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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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  #61  
Alt 14.02.11, 22:40
Jogi Jogi ist offline
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Registriert seit: 02.05.2007
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Standard AW: Alter des Universums mit Lichtlaufzeit bestimmbar ?

Hallo Johann.

Wenn man das Licht als stehenden Wellenzug im Raum betrachtet, wird durch die Raumexpansion die Wellenlänge gedehnt.

Weil wir aber auch annehmen können, daß Licht ein Teilchenstrom aus Photonen ist, erklärt sich mit der Grenzgeschwindigkeit c für die Photonen zum Einen die Informationsausbreitung mit eben dieser Geschwindigkeit, zum Anderen auch die Dehnung der Wellenlänge in diesem Teilchenstrom. Der wachsende Raum vergrößert auch die Abstände zwischen den Photonen.

Mit unendlich schnellen Photonen würde das nicht mehr funktionieren, da hast du völlig Recht.


@Timm:
Zitat:
Zitat von Jogi
Je weiter wir ins Universum hinausschauen, um so tiefer sehen wir die Objekte noch in den Grav.-Potentialen ihrer Umgebung stecken.
Das ist auf jeden Fall mit ein Grund, warum die Rotverschiebung mit der Entfernung zunimmt.
Ist dir klar, dass das, was ich hier sagte, eine Konsequenz aus der ART ist?

@Eugen:
Bitte verschiebe doch diesen Thread in ein anderes Unterforum;
mit Schulphysik hat das hier nicht mehr viel zu tun.


Gruß Jogi
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Die Geschichte wiederholt sich, bis wir aus ihr gelernt haben.
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  #62  
Alt 15.02.11, 15:11
Benutzerbild von Bauhof
Bauhof Bauhof ist offline
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Registriert seit: 07.12.2008
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Standard AW: Alter des Universums mit Lichtlaufzeit bestimmbar ?

Zitat:
Zitat von JoAx Beitrag anzeigen
Tut mir leid, Leute, aber auch die Endlichkeit der Ausbreitungsgeschwindigkeit hat etwas damit zu tun. Ist das Licht aus einer Entfernung von 5 Mrd. Lichtjahren zu uns unterwegs, dann schlagen sich (grob gesagt) 5 Mrd. Jahre Raumexpansion in seiner Rotverschiebung nieder. Hätte das Licht v=Unendlich, dann könnte der Raum noch so schnell expandieren, das hätte keine Auswirkungen auf die Frequenz.

Ich teile zwar nicht Jogi's Vorstellungen, aber ich meine, dass auch die LG etwas damit zu tun hat, wenn auch wohl auf eine andere Weise. Oder habe ich da einen radikalen Denkfehler? Gruss, Johann
Hallo Johann,

meine Bemerkung:
Zitat:
Was hat die Endlichkeit der Lichtgeschwindigkeit mit der kosmologischen Rotverschiebung zu tun?
war eigentlich mehr als eine Frage gedacht als ein direkter Widerspruch. Ich wolte etwas mehr über den Hintergrund erfahren, den Jogi da vielleicht im Sinn hat.

Es gibt z.B. noch andere Möglichkeiten: Dass die Größe der Lichtgeschwindigkeit mit der Größe der Universum-Expansionsrate zusammenhängen könnte.

M.f.G.Eugen Bauhof
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Ach der Einstein, der schwänzte immer die Vorlesungen –
ihm hatte ich das gar nicht zugetraut!

Hermann Minkowski
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  #63  
Alt 15.02.11, 18:46
Timm Timm ist offline
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Standard AW: Alter des Universums mit Lichtlaufzeit bestimmbar ?

Zitat:
Zitat von Jogi Beitrag anzeigen
@Timm:
Ist dir klar, dass das, was ich hier sagte, eine Konsequenz aus der ART ist?
Jogi, die Wiederholung von Argumenten wird ermüdend.

Du bestreitest, daß die kosmologische Rotverschiebung ausschließlich expansionsbedingt ist und erfindest einen zusätzlichen Dichte/Potential Anteil.

Ist Dir klar, daß Du damit etwas besser zu wissen glaubst, als Generationen von Physikern?

Gruß, Timm
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Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus
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  #64  
Alt 15.02.11, 18:54
Timm Timm ist offline
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Standard AW: Alter des Universums mit Lichtlaufzeit bestimmbar ?

