geschwindigkeit errechnen, mit welcher wir UND Andromeda durch den Raum fliegen und diese Geschwindigkeit
verwenden, um unsere Geschwindigkeit in Bezug zu, sagan wir mal, 6 Punkten im Raum zu ermitteln - liesse sich dazu die
Geschwindigkeit der Milchstrasse ermitteln, wenn es einen theoretisch STARREN Beobachter in diesem expandierendem Universum gäbe?


Das wäre mal so Punkte, mit denen ich die kosmologische Rotverschiebung angehen möchte und daraus versuche, andere Interpretationsversuche darzulegen, um dann diese drei Punkte zu bearbeiten.

Würde mich um Antworten freuen. Danke.

[SCR]

Zitat von uwebus

Damit kann man die Wellenfrontgeschwindigkeit als für alle Wellen gleich annehmen, so daß bei Lichtermüdung mit damit einhergehender zunehmender Wellenlänge das Teilchen (der Surfer) immer langsamer wird.

Verstehe ich Dich richtig: Lichtermüdung bedeutet nicht nur eine Verringerung der Frequenz sondern gleichzeitig auch dass c nicht konstant ist?

Aber selbst das spielt nur eine untergeordnete Rolle - Denn vereinfacht dargestellt:
- Der Sender sendet über eine Zeitdauer von sagen wir 10 Minuten eine Welle aus.
- Der Empfänger empfängt diese Welle (mit niedrigerer Frequenz - Das spielt jetzt jedoch keine Rolle) nun 15 Minuten lang.
Selbst eine "Ermüdung" im Sinne eines "Abbremsens" würde doch dann nur zu einem verzögerten Eintreffen der Wellen beim Empänger führen - nicht aber zu der beobachteten Verlängerung der Gesamt-Empfangsdauer.
Zur Erzielung eines gleichartigen Effekts ("Längsstreckung") bei unterstellter Lichtermüdung müsste die Wellenfront schon weniger stark abgebremst werden wie die nachfolgenden Wellen: Welcher Mechanismus soll da dahinterstehen?

Ich reagiere halt hin und wieder sauer, wenn ich von andrer Seite (nicht von deiner) angepöbelt werde.

Das ist menschlich in bestimmten Situationen nachvollziehbar.

Zitat von me-$-on

Demnach muss sich die Andromeda-Galaxie auf unsere Galaxie zubewegen, und zwar schneller, als die Expansion des Raumes es schafft, das Licht in die "Länge zu ziehen".

Ja - Das tut sie doch aber auch (?).
Zu a): Da war ich noch nicht auf der Welt.
Ernsthaft: Wie wär's z.B. auch mit Gravitation? Und: Worauf willst Du hinaus?

[me-$-on]

Joah, also ich würde mal sagen, ich möchte gerne erklärt haben, wie es denn möglich ist, bei einer so lange andauernden Expansion, die sogar inflationär verlaufen sein soll, wie es denn dann möglich sein kann, dass sich Andromeda auf die Milchstrasse zubewegt.

Alleine die Gravitation der beiden Galaxien soll eine derartige Anziehungsgeschwindigkeit bewirken, dass die darin resultiert, stärker zu sein, als die Expansion?

Das ist zwas vorstellbar, aber irgendwie für mich nicht wahrscheinlich.

[SCR]

Zitat von me-$-on

Alleine die Gravitation der beiden Galaxien soll eine derartige Anziehungsgeschwindigkeit bewirken, dass die darin resultiert, stärker zu sein, als die Expansion?

Ich bin mir nicht bewußt eine derartige Aussage getroffen zu haben.

[Bauhof]

Zitat von Timm

Edward R. Harrison beklagt diesen laxen Umgang mit der kosmologischen Rotverschiebung in seinem ganz ausgezeichneten Buch "Kosmologie". Er widmet der kosmologischen Rotverschiebung ein ganzes Kapitel. Dabei werden auch Kuriositäten, wie "Müdes Licht" behandelt.

Hallo Timm,

ja, dieses Buch [1] besitze ich auch. Dies kann ich allen besonders empfehlen, insbesondere Uwebus als kosmologischen "Beginner". Im Kapitel 11, Überlegung Nr. 6 auf Seite 385 stell er ein Gedankenexperiment vor, das den Unterschied zwischen der kosmologischen Expansions-Rotverschiebung und der Doppler-Rotverschiebung aufzeigt.

Ich fand bisher nur eine Quelle, in der auf astronomische Beobachtungen direkt Bezug genommen wird. Diese fand ich bei Bernulf Kanitscheider auf Seite 226 seines Buches [2]:

Wäre die kosmologische Rotverschiebung tatsächlich ein Geschwindigkeitseffekt und kein Expansionseffekt, so würde der Energiefluss S, der von einer Galaxie der Leuchtkraft L auf der Erde gemessen wird, nicht
S = L / 4•Pi•R²(1+z)², sondern
S = L / 4•Pi•r²(1+z)^4 betragen.
Für diese Aussage gibt Kanitscheider an dieser Stelle folgende Quelle an: [3], Seite 794, Exercise 29.5.

