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#1 Der Weltraum – unendliche Weiten …

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#1 Der Weltraum – unendliche Weiten …

Beitrag von tomS » 4. Aug 2010, 21:52

Hallo liebe Abenteurer!

Keine Angst, hier geht es nicht um Star Trek, sondern um Astronomie, Astrophysik und Kosmologie - verständlich erklärt!

(Liebe Trekkis, auch ihr dürft gerne weiterlesen)

Als Einstieg in diesen neuen Themenbereich möchte ich versuchen, die unendlichen Weiten des Universums anschaulich fassbar zu machen. Dazu gehen wir mal davon aus, dass das derzeit sichtbare Universum eine geschätzte Größe (= "Durchmesser")von ca. 78 Milliarden Lichtjahren hat, d.h. (ein Lichtjahr entspricht dabei knapp 10 Billionen Kilometern). „Sichtbar“ bedeutet dabei, dass man Objekte (Galaxien, Quasare) gefunden hat die soweit entfernt. Das Universum ist sicher größer (evtl. sogar unendlich groß), allerdings ist ein Blick noch weiter hinaus aus praktischen bzw. prinzipiellen Gründen nicht möglich.

Zunächst existiert eventuell in einem sich ausdehnenden (evtl. unendlichen) Universum der sogenannte Hubble-Horizont. Die Geschwindigkeit, mit der sich das Universum ausdehnt bzw. die Geschwindigkeit, mit der das sich ausdehnende Universum die in ihm ruhenden Objekte mit fortreißt, wächst mit größer werdenden Abstand von uns, und erreicht am Hubble-Horizont die Lichtgeschwindigkeit! Wenn die Geschwindigkeit der Expansion des Universums zunimmt, können heute sichtbare Objekte sozusagen hinter dem Hubble-Horizontes verschwinden, d.h. dass das Gesamtuniversum wächst, der für uns sichtbare Bruchteil schrumpft jedoch. Expansion mit Überlichtgeschwindigkeit außerhalb des Hubble-Horizontes klingt zunächst widersprüchlich, da doch die Relativitätstheorie Überlichtgeschwindigkeit verbietet. Dies gilt jedoch nur für physikalische Objekte, nicht für den Raum selbst. Man stelle dazu sich ein Gummituch oder einen Ballon vor, der extrem schnell gedehnt bzw. aufgeblasen wird. Auf dem Gummituch eingezeichnete Punkte sind eigentlich in Ruhe, nur die Expansion des Gummituchs selbst, d.h. das Entstehen neuen Raumes zwischen den Objekten, führt zu einer relativen Geschwindigkeit zwischen diesen Objekten (man versteht auch, warum es für die Expansion kein Zentrum gibt, sondern warum jeder Beobachter sich selbst im Zentrum wähnt).

Zudem existiert in unserem (evtl. unendlichen) Universum auch ohne Überlichtgeschwindigkeit eine Grenze, der sogenannte Beobachtungshorizont, über den wir ebenfalls nicht hinausschauen können. Ein Blick in die Tiefen des Weltalls bedeutet immer auch einen Blick zurück in die Vergangenheit ist. Das Licht vom "Rande" des Universums dürfte maximal 14 Milliarden Jahre unterwegs gewesen sein; dies entspricht dem heute angenommen Alter unseres Universums. Der scheinbare Widerspruch (wie kann das Licht innerhalb von 14 Milliarden Jahren eine Strecke von 78 Milliarden Lichtjahren zurücklegen?) löst sich ebenfalls mit Hilfe des Bildes des Gummituchs auf, da das Licht eben nicht diese gesamte Strecke zurückgelegen musste, sondern nur die jeweils noch vor ihm liegende (und sich weiterhin ausdehnende Entfernung). Die bereits zurückgelegte Strecke ist nachträglich länger geworden - nachdem der Lichtstrahl sie schon hinter sich gebracht hat. Wir schauen also "gerade soweit ins Universum hinaus, wie wir zeitlich zurückschauen", d.h. von wo aus das Licht uns in der ihm zur Verfügung stehenden Zeit uns gerade jetzt erreicht.

Dieser Blick zurück in der Zeit endet zwangsläufig da, wo es im „jungen Universum“ noch keine sichtbaren Strukturen gegeben hat. D.h. auch wenn das Universum prinzipiell größer wäre, gibt es jenseits einer bestimmten Grenze einfach noch nichts, was es zu sehen gäbe; Sterne und Galaxien sind einfach noch nicht enstanden, das Universum war noch "dunkel" und strukturlos.

Zurück zur Größe des sichtbaren Universums: wir stellen uns das Universum vor aufgezeichnet auf dem Luftballon, und zwar innerhalb eines Kreises mit Durchmesser 10000 km. Zum Vergleich :die Entfernung Frankfurt – New York beträgt Luftlinie ca. 6200 km. D.h. wir verkleinern das Universum um fast das 10[up]20[/up]-fache (eine 1 mit 20 Nullen, d.h. 100000000000000000000)! Ob das gesamte Universum nun so groß ist wie die Erde (also kaum größer als das sichtbare Universum) oder deutlich größer – oder unendlich, spielt zunächst mal keine Rolle.

Nun überlegen wir uns, wie wir typische Größenordnungen innerhalb des Universums skalieren müssen, so dass sie wieder maßstabsgetreu abgebildet werden.

Eine der größten Strukturen im Universum ist die sogenannte große Mauer, eine Ansammlung von Galaxien, hat eine Abmessung von ca. 500 Millionen Lichtjahren und befindet sich ungefähr in einem Abstand von 200 Millionen Lichtjahren. Auf der Erdoberfläche eingezeichnet werden daraus gut 60 Kilometer Länge bzw. ein Abstand von Frankfurt von ca. 25 Kilometer.

Unsere eigene Milchstraße hat einen Durchmesser von ca. 100000 Lichtjahren, was auf der Erdoberfläche noch ca. 13 Metern entspräche. Die Dicke (senkrecht zur Scheibe gemessen) beträgt ca. 1000 Lichtjahre, auf der Erdoberfläche immerhin noch 13 cm. Im Abstand von ungefähr 2.5 Millionen Lichtjahren befindet sich die etwas größere Andromedagalaxie. Der Abstand entspräche dann ca. 320 Metern. D.h. die nähere Nachbarregion unserer eigenen Galaxie wäre auf wenige hundert Meter bis einige Kilometer geschrumpft.

Betrachten wir nun die Abstände innerhalb unserer Milchstraße. Der Abstand zum nächsten Stern Proxima Centauri beträgt ca. 4.2 Lichtjahre, auf der Erdoberfläche lediglich ein halber Millimeter! Ein typischer Abstand in unserem Sonnensystem ist der Abstand Erde – Sonne, nämlich ca. 8 Lichtminuten (d.h. das Licht ist von unserer Sonne zu uns ca. acht Minuten unterwegs), das sind ca. 150 Millionen Kilometer. Dies entspräche in unserem Modell gerade noch 1.5*10[up]-9[/up] Meter. Dies ist im Bereich des 10-fachen der typischen Größe eines Atoms!

D.h. wenn wird unser sichtbares Universum auf die Erdoberfläche aufmalen, so dass es in den o.g. Kreis um Frankfurt hineinpasst, dass ist die typische Größe eines Sonnensystems auf die von Atomen bzw. Molekülen geschrumpft.

Zur Anzahl der Sterne, die sich in unserer Milchstraße tummeln: man schätzt die Zahl auf einige 100 Milliarden. Diese müsste man in die o.g. Scheibe von 13 Metern Durchmesser hineinpacken. Typische Abstände zwischen den Sternen im Randbereich (im Zentrum sind sie natürlich wesentlich näher beieinander) lägen dann bei einem halben Millimeter.

