Expansion des Weltalls und Lichtgeschwindigkeit - Seite 7

JoAx · #61 28.10.10, 01:30

Hi Leute!

Habe hier ein interessantes populerwissenschaftliches Artikel zum Thema gefunden:

http://www.scienceblogs.de/hier-wohn...-universum.php

Auch die "Nachbesprechung" durcharbeiten, bitte. Besonders die Kommentare von einem gewissen "Nils".

"Sachen gibt's! Die gibt's gar nicht!"

Gruss, Johann

NACHTRAG:

Zitat:

Zitat von Nils

Für die Galaxie, die den Ereignishorizont überquert, laufen entferne Uhren aber nicht schneller ab, wie es bei der Überquerung eines Ereignishorizontes eines schwarzen Loches wäre. Das liegt daran, dass der kosmologische Ereignishorizont vom Beobachter abhängig ist, jeder Beobachter hat einen anderen Ereignishorizont.

Da widerspricht Nils offenbar meiner Einschätzung in einem anderen Thread. Hmmm...

Muss weiter nachgrübeln.

Knut Hacker · #62 29.10.10, 17:11

Der Verfasser des Artikels, auf den JoAx hingewiesen hat,ist Physiker und räumt ein,sich in der Sache mit den verschiedenen Horizonten bisher geirrt zu haben.Ich finde das tröstlich, wenn selbst ein Fachmann hier Schwierigkeiten hat. Denn:
Ich glaubte, dass sich das im Threadöffner aufgeworfene Problem durch die von Bauhof hier eingestellten Übersichten gelöst habe. Aber irgendwie checke ich das Ganze doch noch nicht so richtig.Denn:

Erst kürzlich war wieder in der Presse zu lesen, dass Hubble eine Galaxie aus der Zeit der Entstehung der ersten Galaxien entdeckt hat.Gehen wir einmal davon aus, dass diese Galaxie vor 13 Milliarden Jahren entstanden sei. Dann war das erste Licht dieser Galaxie 13 Milliarden Jahre bis zur Raumsonde unterwegs.Es hatte aber nicht lediglich die Entfernung von 13 Milliarden Lichtjahren zurückgelegt.Denn der Raum zwischen der damaligen Galaxie und Hubble hatte sich ja ausgedehnt.
Das Licht konnte Hubble nur erreichen, wenn sich der Raum zwischen der Galaxie und der Raumsonde in der Zeit, in der das Licht unterwegs war, im Durchschnitt mit weniger als der Lichtgeschwindigkeit ausgedehnt hatte.
Aber zu dem Zeitpunkt, als dieses erste Licht ausgestrahlt wurde, waren sich die Raumposition, die die Galaxie damals eingenommen hatte, und die Raumposition, die Hubble heute einnimmt, noch sehr nahe im Vergleich zur heutigen Distanz .
Hätte denn dann nicht das Licht schon längst die Entfernung zwischen den beiden Objekten überwinden müssen? Es kommt auf die Entfernung an.Also können wir doch nur die Entstehung solcher erster Galaxien beobachten, in Bezug auf die sich der Zwischenraum zu uns mit weniger als Lichtgeschwindigkeit ausgebreitet hat und in Bezug auf die zum Zeitpunkt der ersten Ausstrahlung von Licht die Entfernung zu der Raumposition, die heute unsere Erde einnimmt, gerade so bemessen war, dass das Licht erst heute bei uns ankommt.
Dann wäre es also mehr oder weniger Zufall, ob wir die Vorgänge von damals heute noch beobachten können. Es wird aber in der Astrophysik das Gegenteil behauptet. Man könne die Vorgänge kurz nach dem Urknall jederzeit beobachten, wenn man nur über entsprechend empfindliche Aufnahmegeräte für die damals ausgesandten Strahlungen verfüge.

Marco Polo · #63 29.10.10, 21:58

Zitat:

Zitat von JoAx

Da widerspricht Nils offenbar meiner Einschätzung in einem anderen Thread. Hmmm...

Muss weiter nachgrübeln.

Hi Johann,

ich sehe das auch so, dass der kosmologische Ereignishorizont vom Beobachter abhängt.

So wäre z.B. der Ereignishorizont in einem fiktiven homogenen Gravitationsfeld ebenfalls vom Beobachter abhängig.

Entsprechend ist der Abstand des Ereignishorizontes im Schlepptau eines beschleunigten Bezugssystems von der Höhe der Beschleunigung abhängig.

JoAx · #64 30.10.10, 16:55

Hallo Knut!

Nur ganz kurz und schnell.

Zitat:

Zitat von Knut Hacker

Hätte denn dann nicht das Licht schon längst die Entfernung zwischen den beiden Objekten überwinden müssen?

Lies die nachvolgenden Beiträge im Blog, im Anschluss an das eigentliche Artikel. Da geht ein gewisser "Nils" auch auf diese Frage ein.