Dabei bedeutet:
S = Energiefluss einer Galaxie
L = Leuchtkraft einer Galaxie, die auf der Erde gemessen wird
z = Rotverschiebung
R = kosmischer Skalenfaktor R(t)
r = vermutlich der Galaxien-Abstand zur Erde (ist im Buch nicht direkt spezifiziert)
Pi = Kreiszahl

Mit freundlichen Grüßen
Eugen Bauhof

P.S.
Wer nicht weiß, was der kosmische Skalenfaktor ist, hier ganz kurz die Erklärung: Im geschlossenem Modell entspricht der kosmische Skalenfaktor R(t) dem Radius einer vierdimensionalen Kugel, dessen Begrenzungsraum ("Oberfläche") unser 3-D-Universum ist. Der kosmische Skalenfaktor ist aber auch bei anderen Modellen maßgebend (z.B. wenn das Modell-Universum exakt flach ist).

[1] Edward R. Harrison,
Kosmologie.
Darmstadt 1983. ISBN=3-87139-078-X
http://www.zvab.com/advancedSearch.d...lItemCount=200

[2] Bernulf Kanitscheider
Kosmologie.
Stuttgart 1984. ISBN=3-15-0008025-8
http://www.science-shop.de/blatt/d_s...k_nr=841360062

[3] Misner, Ch., Thorne, K. und Wheeler, J.
Gravitation.
San Francisco 1973.
http://www.amazon.de/Gravitation-Mis...4191307&sr=1-1

[uwebus]

Zitat von SCR

Verstehe ich Dich richtig: Lichtermüdung bedeutet nicht nur eine Verringerung der Frequenz sondern gleichzeitig auch dass c nicht konstant ist?

Aber selbst das spielt nur eine untergeordnete Rolle - Denn vereinfacht dargestellt:
- Der Sender sendet über eine Zeitdauer von sagen wir 10 Minuten eine Welle aus.
- Der Empfänger empfängt diese Welle (mit niedrigerer Frequenz - Das spielt jetzt jedoch keine Rolle) nun 15 Minuten lang.
Selbst eine "Ermüdung" im Sinne eines "Abbremsens" würde doch dann nur zu einem verzögerten Eintreffen der Wellen beim Empänger führen - nicht aber zu der beobachteten Verlängerung der Gesamt-Empfangsdauer.
Zur Erzielung eines gleichartigen Effekts ("Längsstreckung") bei unterstellter Lichtermüdung müsste die Wellenfront schon weniger stark abgebremst werden wie die nachfolgenden Wellen: Welcher Mechanismus soll da dahinterstehen?

Gehen wir mal davon aus, das Vakuum sei homogen, dann wäre die Wellenfrontgeschwindigkeit eine Konstante c. Eine Welle ist ein bewegtes Feld, welches im Zentrum ein Teilchen transportiert. Das Teilchenfeld ist bei Ausstoß aus einem Elektron zu “reiner kinetischer Energie“ gestaucht, d.h. es wirkt nicht mehr gravitierend. Wenn die Welle ermüdet, fällt das Teilchen hinter der Wellenfront, die sich mit c fortpflanzt, zurück, das Teilchen verliert kinetische Energie und gewinnt Gravitationsenergie, d.h. es bildet wieder ein gravitierendes Feld um sich aus. Je geringer die kinetische Energie wird, desto größer bildet sich das Gravitationsfeld des Teilchens aus, denn Bewegungsenergie + Gravitationsenergie zusammen bilden nach dem Energieerhaltungssatz eine Konstante. Wieder ein mechanisches Beispiel: Bewege einen Luftballon immer schneller durch eine Flüssigkeit, dann wird er immer mehr gestaucht bis hin zu einem minimalen endlichen Gebilde. Läßt die Geschwindigkeit wieder nach, dehnt sich der Ballon wieder aus.

Es gilt für Licht das Gleiche wie für einen Körper: Wo A ist, kann nicht gleichzeitig B sein, Felder verdrängen sich so wie sich Körper verdrängen. Je müder Licht wird, desto ausgedehnter wird sein Wirkbereich und desto schwächer seine kinetische Wirkung. Diese Ausdehnung des Wirkbereiches, die ja hinter der Wellenfront, die mit c=konstant fortläuft, stattfindet, scheint den Raum zu vergrößern. Nun wird aber im Mittel ebensoviel Licht ausgesandt wie vernichtet, so daß sich hier die Expansions- und Kompressionseffekte im Universum in etwa ausgleichen werden und folglich der “Raum“, also die Summe der gravitierenden Vakua, sich nicht verändert. Es gibt Fluktuationen infolge von Unsymmetrien, die dann zu Galaxienverschiebungen führen, aber insgesamt dürfte das Universum als ein stabiles Gebilde anzusehen sein.

Gruß

Absatz gelöscht.

1. Ermahnung @uwebus: den obigen letzten Absatz werde ich morgen löschen. Lies ihn dir noch mal durch, damit du weißt, wovon ich spreche. Lass bitte in Zukunft solche Äusserungen, die darauf abzielen, allen Physikern dieser Welt den Verstand abzusprechen. Gruss, Marco Polo

[JoAx]

Uwe, das ist alles haltloses Gelabber, mehr nicht.