Wenn ihr nun Lust bekommen habt, euch mit auf die Reise durch das sichtbare Universums (und darüber hinaus) zu begeben, mitzudiskutieren wie alles begann und möglicherweise zu Ende geht, was davor war, was sich außerhalb bzw. jenseits unseres Universums befindet, …, dann herzlich willkommen und viel Spaß.
Gruß
Tom

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Re: #1 Der Weltraum – unendliche Weiten …

Beitrag von Gepakulix » 7. Aug 2010, 11:02

Hallo,

Die obige Einführung ist für mich eine gut verständliche Beschreibung eines (wahrscheinlich) komplexen Sachverhaltes.
Trotzdem eine Nachfrage.

Wenn ich ein Gummiband auseinanderziehe, dann geschieht das an allen Stellen in etwa gleichzeitig. Verschiedene Stellen auf dem Gummiband dehnen sich (mit meiner Definition von Gleichzeitigkeit) etwa gleichzeitig.
Angenommen, dieses Auseinaderdehnen ist nicht stetig: Zuerst schnell, und ab einem bestimmten Zeitpunkt langsamer. Dann ist dieser Zeitpunkt für mich etwa überall gleichzeitig.
Im folgenden interessiert mich speziell die Gleichzeitigkeit dieses Zeitpunktes.

Uebertragen auf die obige Einführung:
Das Universum dehnt sich zuerst schnell, dann langsamer (oder nicht mehr) aus. Für jeden Punkt im Universum gibt es somit diesen Zeitpunkt, wo die Ausdehnungsgeschwindigkeit sich ändert (schnell -> langsam).
Diesen Zeitpunkt als Funktion des Ortes (Punkt im Universum) könnte man versuchen zu messen (oder per Theorie definieren).
Wegen der RT ist aber Gleichzeitigkeit grundsätzlich relativ. Somit müssten diese Messungen unterschiedliche Resultate ergeben, je nach Relativgeschwindigkeit des Beobachters.

Beispiel:
- zwei Beobachter (A und B) haben eine grosse Relativ-Geschwindigkeit zu einander
- Beobachter A stellt fest, dass am linken Rand des beobachtbaren Universums dieser Zeit früher stattfand als am rechten Rand des beobachtbaren Universums
- Beobachter B misst das Gegenteil.

Stimmt meine Vermutung soweit?

Gruss, Gepakulix

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Re: #1 Der Weltraum – unendliche Weiten …

Beitrag von seeker » 7. Aug 2010, 15:18

Hallo Gepakulix,
schön, dass du mitmachst!

Ich weise mal auf folgende Punkte hin:

Wir können ja nicht die Raumzeit direkt messen.
Was wir messen können ist das Licht und die Teilchen, die uns von den Sternen erreichen.
Daraus kann man die Bewegung der Sterne relativ zum Beobachter mit seinem Messgerät bestimmen (z.B. über die Rotverschiebung).
Aus sehr vielen solchen Daten kann man wiederum die Ausdehnungsgeschwindigkeit der Raumzeit im jeweiligen Modell ausrechnen.

Zu deinen zwei bewegten Beobachtern:

Sie können z.B. ihre Geschwindigkeit relativ zur Hintergrundstrahlung bestimmen (über Rot- und Blauverschiebung).
Sollen sie diese Geschwindigkeitswerte herausrechnen oder nicht? (Rechnen muss man ja sowieso, da man, wie oben gesagt, die Raumzeitdehnung nicht direkt messen kann...)
Was kommt dann heraus?

Was meinst du/ihr?

Grüße
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Re: #1 Der Weltraum – unendliche Weiten …

Beitrag von Gepakulix » 7. Aug 2010, 20:20

Ja, der Einfluss der Relativgeschwindigkeit auf Rot- bzw Blauverschiebung kann ich nachvollziehen. Mich interessiert im Moment aber mehr das Problem der Gleichzeitigkeit bei dieser Gummiband-Theorie.

Vielleicht hilft das Bild hier um mein Problem zu verdeutlichen.
http://courses.washington.edu/bangblue/ ... 6-3-08.png

Entsprechend diesem Bild ist die Aenderung der Ausdehnung des Universums symmetrisch. Jeder Punkt des Randes des gezeichneten Universums ist zu einem bestimmten Zeitpunkt (auf der vertikalen Achse) also immer in der gleichen Ausdehnungsphase (schnellere Ausdehnungs, oder wieder langsamere Ausdehnung).

Wegen der RT müsste die Gleichzeitigkeit doch aber von der Bewegung des Beobachters abhängen.
Bewegte Beobachter müssten so z.B. feststellen, dass auf der rechte Hälfte des Bildes das Universum weiter unten/oben ist auf der gezeichneten vertikalen Zeit-Skala.

Mir ist keine andere Theorie bekannt (was allerdings gar nichts heisst :-) ), welche über die Gleichzeitigkeit von weit entfernten Ereignissen eine solch deutliche Aussage macht und zwar unabhängig von der Relativbewegung des Beobachters.

Oder meint ihr, dass nur die Relativgeschwindigkeit zu eigenen Hintergrundstrahlung wichtig ist um die Gleichzeitigkeit zu definieren (bzw herauszurechnen). Dass also ein Beobachter am rechten Rand des Bildes (welcher relativ zu seiner Hintergrundstrahlung in Ruhe ist) dieselbe Gleichzeitigkeit wahrnimmt wie ein Beobachter am linken Rand des Bildes (der ebenfalls relativ zu seiner Hintergrundstrahlung in Ruhe ist) ?
(Diese beiden Beobachter hätten aber eine sehr grosse Relativgeschwindigkeit zu einander)


Gruss, Gepakulix

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Re: #1 Der Weltraum – unendliche Weiten …

Beitrag von Gepakulix » 7. Aug 2010, 21:16

Zweifelst Du an der RT? ...Die ART ist die einzige bewährte Theorie, die das Universum im kosmologischen Maßstab zuverlässig beschreibt.
Nein, mein Zweifel ist andersrum:
Es werden hier total 3 Theorien erwähnt:
- RT
- ART
- Ausdehnung des Universums (~ Gummiband)

Es geht um die 3te Theorie. Die Frage für mich ist, wie die 3te Theorie mit der RT vereinbar ist. Entsprechend habe ich weniger Zweifel an der RT, als an dieser Gummiband-Theorie.

Gruss, Gepakulix

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Re: #1 Der Weltraum – unendliche Weiten …

Beitrag von gravi » 8. Aug 2010, 17:42

Ich meine, diese Gummiband- Theorie ist hier eher ein wenig fehl am Platze.


Aber zunächst mal: Das Universum hat natürlich keinen Rand. Das ist in Deinem Bild, Gepakulix, etwas irritierend wiedergegeben. Die Erde als Kugel hat ja auch keinen Rand, keine Grenze, und so muss man sich auch den Kosmos vorstellen.

Doch stellen wir uns mal vor, es wäre jeweils ein Beobachter am "rechten Sichtbarkeitshorizont" und einer am linken, nur um einfach bei dem Bild zu bleiben. Wenn man jetzt die Expansion als Ereignis betrachtet - was sie ja auch ist - so sind doch beide Beobachter Milliarden von Lichtjahren voneinander getrennt. D.h., wenn sie sich über das Ereignis austauschen wollten, so braucht die Information Milliarden Jahre, um vom einen zum anderen zu gelangen. Da kann man nicht mehr von einer Gleichzeitigkeit sprechen.