Zitat:

Zitat von Knut Hacker

Man könne die Vorgänge kurz nach dem Urknall jederzeit beobachten, wenn man nur über entsprechend empfindliche Aufnahmegeräte für die damals ausgesandten Strahlungen verfüge.

Das erste Licht, also em. Strahlung ist ca. 300 - 400 Tausend Jahre nach dem Urknall freigeworden, das Universum ist damals für em. Strahlung durchsichtig geworden. Dieses Licht können wir beobachten. Das, was wir Heute tatsächlich sehen ist Licht, das diesen Tropfen bildet (light cone). So sieht der Lichtkegel, wenn es in einer gekrümmten Raumzeit unterwegs war.

Gruss, Johann

Knut Hacker · #65 30.10.10, 17:58

Hallo JoAx,
hatte schon alles gelesen, aber meine spezielle Frage nicht beantwortet gefunden. Stephen Hawking sieht das alles in seinem Buch " Das Universum in der Nussschale ", insbesondere auf Seite 128, wohl etwas anders. Er kennt nur den Eigenishorizont, der im Expansionstrichter schräg zur Zeitachse verläuft und daher ellipsenförmig erscheint,wobei der obere Trichterrand immer und für alle Zukunft von diesem Ereignishorizont tangiert wird.Demnach fallen auch Strahlungen von einst nahen Quellen nur teilweise in den Ereignishorizont.
Seltsam, dass dieses grundlegende Thema auch Experten Schwierigkeiten zu bereiten scheint.

Marco Polo · #66 31.10.10, 05:11

Hallo Knut

Zitat:

Zitat von Knut Hacker

Hallo JoAx,
hatte schon alles gelesen, aber meine spezielle Frage nicht beantwortet gefunden. Stephen Hawking sieht das alles in seinem Buch " Das Universum in der Nussschale ", insbesondere auf Seite 128, wohl etwas anders. Er kennt nur den Eigenishorizont, der im Expansionstrichter schräg zur Zeitachse verläuft und daher ellipsenförmig erscheint,wobei der obere Trichterrand immer und für alle Zukunft von diesem Ereignishorizont tangiert wird.Demnach fallen auch Strahlungen von einst nahen Quellen nur teilweise in den Ereignishorizont.
Seltsam, dass dieses grundlegende Thema auch Experten Schwierigkeiten zu bereiten scheint.

Schau dir die Abb. 4.18 auf Seite 128 doch mal etwas genauer an.

Du wirst dann feststellen, dass bei der hier um eine Dimension reduzierten Darstellung, zwei verschiedene Darstellungen des Ereignishorizontes aus zwei verschiedenen Blickwinkeln dargestellt werden.

Von wegen:

Zitat:

Er kennt nur den Eigenishorizont, der im Expansionstrichter schräg zur Zeitachse verläuft und daher ellipsenförmig erscheint...

Unter der Abbildung steht "Ereignishorizont des Beobachters" gleich zweimal. Einmal schräg betrachtet. Einmal gerade.

p.s. In einer höherdimensionalen Darstellung wären beide Blickrichtungen aber identisch. Populärwissenschaftliche Literatur kann man eh in die Tonne kloppen, wenn man ein tiefergehendes Verständnis der Zusammenhänge anstrebt.

Ich habe alle Bücher von Hawking. Allen ist eines gemein: Sie dienen lediglich der Kurzweil.

Bauhof · #67 31.10.10, 09:37

Zitat:

Zitat von Marco Polo

... ich sehe das auch so, dass der kosmologische Ereignishorizont vom Beobachter abhängt.

Hallo Marc,

aber es gibt trotzdem einen Horizont, den Wolfgang Rindler [1] den "absoluten Horizont". nennt. Dieser ist nicht vom Bewegungszustand des Beobachters abhängig. Das schließe ich jedenfalls aus einer Bemerkung von Bernulf Kanitscheider in seinem Aufsatz [2]:

Zitat:

Es ist wichtig zu betonen, dass die Horizonte nicht nur dadurch entstehen, dass die Beobachter mit bestimmten Fundamentalteilchen verbunden bleiben; wenn man Beobachtern erlaubt, mit v<c durch das Universum zu streifen, dann erhöht sich zwar die Klasse der beobachtbaren Ereignisse, es bleibt jedoch auch dann eine etwas verschobene Grenze vorhanden, die Rindler den absoluten Horizont nennt.

Diese absolute Grenze lässt die Existenz von Ereignissen zu, die niemals in die zeitliche Erfahrung eines Beobachters eintreten können, wie lange er auch lebt und wie schnell er sich auch bewegt.

Jetzt wäre nur noch zu klären ob der kosmologische Ereignishorizont mit Rindlers absoluten Horizont identisch ist. Vielleicht besitzt hier jemand die
Original-Publikation [1]. Ich besitze sie nicht. Das Buch gibt es leider nur in englischer Sprache.