Zitat:
Zitat von Bauhof Beitrag anzeigen
Es gibt z.B. noch andere Möglichkeiten: Dass die Größe der Lichtgeschwindigkeit mit der Größe der Universum-Expansionsrate zusammenhängen könnte.
Hast Du da eine bestimmte Publikation im Sinn, Eugen?

Gruß, Timm
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  #65  
Alt 15.02.11, 22:53
Eyk van Bommel Eyk van Bommel ist offline
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Standard AW: Alter des Universums mit Lichtlaufzeit bestimmbar ?

Hallo JoAx,

Zitat:
Nachtrag zur Klarstellung: Ich habe damit nicht gemeint, dass die kosmologische Rotverschiebung eine ganz normale gravitative Rotverschiebung sein soll. Nur das, was Jogi sich ausgedacht hat.
Ich kann mich ja irren aber ich habe die Frage aufgeworfen? Und weder ich noch Jogi haben behauptet, dass die GESAMTE kosmologische Rotverschiebung alleine durch die Abnahme der kosmologischen Dichte erklärt werden könnte? Oder Jogi?(Ich habe zwar was von mir gefunden, was man so interpretieren könnte – aber ich sage keinen wo )

Nein – Es war so, das Timm jeglichen Anteil in der kosmologischen Rotverschiebung einen „gravitativen“ Einfluss "verbietet". Daher das Zitat von ihm. Selbst 0,001% nicht.

Zitat:
Klare Frage, klare Antwort. Eine Rotverschiebung aufgrund der Dichteabnahme gibt es nicht. Entscheidend ist, daß die Materiedichte zu jedem Zeitpunkt während der Expansion homogen, also überall gleich war.
Und anstatt sich die Köpfe einzuschlagen, wer wem was geklaut hat und wer welche persönliche Meinung vertreten darf, wäre eine Lösung hier für mich interessanter.

Eine Uhr zwischen zwei sich entfernenden Masse. Das G-Feld kann die gesamte Zeit als homogen angesehen werden. Wird das Licht, welches von den Massen zur Uhr emittiert wird, für den Beobachter bei der Uhr rotverschoben – nach allem was ich weis: Ja? Aber das ist bekanntlich nicht viel?

Gruß
EVB
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Phantasie ist wichtiger als Wissen, denn Wissen ist begrenzt. A.E

Ge?ndert von Eyk van Bommel (15.02.11 um 23:03 Uhr)
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  #66  
Alt 16.02.11, 00:37
Benutzerbild von JoAx
JoAx JoAx ist offline
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Standard AW: Alter des Universums mit Lichtlaufzeit bestimmbar ?

Zitat:
Zitat von Eyk van Bommel Beitrag anzeigen
Nein – Es war so, das Timm jeglichen Anteil in der kosmologischen Rotverschiebung einen „gravitativen“ Einfluss "verbietet". Daher das Zitat von ihm. Selbst 0,001% nicht.
So ist es auch nicht, Eyk.

Die gesamte Rotverschiebung setzt sich natürlich aus unterschiedlichen Teilen.

a. Dopplereffekt
b. gravitative Rotverschiebung (wenn die Massen der Galaxien, vlt. auch Galaxienhaufen nicht gleich sind)
c. kosmologische Rotverschiebung

Das alles kann man gut einschätzen, was welchen Anteil hat.
Und wenn man von der kosmologischen Rotverschiebung spricht, dann ist auch nur diese gemeint.


Gruss, Johann
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  #67  
Alt 16.02.11, 06:34
Eyk van Bommel Eyk van Bommel ist offline
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Standard AW: Alter des Universums mit Lichtlaufzeit bestimmbar ?

Hallo JoAx,
Zitat:
b. gravitative Rotverschiebung (wenn die Massen der Galaxien, vlt. auch Galaxienhaufen nicht gleich sind)
Das meinte ich nicht mit "gravitative Rotverschiebung" wird nicht berücksichtigt. Das die Massendifferenz "Sender zu Empfänger" berücksichtigt wird ist klar.

Ich meinte den winzigen Anteil in der kosmologischen Rotverschiebung, der durch die zeitliche Potentialdifferenz „ früher (Sender) zu heute (Empfänger)“ bedingt ist. Ich dachte das wäre klar?

Gruß
EVB
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  #68  
Alt 16.02.11, 10:50
Timm Timm ist offline
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Standard AW: Alter des Universums mit Lichtlaufzeit bestimmbar ?