Das Problem ist vermutlich wie schon gesagt die etwas irreführende Wirkung des Bildes. Leider kann man die Raumzeit auf einem Blatt Papier nur 2-dimensional aufzeichnen, weshalb man diese Darstellungsform wählt. Eine 4- dimensionale Darstellung ist sowieso nicht möglich und würde eh unseren Horizont übersteigen.
Völlig gleichmäßig kann die Expansion der Raumzeit auch nicht sein, und zwar aus dem Grund, weil das Universum eher "klumpig" ist. Ich meine damit, dass die Materie nicht absolut gleichmäßig verteilt ist, sondern man große Materieansammlungen von riesigen Leerräumen (voids genannt) unterscheidet. In Richtung der Massekonzentrationen wird die Expansion durch die Gravitation zumindest ein wenig eingebremst, so dass der Kosmos von der Idealform einer Kugel ziemlich abweichen dürfte. Falls das All kugelförmig sein sollte - es gibt ja auch noch andere Formen. Aber das ist dann auch wieder ein anderes Kapitel...

Gruß
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Re: #1 Der Weltraum – unendliche Weiten …

Beitrag von seeker » 8. Aug 2010, 19:08

Gepakulix hat geschrieben:Wegen der RT müsste die Gleichzeitigkeit doch aber von der Bewegung des Beobachters abhängen.
Bewegte Beobachter müssten so z.B. feststellen, dass auf der rechte Hälfte des Bildes das Universum weiter unten/oben ist auf der gezeichneten vertikalen Zeit-Skala.
Geh mal von dem von dir verlinkten Bild aus.

Nochmal:
Dieses Bild ist kein Bild, das man sehen könnte.
Was man sieht sind Sterne - und zwar Sterne, wie sie in der Vergangenheit waren.
Wenn man als Beobachter beschleunigt und sich in eine Richtung mit nahe c bewegt, was passiert dann?
Du siehst ja immer noch die gleichen Sterne - oder nicht?

Was sich ändert:
1. Die Sterne hinter dir werden röter, die Sterne vor dir blauer.
2. Die Abstände in Flugrichtung verringern sich, die Abstände hinter dir werden größer, ebenso wird das Vergehen deiner Eigenzeit verlangsamt.

Was kann man daraus folgern?
Dieser Trichter in deinem Bild kann sich ja in Richtung Vergangenheit nicht mehr ändern. Das ist ja schon vorbei, ist Vergangenheit.

Was sich verändert ist die zukünftige Entwicklung des Universums aus deinem Bezugssystem heraus betrachtet:
Die Galaxien vor dir bewegen sich nun aus deiner Sicht zunächst langsamer voneinander weg, weil sie nun näher beieinander sind.
Außerdem verändern/entwickeln sich die Sterne in Flugrichtung schneller (da deine Eigenzeit langsamer voranschreitet).
Nach hinten gesehen ist es umgekehrt.

Die runde Kreisfläche in deinem Bild, die die Gegenwart darstellt, würde sich also aus deiner Sicht verzerren und auch in ihrer zukünftigen Entwicklung nicht mehr waagerecht zeigen, sondern als schiefe Fläche. (Die Vergangenheit vor dem Beschleunigen wäre davon nicht betroffen - man muss ja auch zunächst beschleunigen.)

Das heißt aber nicht, dass die Theorie zur Ausdehnung des Universums falsch wäre. Sie beruht ja auch auf der ART.

Der Begriff Gegenwart ist in der RT problematisch. Das liegt an etwas, das man Lokalität nennt.
Sie besagt, dass zwei getrennte Objekte höchstens mit Lichtgeschwindigkeit Wirkungen miteinander austauschen können.
Das bedeutet aber, dass die zwei Objekte nicht nur räumlich getrennt sind, sondern auch zeitlich - eben raumzeitlich.

Wenn wir fragen: "Wie ausgedehnt ist das Universum heute und welche Form hat es?", dann müssen wir ein Bezugssystem wählen.
Die Antwort auf diese Frage ist bezugssystemabhängig. Es macht nun aber normalerweise wenig Sinn ein (unnötig kompliziertes) Bezugssystem zu wählen, das von einem Beobachter ausgeht, der sich mit knapp c bewegt.

Etwas philosophisch gedacht:
Das Universum hat nicht genau eine Form und genau ein Raumausdehnung "an sich", die unabhängig vom Beobachter wäre.
Man kann also nur sagen, wie das Universum erscheint bzw. erscheinen würde. Außerdem sieht man genau genommen immer nur die Vergangenheit. In diesem Zusammenhang stellt sich die Frage nach dem, was mit "Gegenwart" denn gemeint sein soll neu, weil die Gegenwart eines Beobachters genau genommen ohne Ausdehnung ist - nicht nur ohne Ausdehnung in der Zeit, sondern auch ohne Ausdehnung im Raum.

Grüße
seeker

P.S.:
An die Mods: Ich habe den Eindruck, dass wir bei F gelandet sind.
Ich möchte anregen einen F-Thread "Gleichzeitigkeit und Raumzeitexpansion" im Themenbereich "Relativität" zu erstellen und die letzten Beiträge dorthin zu verschieben und dort weiter zu besprechen. Dadurch könnte hier Platz für eventuelle weitere Fragen/Beiträge geschaffen werden. Den Thread könnte ich erstellen - schieben müsstet ihr.
Grüße
seeker


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Re: #1 Der Weltraum – unendliche Weiten …

Beitrag von Gepakulix » 8. Aug 2010, 21:07

Hallo,
besten Dank für all diese ausführlichen Erläuterungen.

Ich bin mir bewusst, dass meine Beschreibungen offenbar meistens konfus rüberkommen, aber
Sculletto hat geschrieben
...in einem expandierenden Universum wird durch die großräumige Struktur eine besondere Klasse von Koordinatensystemen ausgezeichnet, die eine, wenn du so willst, "kosmische" Gleichzeitigkeit festlegen. Das ist kein Widerspruch zum Relativitätsprinzip, weil diese Gleichzeitigkeit nicht durch die Naturgesetze bestimmt wird...
Dies beantwortet ziemlich genau meine Frage (wenn für mich auch etwas verblüffend).
Ich muss mir offenbar Zeit nehmen, um mein Weltbild etwas nachzuführen.

Gruss, Gepakulix

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Re: #1 Der Weltraum – unendliche Weiten …

Beitrag von seeker » 5. Mär 2012, 13:33

Herzlich willkommen!
robrob hat geschrieben:ist es nicht so, dass die Expansion eben erst durch das auseinanderdriften der Materie in einem starr definierten Raum stattfindet, der sich dadurch verändert, weil die Massenanordnung sich ändert?
Es ist vielleicht hier schon ein wenig wie bei der Henne und dem Ei, jedoch bekommt man bei einem starr definierten Raum mindestens zwei Probleme:

1. Objekte, die sich aus unserer Sicht mit Überlichtgeschwindigkeit entfernen (und so also für uns unsichtbar sind) würden der RT widersprechen, wären also verboten.
Wir wissen aber, dass es Objekte gibt, die wir heute gerade noch sehen können, die wir aber z.B. in 100.000 Jahren nicht mehr werden sehen können, weil sie bis dahin unseren Beobachtunshorizont überschritten haben werden.

2. Man müsste zwangsläufig von einem unendlich ausgedehnten Universum ausgehen, denn das wäre die dann einzige Möglichkeit die Symmetrie der Abstandsvergrößerung (man sieht überall im Universum das Universum in alle Richtungen gleichmäßig expandieren) zwischen den Galaxien zu erklären (es gäbe sonst ein ausgezeichnetes Zentrum des Universums).

