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Frage an die Wissenschaftler
#1
Licht ist das schnellste was es im Universum gibt.
Jetzt meine Frage:

Wenn sich die Galaxien auf Grund des sich immer schneller ausdehnenden Universums - (soll ja mit Überlichtgeschwindigkeit von statten gehen) - von einander weg bewegen, warum sehen wir sie dann noch?
Ich habe überhaupt nichts gegen Gläubige, es sei denn, sie behaupten, die Würde des Menschen hinge alleine vom Glauben an einen Gott  ab.
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#2
(29-09-2016, 21:17)Geobacter schrieb: Licht ist das schnellste was es im Universum gibt.
Wenn es um Licht- und Informationsübertragung geht: Ja. Wenn keine Informationsübertragung gegeben ist, können z. B. Phasengeschwindigkeiten auch größer sein.

(29-09-2016, 21:17)Geobacter schrieb: Wenn sich die Galaxien auf Grund des sich immer schneller ausdehnenden Universums - (soll ja mit Überlichtgeschwindigkeit von statten gehen) - von einander weg bewegen, warum sehen wir sie dann noch?

Das hat damit zu tun, dass wir nicht die Gegenwart, sondern mit zunehmendem Abstand zu uns (relativ!) in die mehr oder weniger ferne Vergangenheit sehen:

Unser Universum ist von einem so genannten "Ereignishorizont" umgeben. Der Ereignishorizont ist dadurch gegeben, dass ab dieser Entfernung von uns als Beobachter die Galaxien Lichtgeschwindigkeit erreichen bzw. überschreiten. Kein Ereignis von jenseits dieses Ereignishorizontes kann Einfluss auf uns (und unser lokales Weltall und dessen Inhalte) nehmen.

Soweit mir bekannt ist, handelt es sich bei der durch Rotverschiebung nachgewiesenen Galaxienflucht nicht um eine Geschwindigkeit im Sinne eines Impulses (in Bezug auf uns als Beobachter), sondern allein um die Expansion des Raumes selbst.

In der Tat sehen wir Galaxien nicht mehr, wenn sie den Ereignishorizont überschritten haben. Allerdings ist es so, dass wir sie noch sehen, weil die "Rückmeldung" zu uns halt 10 Milliarden Jahre und mehr gebraucht hat. Deshalb findet man gelegentlich Berichte, nach denen man heute "bis nahe zum Urknall zurück" blicken kann - mit hinreichend großen Instrumenten, versteht sich.

Es gibt aber enorm große Rotverschiebungen, die den Schluss nahe legen, dass wir in einigen Fällen (sehr alte) Galaxien am Ereignishorizont beobachtet haben.
Mit freundlichen Grüßen
Ekkard
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#3
Irgendwann sehen wir ja keine mehr von diesen. In ferner Zukunft wird es wohl etwas Dunkel werden in unserem Universum. Diese Galaxien haben sich ja nicht immer mit Überlichtgeschwindigkeit bewegt, deswegen gibt es ja noch "Überreste" und man kann eine Rotverschiebung beobachten, in Zukunft halt nicht mehr.
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#4
(29-09-2016, 23:41)Holmes schrieb: In ferner Zukunft wird es wohl etwas Dunkel werden in unserem Universum.
Stimmt! So wird das bei den Kosmologen diskutiert. Allerdings ist "ferne" Zukunft durch mehrere Größenordnungen an Jahrmilliarden gekennzeichnet.
Mit freundlichen Grüßen
Ekkard
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#5
(29-09-2016, 23:29)Ekkard schrieb:
(29-09-2016, 21:17)Geobacter schrieb: Licht ist das schnellste was es im Universum gibt.
Wenn es um Licht- und Informationsübertragung geht: Ja.
Genau das meinte ich.


(29-09-2016, 23:29)Ekkard schrieb: Wenn keine Informationsübertragung gegeben ist, können z. B. Phasengeschwindigkeiten auch größer sein.

Das verstehe ich nicht. Wir schauen in die Vergangenheit, wenn wir ins Universum gucken. Die Licht-Informationen, welche wir von  sehr weit entfernten Galaxien sind immens alt. Sehr wahrscheinlich sind die Ursprünge dieser Lichtinformationen nicht mehr dort wo sie einst diese abgestrahlt haben.


(29-09-2016, 23:29)Ekkard schrieb:
(29-09-2016, 21:17)Geobacter schrieb: Wenn sich die Galaxien auf Grund des sich immer schneller ausdehnenden Universums - (soll ja mit Überlichtgeschwindigkeit von statten gehen) - von einander weg bewegen, warum sehen wir sie dann noch?

Das hat damit zu tun, dass wir nicht die Gegenwart, sondern mit zunehmendem Abstand zu uns (relativ!) in die mehr oder weniger ferne Vergangenheit sehen:
Was passiert, wenn man Licht auf eine Miliardenjahre lange Strecke schickt und die Quelle in einem Bogen oder auf einer Geraden zur Seite,  von  der Ursprungsposition weg bewegt?