Hi Johann,

Zitat:
Zitat von JoAx Beitrag anzeigen
Tut mir leid, Leute, aber auch die Endlichkeit der Ausbreitungsgeschwindigkeit hat etwas damit zu tun. Ist das Licht aus einer Entfernung von 5 Mrd. Lichtjahren zu uns unterwegs, dann schlagen sich (grob gesagt) 5 Mrd. Jahre Raumexpansion in seiner Rotverschiebung nieder. Hätte das Licht v=Unendlich, dann könnte der Raum noch so schnell expandieren, das hätte keine Auswirkungen auf die Frequenz. Ist das falsch?
Zudem stammt die Raumexpansion aus einer Theorie, in der LG eine zentrale Rolle spielt. Kann es für das Universum auch dann eine Raumexpansion geben, wenn LG=Unendlich wäre? Ohne ART also?
In der kosmologischen Rotverschiebung "schlägt sich" der Skalenfaktor nieder, der ein direktes Maß für die Expansion des Universums ist. Dabei ist die relative Änderung der Wellenlänge gleich der relativen Änderung des Skalenfaktors. Deshalb spielt es keine Rolle, ob während der Änderung des Skalenfaktors mehr oder weniger Zeit vergangen ist. Wie man heute weiß, ist diese Änderung des Skalenfaktors nicht zeitlich konstant.

Lichtgeschwindigkeit oo ist ein nicht statthaftes Gedankenexperiment, schau Dir mal den gamma-Faktor an und was von der SRT übrig bleibt.

Die Lichtgeschwindigkeit spielt bei der Expansion des Universums in Bezug auf die Hubble-Sphäre eine Rolle, nicht aber bei der Theorie der Raumexpansion. Dafür ist allein eine abstoßend wirksame Vakuumenergie verantwortlich,

Gruß, Timm
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  #69  
Alt 16.02.11, 15:00
Benutzerbild von Bauhof
Bauhof Bauhof ist offline
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Standard AW: Alter des Universums mit Lichtlaufzeit bestimmbar ?

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
Hast Du da eine bestimmte Publikation im Sinn, Eugen? Gruß, Timm
Hallo Timm,

nein, für meine Bemerkung: Dass die Größe der Lichtgeschwindigkeit mit der Größe der Universum-Expansionsrate zusammenhängen könnte,
dafür habe ich keine Publikation im Sinn. Ich erinnerte mich dabei an meine Herleitung des Einsteinschen Additionstheorems vor rund 20 Jahren aus folgenden zwei Postulaten:

(1) Jeder Punkt des 3-D-Raumes unseres (geschlossenen) Universums bewegt sich senkrecht zum 3-D-Raum mit einer unbekannten Geschwindigkeit v(4) in eine vierte Raumdimension. Unser 3-D-Raum ist die Hypersphäre einer vierdimensionalen Kugel.

(2) Die maximale Geschwindigkeit in unserem Universum beträgt c.

Aus (1) und (2) ist das Einsteinsche Additionstherem der relativistischen Geschwindigkeiten herleitbar. Die unbekannte Geschindigkeit v(4) ergibt sich dabei automatisch zu v(4)=ic, i=sqrt(-1).

Die "SRT-Theorie", die man daraus entwickeln könnte, hätte dasselbe Manko wie die Lorenztianische Theorie: Sie wäre zwar mathematisch äquivalent, aber nicht physikalisch äquivalent, weil Postulat (1) nicht durch Messungen belegt werden kann.

M.f.G. Eugen Bauhof
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Hermann Minkowski
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  #70  
Alt 16.02.11, 21:40
Jogi Jogi ist offline
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Standard AW: Alter des Universums mit Lichtlaufzeit bestimmbar ?

Hallo zusammen.

Ich würde gerne der Reihe nach auf eure Beiträge eingehen, auch wenn ich es aus Zeitgründen nicht so ausführlich kann, wie ich mir wünschte.
In den nächsten Tagen und Wochen werde ich hier voraussichtlich auch nicht mehr so aktiv sein können, aber damit habt ihr ja kein Problem...


Zitat:
Zitat von Bauhof Beitrag anzeigen

meine Bemerkung:


war eigentlich mehr als eine Frage gedacht als ein direkter Widerspruch. Ich wolte etwas mehr über den Hintergrund erfahren, den Jogi da vielleicht im Sinn hat.
-Ist hoffentlich klar geworden:
Instantan den Raum durchschreitendes Licht kann nicht rotverschoben werden, außer man sieht es als stehende Welle.