Du darfst dir weiterhin eine Art Äther vorstellen, wenn du willst bzw. wenn das der Vorstellung hilft (was für die mathematische Beschreibung aber unnötig ist).
Dein Äther muss einfach nur die folgende Eigenschaft haben:
Es gibt nur beschleunigte Bewegungen relativ zum Äther. Gleichförmige, unbeschleunigte Bewegungen relativ zum Äther sind jedoch immer Null.

robrob hat geschrieben:Wenn es vor rund 13,75 MIlliarden Jahren einen Urknall gab und sich sämtliche Materie aus diesen Urknall definiert hat, wenn nach heutiger Schätzung die Ausdehnung des Universums, also der am weitesten entfernten Masseteilchen rund 78 Milliarden Lichtjahre ist. Dann frage ich mich, wie diese Materieteilchen dorthin gelangt sein sollen, wo sie doch mehrfache Lichtgeschwindigkeit gehabt haben müssten.
Tom hat das doch schon versucht zu erklären:
tomS hat geschrieben:Zudem existiert in unserem (evtl. unendlichen) Universum auch ohne Überlichtgeschwindigkeit eine Grenze, der sogenannte Beobachtungshorizont, über den wir ebenfalls nicht hinausschauen können. Ein Blick in die Tiefen des Weltalls bedeutet immer auch einen Blick zurück in die Vergangenheit ist. Das Licht vom "Rande" des Universums dürfte maximal 14 Milliarden Jahre unterwegs gewesen sein; dies entspricht dem heute angenommen Alter unseres Universums. Der scheinbare Widerspruch (wie kann das Licht innerhalb von 14 Milliarden Jahren eine Strecke von 78 Milliarden Lichtjahren zurücklegen?) löst sich ebenfalls mit Hilfe des Bildes des Gummituchs auf, da das Licht eben nicht diese gesamte Strecke zurückgelegen musste, sondern nur die jeweils noch vor ihm liegende (und sich weiterhin ausdehnende Entfernung). Die bereits zurückgelegte Strecke ist nachträglich länger geworden - nachdem der Lichtstrahl sie schon hinter sich gebracht hat. Wir schauen also "gerade soweit ins Universum hinaus, wie wir zeitlich zurückschauen", d.h. von wo aus das Licht uns in der ihm zur Verfügung stehenden Zeit uns gerade jetzt erreicht.
Einstein sagt, dass sich Nichts mit Überlichtgeschwindigkeit bewegen kann. Nun, dieses "Nichts" ist der Raum bzw. die Raumzeit... Sie kann!

Grüße
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Re: #1 Der Weltraum – unendliche Weiten …

Beitrag von gravi » 5. Mär 2012, 18:41

Auch von mir erst mal ein fröhliches Willkommen!

Zunächst aber eine kleine Richtigstellung: Du meinst sicherlich den Sichtbarkeitshorizont. Von einem Ereignishorizont spricht man eigentlich nur bei Schwarzen Löchern.

Vielleicht hilft Dir bei Deiner Vorstellung das abgegriffene Beispiel des Rosinen- Hefeteigs. Zunächst hast Du einen kleinen Klumpen des Teigs und sagen wir mal, dass irgendwo darin zwei Rosinen liegen. Nun wirkt die Hefe und der Teig bläht sich auf. Dabei werden beide Rosinen vom Teig mitgerissen und sie entfernen sich (mit relativ gleichmäßiger Geschwindigkeit) voneinander. Den kannst Du jetzt auch anstelle des Äthers betrachten, er versinnbildlicht die Raumzeit. Die Rosinen sind die Galaxien.

Doch hatten unsere Galaxien-Rosinen nicht 250 Millionen Jahre Zeit voneinander wegzudriften, sondern halt 13,5 Mrd. Jahre.

Also, es ist leicht, an der Urknalltheorie zu zweifeln. Es ist aber ziemlich schwer, die Fakten wie Galaxienflucht, Hintergrundstrahlung oder Verteilung der Elemente alternativ und plausibel zu erklären.

Netten Gruß
gravi
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Re: #1 Der Weltraum – unendliche Weiten …

Beitrag von seeker » 6. Mär 2012, 09:18

robrob hat geschrieben:Der Vergleich mit den Rosinen hinkt, denn vor 13,5 Milliarden Jahren hatten sie bis dahin nur 250 Millionen Jahre zeit gehabt, voneinander wegzudriften. (Wie verschrumpelt müssen die den heute sein?)
Ich verstehe dein Problem noch nicht so recht.
Was meinst du mit "verschrumpelt"?

Die Expansionsgeschwindigkeit des Universums ist nicht konstant. Gerade ganz zu Anfang war sie sehr groß, dann kleiner werdend und seit ein paar Milliarden Jahren nun wieder leicht ansteigend. Solche Sterne mussten im jungen Universum auch nicht erst 250 Millionen Jahre voneinander wegdriften, sondern nur damals an unterschiedlichen Orten entstehen. (Am Anfang gab es eine über den ges. Raum verteilte Plasmawolke, die abkühlte, dann eine Gaswolke die sich an verschiedenen Punkten verdichtete, usw.)
Natürlich sehen wir heute z.T. das Licht weit entfernte Objekte, die gar nicht mehr existieren - zumindest nicht mehr so und dort existieren, wie wir das sehen.
Weißt du, mit welchen Methoden man das Alter von Sternen bestimmt (Rotverschiebung, Dopplereffekt, Standardkerzen, Metallgehalt der Sterne/Population I II III, ...) und welche Schlussfolgerungen sich daraus ergeben?
robrob hat geschrieben:Und trotzdem senden sie Licht weg, das heute nach 13,5 Milliarden Jahren hier aus entgegengesetzter Richtung ankommt (Ich nehme an, dass wir in jede Richtung sehen können und so alte Objekte sehen).
Nach solchen Doppelbildern aus entgegengesetzten Richtungen sucht man angestrengt. Bisher hat man nichts gefunden.
Deine Annahme ist daher heute nicht belegbar. Damit das überhaupt möglich sein kann, müsste das Universum auch gewisse Bedingungen (Topologie, Größe/Krümmung, Endlichkeit, Geschlossenheit,...) erfüllen, die bis heute unklar sind.
robrob hat geschrieben:Die Flucht von uns weg kann es nicht sein, denn die fand nachher statt, nachdem das Licht abgeschickt wurde,...
Verstehe ich nicht. Warum nicht?
Das Licht ist ja lange unterwegs, was Zeit braucht. Wenn in dieser Zeit die Wegstrecke (die das Licht ja erst noch durchqueren muss) zwischen A und B zunimmt (indem der Raum zwischen A und B expandiert) braucht es mehr Zeit oder viel mehr Zeit, wenn sie genügend schnell zunimmt sogar unendlich viel Zeit (das Licht kommt dann niemals bei B an).

