Beschleunigende Expansion

[mermanview]

Moin Leute,

erneuter Versuch die "galoppierende" Expansion zu verstehen:

Zunächst eine Darstellung:



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]

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]

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.



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]

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]

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]

MoinMoin,

Zitat aus http://www.spektrum.de/alias/nobelpr...versum/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:





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]

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.
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]

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]

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. Magenta ist wieder unser Universum.

[mermanview]

Hallo Ich

Zitat von 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