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Zweifel an kosmischer Isotropie

Themen zur Kosmologie, Urknall, inflationärer Kosmologie, Expansion, Entwicklung und Zukunft des Universums
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Zweifel an kosmischer Isotropie

Beitrag von seeker » 23. Apr 2020, 09:37

Interessant:

Zweifel an kosmischer Isotropie
https://www.pro-physik.de/nachrichten/z ... -isotropie
Grüße
seeker


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Re: Zweifel an kosmischer Isotropie

Beitrag von ralfkannenberg » 23. Apr 2020, 10:29

Hallo seeker,

vielen Dank dass Du dem Thema, das ich schon hier angesprochen hatte, einen eigenen Thread gewidmet hast; im anderen Thread ist es nun leider etwas untergegangen.


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Zweifel an kosmischer Isotropie

Beitrag von Skeltek » 23. Apr 2020, 15:22

Ich weiß nicht ob ich das nun gut oder schlecht halten soll.
Die Inhomogenität des CMB ist auch schon lange bekannt. An der neuen Studie sind halt Bonn und Harvard beteiligt.
Vor kurzem hat man sich noch mit Händen, Füßen und sonstigen Extremitäten dagegen gewehrt. Was sollte ändern, ob der Zweifel nun akzeptiert wird oder nicht?
Meiner Meinung nach hat die Verzögerung der Raumexpansion einiger Gebiete ohnehin mehr mit dem allgemeinen Hinterherhinken eines Gebietes zu tun, als mit der Expansion des Raumes selbst.
Inwieweit wäre ein raumzeitlicher (Koordinaten-)Vorsprung von einem Hinterherhinken der Raumexpansion unterscheidbar? Wäre doch auch denkbar, daß die Gebiete gegenüber einander in der Gleichzeitigkeitshyperebene gekippt sind.
Das physikalische Formelgerüst des Universums hat zu viele miteinander zusammenhängende Gleichungen um Phänomene immer auf die naheliegendste Ursache zurückzuführen.
Bei einem LGS suche ich ja auch nicht den Fehler in der Zeile, in welcher ich den Widerspruch letztlich gefunden habe.
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Re: Zweifel an kosmischer Isotropie

Beitrag von ralfkannenberg » 23. Apr 2020, 16:38

Skeltek hat geschrieben:
23. Apr 2020, 15:22
Meiner Meinung nach hat die Verzögerung der Raumexpansion einiger Gebiete ohnehin mehr mit dem allgemeinen Hinterherhinken eines Gebietes zu tun, als mit der Expansion des Raumes selbst.
Inwieweit wäre ein raumzeitlicher (Koordinaten-)Vorsprung von einem Hinterherhinken der Raumexpansion unterscheidbar?
Hallo Skel,

das klingt nun aber etwas nach einer Privattheorie, nicht wahr ? - Oder ist das eine "offizielle" Alternative, die Du (aus welchem Grunde auch immer) aktuell bevorzugst ?


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Zweifel an kosmischer Isotropie

Beitrag von Skeltek » 23. Apr 2020, 16:59

Das erste ist wie im Text erkennbar eine 'Meinung'. Das zweite eine Fragestellung.
Noch steht gar nichts fest. Derzeit gibt es ein meßbares Phänomen und verschiedene Mechanismen, die alle an der Ursache der Raumexpansion hängen, wie z.B. Massedichte, Gravitationswellen, initiale Fluktuationen während dem Urknall, statistische Fehler, Attraktoren, Materieflüsse, Anomalien der Wabenstruktur usw und zu möglichen Meßfehlern, Interpretationsfehlern usw führen.
Die Frage halte ich durchaus für legitim, wo man die Ursache für die Anomalie suchen sollte. Ich denke nur, man sollte sich nicht zu früh auf etwas festschießen.
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Re: Zweifel an kosmischer Isotropie

Beitrag von seeker » 24. Apr 2020, 08:23

Die Galaxienrotation ist in dem Umfeld noch von Interesse:

Bevorzugte Drehrichtung bei Spiralgalaxien?
https://www.weltderphysik.de/gebiet/uni ... lgalaxien/

Aber:

Galaxien, Quasare und das kosmische Netz
https://www.spektrum.de/news/rotationsa ... et/1319205

Das hier ist noch interessant:

Galaxien rotieren im Gleichtakt
Egal ob Spirale oder Zwerg – alle benötigen eine Milliarde Jahre für eine Umdrehung
https://www.scinexx.de/news/kosmos/gala ... leichtakt/
Grüße
seeker


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Re: Zweifel an kosmischer Isotropie

Beitrag von seeker » 24. Apr 2020, 08:26

Skeltek hat geschrieben:
23. Apr 2020, 15:22
Die Inhomogenität des CMB ist auch schon lange bekannt.
Es geht hier aber auch darum WIE inhomogen. Die Inhomogenitäten im CMB sind jedenfalls winzig.
Grüße
seeker


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Re: Zweifel an kosmischer Isotropie

Beitrag von Skeltek » 24. Apr 2020, 17:53

Winzig? Ist das dein Ernst? Weißt du, wie groß die Raumwinkel der Richtungen sind, die sich unterscheiden?
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Re: Zweifel an kosmischer Isotropie

Beitrag von ralfkannenberg » 25. Apr 2020, 23:03

Skeltek hat geschrieben:
24. Apr 2020, 17:53
Winzig? Ist das dein Ernst? Weißt du, wie groß die Raumwinkel der Richtungen sind, die sich unterscheiden?
Hallo Skel,

eigentlich möchte ich mich hier nicht einmischen, aber wenn die CMB an einer Stelle einen Wert hat und auf der "anderen Seite" einen minimal anderen Wert hat, so beträgt der Raumwinkel 180° ...


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Zweifel an kosmischer Isotropie

Beitrag von Skeltek » 26. Apr 2020, 01:45

Man rechnet die Bewegung des Beobachters heraus, indem man die durchschnittliche Frequenverscheiebung berechnet und heraus kürzt. Es geht dann nur noch um die Abweichung von der durchschnittlichen CMB Frequenz.
Wenn einzelne Punkte oder winzige Gebiete von mehreren Hundert oder Tausend Lichtjahren Durchmesser frequenztechnisch abweichen ist das eine Sache. Wir sprechen aber um die Abweichung eines 14 Milliarden langen Kegels von mehreren Grad Duchmesser, auf dem kollegtiv der ganze CMB frequenztechnisch verschoben ist.

Das ist wie die Bewegungsenergie von Luftmolekülen in einem Raum zu beobachten. Es ist eine Sache, ob überall im Raum einzelne Teilchen von der Durchschnittsgeschwindigkeit abweichen. Etwas anderes ist aber, wenn die Hälfte des Raumes eine höhere Temperatur aufweist als die andere.
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Re: Zweifel an kosmischer Isotropie

Beitrag von seeker » 26. Apr 2020, 03:11

seeker hat geschrieben:
24. Apr 2020, 08:26
Die Inhomogenitäten im CMB sind jedenfalls winzig.
Skeltek hat geschrieben:
24. Apr 2020, 17:53
Winzig? Ist das dein Ernst?
Ähmm ja...

Ich weiß nicht, worauf du hinaus willst.
Selbstverständlich muss/kann man da aus den Rohdaten einiges herausrechnen, Eigenbewegungen, usw., aber selbst diese Korrekturen sind sehr gering: Faktor ca. 1:1000, T=2,725 K, überall, mit nur minimalen Abweichungen im Millikelvinbereich, also etwa T = 2,275 +- 0,003 K. Und wenn man das noch rausrechnet (den "komischen Dipol"), dann kommt man in den dann noch vorhandenen Abweichungen in den Mikrokelvinbreich, erst diese winzigen Abweichungen sind eigentlich interessant.

Bitte hier einmal reinschauen, vielleicht hilft es:
https://www.mpifr-bonn.mpg.de/412991/bj ... ic_reitz_b#
Grüße
seeker


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Re: Zweifel an kosmischer Isotropie