Beispiel:
Nehmen wir an du stehst auf einem Gummiband mit zwei aufgemalten Punkten A und B, die 10 km voneinander entfernt sind. Du stehst bei A und willst zu B. Nun läufst du mit 5km/h los und glaubst, dass du B in 2h erreichen wirst. Nach 1 h hast du 5 km zurückgelegt und hast also noch 5 km vor dir. Wenn du das getan hast ziehe ich das Gummiband auf die doppelte Länge (--> neue Distanz zwischen A und B = 20km). Daher stehst du jetzt plötzlich an einen Punkt, der 10 km sowohl von A als auch von B entfernt ist. Du läufst weiter und bist nach einer weitern Stunde 15 km von A entfernt und 5 km vor B. Nun verdopple ich wieder durch Ziehen des Gummibands: Plötzlich bist du wieder nur 10 km vor B und 30 km von A entfernt. Du siehst: Du wirst B NIE erreichen...
Wenn ich das Gummiband weniger stark dehne erreichst du B wieder. Du brauchst dafür aber viel länger als die zu Beginn veranschlagten 2 Stunden.
robrob hat geschrieben:Also nur, weil es die derzeit beste Erklärung ist, heisst das für mich noch nicht, dass sie stimmt.
Das ist die richtige Einstellung! Man soll immer zweifeln.
Nur, wie gesagt, ich verstehe dein Problem noch nicht ganz... oder ist es durch die Gummibandgeschichte evtl. gelöst?

Grüße
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Re: #1 Der Weltraum – unendliche Weiten …

Beitrag von tomS » 9. Mär 2012, 07:45

robrob hat geschrieben:Die Urknalltheorie ist meiner Meinung nach nicht nachvollziehbar.
Hallo robrob, auch von mir - verspätet - ein herzliches Willkommen im Forum.

Die Urknalltheorie ist zunächst mal recht leicht zu veranschaulichen. Außerdem kann man sie mathematisch (also die Weltmodelle für das Universum - bis auf den Moment des Urknalls selbst) sehr exakt im Rahmen der ART beschreiben. Daraus resultieren auch exakte Vorhersagen, die man wiederum (zumindest teilweise) experimentell überprüfen kann. Ein ganz wesentliches Instrument ist heute das Spektrum der Mikrowellenhintergrundstrahlung, also die winzigen Oszillationen dieser Strahlung über die Himmelskugel (also räumlich, nicht zeitlich betrachtet).

Und zwischen diesen beiden Ebenen klafft eine große Lücke, denn sobald man beginnt, die anschaulichen Bilder genauer zu analysieren, verwickelt man sich in (mathematische) Widersprüche. Dies ist der Anschauung und der Unvollkommenheit der Bilder geschuldet, weder der zugrundeliegenden Physik oder der Mathematik.
Gruß
Tom

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Re: #1 Der Weltraum – unendliche Weiten …

Beitrag von Kurt » 9. Mär 2012, 21:42

seeker hat geschrieben:
robrob hat geschrieben:Also nur, weil es die derzeit beste Erklärung ist, heisst das für mich noch nicht, dass sie stimmt.
Das ist die richtige Einstellung! Man soll immer zweifeln.
Nur, wie gesagt, ich verstehe dein Problem noch nicht ganz... oder ist es durch die Gummibandgeschichte evtl. gelöst?
Hallo Leute, ich bin neu hier, Laie, Handwerker, widerspreche gern wenn es nicht zu meinen -Vorstellungen- passt, bzw. diesen widerspricht.

Frage: steht etwas dagegen dass Licht, gesendet von einer Galaxie die sich mit 5 facher LG von uns wegbewegt, zu uns kommen kann.

Spricht etwas dagegen dass die HS (Hintergrundstrahlung) Licht von solchen Galaxieen ist.


Gruss Kurt
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Re: #1 Der Weltraum – unendliche Weiten …

Beitrag von tomS » 9. Mär 2012, 22:33

Kurt hat geschrieben:Steht etwas dagegen dass Licht, gesendet von einer Galaxie die sich mit 5 facher LG von uns wegbewegt, zu uns kommen kann.
Nein, da
a) sie sich nicht immer so schnell bewegt haben muss oder bewegen wird
b) es eigtl. nicht die Galaxie ist, die sich so schnell bewegt, sondern der Weltraum, der sich so schnell ausdehnt
Kurt hat geschrieben:Spricht etwas dagegen dass die HS (Hintergrundstrahlung) Licht von solchen Galaxieen ist.
Ja, nämlcih die Tatsache, dass die (einfache) Erklärung der Hintergrundstrahlung als "Reststrahlung" des Urknalls sehr gut zu den Beobachtungen passt, während dies für diese Galaxien nicht gilt - wenn es sie überhaupt geben kann
Gruß
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Re: #1 Der Weltraum – unendliche Weiten …

Beitrag von Kurt » 9. Mär 2012, 23:48

tomS hat geschrieben:
Kurt hat geschrieben:Steht etwas dagegen dass Licht, gesendet von einer Galaxie die sich mit 5 facher LG von uns wegbewegt, zu uns kommen kann.
Nein, da
a) sie sich nicht immer so schnell bewegt haben muss oder bewegen wird
OK, auch wenn dieses Licht -jetzt- losgeschickt wird kommt es bei uns an.
tomS hat geschrieben: b) es eigtl. nicht die Galaxie ist, die sich so schnell bewegt, sondern der Weltraum, der sich so schnell ausdehnt
Das wirft die Frage auf was sich da ausdehnt.
Raum ist ja nur eine Bezeichnung für irgendwas.
Den -Raum- selber gibts ja nicht.

Die Ausgangsfrage beruht darauf dass die Galaxie local "ruht".
tomS hat geschrieben:
Kurt hat geschrieben:Spricht etwas dagegen dass die HS (Hintergrundstrahlung) Licht von solchen Galaxieen ist.
Ja, nämlich die Tatsache, dass die (einfache) Erklärung der Hintergrundstrahlung als "Reststrahlung" des Urknalls sehr gut zu den Beobachtungen passt, während dies für diese Galaxien nicht gilt - wenn es sie überhaupt geben kann
Urknall, Wirklichkeit oder nur Ersatzvorstellung?
Was spricht gegen ein "ewiges", sich selbst erneuerndes, Universum?
Das ergibt dann Umstände die einen Neubeginn als logisch erscheinen lassen.
Und zwar nicht überal gleichzeitig, sondern local unterschiedlich.

"Wir" sehen bis 13 Mjd. Jahre, wer sagt denn das Galaxieen nicht 13000 Mjd. Jahre weit weg sind.
Deren Licht könnte die HS ergeben.


Gruss Kurt
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Re: #1 Der Weltraum – unendliche Weiten …

Beitrag von tomS » 9. Mär 2012, 23:54

Das könnte schon sein, aber es gibt kein quantitatives Modell, mit dem man diese Spekulation untermauern könnte; die Hintergrundstrahlung als "Reststrahlung" des Urknalls (die übrigens nicht beim Urknall selbst sondern wohl einige 100000 Jahre später entstanden ist) ist dagegen quantitiv hervorragend erklärbar
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Re: #1 Der Weltraum – unendliche Weiten …

Beitrag von Kurt » 10. Mär 2012, 00:11

tomS hat geschrieben:Das könnte schon sein, aber es gibt kein quantitatives Modell, mit dem man diese Spekulation untermauern könnte; die Hintergrundstrahlung als "Reststrahlung" des Urknalls (die übrigens nicht beim Urknall selbst sondern wohl einige 100000 Jahre später entstanden ist) ist dagegen quantitiv hervorragend erklärbar
Schon, aber warum ist sie immer noch da?

Gruss Kurt
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Re: #1 Der Weltraum – unendliche Weiten …

Beitrag von gravi » 10. Mär 2012, 17:39

Hallo Kurt,

erst mal herzlich willkommen hier im Forum!

Zu Deiner Frage:
Das Universum war mal richtig klein und heiß. Heiß bedeutet, dass es von Strahlung erfüllt war. Strahlung aber besteht aus kleinsten Energiepaketen, den Photonen. Die wurden ständig von den bereits entstandenen Teilchen, Elektronen und Atomkernen absorbiert und wieder emittiert (diesen Vorgang nennt man Streuung).
Nachdem aber durch die Expansion die Temperatur auf ~ 3000 Grad gesunken war, konnten die bis dahin freien Elektronen von den Atomkernen eingefangen werden - es bildeten sich "echte" Atome.