Macht man den Versuch mit einem Wasserstrahl... auf einer wesentlich kürzeren Strecke, dann splittet sich der Strahl in immer mehr Tropfen und Tröpfchen auf. Warum passiert das nicht mir den Milliarden Jahre alten Lichtinformationen der WEit entfernten Galaxien
Unser Universum ist von einem so genannten "Ereignishorizont" umgeben. Der Ereignishorizont ist dadurch gegeben, dass ab dieser Entfernung von uns als Beobachter die Galaxien Lichtgeschwindigkeit erreichen bzw. überschreiten. Kein Ereignis von jenseits dieses Ereignishorizontes kann Einfluss auf uns (und unser lokales Weltall und dessen Inhalte) nehmen.


(29-09-2016, 23:29)Ekkard schrieb: Soweit  mir bekannt ist, handelt es sich bei der durch Rotverschiebung nachgewiesenen Galaxienflucht nicht um eine Geschwindigkeit im Sinne eines Impulses (in Bezug auf uns als Beobachter), sondern allein um die Expansion des Raumes selbst.
Genau das verstehe ich nicht. Wie kann dann eine Rotverschiebung festgestellt werden? Außerdem ist nach meinem Verständnis, Vergangenheit Nichts als Information. Oder andersherum, ist nach diesem meinen Verständnis, für jeden Beobachter die Zeit immer Null und also Jetzt.
Wenn also Informationen Milliarden Jahre älter sind als das Jetzt sind sie zwangsläufig ziemlich stark "rot-verschoben", Besonders wenn sie sich zunehmend zertröpfeln.


(29-09-2016, 23:29)Ekkard schrieb: In der Tat sehen wir Galaxien nicht mehr, wenn sie den Ereignishorizont überschritten haben. Allerdings ist es so, dass wir sie noch sehen, weil die "Rückmeldung" zu uns halt 10 Milliarden Jahre und mehr gebraucht hat.
 Müsste sich dann in dem Falle nicht auch beobachten lassen, dass unser Universum zum Ende hin zusehends kleiner wird? Immerhin dehnt sich der Raum ja mit überlichtgeschwindigkeit aus. Somit müsste auch ein immer schenlleres Verschwinden der Informationen am Rand dieses Ereignishorizontes beobachtbar/messbar sein?



(29-09-2016, 23:29)Ekkard schrieb: Deshalb findet man gelegentlich Berichte, nach denen man heute "bis nahe zum Urknall zurück" blicken kann - mit hinreichend großen Instrumenten, versteht sich..
Also ich kenne mich ziemlich gut Bildbearbeitungsprogremmen aus. Mit denen kann man unter anderem Informationen von Zeitebenen übereinander stapeln. Fotos sind ja Informationen von Zeitebenen. Und wenn ich jetzt so zu den Sternen am Nachthimmel schaue, hab ich immer das Gefühl ich sehe da eine Montage von endlos vielen Zeitebenen, aber nicht die Realität.


(29-09-2016, 23:29)Ekkard schrieb: Es gibt aber enorm große Rotverschiebungen, die den Schluss nahe legen, dass wir in einigen Fällen (sehr alte) Galaxien am Ereignishorizont beobachtet haben.
Konnte das auch daran liegen, dass unsere "Vergrößerungslupen" einfach nicht mehr hergeben?
Ich habe überhaupt nichts gegen Gläubige, es sei denn, sie behaupten, die Würde des Menschen hinge alleine vom Glauben an einen Gott  ab.
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#6
(01-10-2016, 19:57)Geobacter schrieb:
(29-09-2016, 23:29)Ekkard schrieb: Wenn keine Informationsübertragung gegeben ist, können z. B. Phasengeschwindigkeiten auch größer sein.

Das verstehe ich nicht. Wir schauen in die Vergangenheit, wenn wir ins Universum gucken. Die Licht-Informationen, welche wir von  sehr weit entfernten Galaxien sind immens alt. Sehr wahrscheinlich sind die Ursprünge dieser Lichtinformationen nicht mehr dort wo sie einst diese abgestrahlt haben.
Das ist korrekt. Größere Geschwindigkeiten können immer dann auftreten, wenn Distanz und Ereignis nichts miteinander zu tun haben. In der Quantenphysik kennen wir z. B. die spontane Auflösung der Verschränkung über große Abstände.

(01-10-2016, 19:57)Geobacter schrieb: Was passiert, wenn man Licht auf eine Miliardenjahre lange Strecke schickt und die Quelle in einem Bogen oder auf einer Geraden zur Seite,  von  der Ursprungsposition weg bewegt?

Macht man den Versuch mit einem Wasserstrahl... auf einer wesentlich kürzeren Strecke, dann splittet sich der Strahl in immer mehr Tropfen und Tröpfchen auf. Warum passiert das nicht mir den Milliarden Jahre alten Lichtinformationen der weit entfernten Galaxien
Licht, das sich seitlich weg bewegt, erreicht uns nicht. Seitliche Streuungen auf uns hin sind sehr sehr schwach, weil im intergalaktischen Raum nur wenig Materie vorhanden ist, deren Korngröße zur Streuung führen könnte.