Beitrag von Skeltek » 26. Apr 2020, 08:52

Es ist kein komischer Dipol. Du beziehst es auf die Messung im 53GHz Bereich?
Na okay, es mag sein, daß es nur wenige Mikrokelvin sind, aber das immerhin in einem sehr großen Bereich. Für die Abweichungen dürfte, wenn man von der derzeitigen Standardphysik ausgeht, der Raum zwischen dem Emmissionsort vor 14 Milliarden Lichtjahren und dem jetzigen Empfang keine Rolle spielen. Das Einzige, was für den Grad des Redshiftes verantwortlich ist, ist der Skalenfaktor zum Zeitpunkt der Emmision im Verhältnis zum heutigen Skalenfaktor (Unsere Relativbewegung rechnen wir heraus). Alles dazwischen kürzt sich heraus. Da man annehmen kann, daß das Universum überall beim exakt gleichen Skalenfaktor durchsichtig wurde, müsste der CMB überall fast exakt gleich sein. Dieser Argumentation nach ist eine Abweichung von 1 Promille ziemlich wesentlich.
Ansonsten wäre es mglicherweise ein Anzeichen dafür, daß die Teilchendichte bereits damals um einen wesentlichen Faktor unterschiedlich war. Das würde dann auch etwas darüber aussagen, daß Materie nicht im gesammten Universum zur gleichen Energiedichte ausgeflockt ist. Wahrscheinlicher halte ich es jedoch, daß die emmitierenden Gebiete bereits damals beim durchsichtig Werden bereits einen relativen Drift hatten.
Aber lassen wir die Betrachtung mal weg und konzentrieren und auf den derzeitigen Artikel, bei dem es eigentlich um etwas völlig anderes geht:

Es wurden kürzlich mehrere Studien durchgeführt, vor allem eine markante die eine deutliche Abweichung der Leuchtstärken von den Vorhersagen abzuleiten scheint. Wie ich bereits oben erläutert habe, sorgt der Mechanismus des 'zum selben Skalenfaktors durchsichtig Werdens' , daß der CMB zum Zeitpunkt seiner Genese überall fast gleich war und praktisch in allen Richtungen kaum Abweichungen hat. Das ist jedoch völlig unabhängig von der derzeitigen Expansionsgeschwindigkeit. Egal wie schnell das Universum derzeit in welchen Richtungen expandiert, werden wir in allen Richtungen trotzdem praktisch exakt dieselbe Rotverschiebung messen, da der Skalenfaktor beim Durchsichtig werden (ca 380000 Jahre Universumsalter) und unser heutiger Skalenfaktor in allen Richtungen dasselbe Verhältnis haben.
In dem Artikel bzw Studie geht es darum, daß es Hinweise darauf gibt, daß die Expansionsgeschwindigkeit des Universums zu späteren Zeitpunkten bzw heute in verschiedenen Arealen unterschiedlich ist. Das lässt sich durch direkte Messungen des CMBs nicht erkennen.
Daher hat man die Leuchtstärken, Absorbtionen usw unterschiedlicher Objekte vermessen und kam darauf, daß die Expansionsgeschwindigkeit nach der Genese des CMBs unterschiedlich zu sein scheint.
Die Geschwindigkeitsunterschiede der Expansion betragen anscheinend bis zu 30%.

Ich hab gerade auch ein nettes Video gefunden, wo es ganz nett erkälrt wird:
Youtube - Anton Petrov - New Problem With The Expansion of the Universe - It's Not Uniform

Da eine Menge unserer bisherigen Messinterpretationen auf die Annahme einer gleichmäßigen Expansion beruhen, könnte das viel bisher berechnetes ungültig machen. Viele Entfernungen und darauf basierende Berechnungen und Interpretationen wären schlicht falsch.
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Re: Zweifel an kosmischer Isotropie

Beitrag von seeker » 26. Apr 2020, 10:36

Skeltek hat geschrieben:
26. Apr 2020, 08:52
Es ist kein komischer Dipol. Du beziehst es auf die Messung im 53GHz Bereich?
Ich beziehe mich auf das Bild, das zu diesem Text hier gehört:
Die Ergebnisse des DMR im 53 GHz (6 mm Wellenlänge) Bereich:

a) Im oberen Bild sieht man die gleichmäßige Verteilung der Kosmischen Hintergrundstrahlung über den ganzen Himmel. Sie hat überall einen konstanten Wert von T=2.725 K; die Karte erscheint daher komplett rot.

b) In der Mitte ist im gleichen Himmelsbereich die konstante Strahlung von a) abgezogen worden. Es bleibt ein Resteffekt von der Bewegung der Erde im Universum ("Kosmischer Dipol"), von der Größenordnung von ca. 3 Millikelvin (mK).