Die Strahlung, die das gesamte All erfüllte, wurde ab diesem Zeitpunkt nicht mehr an den Teilchen gestreut, sondern die Photonen konnten nun ungehindert ihrer Wege ziehen. Man sagt, das Weltall wurde durchsichtig.

Diese Strahlung erfüllt auch heute noch das ganze Universum. Sie ist aber durch die Expansion von damals 3000 K auf nur noch 2,7 K abgekühlt. Und sie ist nichts anderes als diese Hintergrundstrahlung.

Wenn Du mal Deinen Fernseher einschaltest ohne ein Programm zu sehen, dann stammen etwa 3% des "Schneegeflimmers" aus der Hintergrundstrahlung.
Sie ist einfach deshalb noch immer da, weil Photonen nicht altern können. Sie haben keine Zerfallszeit und lösen sich auch nicht auf. Wenn sie nicht absorbiert werden, existieren sie für immer.

Netten Gruß
gravi
Unser Wissen ist ein Tropfen. Was wir nicht wissen, ist ein Ozean.
Sir Isaac Newton

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Re: #1 Der Weltraum – unendliche Weiten …

Beitrag von Kurt » 10. Mär 2012, 22:00

Hallo gravi
gravi hat geschrieben: erst mal herzlich willkommen hier im Forum!
danke.
gravi hat geschrieben: Zu Deiner Frage:
Das Universum war mal richtig klein und heiß. Heiß bedeutet, dass es von Strahlung erfüllt war. Strahlung aber besteht aus kleinsten Energiepaketen, den Photonen.
Da sind gleich mehrere Fragen angesagt.

Das Universum.
Was ist das Universum, woraus besteht es, was beinhaltet es alles.

klein und heiß

Heiss, was ist heiss. Steht der Begriff Temperatut/heiss nicht für Bewegung, Wärmebewegung.

Du schreibst aber dass es Strahlung war/ist.
Dann noch dass Strahlung aus Energiepaketen, genannt Photonen, besteht.
Was ist Energie, was ein Energiepaket?
Wie sind diese Photonen entstanden, wie sehen sie aus, was sind sie.

Gruss Kurt
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Re: #1 Der Weltraum – unendliche Weiten …

Beitrag von tomS » 11. Mär 2012, 10:51

Hallo Kurt, lies dir doch dazu mal die Zusammenfassung auf gravis Homepage durch http://abenteuer-universum.de/kosmos/k1.html
Gruß
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Re: #1 Der Weltraum – unendliche Weiten …

Beitrag von deltaxp » 12. Mär 2012, 10:01

Kurt hat geschrieben:
tomS hat geschrieben:
Kurt hat geschrieben:Steht etwas dagegen dass Licht, gesendet von einer Galaxie die sich mit 5 facher LG von uns wegbewegt, zu uns kommen kann.
Nein, da
a) sie sich nicht immer so schnell bewegt haben muss oder bewegen wird
OK, auch wenn dieses Licht -jetzt- losgeschickt wird kommt es bei uns an.
nur dann wenn sich die ausdehnungsgeschwindigkeit des zwischen beiden galaxien liegenden raumes wieder irgendwann und lange genug reduziert auf unterlicht.

die ausdehnungsgeschwindigkeit des universums ist nicht konstant. im moment sieht es danach aus, als ob es sich immer immer schneller ausdehnt. das heisst wenn das so bleibt, wird das licht einer galaxie, die vom raum mit 5c mitgerissen wird uns nicht erreichen, weil sich der vor den photonen liegende raum schneller ausdehnt, als es sich durch ihn bewegen kann.

aber vielleicht wird irgendwann die beschleunigte ausdehnung des universums aufhören und es sogar abgebremst werden, so dass sich der vor den photon liegende raum bis zu unserem auge nicht mehr mit mehr als c insgesamt ausdehnt. dann, und nur dann könnte es irgendwann uns auch erreichen.

auf der anderen seite. wenn eine galaxie die heute mit 5c weggerissen wird war vor milliarden von jahren viel näher dran und es gab eine zeit, und der raumausdehnung zwischen der galaxie und unsere war noch unterlicht. licht was von der damaligen zeit ausgesended wurde kann uns heute noch erreichen, da es die meiste strecke selbst schon zurückgelegt hat und der bereits durchquerte raum hinter dem photon liegt, der sich mit >c ausdehnt, der vor ihm aber nicht.

das beispiel oben mit dem gummiband ist ganz gut. in der tat kann mit den horizonten aber wirklich verwirrend sein, weil man mehreres gleiczeitig betrachten muss. licht aus weiter ferne kommt aus weiter vergangenheit, wo die ausdehnungsgeschwindigkeit des universums auch noch von der heutigen unterschied und für das photon immer nur das vor ihm liegende zählt, und wie sich das in zukunft ausdehen wird.

Kurt
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Re: #1 Der Weltraum – unendliche Weiten …

Beitrag von Kurt » 12. Mär 2012, 21:39

deltaxp hat geschrieben:
Kurt hat geschrieben: OK, auch wenn dieses Licht -jetzt- losgeschickt wird kommt es bei uns an.
nur dann wenn sich die ausdehnungsgeschwindigkeit des zwischen beiden galaxien liegenden raumes wieder irgendwann und lange genug reduziert auf unterlicht.
Das sehe ich irgendwie nicht ein.
Auszug aus Link oberhalb.
Häufig wird die Frage gestellt, wo denn im Universum der Ort zu finden ist, an dem der Urknall stattfand. Gibt es ihn tatsächlich? Wer das vorherige Kapitel gelesen hat kann die Antwort vielleicht schon geben: Einen solchen Ort gibt es nicht. Den Urknall selbst kann keine physikalische Theorie beschreiben, aber wir wissen, dass erst mit ihm die Materie, Raum und Zeit entstanden. Welche der z.T. recht fantasievollen Spekulationen auch zutreffen mag, alles deutet darauf hin, dass unser Kosmos einmal in einem unfassbar kleinen Zustand begann. Dieses winzige Etwas expandierte irgendwann (der Begriff irgendwann ist an sich schon irreführend, da er eine Zeitangabe macht. Die Zeit entstand jedoch erst mit dem Urknall) und durch irgendeinen Auslöser. Wir befinden uns heute irgendwo mitten in diesem Geschehen, und damit ist der Ort des Urknalls überall im Universum, er ist das Universum.
Da ist so viel Spekulation drin dass es einfach zu viel ist was da spekuliert wird.
Ich möchte auch ein wenig spekulieren.

Der -Urknall- ist der Versuch einer Erkläre für den Beginn des Alls/Universums.
Lassen wir diese Frage einfach offen, denn es ist uns nicht möglich das irgendwie zu erfahren.

Bei diesen/meinen grob angedachten Überlegungen müssen erst die Begriffe Zeit und Raum etwas erläutert werden.
Zeit und Raum, beides sind reine Vorstellungshilfsbegriffe, mehr nicht.
Es existiert weder -die Zeit-, noch -der Raum-.

Zeit ist das was Uhren zeigen, also eine Zahl, ein Zählergebnis das in eine bestimmte Form gebracht wurde.
Raum ist Nichts, einfach Nichts, verursacht dadurch keinerlei Einschränkung.
Nichts, somit auch ohne Wände und Wirkungen.