Licht, das sich auf unsere Position hin bewegt, wird im Auge oder in den Messgeräten "integriert", d. h. die unregelmäßig eintreffenden Lichtquanten werden gesammelt. In der Summe interessieren dann nur noch die spektralen (rot verschobenen) Eigenschaften. Du wirst Recht haben, dass der ursprüngliche Quantenstrom "zertröpfelt" wird.

(01-10-2016, 19:57)Geobacter schrieb:
(29-09-2016, 23:29)Ekkard schrieb: Soweit  mir bekannt ist, handelt es sich bei der durch Rotverschiebung nachgewiesenen Galaxienflucht nicht um eine Geschwindigkeit im Sinne eines Impulses (in Bezug auf uns als Beobachter), sondern allein um die Expansion des Raumes selbst.
Genau das verstehe ich nicht. Wie kann dann eine Rotverschiebung festgestellt werden? Außerdem ist nach meinem Verständnis, Vergangenheit Nichts als Information. Oder andersherum, ist nach diesem meinen Verständnis, für jeden Beobachter die Zeit immer Null und also Jetzt.
Wenn also Informationen Milliarden Jahre älter sind als das Jetzt sind sie zwangsläufig ziemlich stark "rot-verschoben", Besonders wenn sie sich zunehmend zertröpfeln.
Die Rotverschiebung ist eine Tatsache. Sie kann festgestellt werden, weil wir die Spektren der Gase kennen. Wenn man also bekannte Spektralverläufe (im Idealfall scharfe Linien) weiter im langwelligen Bereich antrifft, dann muss sich die Quelle im Laufe der Zeit von uns entfernen bzw. entfernt haben.

Die Frage ist nur, auf was diese Rotverschiebung zurück zu führen ist. Dazu gibt es zwei Antworten
a) Die Quelle bewegt sich von uns fort
b) Die Distanz hat zugenommen.
Letzteres ist die heute gängige Theorie von der Expansion des Weltalls.

Die Zeit selbst ist ein schwer fassbarer Spuk. Zeitgleich ist nur das, was nach einer Lorentz-Transformation denselben Zeitpunkt ergibt. Und das ist sehr relativ! (Wird von verschieden bewegten/beschleunigten Beobachtern unterschiedlich beurteilt)

(01-10-2016, 19:57)Geobacter schrieb:
(29-09-2016, 23:29)Ekkard schrieb: In der Tat sehen wir Galaxien nicht mehr, wenn sie den Ereignishorizont überschritten haben. Allerdings ist es so, dass wir sie noch sehen, weil die "Rückmeldung" zu uns halt 10 Milliarden Jahre und mehr gebraucht hat.
Müsste sich dann in dem Falle nicht auch beobachten lassen, dass unser Universum zum Ende hin zusehends kleiner wird? Immerhin dehnt sich der Raum ja mit überlichtgeschwindigkeit aus. Somit müsste auch ein immer schenlleres Verschwinden der Informationen am Rand dieses Ereignishorizontes beobachtbar/messbar sein?
Die Idee ist richtig, aber die Formulierung trifft nicht zu. Unsere Welt wird immer größer. Aber ihr Massenhintergrund (über alles gemittelte Massendichte) nimmt ab. Damit mindert sich dessen Einfluss auf die Raumzeit selbst. Beispielsweise müsste die Gravitationskonstante abnehmen. Aber unsere Welt ist noch relativ jung. Kann also sein, dass man erst in einigen -zig-Milliarden Jahren solche Effekte messen kann.  

(01-10-2016, 19:57)Geobacter schrieb: Also ich kenne mich ziemlich gut (bei) Bildbearbeitungsprogrammen aus. Mit denen kann man unter anderem Informationen von Zeitebenen übereinander stapeln. Fotos sind ja Informationen von Zeitebenen. Und wenn ich jetzt so zu den Sternen am Nachthimmel schaue, hab ich immer das Gefühl ich sehe da eine Montage von endlos vielen Zeitebenen, aber nicht die Realität.
So ist's!

