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Quantenmechanik, Relativitätstheorie und der ganze Rest. Wenn Sie Themen diskutieren wollen, die mehr als Schulkenntnisse voraussetzen, sind Sie hier richtig. Keine Angst, ein Physikstudium ist nicht Voraussetzung, aber man sollte sich schon eingehender mit Physik beschäftigt haben. |
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Themen-Optionen | Ansicht |
#61
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AW: Raumkrümmung
Zitat:
Vorneweg: Ja, das Photon verliert Energie. Und was ganz wichtig ist: Wir reden immer noch vom leeren, gravitations- und krümmungsfreien Raum. Es wird zur vollständigen Beschreibung nichts weiter benötigt als die SRT. Es gibt keine weitergehende Physik, die irgendwie Wellenlängen strecken oder Photonen Energie entziehen könnte. Dann: Es ist hoffentlich bekannt, dass Energie vom Bezugssystem abhängig ist. Wenn ein Photon in einem Bezugssystem z.B. 1 eV Energie hat, dann hat es in einem Bezugssystem, das sich auf die Lichtquelle zubewegt, vielleicht 2 eV. In einem System, das sich wegbewegt, aber z.B. nur 0,5 eV. Wohlgemerkt, immer dasselbe Photon. So, jetzt gehen wir in irgendein Inertialsystem und bleiben da. Jedes Photon hat in diesem IS eine bestimmte Energie, und die bleibt auch immer gleich. Wir haben hier auch diese Teilchen, die sich relativ zueinander bewegen, mit einer Geschwindigkeit relativ zum Abstand. Was passiert nun, wenn Licht auf diese Teilchen trifft? Nehmen wir an, das erste solche Teilchen ruht im Ursprung und sieht das Licht mit einer bestimmten Frequenz. Wir warten etwas, bis dasselbe Licht in einiger Entfernung x ein anderes solches Teilchen trifft. Dieses bewegt sich ja vom Ursprung weg und sieht daher dasselbe Licht rotverschoben, mit geringerer Energie und größerer Wellenlänge. Und das ist es schon. Das ist die kosmologische Rotverschiebung. Die Energie bleibt im IS natürlich erhalten, und auch die Wellenlänge bleibt in diesem Koordinatensystem immer gleich. Die Änderungen kommen einfach dadurch zustande, dass das Licht von einem bewegten Beobachter gemessen wurde. Wenn man stattdessen eine Sprachregelung durchsetzt, nach der diese mitbewegten Teilchen als ruhend anzusehen sind, dann erst entstehen diese seltsamen Phänomene: Wenn sie alle ruhen, aber der Abstand sich doch vergrößert, dann muss der Raum sich dehnen. Wenn sie alle ruhen, aber die Energie von Licht immer geringer wird, dann gilt der Energieerhaltungssatz nicht mehr. Wenn sie alle ruhen, aber die Wellenlänge von Licht sich genauso vergrößert wie die Abstände, dann wurde das Licht vom Raum mitgedehnt. Das ist reine Sprachregelung, es passiert überhaupt nichts, was nicht mit klassischer Physik erklärbar wäre. |
#62
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AW: Raumkrümmung
Zitat:
In jedem Fall muss man für das Verstehen des Effekts nachdenken. |
#63
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AW: Raumkrümmung
Wie ist es aber mit der beschleunigten Expansion des Raumes (wenn man die Begrifflichkeit "Raumexpansion" verwendet)?
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#64
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AW: Raumkrümmung
Zitat:
Aber erst mal: Ist einigermaßen rübergekommen, was ich ausdrücken wollte? Oder ergibt das alles keinen Sinn? |
#65
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AW: Raumkrümmung
Die Friedmann Gleichungen zeigen, daß das leere Universum (also auch ohne Lambda) expandiert und zwar linear. Aber warum ist das so? Gibt es denn bei der Herleitung außer der Annahme des kosmologischen Prinzips eine weitere, die quasi den Keim zu einer Expansion oder salopp gesagt zu diesem "Anfangsschwung" legt? Oder irgendeine heuristische Erklärung hierzu? Hat es etwas mit der räumlichen Krümmung zu tun, die soviel ich weiß negativ ist.
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Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus |
#66
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AW: Raumkrümmung
Zitat:
Aber warum das so ist, da muss ich leider auch passen. |
#67
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AW: Raumkrümmung
Wahrscheinlich muß man das leere Universum als Grenzfall sehen, bei dem dann alle Komponenten des Energie-Impuls Tensors Null sind. Solange das Universum noch Materie enthält, expandiert es gebremst. Aber warum expandiert es überhaupt? Wenn man das jedoch so hin nimmt, ist natürlich klar, daß es auch dann expandiert, wenn die Materiedichte gegen Null geht.
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Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus |
#68
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AW: Raumkrümmung
Zitat:
https://de.wikipedia.org/wiki/Friedmann-Gleichung Zitat:
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#69
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AW: Raumkrümmung
Zitat:
Im MTW gibt es dazu auch einen Hinweis der zeigt, dass man die Minkowski-Metrik in Koordinaten darstellen kann, die so aussehen, als würde der Raum expandieren. Man kann das, glaube ich, im Abschnitt zur deSitter-Metrik nachlesen.
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Freundliche Grüße, B. |
#70
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AW: Raumkrümmung
Zitat:
Die Zunahme der Abstände zwischen mitbewegten Objekten ist nmM invariant. Wenn das nicht so wäre, müßten die Abstände in anderen Koordinaten zunehmen, oder?
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Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus |
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