Zurück zu -entfernt sich mit 5 c -
nur dann wenn sich die ausdehnungsgeschwindigkeit des zwischen beiden galaxien liegenden raumes wieder irgendwann und lange genug reduziert auf unterlicht.
Das setzt voraus dass das Licht sich nach der Differenzgeschwindigkeit der beiden Galaxien richtet.
Es weiss diese Geschwindigkeit aber nicht wenn es losrennt.

Als Gegenargument für die obige Aussage dass Licht nur dann an der anderen Galaxie ankommt wenn <c möchte ich dieses hier einlegen.

Eine kleine -Stricherlzeichnung-
Hier unsere beiden Galaxien,

--G-----------------------------------------------------------------G--

sie haben eine Differnzgeschwindigkeit von 5c

Nun kommen noch welche dazu.

--G--G--G--G--G--G--G--G--G--G--G--G--G--G--G--G--G--G--

Die äusseren entfernen sich mit 5c voneinander, die dazwischen sind nicht.
Sie entfernen sich gegenseitig mit <c

Wenn es nach obiger Aussage geht dann erreicht das Licht der linken Galaxie die zweite.
Das Licht der zweiten die dritte usw.

Wenn das Licht der ersten Galaxie die zweite erreicht, das Licht der zweiten die dritte, das.....
Wieso sollte das Licht der ersten Galaxie nicht die letzte erreichen?

Nochwas: das Photon gibts nicht.
Was sollte das für ein -Ding- sein?


Gruss Kurt
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Re: #1 Der Weltraum – unendliche Weiten …

Beitrag von seeker » 12. Mär 2012, 23:05

Langsam... du haust ja feste auf alles Mögliche drauf... :wink:

Natürlich weiß keiner was wirklich IST.
Natürlich ist alles was wir sagen Theorie. Theorie ist Beschreibung der Natur, nicht Natur selbst. Aber es sind gute Theorien. Nur weil sie nicht alles erklären können dürfen wir sie nicht einfach wegkippen, denn sie können verdammt viel erklären.
... das vorne weg.

Beim Urknall selbst ist wirklich alles Spekulation, jedoch für die Dinge danach (und zwar schon von sehr sehr kurz danach, Mikrobruchteile von Sekunden, bis Milliarden Jahre später, also heute) haben wir schon ein sehr gutes, stimmiges und zusammenhängendes Bild.
Kurt hat geschrieben:Es existiert weder -die Zeit-, noch -der Raum-.

Zeit ist das was Uhren zeigen, also eine Zahl, ein Zählergebnis das in eine bestimmte Form gebracht wurde.
Raum ist Nichts, einfach Nichts, verursacht dadurch keinerlei Einschränkung.
Nichts, somit auch ohne Wände und Wirkungen.
Raum ist kein Nichts. Ein wirklich leerer Raum wäre vielleicht ein Nichts. Der Punkt ist aber: Es existiert kein leerer Raum, nirgendwo im Universum!
Selbst wenn man alle Materie und Strahlung aus ihm entfernt, alles, was man überhaupt aus ihm entfernen kann, enthält er immer noch etwas: Vakuumfluktuationen, Möglichkeit, Potentialität, virtuelle Teilchen.
In diesem Raum können auch manche Teilchen an einem Ort einfach verschwinden und plötzlich an einem ganz anderen Ort wieder auftauchen (Quantenteleportation).
Der sog. "leere" Raum unseres Universums ähnelt mehr einer brodelnden Suppe als einem Nichts.

Daher kann sich Raum sehr wohl dehnen und krümmen und verdrehen, etc.

Zeit wiederum ist 1. untrennbar mit dem Raum verbunden und bildet zusammen mit ihm die sog. Raumzeit und ist 2. etwas, das es deshalb gibt, weil Bewegung, Veränderung da ist. Z.B. die psychologische Zeit, die du erlebst: dein Zeitgefühl, wo kommt das her? Es kommt daher, weil in deinem Körper ständig Bewegung, Veränderung ist. Wechselwirkung, die mit einer bestimmten Geschwindigkeit abläuft und daher die Geschwindigkeit deines Denkens bestimmt. Mit Uhren oder dem radioaktiven Zerfall ist es genauso: An der Geschwindigkeit von Bewegungen/Veränderungen kann man das Vergehen von Zeit ablesen, wobei "Zeit" in dem Sinne eine Abstraktion von Bewegung ist.

Kurt hat geschrieben:Nochwas: das Photon gibts nicht.
Was sollte das für ein -Ding- sein?
"Photon" ist einfach ein Begriff aus der quantenmechanischen Beschreibung des Lichts und meint ein Wellenpaket, ein Quantum Licht. Diese Beschreibung funktioniert sehr gut. Man kann damit z.B. erklären, warum und wie Solarzellen funktionieren und warum Materie (Atome) überhaupt stabil ist. Ohne Quantenmechanik keine Computer, keine LEDs, keine Laser, keine CD-Spieler, keine Flachbildfernseher, keine Handys, kein GPS, kein.... die Liste ist ewig lang!

Zu der Frage ob und wann Licht von Galaxie A eine Galaxie B erreicht:
Versuche zunächst in dem Gummibandmodell zu denken, das schon vorgestellt wurde. Das funktioniert recht gut und man kann sich damit manches recht anschaulich klar machen.

Beste Grüße
seeker
Grüße
seeker


Mache nie eine Theorie zu DEINER Theorie!
Denn tut man das, so verliert man zumindest ein Stück weit seine Unvoreingenommenheit, Objektivität.

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Re: #1 Der Weltraum – unendliche Weiten …

Beitrag von Kurt » 13. Mär 2012, 19:51

seeker hat geschrieben: Langsam... du haust ja feste auf alles Mögliche drauf... :wink:
Wenn schon dann gscheidt.
seeker hat geschrieben: Raum ist kein Nichts. Ein wirklich leerer Raum wäre vielleicht ein Nichts. Der Punkt ist aber: Es existiert kein leerer Raum, nirgendwo im Universum!
Machen wirs anders, dann müsste es gehen.
Raum ist einfach etwas das keine Wände hat.
Leer und einfach nur vorhanden.
seeker hat geschrieben: Selbst wenn man alle Materie und Strahlung aus ihm entfernt, alles, was man überhaupt aus ihm entfernen kann, enthält er immer noch etwas: Vakuumfluktuationen, Möglichkeit, Potentialität, virtuelle Teilchen.
...
Der sog. "leere" Raum unseres Universums ähnelt mehr einer brodelnden Suppe als einem Nichts.

Daher kann sich Raum sehr wohl dehnen und krümmen und verdrehen, etc.
Da beisst es sich.
„selbst wenn man alles aus ihm entfernt...“
Und dann: „ähnelt mehr einer brodelnden Suppe als einem Nichts“
Einerseits ist etwas im Raum, andererseits ist der Raum etwas.

Er ist zugleich das Gefäss und der Inhalt.

Und darum kann das Beispiel nicht punkten.
Zu der Frage ob und wann Licht von Galaxie A eine Galaxie B erreicht:
Versuche zunächst in dem Gummibandmodell zu denken, das schon vorgestellt wurde. Das funktioniert recht gut und man kann sich damit manches recht anschaulich klar machen.
Denn in diesem Beispiel wird ein Bezug verwendet der bei einem Raum der Raum ist nicht vorhanden ist.