(01-10-2016, 19:57)Geobacter schrieb:
(29-09-2016, 23:29)Ekkard schrieb: Es gibt aber enorm große Rotverschiebungen, die den Schluss nahe legen, dass wir in einigen Fällen (sehr alte) Galaxien am Ereignishorizont beobachtet haben.
Konnte das auch daran liegen, dass unsere "Vergrößerungslupen" einfach nicht mehr hergeben?
Na klar, auch das. Aber wenn eine Galaxie den Ereignishorizont erreicht, dann kann man gar nichts mehr messen, so gut auch die "Lupen" sein mögen. Die Galaxie verlässt unsere Welt - und wir die ihre.
Mit freundlichen Grüßen
Ekkard
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#7
Vielleicht dehnt sich das nicht aus wie bei einem Kaugummi, wenn man es nach Außen zieht, sondern es entsteht immer mehr Raum nach Außen hin.
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#8
Hallo Artist,
deine Anmerkung habe ich nun nicht so richtig verstanden. Die Diskussion unter Kosmologen geht dahin, dass sich der Raum ausdehnt, wie ein Rosinenkuchen. Die Galaxienhaufen sind die Rosinen, die sich allesamt voneinander entfernen. Also ja, es entsteht mehr Raum zwischen den Galaxienhaufen. Ursache dafür sei die dunkle Energie. Was diese genau ist, ist sehr umstritten. In den Formeln der Allgemeinen Relativitätstheorie handelt es sich um eine Zahl, die beschreibt, ob sich der Raum dehnt oder ob er schrumpft - und wie schnell das vor sich geht.

Zum Thema "außen": Unser Kosmos hat kein "Außen/Innen" im Sinne eines Behälters. Nur durch das Weltalter seit Urknall und den Prozess der beschleunigten Expansion ergibt sich der weiter vorne beschriebene Ereignishorizont. Dieser stellt insofern ein Grenze dar, als Ereignisse von jenseits keinen wie immer gearteten Einfluss auf uns haben (und umgekehrt). Der Raum sieht an allen denkbaren Stellen so aus, wie wir ihn kennen. Von keiner Stelle aus kann man zum Ereignishorizont reisen, weil man dazu selbst per Lichtstrahl mehr Zeit brauchte, als die Welt alt ist.
(Das ist schon ein "komische Welt", die begrenzt ist, aber keine wirkliche Grenze hat.)
Mit freundlichen Grüßen
Ekkard
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#9
(02-10-2016, 18:57)Ekkard schrieb: Das ist schon ein "komische Welt", die begrenzt ist, aber keine wirkliche Grenze hat.

Zunächst den Gruß des Neueinsteigers an die Gemeinde, zusammen mit der Bitte um Akzeptanz der hier verwendeten alten Rechtsschreibung, die für einen Goethe und Hölderlin tauglich war, mithin auch für mich.

Meine Anmerkung zum obigen Beitrag: ich vermute, die vielen vorstellungsmäßigen und interpretatorischen Probleme der Kosmologie wurzeln in der Unzulänglichkeit der zugrundeliegenden Allgemeinen Relativitätstheorie, die gegenwärtig mit der experimentell gut abgesicherten Physik des Mikrokosmos  vollkommen inkompatibel und daher - mit hoher Wahrscheinlichkeit - fehlerhaft ist.
Gegenwärtig muss man sich für das Verständnis der sogenannten exakten Naturwissenschaft leider stärker verkrümmen als bei der Kombination des Mißverhältnisses zwischen vergleichsweise winzigem Vergehen und grausigster, unendlich andauernder Höllenpein einerseits mit der Konzeption eines gütigen, allmächtigen Gottes andererseits.

Zweifellos ist die Welt komplex, das von der Physik analysierte "Diesseits" sogar wesentlich komplexer als das von den Theologen konzipierte "Jenseits".... Also  tatsächlich eine "komische Welt", wie Ekkehard anmerkte...
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#10
Herzlich willkommen bei unseren manchmal heftigen Diskussionen! Viel Freude an unterschiedlichen Ansichten!

(03-10-2016, 12:36)Gert schrieb: ... ich vermute, die vielen vorstellungsmäßigen und interpretatorischen Probleme der Kosmologie wurzeln in der Unzulänglichkeit der zugrundeliegenden Allgemeinen Relativitätstheorie, ...
Eher nicht: Wenn, dann ist die Allgemeine Relativitätstheorie (ART) die Vereinfachung einer noch allgemeineren Theorie. Das zugrunde liegende Prinzip, dass alle Bestandteile dieser Welt aufeinander einwirken und schließlich einander zur Ursache werden, wird bestenfalls noch komplexer aber nicht besser verdaubar für die Anschauungen aus "Mittelerde" (also unserer Lebenswelt). Es sei denn, die Modellvorstellungen der ART sind grundsätzlich falsch. Wenn das der Fall sein sollte, bleibt aber die Präzision ihrer Voraussagen ein perfider Zufall, der uns Physiker narrt.

Die mikroskopischen Theorien (Quantenphysik) tragen nichts zur Veranschaulichung der ART bei. Im Gegenteil: Quantenfelder sind für große Massen (Kometen, Monde, Planeten, Sonnen, Galaxien, Cluster) eine unangemessene Modellvorstellung. Erst in der Nähe von Singularitäten (Schwarze Löcher, Urknall) könnten mikroskopische Effekte eine Rolle spielen.