c) Hier wurde auch noch der kosmische Dipol (b) abgezogen. Auf einer Skala von nur noch 20 Mikrokelvin sieht man Resteffekte der Milchstraße (Äquator) und Fluktuationen der kosmischen Hintergrundstrahlung.
https://www.mpifr-bonn.mpg.de/412991/bj ... ic_reitz_b

Nach Herausrechnen der Eigenbewegung der Erde b) bleibt nur noch c), und das erst ist interessant, dort sind wir bei Abweichungen im Bereich von Mikrokelvin, also Verhältnis Grundwert zu Abweichungen bei ca. 100.000:1, 2,725 +-0,000020 Kelvin (für den gesamten Himmel, also 360°).
Das ist das, was wir sehen. Ich will damit nur sagen, dass der beobachtbare CMB sehr, sehr homogen ist.

Und zunächst einmal muss man sich doch wundern und erklären, dass das so ist, bevor man sich um die winzigen Abweichungen kümmert.
Die werden dann am Ende für tiefe kosmologische Fragestellungen natürlich auch sehr relevant, aber man muss sehen, dass wir an dem Punkt dann auch viel tiefer in irgendwelchen Modellierungen drinstecken, viel mehr Mathematik, viel indirekter, viel schwieriger zu messen und statistisch korrekt zu verarbeiten und einzuordnen, sehr viel mehr Puzzlespiel. Allein den Bereich, der von der Milchstraße verzerrt ist... Es ist klar, dass das nicht einfach ist, den richtig herauzurechnen, und dass jedes Herausrechnen von Störquellen zusätzliche Fehler verursacht und zusätzliche Annahmen bedingt?
Skeltek hat geschrieben:
26. Apr 2020, 08:52
Ich hab gerade auch ein nettes Video gefunden, wo es ganz nett erkälrt wird:
Youtube - Anton Petrov - New Problem With The Expansion of the Universe - It's Not Uniform

Da eine Menge unserer bisherigen Messinterpretationen auf die Annahme einer gleichmäßigen Expansion beruhen, könnte das viel bisher berechnetes ungültig machen. Viele Entfernungen und darauf basierende Berechnungen und Interpretationen wären schlicht falsch.
Danke! Ich schau mal, spannend ist das.
Grüße
seeker


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Re: Zweifel an kosmischer Isotropie

Beitrag von tomS » 26. Apr 2020, 11:36

Es gibt schon recht große kältere Bereiche.
Gruß
Tom

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Re: Zweifel an kosmischer Isotropie

Beitrag von Skeltek » 26. Apr 2020, 17:40

Wobei ich mir nicht vorstellen kann, daß die Galaxie selbst größere Störquelle ist, was die Inhomogenität anbelangt. Sie fügt halt noch zusätzliche Strahlung hinzu. Der Einfluß auf die CMB-Strahlung ist denke ich nur gleichmäßig blauverschiebend.
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Re: Zweifel an kosmischer Isotropie

Beitrag von seeker » 26. Apr 2020, 18:48

Mir geht es zunächst um die Verhältnisse, Größenordnungen:

Das sichtbare Universum war in seiner Frühzeit sehr, sehr homogen und isotrop.
Wärs anders würden wir im CMB in einer Richtung z.B. 5 Kelvin messen und in einer anderen 1 Kelvin.

Die Erde (und damit auch die Sonne, Milchstraße, ...) bewegt sich relativ zum CMB relativ langsam.
Wärs anders würden wir im CMB in einer Richtung z.B. 5 Kelvin messen und in einer anderen 1 Kelvin.

Wie es jenseits des sichtbaren Universums ausschaut, ist ne andere Frage. Wahrscheinlich ist sie nicht sicher beantwortbar.
(Damit zusamenhängend auch Fragen wie z.B.: Gibt es noch größere Strukturen als das Filamentnetzwerk? Wie schauen die dann aus? Homogen-isotrop?)

WIE homogen, isotrop das beobachtbare Universum heute auf welchen Skalen ist? Das ist Gegenstand der heutigen Forschung.
Bestimmt (lokal) inhomogener als früher. Strukturbildung bis hinauf zu Filamenten, Voids, ... aber auch heute nicht extrem inhomogen: Auch ein Void ist nicht komplett leer, dort ist nur die (ohnehin sehr geringe) Materiedichte etwas verringert, vielleicht um 15%, je nach betrachteter Skala vielleicht auch mehr, aber nicht 99% oder so.