Zitat:
Es gibt z.B. noch andere Möglichkeiten: Dass die Größe der Lichtgeschwindigkeit mit der Größe der Universum-Expansionsrate zusammenhängen könnte.
Ja, zumindest kann die Größe c als einer von mehreren Parametern verstanden werden, die die Expansionsrate einschränken.

Zitat:
Zitat von Timm
Du bestreitest, daß die kosmologische Rotverschiebung ausschließlich expansionsbedingt ist und erfindest einen zusätzlichen Dichte/Potential Anteil.

Ist Dir klar, daß Du damit etwas besser zu wissen glaubst, als Generationen von Physikern?
Ach wo, Timm, lassen wir mal die Kirche im Dorf:
Ich biete hier nur eine Interpretation der (beschleunigten) Raumexpansion mit Argumenten der ART an (Gravitative ZD in Verbindung mit der Lichgeschwindigkeit, die die Information mit zeitlicher Verzögerung übermittelt).
Ich bin mir sicher, dass den Physikern, die mit der ART vertraut sind, diese Interpretation zumindest verständlich, den meisten sogar geläufig ist.
Sie ist halt nicht so einfach zu verstehen, wie die Darstellung ausschliesslich via Raumexpansion, deshalb wird sie wohl auch kaum kommuniziert.

Ganz kurz nochmal zum Prinzip:
Wir sehen mit zunehmender Entfernung zunehmende Rotverschiebung.
Weil unsere Eigenzeit schon viel weniger dilatiert ist, als die der Objekte, die wir in großer Entfernung sehen.
Im expandierenden Universum steigen die Massen aus den Grav.-Potentialen ihrer Nachbarn auf, dadurch beschleunigt sich ihr "Uhrengang".
Die Information hierüber pflanzt sich aber nur mit c fort, deshalb sieht man weit entfernte Objekte noch stärker rotverschoben. (Das Licht, das wir von dort empfangen, wurde dort mit niedrigerer Frequenz in Relation zu unserer aktuellen, lokalen "Uhr" emittiert, unsere Uhr läuft schneller als die, die wir dort draussen beobachten.)
Abnehmendes Grav.-Potential beim Beobachter erzeugt also "seine" Raumexpansion.
Die Information über die Abnahme des Potentials bei den beobachteten Objekten kommt zeitlich verzögert, proportional zur (wachsenden) Distanz und der verlängerten Lichtlaufzeit im dortigen, stärkeren Potential.
Das erzeugt die beschleunigte Expansion, die, wie du sagst, nicht immer gleich gewesen sein muss, weil die Vakuumenergie schwanken kann, u. U. laufen da Wellen, ähnlich der Grav.-Wellen, durch.
Oder die Vakuumenergie verflüchtigt sich nach und nach in für uns nicht mehr einsehbare Entfernungen. Oder beides.


Zitat:
Zitat von Johann
Die gesamte Rotverschiebung setzt sich natürlich aus unterschiedlichen Teilen.
...
b. gravitative Rotverschiebung (wenn die Massen der Galaxien, vlt. auch Galaxienhaufen nicht gleich sind)
...
Das ist zwar richtig, aber ich meine die gravitative Rotverschiebung, die die Massenansammlungen gegenseitig beieinander verursachen, denn nur die nimmt expansionsbedingt merklich ab.
Innerhalb einer Galaxie tut sich da nicht viel, dafür sorgt die Zentralmasse.

Zitat:
Zitat von EvB
Ich meinte den winzigen Anteil in der kosmologischen Rotverschiebung, der durch die zeitliche Potentialdifferenz „ früher (Sender) zu heute (Empfänger)“ bedingt ist. Ich dachte das wäre klar?
Mir ist das schon klar.
Und soo winzig ist der Anteil nicht, er wächst mit der Distanz gegen 100%, man stelle sich nur mal vor, wie eng die Massen vor 13,7 Mrd Jahren beieinander waren...

Das Grav.-Potential muß so hoch gewesen sein, dass ein Lichtsignal trotz der geringen räumlichen Ausdehnung damals ebenfalls ca. 13,7 Mrd Jahre für einen Beobachter gebraucht hat, um ihn vom sichtbaren Rand aus zu erreichen.


Damit gibt es auch von meiner Seite die Antwort auf den Threadtitel:
Nein, man kann das Alter des Universums nicht mit der Lichtlaufzeit bestimmen, denn die ist, genau wie der Raum, relativ.


Gruß Jogi
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