(03-10-2016, 12:36)Gert schrieb: Gegenwärtig muss man sich für das Verständnis der sogenannten exakten Naturwissenschaft leider stärker verkrümmen als bei der Kombination des Mißverhältnisses zwischen vergleichsweise winzigem Vergehen und grausigster, unendlich andauernder Höllenpein einerseits mit der Konzeption eines gütigen, allmächtigen Gottes andererseits.
Natürlich! Denn die mythologischen Vorstellungen (Glaubensaussagen, Bekenntnisse) entspringen "Mittelerde" bzw. unserem psychologischen Erbe oder Erfahrungsschatz, was bei ART und Quantenphysik nicht der Fall ist.

(03-10-2016, 12:36)Gert schrieb: Zweifellos ist die Welt komplex, das von der Physik analysierte "Diesseits" sogar wesentlich komplexer als das von den Theologen konzipierte "Jenseits"...
... mit dem feinen Unterschied, dass sich die Physik auf konkrete Messreihen abstützt und die Mythologien auf reinen Spekulationen beruhen.
Mit freundlichen Grüßen
Ekkard
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#11
(01-10-2016, 21:06)Ekkard schrieb: Größere Geschwindigkeiten können immer dann auftreten, wenn Distanz und Ereignis nichts miteinander zu tun haben. In der Quantenphysik kennen wir z. B. die spontane Auflösung der Verschränkung über große Abstände.
Das klingt irgendwie logisch. Nur geht es dabei aber immer um eine künstliche Verschränkung,
Aus den Verschieden Sience-Blogs habe ich nach meinen eigenen Recherchen erfahren, dass es möglich ist Licht mittels spezieller Filter zu verlangsamen und die Phase des Lichtes sogar zum stehen zu bringen.
Das zum einen. Außerdem soll auch die "Gravitation" Licht nicht unwesentlich bremsen können.
Zudem ist mir als Bub schon aufgefallen, dass "Wind" einen ziemlichen Einfluss auf den Dopplereffekt des Schalles hat. Immer dann, wenn es zu einem sogenannten Wetterumsturz kam, konnte man eine merkwürdige Frequenzzerrung im Glockengeläute wahrnehmen. Darauf achte ich übrigens auch heute noch, wenn ich keine Lust oder Zeit habe, die Wetterprognosen zu verfolgen.

(01-10-2016, 19:57)Geobacter schrieb: Was passiert, wenn man Licht auf eine Miliardenjahre lange Strecke schickt und die Quelle in einem Bogen oder auf einer Geraden zur Seite,  von  der Ursprungsposition weg bewegt?

Macht man den Versuch mit einem Wasserstrahl... auf einer wesentlich kürzeren Strecke, dann splittet sich der Strahl in immer mehr Tropfen und Tröpfchen auf. Warum passiert das nicht mit den Milliarden Jahre alten Lichtinformationen der weit entfernten Galaxien

(01-10-2016, 21:06)Ekkard schrieb: Licht, das sich seitlich weg bewegt, erreicht uns nicht. Seitliche Streuungen auf uns hin sind sehr sehr schwach, weil im intergalaktischen Raum nur wenig Materie vorhanden ist, deren Korngröße zur Streuung führen könnte.
Bei sehr weit von uns entfernten "Lichtquellen" im All, findet sich aber doch immer eine Menge Materie dazwischen. Mir ist da als Bub beim Zugfahren noch was aufgefallen, nämlich, dass der Mond sich immer mit dem Zug mit bewegt hat, Zwar nicht gleich schnell, aber doch recht flott und schneller als die Sterne dahinter. Auf meine Frage dazu, an die anwesenden Erwachsen im Abteil, wurde ich damals aber leider nur ausgelacht,
Das war wahrscheinlich der Grund, warum ich nicht Physiker geworden bin.

(01-10-2016, 21:06)Ekkard schrieb: Licht, das sich auf unsere Position hin bewegt, wird im Auge oder in den Messgeräten "integriert", d. h. die unregelmäßig eintreffenden Lichtquanten werden gesammelt. In der Summe interessieren dann nur noch die spektralen (rot verschobenen) Eigenschaften. Du wirst Recht haben, dass der ursprüngliche Quantenstrom "zertröpfelt" wird.
Das Beispiel mit dem Zug ließe möglicherweise auch noch eine andere Erklärung zu. Ich bin mir aber nicht ganz sicher.


(01-10-2016, 21:06)Ekkard schrieb: Die Rotverschiebung ist eine Tatsache. Sie kann festgestellt werden, weil wir die Spektren der Gase kennen.
Das ist mir schon klar, aber, wenn Licht durch Gravitation gebremst werden kann, oder durch inzwischen nachgewiesenen Gravitationswellen (Wind) auch in der Phasenlage verzerrt, würde das auf sehr großen Distanzen durchaus mal zu gravierende Messfehlern führen können. Ich verstehe nämlich nicht, warum sich in Bezug zu uns auf der Erde, die gemessenen Rotverschiebung überall gleich verteilt. So als wären wir im Mittelpunkt des Universums. Ich bastle für mein Leben gerne Metallsuchgeräte  Icon_razz  und bei den einfachsten, bei denen das frei schwingende elektromagnetische Feld in der Suchspule, mit einem Signal überlagert wird, welches entweder 100 Hz darüber oder darunter schwingt, kann man anhand der "Rotverschiebung" zwischen ferromagnetischen und nicht-feromagnetischen Metallen unterscheiden. Je tiefer das Metall aber im Boden steckt, um so unwahrscheinlicher wird  eine Unterscheidung. Zwar ist die "Rotverschiebung" immer noch da, aber die Phasenlage des Wirbelstromes, welche dem Magnetfeld der Sonde entgegenwirkt, ist unzureichend ausgeprägt, als dass noch zwischen einem ganz kleinen an der Oberfläche liegenden rostigen Nagel und einem Beutel voller Goldmünzen in größerer Tiefe unterscheiden könnte. (Hab ich übrigens auch schon gefunden und natürlich mit einem viel aufwändigerem Matallsuchsystem  Icon_cheesygrin)

