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Expansion des Universums

Galaxien, Sterne, Planeten...
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Re: Expansion des Universums

Beitrag von Skeltek » 20. Feb 2016, 00:53

seeker hat geschrieben: Das geht nur näherungsweise und nur dann, wenn die Quelle seehr seehr weit entfernt ist und damit auch entsprechend stark sein muss, damit sich überhaupt noch ein relevanter Effekt ergibt.

In so einem Szenario sehe ich nicht, warum sich in transversaler Richtung auch ein Redshift ergeben sollte (und noch dazu in exakt gleicher Höhe wie in radialer Richtung!). Selbst dann nicht, wenn zwei von der Gravitationsquelle gleich weit entfernte Objekte A und B beide als ein wenig beschleunigt angenommen werden sollten (sie sind in dem Fall ja radial gleich stark beschleunigt):
Jap, eine gigantische Masse einige dutzend Hubble-Sphären entfernt, möglicherweise mit einem vielfachen der Masse unserer Hubble-Sphäre. Bei fraktaler Materieverteilung des Universums durchaus vorstellbar... Die Beschleunigung dürfte wohl ein paar Hundert Milliarden Jahre lang relativ konstant bleiben.
Die transversale Richtung könnte doch rein phänomenologisch erklärt werden, da das Koordinatensystem verzerrt wird? Aus der geraden Wegstrecke wird für die optische Wegstrecke eine Kurve welche sich immer stärker krümmt, je höher die Beschleunigung wird (Das wäre ähnlich wie die Korioliskraft, nur nicht in 3 Raumdimensionen, sondern in 2 Raumdimensionen und 1 Zeitdimension).
Ab einer gewissen Entfernung wird die Kurve allerdings zu sehr gekrümmt, sodass man von weiter entfernten Objekten keine Photonen mehr empfangen kann.
Die Winkeltreue der Koordinaten wäre relativ unbeeinflusst. Man müsste das nur einmal alles durchrechnen, es ist aber ein größerer Aufwand für mich.
seeker hat geschrieben:
Skeltek hat geschrieben:Bei ausreichend massereichen Gravitationsquellen, kann jedoch bereits weit außerhalb des EHs die Beschleunigung ausreichend groß werden, dass das Photon einen redshift erlebt, während es in dem beschleunigten Bezugssystem von A(t=0) nach B(t=1) reist.
Sorry, sehe ich hier nicht. Ich sehe hier eine Richtungsabhängigkeit. Wenn überhaupt, dann müsste sich m. E. in dieser Richtung eine Blauverschiebung ergeben, ja, genau, wegen dem "Spaghetti-Effekt".
Aber ich dachte wir haben eine bipolare Anomalie des Redshifts bzw der Hintergrundstrahlung?

Es geht mir auch eher darum, dass man keine Theorie völlig ausschließen darf weil sie auf den erste Blick ersteinmal weit hergeholt zu sein scheint, bevor man sie nicht mindestens einmal durchgerechnet hat.
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Re: Expansion des Universums

