Alter des Universums mit Lichtlaufzeit bestimmbar ?

[Marco Polo]

Zitat von Bauhof

die kosmogische Rotverschiebung läßt sich prinzipiell nicht mit den Dopplerleffekt erkläeren, weil die Galaxien sich relativ zueinander nicht bewegen. [1]

Ganz genau, Eugen. So und nicht anders schauts aus.

Die Dehnung der Lichtwellen ist allein auf die Dehnung des Raumes zwischen den Galaxien infolge der Universum-Expansion zurückzuführen.

Jo.

[1] Abgesehen von den gravitativen Eigenbewegungen der Galaxien. Aber die sind gegenüber dem globalen Hubble-Fluss so gering, so dass sie nicht ins Gewicht fallen.

Eben. Perkuliarbewegungen spielen lediglich in der lokalen Gruppe eine Rolle. Was aber ist der Hubble-Fluss?

[Jogi]

Hallo Timm.

Zitat von Timm

Das ist so. Man kann auch Licht nehmen. Es steigt auf, ist am Librationspunkt maximal rotverschoben und gewinnt die verlorene Energie beim Abstieg wieder zurück. Per saldo keine Rotverschiebung, keine Zeitdilataion.

Klar.

Kannst Du Deine zusätzliche Frage präzisieren, wo willst Du den Beobachter positionieren?

Okay:
Man setze den Beobachter in das Zentrum eines Kreises, auf dessen Rand sich die Uhr befindet. links und rechts der Uhr, ebenfalls auf dem Rand, nehmen wir mal einen Winkel von 10° an, befindet sich jeweils eine Masse, beide gleich schwer.
Aufgrund der Massen und ihrer Abstände zur Uhr ergibt sich für den Beobachter ein verlangsamter Uhrengang im Vergleich zu seiner lokalen, aber baugleichen Uhr.
Jetzt spreizen wir den Winkel zwischen den Massen auf, die Uhr bleibt aber, wo sie ist.
So stellen wir sicher,dass die Uhr des Beobachters immer die gleiche ZD erfährt, weil sich die Massen immer im gleichen Abstand zu ihr befinden.
Die Abstände zur Uhr auf dem Kreisrand jedoch vergrößern sich, ergo steigt die Uhr in den beiden Grav.-Potentialen auf, sie läuft für den Beobachter schneller.

Jetzt stellen wir uns bei der Uhr auf dem Kreisrand noch einen Laser vor.
Dessen Licht wird für den Beobachter rotverschoben, obwohl im Bezugssystem des Lasers alles gleich bleibt, Wellenlänge und Frequenz ändern sich lokal nicht.

Erkennt jemand den Zusammenhang?


Gruß Jogi

P.S.: Als Nächstes lassen wir dann den Abstand der Massen nicht durch Aufspreizung des Winkels, sondern durch "Wachsen" des Kreises größer werden.
Das entspricht dann der Raumexpansion in der Kosmologie, die den Beobachter mit einbezieht.

[EMI]

Zitat von Jogi

So stellen wir sicher,dass die Uhr des Beobachters immer die gleiche ZD erfährt, weil sich die Massen immer im gleichen Abstand zu ihr befinden.

Nein Jogi so ist es nicht. So wäre es bei einer Masse, nicht aber bei zwei Massen.
Rück deine beiden Massen gedanklich nicht auseinander sondern mal zusammen.
Wenn sich beide Massen überlagern hast Du eine Masse, die ist aber doppelt so schwer. Klar?

Gruß EMI

[Jogi]

Zitat von EMI

Nein Jogi so ist es nicht. So wäre es bei einer Masse, nicht aber bei zwei Massen.
Rück deine beiden Massen gedanklich nicht auseinander sondern mal zusammen.
Wenn sich beide Massen überlagern hast Du eine Masse, die ist aber doppelt so schwer. Klar?

Nein EMI, das ist mir nicht klar.

Vorschlag:
Wir spreizen den Winkel von 10° auf 350°.
Dann sollte der Einfluss der beiden Massen auf den zentralen Beobachter der gleiche sein.


Gruß Jogi

[Timm]

Sind die beiden Massen vereinigt, mißt der Beobachter im Zentrum maximale Rotverschiebung. Der andere Extremfall: Denkt man sich die Massen gleichmäßig auf die Kugelschale verschmiert (man sollte vielleicht Butter nehmen), dann ist die Rotverschiebung Null, unabhängig von der Position des Beobachters innerhalb der Kugel.