Was ich mit alle den fragen will: Können wir uns darauf verlassen, dass die Messungen der Astrophysik auf großen Distanzen genauso zuverlässig sind, wie auf kurzen?

(01-10-2016, 21:06)Ekkard schrieb: Wenn man also bekannte Spektralverläufe (im Idealfall scharfe Linien) weiter im langwelligen Bereich antrifft, dann muss sich die Quelle im Laufe der Zeit von uns entfernen bzw. entfernt haben.
Das ist logisch.

(01-10-2016, 21:06)Ekkard schrieb: Die Frage ist nur, auf was diese Rotverschiebung zurück zu führen ist. Dazu gibt es zwei Antworten
a) Die Quelle bewegt sich von uns fort
b) Die Distanz hat zugenommen.
Letzteres ist die heute gängige Theorie von der Expansion des Weltalls.

Du weist jetzt ja warum ich skeptisch bin: Wenn Gravitation Licht bremsen und ablenken kann..


(01-10-2016, 21:06)Ekkard schrieb: Die Zeit selbst ist ein schwer fassbarer Spuk. Zeitgleich ist nur das, was nach einer Lorentz-Transformation denselben Zeitpunkt ergibt. Und das ist sehr relativ!
So meinte eich das. Eine Frau die irgendwo am Äquator, auf einem weißen Inselstrand, sich in der Sonne räkelt, dreht sich schneller um den Erdmittelpunkt, als ein Eskimo, der am Polarkreis vor einem Eisloch auf eine Robbe lauert.

(29-09-2016, 23:29)Ekkard schrieb: In der Tat sehen wir Galaxien nicht mehr, wenn sie den Ereignishorizont überschritten haben. Allerdings ist es so, dass wir sie noch sehen, weil die "Rückmeldung" zu uns halt 10 Milliarden Jahre und mehr gebraucht hat.

Das ist mir schon begreiflich. Trotzdem müssten wir hie und da auch das plötzliche Verschwinden einer weit entfernten Galaxie beobachten können, (deren Licht uns ja schon erreicht hat), wenn sich der Raum zwischen uns und ihr mit Überlichtgeschwindigkeit ausdehnt. Denn das Licht, dass max. 300000 Km/s zurücklegt, würde uns dann nie mehr erreichen. Das würde bei Objekten / Glaxien die uns viel näher liegen genauso passieren, Blöderweise sehen wir aber noch immer Licht von Galaxien, die fast um das Fünfache von uns entfernt geleuchtet haben.

Mir reimt sich die Ausdehnung des Universums mit Überlichtgeschwindigkeit immer noch nicht. Weil uns in dem Fall, kein Licht jemals erreichen würde. Aber vielleicht habe ich mich ja nur in etwas verknotet?

(Quoting-Tags repariert)
Ich habe überhaupt nichts gegen Gläubige, es sei denn, sie behaupten, die Würde des Menschen hinge alleine vom Glauben an einen Gott  ab.
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#12
Künstliche Verschränkung: Die Verschränkung ist nicht "künstlich", sondern ein allenthalben entstehender, aber rasch wieder zerfallender Quantenzustand.

Licht verlangsamen: Ja, natürlich geht das. Es handelt sich um einen Resonanzeffekt in der Form einer stehenden Welle. Dabei bewegen sich mehrere Lichtwellen in entgegen gesetzter Richtung. Sie überlagern sich gerade so, dass die Quanten (scheinbar) an der gleichen Stelle stehen (oder sich langsam in eine Richtung bewegen; Letzteres kann man durch kleine Phasenverschiebungen erreichen.

Das widerspricht aber nicht der Erkenntnis, dass keine informationstragende Welle schneller sein kann als die Vakuum-Lichtgeschwindigkeit c.

(03-10-2016, 20:06)Geobacter schrieb: Außerdem soll auch die "Gravitation" Licht nicht unwesentlich bremsen können.
Nein, das ist nicht korrekt. Die Lichtwelle bewegt sich immer mit c, da sie keine Ruhemasse besitzt. Nur ist es so, dass z. B. die Gravitation eines Neutronensterns die Wellenlängen länger macht, beim Schwarzen Loch mit der quasi-Wellenlänge "unendlich". Richtig ist: Gravitationsfelder lenken Licht ab. Dadurch erzeugen manche Galaxien "Gravitationslinsen", welche für uns dahinter liegende Galaxien sichtbar machen (wenn auch verzerrt bis hin zum Einsteinring).