Beitrag von seeker » 20. Feb 2016, 10:48

Skeltek hat geschrieben:Jap, eine gigantische Masse einige dutzend Hubble-Sphären entfernt, möglicherweise mit einem vielfachen der Masse unserer Hubble-Sphäre. Bei fraktaler Materieverteilung des Universums durchaus vorstellbar... Die Beschleunigung dürfte wohl ein paar Hundert Milliarden Jahre lang relativ konstant bleiben.
Die transversale Richtung könnte doch rein phänomenologisch erklärt werden, da das Koordinatensystem verzerrt wird? Aus der geraden Wegstrecke wird für die optische Wegstrecke eine Kurve welche sich immer stärker krümmt, je höher die Beschleunigung wird (Das wäre ähnlich wie die Korioliskraft, nur nicht in 3 Raumdimensionen, sondern in 2 Raumdimensionen und 1 Zeitdimension).
Ab einer gewissen Entfernung wird die Kurve allerdings zu sehr gekrümmt, sodass man von weiter entfernten Objekten keine Photonen mehr empfangen kann.
Die Winkeltreue der Koordinaten wäre relativ unbeeinflusst. Man müsste das nur einmal alles durchrechnen, es ist aber ein größerer Aufwand für mich.
Das sehe ich einfach nicht. Wenn hier in radialer Richtung näherungsweise Konstanz im Gravitationsfeld angenommen werden muss und nur relativ kleine Beschleunigungen zulässig sind um unseren Beobachtungen nicht zu widersprechen, also nicht-Verzerrung, dann in transversaler Richtung sowieso.
Skeltek hat geschrieben:Aber ich dachte wir haben eine bipolare Anomalie des Redshifts bzw der Hintergrundstrahlung?
Ich denke, du weißt sehr gut, wie die erklärt wird: Dadurch, dass wir uns relativ zum CMB bewegen. Das ist etwas völlig Natürliches, dass Galaxien kreuz und quer durchs Universum driften, umeinander herumtanzen, usw.
Interessant sind da noch solche Dinge wie der "große Attraktor" oder "die große Mauer". Aber die zeigen ja wieder gerade eine Inhomogenität bei der Galaxienbewegung auf. Den homogenen Anteil im Redshift, der für alle Galaxien nach dem Hubble-Gesetz gleichermaßen gilt, können sie nicht erklären. Das ist vielmehr etwas, das da noch dazukommt, als kleine Überlagerung draufgesetzt werden muss.

Man kann den kosmischen Hubble-Redshift so nicht erklären. Die einzigen Alternative, die mir zur Expansion des Raumens einfällt, ist die Annahme, dass sich die Galaxien IM Raum alle voneinander entfernen, gleich einem exponentiell expandierenden Gas, ohne dass sich der Raum selbst dabei ausdehnt. Der Redshift wäre dann durchgehend durch den Doppler-Effekt erklärbar (und wir hatten schon einmal in einem Thread besprochen, dass das dann mathematisch gar nicht unterscheidbar wäre). In dem Fall müsste man m. E. allerdings erklären, warum sich die Galaxien so verhalten?

Eine riesige sphärische Gravitationsquelle (kugelförmig um uns herum sitzt in sehr, sehr großer Entfernung überall sehr viel Masse, in allen Richtungen gleich viel) scheidet leider auch aus, weil das Gravitationsfeld im Innern von Hohlkugeln Null ist.
Daraus folgt, dass entfernte Gravitationsquellen IN unserem 3+1-D-Universum einfach nicht für einen homogenen Redshift in Frage kommen können.
Skeltek hat geschrieben:Es geht mir auch eher darum, dass man keine Theorie völlig ausschließen darf weil sie auf den erste Blick ersteinmal weit hergeholt zu sein scheint, bevor man sie nicht mindestens einmal durchgerechnet hat.
Da bin ich voll bei dir.

Gruß
seeker
Grüße
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Re: Expansion des Universums

Beitrag von Skeltek » 20. Feb 2016, 16:35

seeker hat geschrieben: Das sehe ich einfach nicht. Wenn hier in radialer Richtung näherungsweise Konstanz im Gravitationsfeld angenommen werden muss und nur relativ kleine Beschleunigungen zulässig sind um unseren Beobachtungen nicht zu widersprechen, also nicht-Verzerrung, dann in transversaler Richtung sowieso.
Wir sprechen aber über extrem große Beschleunigungen mit einem sehr geringen Gefälle.
Die von mir besagte Gravitationsquelle säße nicht um uns herum gleichverteilt, sondern in sehr großer Entfernung zu unserer Hubble-Sphäre.
Bei einer fraktalen Masse-Verteilung des Universums ist so etwas zwangsläufig als existent anzunehmen.
Man hat nur 2-3 Voraussetzungen:
1. Diskrepanz von tatsächlichen und scheinbaren Winkeln der Winkelkoordinaten relativ konstant (ist gegeben, in jedem Fall bei kleinem Differntial des Gravitationsfeldes
2. Redshift linear von der Wirkzeit der Beschleunigung abhängig.
3. Sich oben ergebende Widersprüche ergeben sich nicht zwangsläufig, da Massedichte und Alter der Sterne in einem Areal auch von der durch Beschleunigung verursachten Dichteabnahme abhängig sind (tatsächliche Entfernung in Richtung G-Quelle größer und Alter der Sterne höher).