Mit freundlichen Grüßen
Eugen Bauhof

[1] Wolfgang Rindler
Essential Relativity, Special, General, and Cosmological, Reviewed Second Edition.
Berlin 1977. Springer-Verlag
Nur noch antquarisch greifbar, z.B. hier:
http://iwww.zvab.com/displayBookDeta...d=60139806&b=1

[2] Bernulf Kanitscheider
Der Gesetzesbegriff in der Kosmologie.
Aufsatz in:
Rudolf Haller und Johann Götschl (Hrsg.)
Philosophie und Physik.
Braunschweig 1975
ISBN=3-528-08335-2
http://www.amazon.de/Philosophie-Phy...8517018&sr=1-1

Marco Polo · #68 31.10.10, 10:42

Guten Morgen Eugen,

der EH eines SL´s stellt sich für jeden Beobachter gleich dar, ist also sowohl vom Bewegungszustand des Beobachters als auch von seiner Entfernung zum SL unabhängig. Ich denke, da gehen wir konform.

Wie ist das aber beim kosmologischen EH? Dieser ist sozusagen ortsabhängig.

Soll heissen, dass aus unterschiedlichen Raumzeitpunkten betrachtet der kosmologische EH variiert. Mal ist er an der Stelle, mal ist er an einer anderen Stelle, die vom Beobachter abhängt.

Für uns (Erdbeobachter) ist dieser EH an einer anderen Stelle als für einen Beobachter in der Andromedagalaxie. Diese "Stellen" sind lediglich gleich weit entfernt.

Wenn aber wir und der Beobachter in der Andromeda-Galaxie die gleiche Entfernung für den kosmologischen EH messen, dann kann dieser EH ja nicht globale Gültigkeit besitzen, da zwischen uns und Andromeda ein raumzeitlicher Abstand besteht. So zumindest meine Logik.

Ich sehe das, wie bereits von mir erwähnt, ähnlich zu einem Beobachter in einem fiktiven homogenen Gravitationsfeld, was einer Beschleunigung entspräche.

Stell dir vor, wir beide würden uns mit Abstand x in diesem befinden.

Du und ich würden den gleichen Abstand zum EH messen. Aber aus unterschiedlichen Raumzeitpunkten.

Für dich wäre der EH an der einen Position und für mich an einer gemäß Abstand x anderen Position. Befänden wir uns aber in einem inhomogen Gravitationsfeld im gleichen Anstand x, dann würden wir trotz unterschiedlichen Abständen zum EH die gleiche Position für diesen EH ausmachen.

Zugegeben. Das mit der Position hört sich ein wenig nach Newton an. Ich denke aber, du weisst worauf ich hinaus will?

Bauhof · #69 31.10.10, 13:24

Zitat:

Zitat von Marco Polo

Wie ist das aber beim kosmologischen EH? Dieser ist sozusagen ortsabhängig.

Hallo Marc,

eine Ortsabhängikeit würde dem kosmologischen Prinzip widersprechen. (Alle Orte im Universum sind gleich). Jeder Beobachter, ganz gleich, wo er sich befindet, sieht den absoluten Horizont (im Sinne von Rindler) im homogenen Universum zum gleichen kosmischen Zeitpunkt gleich weit entfernt.

Natürlich befindet sich dieser fiktive Horizont an verschiedenen Orten, wenn sich die Beobachter an verschiedenen Orten befinden. Aber für jeden Beobachter ist die Entfernung zum absoluten Horizont gleich groß.

Ich denke, da müssten wir den Begriffe "Ortsabhängigkeit" und "Entfernungsabhängigkeit" für dieses Thema genauer fassen.

M.f.G. Eugen Bauhof

Marco Polo · #70 31.10.10, 13:41

Zitat:

Zitat von Bauhof

eine Ortsabhängikeit würde dem kosmologischen Prinzip widersprechen. (Alle Orte im Universum sind gleich). Jeder Beobachter, ganz gleich, wo er sich befindet, sieht den absoluten Horizont (im Sinne von Rindler) im homogenen Universum zum gleichen kosmischen Zeitpunkt gleich weit entfernt.

Natürlich befindet sich dieser fiktive Horizont an verschiedenen Orten, wenn sich die Beobachter an verschiedenen Orten befinden. Aber für jeden Beobachter ist die Entfernung zum absoluten Horizont gleich groß.

Ich denke, da müssten wir den Begriffe "Ortsabhängigkeit" und "Entfernungsabhängigkeit" für dieses Thema genauer fassen.

Hi Eugen,

genau das ist doch meine Rede. Dieser kosmologische Horizont befindet sich an verschiedenen Orten, da sich auch die Beobachter an verschiedenen Orten befinden.

Natürlich ist die Entfernung zum kosmologischen EH, wie du anschreibst, bei allen Beobachtern gleich gross. Aber auch das war meine Rede.

Beim EH eines SL´s ist das aber nicht gegeben. Da ist der EH immer am gleichen Ort. Es spielt also keine Rolle, wie weit der Beobachter entfernt ist.

Gegensätzlich zum EH eines beschleunigten Bezugssystems also. Oder?