Dopplereffekt: Deine Beobachtungen sind zutreffend. Allerdings gibt es in der unteren Atmosphäre Reflexionen, wenn Inversion eintritt, oder unregelmäßige Beugungen des Schalls an so genannten "Clustern" (das sind Bereiche, die durch Luft-Wirbel und Temperaturunterschiede verursacht werden, und sich als Ganze bewegen.) Wenn sich solche Cluster durch den Schallweg bewegen, ergeben sich Schwankungen in jeder akustischen Beziehung (auch durch Doppler-Effekt).

Scheinbare Bewegung des Mondes:
(03-10-2016, 20:06)Geobacter schrieb: Mir ist da als Bub beim Zugfahren noch was aufgefallen, nämlich, dass der Mond sich immer mit dem Zug mit bewegt hat, Zwar nicht gleich schnell, aber doch recht flott und schneller als die Sterne dahinter. Auf meine Frage dazu, an die anwesenden Erwachsen im Abteil, wurde ich damals aber leider nur ausgelacht,
Das war wahrscheinlich der Grund, warum ich nicht Physiker geworden bin.
Die Beobachtung ist korrekt. Man kann sich das so erklären, dass sich ein Zug um einen "unendlich weit entfernten Punkt" herum bewegt, der praktisch still steht. Was sich näher am Zug(fenster) befindet, rauscht zunehmend mit der tatsächlichen Fahrt an einem vorbei. Der Mond ist fast schon unendlich weit weg, steht also fast so fest, wie die Sterne. Im Gegensatz dazu, "flitzen" die Bäume und Telegrafenmasten nur so vorbei!


Lichtstreuung im intergalaktischen Medium:

(03-10-2016, 20:06)Geobacter schrieb: Bei sehr weit von uns entfernten "Lichtquellen" im All, findet sich aber doch immer eine Menge Materie dazwischen.
...
wenn Licht durch Gravitation gebremst werden kann, oder durch inzwischen nachgewiesenen Gravitationswellen (Wind) auch in der Phasenlage verzerrt, würde das auf sehr großen Distanzen durchaus mal zu gravierende Messfehlern führen können.
"Gravierend"? - Sicher nicht! Kleine Messunsicherheiten sind jedoch stets vorhanden und wird durch entsprechend lange Beobachtungszeiten ausgebügelt. Was der Community mitgeteilt wird, sind immer "gebügelte" Messwerte aus u. U. Millionen Einzelmessungen (manchmal nur wenigen Quanten pro Minute). Noch abenteuerlicher wird es bei dem Nachweis von Neutrinos. Die Ereignisse sind so selten, dass man monatelang, wenn nicht jahrelang "bügeln" (integrieren) muss.

Rotverschiebung:
(03-10-2016, 20:06)Geobacter schrieb: Ich verstehe nämlich nicht, warum sich in Bezug zu uns auf der Erde, die gemessenen Rotverschiebung überall gleich verteilt. So als wären wir im Mittelpunkt des Universums.
Die Rotverschiebung der Spektren (sehr) ferner Galaxien hängt allein von der Entfernung ab, eben weil es sich um eine Expansion des Raumes handelt, ganz gleich, wo man sich im Weltall befindet. Beim Vergleich mit dem Rosinenteig ist das auch so: Beim Aufgehen entfernen sich alle Rosinen voneinander unabhängig von der Lage. Das Modell hinkt nur in dem Sinne, dass der Kuchen eine Oberfläche hat, die es im Weltall nicht gibt.

(03-10-2016, 20:06)Geobacter schrieb: Was ich mit alle den fragen will: Können wir uns darauf verlassen, dass die Messungen der Astrophysik auf großen Distanzen genauso zuverlässig sind, wie auf kurzen?
Nun ja, das wird tatsächlich unter Kosmologen diskutiert. Wir kennen eine Reihe von systematischen Fehlern, die durch interstellaren (hauptsächlich Magnet-) Felder, Staub, Gase und Ionen verursacht werden. Vielleicht gibt es aber Fehler bzw. Effekte, die wir (noch) nicht kennen, nicht einmal vermuten. So könnten z. B. die dunkle Energie oder die dunkle Materie andere Erklärungen haben. Vorläufig wissen wir nicht mehr!

(03-10-2016, 20:06)Geobacter schrieb:
(29-09-2016, 23:29)Ekkard schrieb: In der Tat sehen wir Galaxien nicht mehr, wenn sie den Ereignishorizont überschritten haben. Allerdings ist es so, dass wir sie noch sehen, weil die "Rückmeldung" zu uns halt 10 Milliarden Jahre und mehr gebraucht hat.