Und im Allerkeinsten ist das Universum lokal wohl heute am wenigsten homogen-isotrop, schon wegen der Materiebildung: Es ist ein enormer Unterschied, ob sich in nem Raumbereich von 1nm Durchmesser nun gerade ein Atom aufhält oder nicht. Als es noch nur Strahlung gab war das nicht so.
Grüße
seeker


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Re: Zweifel an kosmischer Isotropie

Beitrag von Skeltek » 26. Apr 2020, 19:08

Ich frage mich, inwieweit die Relativbewegungen zum Zeitpunkt 380 000 Jahre größer oder kleiner waren im Vergleich zu heute. Die Expansion schwächt vermutlich Relativbewegungen ab, allerdings wären diese zu einem kontrahierten Zeitpunkt des Universums allerdings auch deutlich gewichtiger.
Ich glaube durch den oben von mir beschriebenen Mechanismus, wird der gemessene CMB alleine schon durch den gleichen Dichteschwellwert des Durchsichtigwerdens in jeder Richtung praktisch gleich sein. Das heißt es gibt kaum eine Möglichkeit vom CMB Rückschlüsse auf eine gleichmäßige oder ungleichmäßige Expansion zu schließen.
Das einzige was eine derzeitig ungleichmäßige Expansion zur Folge hätte wäre, daß unter Umständen (möglicherweise?) unterschiedlich viele Photonen aus unterschiedlichen Richtungen gemessen werden. Man kann sich das denke ich wie eine Dichtewelle der Photonen vorstellen, die entlang des Weges von Emmisionsquelle zum Messgerät unterschiedlich viel expandierten Raum propagiert. Auf das Frequenzverhältnis zwischen Emmission und Absorption hat der hinterlegte Weg keinen Einfluss, solange das Verhältniss der Skalenfaktoren bei Emmission und Absorbtion gleich bleibt.
Mir wäre kein Verfahren bekannt, wie man aus der alleinigen Messung der Frequenzverteilung des CMBs auf eine gleichmäßige Expansion schließen könnte.

Vielleicht habe ich einen Denkfehler und es hat auch keine Wirkung auf die gemessene Leuchtstärke. Aber auf die Freuqenz hat eine ungleichmßige Expansion wohl kaum einen Einfluss.
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Re: Zweifel an kosmischer Isotropie

Beitrag von seeker » 27. Apr 2020, 13:06

Skeltek hat geschrieben:
26. Apr 2020, 19:08
Ich glaube durch den oben von mir beschriebenen Mechanismus, wird der gemessene CMB alleine schon durch den gleichen Dichteschwellwert des Durchsichtigwerdens in jeder Richtung praktisch gleich sein.
Ich denke hier folgendes:

Wir müssen hier berücksichtigen was wir heute sehen.
Wir haben hier also Frequenzverschiebungen (Rotverschiebungen) zu berücksichtigen, die aus den damaligen vielleicht 1000 Kelvin (ich schlag den genauen Wert jetzt nicht nach) die heute beobachteten 2,7 Kelvin Strahlungstemperatur gemacht haben.

(Hintergrund: https://de.wikipedia.org/wiki/Schwarzer_K%C3%B6rper)

Es bieten sich hier als Ursachen an:
1. Rotverschiebung durch kosmische Expansion
2. Gravitative Rotverschiebung

Die Sache ist nun die, dass 2. immer gleich (also konstant) sein sollte, weil ein Raumbereich ja bei einer bestimmten Dichteschwelle (und damit auch Temperaturschwelle) transparent wird (also Strahlung entlässt, die wir heute sehen können), von dieser immer gleichen Dichteschwelle aber die gravitative Rotverschiebung bestimmt ist.
Unterschiede würde ich hier nur im WANN erwarten, WANN die Entkoppelung der Strahlung erfolgte, womit wir zu 1. kommen:
Von dem Wann (des frei Werdens der Strahlung aus einer bestimmten Richtung) hängt aber ab, wie groß die kosmologische Rotverscheibung dieser Strahlung durch Expansion bis heute ist.
D.h.: Zu einem frühen Zeitpunkt etwas dichtere Bereiche entkoppelten Strahlung etwas später und sollten daher heute für uns etwas weniger rotverschoben (= höhere Strahlungstemperatur) sein als andere, zum selben Zeitpunkt etwas weniger dichte Bereiche (die daher früher entkoppelten und daher insgesamt etwas stärker expandiert wurden, bei dem, was man heute sieht).