Die angegebenen Strecken beziehen sich auf Angaben die auf Unveränderlichem aufgebaut sind, auf feste Entfernungen.
Wenn sich nun der Raum, das Ding das Badewanne und Badewasser gleichzeitig ist, selber ausdehnt dann verändern sich ja die Maßstäbe mit.
Somit sind Angaben zu Entfernungen nicht mehr sinnvoll.
Wenn die Badewanne und das Badewasser sich ausdehnen (expandierender Raum), dann haben sich die Entfernungsangaben ja auch....
Es ändert sich also überhaupt nichts.
Das –Gummiband- ist aber auf sich verändernde Strecken aufgesetzt.

Mein Vorschlag:
Der Raum bildet das Gerüsst für Entfernungen und stellt die „Räumlichkeit“ zur Verfügung.
Entfernungen werden auf ein, als absolut gedachtes, Gitter im Raum bezogen.

In diesem Raum ist das was oben genannt ist, die brodelnde Menge, vorhanden.
In dieser Menge sind die Galaxien eingebunden.
Die jeweilige Galaxie ruht zu der Brodelmenge.
Wenn sich die Brodelmenge ausdehnt/expandiert, dann schwimmen die Galaxien darin mit.

Entfernungen und Ausdehnungsgeschwindigkeiten sind auf den Raum bezogen, auf das „Raumgitter“.
Dadurch sind eindeutige Bezüge vorhanden und es kann zu keinen Missverständnissen kommen.

Wäre das so akzeptierbar?


Gruss Kurt
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Re: #1 Der Weltraum – unendliche Weiten …

Beitrag von deltaxp » 14. Mär 2012, 11:43

Kurt, zu den photon sag ich mal besser nichts. die voraussagen der quantenelktrodynamik oder allgemein das standardmodell stimmen mit den experimentellen messungen mit einem einer schon erschreckenden genauigkeit überein wie es in der gesamten bisherigen wissenschaftsgeschichte bei allen anderen modellen nie der fall war.
was nun genau ein photon wirklich jenseits der QED ist im erfahrbaren sinne kann die niemand sagen. das gilt aber für alles andere um uns herum auch. Das ist dann aber nicht mehr wissenschaft, den anspruch hat wissenschaft nicht, das ist philosophie.
Kurt hat geschrieben: Machen wirs anders, dann müsste es gehen.
Raum ist einfach etwas das keine Wände hat.
Leer und einfach nur vorhanden.
etwas newtonsch gedacht. newton selber war sich des schwachpunktes seines raumes als bühne durchaus bewusst und konnte keine zufriedenstellende antwort finden. die art zeigt zumindest, dass raum eben keine bühne ist sondern ein dynamisch und bewegliches gebilde. die art gibt zweifellos kein antwort darauf, woraus raum nun besteht oder wie er aufgebaut ist, aber sie zeigt auf jedenfall die hoichgradig dynamischen eigenschaften des raumes im wechselspiel der sich in ihm bewegenden energie im klassischen fall an. das gummibandbeispiel oder der vielzitierte luftballon sind in der tat recht anschauliche bilder, die aber eine gewisse berechtigung haben, wenn man bedenkt, dass die dynamische metrik der ART in der tat ähnlichkeiten mit elastistischen medien haben.
Kurt hat geschrieben: Die angegebenen Strecken beziehen sich auf Angaben die auf Unveränderlichem aufgebaut sind, auf feste Entfernungen.
Wenn sich nun der Raum, das Ding das Badewanne und Badewasser gleichzeitig ist, selber ausdehnt dann verändern sich ja die Maßstäbe mit.
Somit sind Angaben zu Entfernungen nicht mehr sinnvoll.
Wenn die Badewanne und das Badewasser sich ausdehnen (expandierender Raum), dann haben sich die Entfernungsangaben ja auch....
Es ändert sich also überhaupt nichts.
Das –Gummiband- ist aber auf sich verändernde Strecken aufgesetzt.
So läuft das aber in der natur nicht ab. Das ist ja grad der witz und das verblüffende an der ART. Das Gegenargument ist bekannt. die Ausdehnung findet nur in den voids statt. gebundene systeme sind davon nicht betroffen. in galaxien, galaxienclustern planetensystemn, atomen etc, alles gebundene systeme passiert nichts. die galaxien in oberen beispiel sind sozusagen fest verhaftet mit dem gummiband, nur dazwischen dehnt es sich aus.

Die entfernungsmasse, wie du es nennst, der mathematiker und physiker nennt es metrik sind in der ART eben selbst vom ort und der zeit abhängig. in den voids werden die zur zeit beschleunigt immer grösser, ind den gebunden systemen aber eben gerade nicht.

und daher wird das licht alle die galxien, die vor ihm liegen und sich mit >c vom raum expandierenden raum mitgerissen werden nicht erreichen. dass betrifft auch schon einige dazwischen. das ist ja gerade die hubblesphäre und letzlich der grund warum es nachts draussen dunkel ist, auch wenn das universum unendlich gross und mit galaxien übersäht ist.

Kurt hat geschrieben: Mein Vorschlag:
Der Raum bildet das Gerüsst für Entfernungen und stellt die „Räumlichkeit“ zur Verfügung.
Entfernungen werden auf ein, als absolut gedachtes, Gitter im Raum bezogen.
abgelehnt:
begründung: widerspricht den beobachtungen verletzt in massive weise das relativitätsprinzip. Dein modell entspräche dem newtonschen raum und würde ein bevorzugtes bezugssystem bedeuten. Genau das steht im widerspruch zu allen bisherigen messungen und daher nicht zuletzt der SRT und ART. das R steht nicht umsonds für relativ und das A leider für allgemein und nicht für absolut :)
kurt hat geschrieben: In diesem Raum ist das was oben genannt ist, die brodelnde Menge, vorhanden.
In dieser Menge sind die Galaxien eingebunden.
Die jeweilige Galaxie ruht zu der Brodelmenge.
Wenn sich die Brodelmenge ausdehnt/expandiert, dann schwimmen die Galaxien darin mit.

Entfernungen und Ausdehnungsgeschwindigkeiten sind auf den Raum bezogen, auf das „Raumgitter“.
Dadurch sind eindeutige Bezüge vorhanden und es kann zu keinen Missverständnissen kommen.

Wäre das so akzeptierbar?
nein, die "brodelnde menge" IST nunmal die Raumzeit selbst und nicht etwas IN einem anderen raum eingebettetes. die art erlaubt sogar dynamische lösungen von expandierenden räumes, ohne dass da was drin ist (Energie Impulstensor =0)

Du kannst es dir gerne so vorstellen, aber das ist eben nur ein Bild. Es gibt keinerlei theoretischen und praktisch notwendigen gründe für eine einbettung. dieses bild ist nur unserer limitierten vorstellungskraft geschuldet.

Es gbt natürliche modelle, dass es mehr als 3 raumdimensionen gibt, wie sie von der stringtheorie gefordert werden und bereits modelle aus den 20ger jahren (kaluza-klein) die die ART auf 4 dimensionen erweitert haben. aber dann wäre dass eben die "brodelnde menge", die keiner zugrundeliegenden struktur bedarf.

das problem der art ist, dass es ein klassische theorie ist und selbst keine aussagen über die quantennatur des raumes macht. es gibt theorien, die das versuchen wie die LQG, aber da ist noch viel zu tun.

Es fällt mir auch schwer stets von neuem zu argumentieren, Kurt, da vieles von dem was du in frage stellst oben im forum beantwortet wurde nach heutigem wissenschaft. und du es einfach erneut in frage stellst.

Ich fürchte da werden wir dir also irgendwann wenig weiterhelfen können. Es gibt von der Stanford-university eine hervorragende frei zugängliche online-vorlesungsreihe von leonard susskind angefangen von klassische mechanik über SRT/ART, QM, bis hin zu SRT und ART.

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