Trennt man die vereinigten Massen in 2 Hälften, mit dem Laser in der Mitte und alles symmetrisch auf dem Kreis, nimmt die Rotverschiebung mit zunehmendem Abstand der Massen zunächst ab, wird dann irgendwann Null und geht in Blauverschiebung über, mit dem Maximum: Laser, Beobachter und vereinigte Massen in dieser Reihenfolge auf einer Linie.

So sieht mein Schnellschuss aus, ohne Gewähr!

Gruß, Timm

[Jogi]

Zitat von Timm

Sind die beiden Massen vereinigt, mißt der Beobachter im Zentrum maximale Rotverschiebung. Der andere Extremfall: Denkt man sich die Massen gleichmäßig auf die Kugelschale verschmiert (man sollte vielleicht Butter nehmen), dann ist die Rotverschiebung Null, unabhängig von der Position des Beobachters innerhalb der Kugel.

Trennt man die vereinigten Massen in 2 Hälften, mit dem Laser in der Mitte und alles symmetrisch auf dem Kreis, nimmt die Rotverschiebung mit zunehmendem Abstand der Massen zunächst ab, wird dann irgendwann Null und geht in Blauverschiebung über, mit dem Maximum: Laser, Beobachter und vereinigte Massen in dieser Reihenfolge auf einer Linie.

So sieht mein Schnellschuss aus, ohne Gewähr!

d'accor.

Fehlt nur noch die Beobachtung der Uhr, also die ZD (vom zentralen Beobachter aus).
Und die Bestätigung, dass sich für den Laser in seinem BS nichts ändert, weder sieht er seine Uhr schneller/langsamer gehen, noch sendet er rot- oder blauverschobenes Licht aus.


Gruß Jogi

[Timm]

Zitat von Jogi

Fehlt nur noch die Beobachtung der Uhr, also die ZD (vom zentralen Beobachter aus).

Das haben wir schon, Jogi. Die Rotverschiebung z der Lichtwellenlänge Lamda, die der Beobachter mißt, zeigt den Gang der Lichtuhr (Periode des Laserlichts T = Lamda/c) an.

Zitat von Jogi

Und die Bestätigung, dass sich für den Laser in seinem BS nichts ändert, weder sieht er seine Uhr schneller/langsamer gehen, noch sendet er rot- oder blauverschobenes Licht aus.

Für den ändert sich nichts, weil keine Potentialdifferenz da ist.

Gruß, Timm

[Jogi]

Alles klar.

Wir sind uns einig, dass die gezeigten Effekte ihre Ursache im Grav.-Potential der beteiligten Massen haben(?).

Jetzt lassen wir den Kreis expandieren, anstatt den Winkel zu öffnen.

Dann wird das Licht auf seinem Weg zum zentralen Beobachter durch den sich verlängernden Weg (zusätzlich) rotverschoben.
Die Rotverschiebung(=ZD) durch die benachbarten Massen nimmt zwar ab, aber nicht in dem Maße, wie die ZD des zentralen Beobachters abnimmt.
Weil der Abstand zwischen zentralem Beobachter und Kreisrand (Massen) viel schneller wächst als der Abstand der Massen zum Laser.

Wenn wir uns als zentralen Beobachter einsetzen, bedeutet das, daß unsere Uhr zunehmend schneller in Relation zur Uhr des sich entfernenden Lasers geht.


Soweit einverstanden?

[Timm]

Zitat von Jogi

Die Rotverschiebung(=ZD) durch die benachbarten Massen nimmt zwar ab, aber nicht in dem Maße, wie die ZD des zentralen Beobachters abnimmt.

Nein, die gravitative Rotverschiebung nimmt mit zunehmendem Abstand des Beobachters von den Massen zu. Dazu addiert sich eine Expansionsrotverschiebung,

Gruß, Timm

[Jogi]

Zitat von Timm

Nein, die gravitative Rotverschiebung nimmt mit zunehmendem Abstand des Beobachters von den Massen zu. Dazu addiert sich eine Expansionsrotverschiebung,

Genau das wollte ich ja damit sagen.
Die ZD des Beobachters wird (relativ zum Laser) geringer, seine Uhr geht relativ zum Laser schneller, --> der Laser erscheint zusätzlich rotverschoben.

Jetzt kam mir eben noch eine Idee, ist noch nicht ganz ausgegoren:

Der simple Geist könnte jetzt noch mit der Lichtlaufzeit argumentieren:
"Wir sehen ja die Situation des Lasers mit zeitlicher Verzögerung. Unsere Uhr geht also noch schneller, als es sich rein geometrisch darstellt, weil wir schon länger aus den Grav.-Potentialen aufgestiegen sind, als der Laser, den wir (zur Zeit) beobachten."

Ganz so einfach ist es aber nicht, oder?


Gruß Jogi