Bezüglich der Relativgeschwindigkeiten:

Wir haben hier zwei widerstrebende Effekte:

a) Verdünnung durch Expansion
b) Verklumpung durch gravitative Anziehung der Massen

In unserem Universum ist das in etwa so ausbalanciert, dass Verklumpung bis heute noch in relevantem Maße auch noch auf Skalen von Mrd LJ geschah. In schneller expandierenden Universen wäre das nicht geschehen, da wäre es beim Gas geblieben. In langsamer expandierenden Universen hätten wir keine Sterne, sondern praktisch ausschließlich nur SLs.
Und was in unserem Universum überwiegt ist auch eine Frage des Wann.
Grüße
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Re: Zweifel an kosmischer Isotropie

Beitrag von ralfkannenberg » 27. Apr 2020, 14:32

seeker hat geschrieben:
27. Apr 2020, 13:06
Wir haben hier also Frequenzverschiebungen (Rotverschiebungen) zu berücksichtigen, die aus den damaligen vielleicht 1000 Kelvin (ich schlag den genauen Wert jetzt nicht nach) die heute beobachteten 2,7 Kelvin Strahlungstemperatur gemacht haben.
Hallo seeker,

Kompliment: Du liegst nahe dran, ich hätte intuitiv einen viel höheren Wert erwartet. Tatsächlich waren es 3000 K


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Zweifel an kosmischer Isotropie

Beitrag von Skeltek » 27. Apr 2020, 18:07

@Seeker: Ich dachte, die Rotverschiebung durch Gravitation und Expansion seien äquivalent. Es ist ein Wechsel des Photons von einem dichten in einen weniger dichten Raum. Geodäten (als Koordinatenursprung eines Referenzsystems gesehen) interessieren sich nicht dafür, aus welchem Grund der Raum weniger dicht wird. Das hat mich auch zu obiger Erklärung vorhin verleitet. Photonen andererseits messen Entfernung nur als Vielfaches ihrer eigenen Wellenlänge.

Ja, man könnte denken, daß Bereiche, die später durchsichtig wurden, weniger rotverschoben sind. Aber hat das Sinn es so zu betrachten? Die emmitierten Photonen wechseln dann trotzdem aus einem dichteren Gebiet in ein weniger dichtes?

Auch könnte man annehmen, daß ein Photon weniger rotverschoben ist, wenn es sich eine lange Zeit in einem weniger schnell expandierenden Raum aufhlt und danach auf seinem Weg in ein zuvor stark expandierendes Gebiet gewechselt ist. Aber ist das wirklich so? Die Frage ist denke ich wesentlich, ob alleine der Wechsel in ein Gebiet eines höheren Skalenfaktors die Frequenz bereits modifiziert.
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Re: Zweifel an kosmischer Isotropie

Beitrag von tomS » 27. Apr 2020, 19:41

Skeltek hat geschrieben:
27. Apr 2020, 18:07
Ich dachte, die Rotverschiebung durch Gravitation und Expansion seien äquivalent.
Im allgemeinen Fall kann man Dopplerverschiebung, Gravitationsrotverschiebung und kosmologische Rotverschiebung nicht trennen; sie resultieren aus einem einzigen Term.

Im Falle eines (näherungsweise) lokal statischem und flachen sowie global flachem, ausgezeichnetem mitbewegtem System werden die drei Effekte separabel:
1) die Dopplerverschiebung resultiert aus der lokalen Bewegung des Senders bzw. Empfängers ggü. dem global ausgezeichnetem mitbewegtem System
2) die Gravitationsrotverschiebung resultiert aus dem Potentialunterschied zwischen Senders und Empfängers, definiert bzgl. des global flachen Hintergrundes
3) die kosmologische Rotverschiebung resultiert aus der Expansion des global flachen Raumes (alternativ kann man sie auch als Relativbewegung von Senders und Empfänger auffassen, wobei das mathematisch sehr trickreich ist)

Der wesentliche Unterschied zwischen (2) und (3) ist, dass
bei (2) von A nach B bzw. von B nach A Rot- bzw. Blauverschiebung,
bei (3) dagegen sowohl von A nach B als auch von B nach A Rotverschiebung auftritt
Gruß
Tom