Das ergibt sich alles zwangsläufig bei einer fraktalen Masse-Verteilung des Universums.
Was alleine dagegen spricht ist schlicht die Einschätzung der mathematischen Unwahrscheinlichkeit, dass solch eine Kette an Mechanismen sich phänomenologisch exakt aufhebt. Sollten sie sich jedoch unwahrscheinlicherweise (da geb ich dir ja völlig recht bezüglich der Unwahrscheinlichkeit)
tatsächlich aufheben (falls sich mal jemand die Mühe machen würde das formelrichtig zu überprüfen),
wäre das Resultat viel wahrscheinlicher als vieles was wir heute haben.
Vieles in der Mathematik wird für trivial oder absolut abwägig gehalten, bis sich überhaupt einmal ein einziger die Mühe macht es mal exakt zu kontrollieren.

Andererseits:
viewtopic.php?f=15&t=2294&p=30210&hilit ... abe#p30210
Wer hätte gedacht, dass bei der schwierigen komplizierten Aufgabe, bei der innerhalb der Wurzel trigonometrische Ausdrücke stehen
exakt Pi/sqrt(3) heraus kommt? Erwartet hätte man eher etwas völlig abstruses weitab jedweder bekannter Formel oder bekannten Konstanten.
Oft schätzt man Dinge auch mathematisch als völlig unwahrscheinlich ein obwohl es eigentlich gar nicht so ist.
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Re: Expansion des Universums

Beitrag von seeker » 22. Feb 2016, 17:01

Skeltek hat geschrieben:Wir sprechen aber über extrem große Beschleunigungen mit einem sehr geringen Gefälle.
...wobei die Bewegungen/Beschleunigungen alle in dieselbe Richtung zeigen würden.
Und (das ist wichtig): Wir sprechen hier über frei fallende Objekte (Galaxien)!
Frei-fallend ist es nämlich hier egal, wie groß die Beschleunigungen von außen ausschauen!
In unserem Bezugssystem ergibt sich daraus dann nämlich ein Inertialsystem, wenn das Gefälle Null wäre.

Also:
Entweder ist das Gravitations-Gefälle praktisch Null, dann ergibt sich überhaupt kein Redshift, in keine Raumrichtung

Oder das Gravitations-Gefälle ist größer Null aber klein, dann ergeben sich Gezeitenkräfte und wir haben einen Redshift in radialer Richtung.
In transversaler Richtung wird sich aber mit Sicherheit nicht genau dieselbe Fraquenzverschiebung ergeben: Es ergibt sich in dieser Richtung fast keine Frequenzverschiebung in Rot-Richtung (da kleine Gezeitenkräfte/Beschleunigungszunahmen) und fast keine Blauverschiebung (da geringe seitliche Annäherung der Galaxien), also in Summe in etwa Null-Verschiebung

Oder das Gravitationsgefälle ist groß, dann bemerken wir das, z.B. an der Form der Galaxien, der Umlaufbahnen, usw.

Keine der drei Optionen passt zu unseren Beobachtungen.

Gruß
seeker
Grüße
seeker


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Re: Expansion des Universums

Beitrag von Skeltek » 22. Feb 2016, 22:53

Ja, du hast Recht. In traversaler Richtung ergibt sich eine andere Frequenzverschiebung.
Der Punkt war dass man kontrollieren sollte, ob Altersunterschied des Raumareals (Progressionsgrad der Dichteabnahme), kinetisch bedingter Drift und Dillatationseffekte in der Summe einen winkelunabhängigen gleichmäßigen Redshift ergeben.
Du hast eine injektive Funktion mit mehreren Parametern. Da sollte man nicht nur ein Teilergebnis betrachten.
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