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Re: Zweifel an kosmischer Isotropie

Beitrag von Skeltek » 27. Apr 2020, 20:23

tomS hat geschrieben:
27. Apr 2020, 19:41
Der wesentliche Unterschied zwischen (2) und (3) ist, dass
bei (2) von A nach B bzw. von B nach A Rot- bzw. Blauverschiebung,
bei (3) dagegen sowohl von A nach B als auch von B nach A Rotverschiebung auftritt
Das ist aber ziemlich vereinfacht ausgedrückt, wie du das geschrieben hast. Du betrachtest A und B hierbei lediglich als örtliche Koordinaten. Bei (3) gibt es aber kein B nach A, sondern nur ein A nach B. Man kann mit Geodäten nur in Richtung Zukunft. Man kann von A nach B, die Rückrichtung ist aber eher ein B nach A'
Man kann den Nullpunkt des Skalenfaktors nur auf einer Hyperebene setzen, welche Zukunfts- und Vergangenheits-Lichtkegel nicht schneidet.
Der Skalenfaktor ist eng mit der Dichte eines Areals verknüpft (kausal in einer Richtung, nicht in beide).
Ich habe jedenfalls noch keine kosmische Anordnung entdeckt, in welcher ein Photon von einem expandierten Gebiet in ein kaum expandiertes Gebiet wechselt. Letzteres kommt nur durch lokale Dichteschwankungen zustande, was man dann der gravitativen Blauverschiebung zuordnet.

Inwieweit kann man 'weniger expandiert' von 'höhere Materiedichte' trennen? Es ist ja kein rein zeitliches Hinterherhinken.
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Re: Zweifel an kosmischer Isotropie

Beitrag von tomS » 27. Apr 2020, 20:42

Skeltek hat geschrieben:
27. Apr 2020, 20:23
Das ist aber ziemlich vereinfacht ausgedrückt, wie du das geschrieben hast.
Ja.

So sieht‘s vollständig aus:

https://www.physikerboard.de/topic,4079 ... ebung.html
Gruß
Tom

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Re: Zweifel an kosmischer Isotropie

Beitrag von Timm » 27. Apr 2020, 22:48

Wenn man kosmologische Distanzen betrachtet, spricht man über nichts anderes als über die kosmologische Rotverschiebung, die über die relative Zunahme des Skalenfaktors zwischen den Zeitpunkten Emission und Absorption eindeutig definiert ist. Über diese Distanzen sind Pekuliargeschwindigkeiten und lokale Potentialunterschiede bei Sender und Empfänger marginalisiert.

Man kann, wie Peacock das vorgeschlagen hat, die kosmologische Rotverschiebung als Akkumulation infinitesimaler Dopplerverschiebungen auffassen oder wie andere als eine Form gravitativer Rotverschiebung (denn ohne Gravitation gib't keine kosmologische Rotverschiebung) aber das sind letztlich Interpretationen. Und in gewisser Weise ist das dann Geschmackssache.

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Re: Zweifel an kosmischer Isotropie

Beitrag von tomS » 27. Apr 2020, 23:02

Timm hat geschrieben:
27. Apr 2020, 22:48
Wenn man kosmologische Distanzen betrachtet, spricht man über nichts anderes als über die kosmologische Rotverschiebung, die über die relative Zunahme des Skalenfaktors zwischen den Zeitpunkten Emission und Absorption eindeutig definiert ist. Über diese Distanzen sind Pekuliargeschwindigkeiten und lokale Potentialunterschiede bei Sender und Empfänger marginalisiert.
Nicht ganz. Voids und damit gravitative Rotverschiebung könnten durchaus Scheineffekte wie eine beschleunigte Expansion vorgaukeln (allerdings ist der Effekt zu gering, so dass diese Idee wohl wieder verworfen wurde).
Timm hat geschrieben:
27. Apr 2020, 22:48
Man kann, wie Peacock das vorgeschlagen hat, die kosmologische Rotverschiebung als Akkumulation infinitesimaler Dopplerverschiebungen auffassen ... aber das sind letztlich Interpretationen. Und in gewisser Weise ist das dann Geschmackssache.
Ja.

Aber als eine Form gravitativer Rotverschiebung? Wer tut denn sowas?
Gruß
Tom

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