Das ist mir schon begreiflich. Trotzdem müssten wir hie und da auch das plötzliche Verschwinden einer weit entfernten Galaxie beobachten können, (deren Licht uns ja schon erreicht hat), wenn sich der Raum zwischen uns und ihr mit Überlichtgeschwindigkeit ausdehnt. ...

Ich glaube, das muss ich korrigieren. Die Distanzvergrößerung bis hin zur (scheinbaren) Überschreitung der Lichtgeschwindigkeit ist entfernungsabhängig. In unserer galaktischen Nähe ist die Rotverschiebung unmessbar klein. Erst im Milliarden-Lichtjahre-Bereich wird sie deutlich.

Was man aber sagen muss: Objekte mit sehr großer Rotverschiebung sind extrem selten und lassen sich nicht kontinuierlich beobachten. Aber es ist richtig, dass Rotverschiebungen oberhalb einer gewissen Grenze nicht beobachtet werden (nämlich jener, die der Lichtgeschwindigkeit nahezu entspricht). Also "verschwinden" da wirklich sehr weit entfernte Objekte.

(03-10-2016, 20:06)Geobacter schrieb: Das (Verschwinden) würde bei Objekten / Glaxien die uns viel näher liegen genauso passieren.

Nein, natürlich nicht! Denn "in der Nähe" ist auch die der Expansion entsprechende Fluchtgeschwindigkeit noch nicht groß. Selbst Fluchtgeschwindigkeiten von einigen 100 km/s sind in dem Sinne nicht wesendlich, gemessen an 300000 km/s.

(03-10-2016, 20:06)Geobacter schrieb: Mir reimt sich die Ausdehnung des Universums mit Überlichtgeschwindigkeit immer noch nicht. Weil uns in dem Fall, kein Licht jemals erreichen würde. Aber vielleicht habe ich mich ja nur in etwas verknotet?

Letzteres! Die der Expansion des Raumes entsprechende Fluchtgeschwindigkeit ist abhängig von der Entfernung! Nur in jener abyssalen Unendlichkeit erreicht sie Lichtgeschwindigkeit. Soweit ich weiß, spielt sie in unserem Galaxiencluster (und das ist schon 'ne Menge Raum) nicht mal eine wesentliche Rolle.
Mit freundlichen Grüßen
Ekkard
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#13
(03-10-2016, 23:28)Ekkard schrieb:
(03-10-2016, 20:06)Geobacter schrieb: Was ich mit alle den fragen will: Können wir uns darauf verlassen, dass die Messungen der Astrophysik auf großen Distanzen genauso zuverlässig sind, wie auf kurzen?
Nun ja, das wird tatsächlich unter Kosmologen diskutiert. Wir kennen eine Reihe von systematischen Fehlern, die durch interstellaren (hauptsächlich Magnet-) Felder, Staub, Gase und Ionen verursacht werden. Vielleicht gibt es aber Fehler bzw. Effekte, die wir (noch) nicht kennen, nicht einmal vermuten. So könnten z. B. die dunkle Energie oder die dunkle Materie andere Erklärungen haben. Vorläufig wissen wir nicht mehr!

Danke, hoffe dass ich jetzt doch ein bisschen schlauer geworden bin..

Aber ein Frage hätte ich noch, welche die Abkühlung des Universums in der kurzen Anfangsphase betrifft:

Wohin hat sich eigentlich die ganze Wärme des damals noch sehr kleinen Universums verflüchtigt, die ja nicht unerheblich gewesen sein soll? Da ist von 10³² C° die Rede. Auch der Energieverlust der Photonen, welche sich aus der gegenseitigen Auslöschung von Elektronen und Positronen gebildet haben (sollen) - machen mir noch ein wenig Kopfzerbrechen. Photonen können Energie verlieren? Wohin geht diese Energie.
Ich habe überhaupt nichts gegen Gläubige, es sei denn, sie behaupten, die Würde des Menschen hinge alleine vom Glauben an einen Gott  ab.
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#14
(04-10-2016, 16:03)Geobacter schrieb: Aber ein Frage hätte ich noch, welche die Abkühlung des Universums in der kurzen Anfangsphase betrifft:

Wohin hat sich eigentlich die ganze Wärme des damals noch sehr kleinen Universums verflüchtigt, die ja nicht unerheblich gewesen sein soll? Da ist von 10³² C° die Rede. Auch der Energieverlust der Photonen, welche sich aus der gegenseitigen Auslöschung von Elektronen und Positronen gebildet haben (sollen) - machen mir noch ein wenig Kopfzerbrechen. Photonen können Energie verlieren? Wohin geht diese Energie.
Schlichte Thermodynamik: Unser, für unsere Anschauungen riesiges, Weltall war konzentriert auf ein vergleichsweise kleines Volumen. Die genannte Temperatur ist eigentlich die (umgerechnete) Energiedichte eines (vermutlich Gluonen-) Plasmas - also quasi-Teilchen, die eigentlich quantisierte Felder sind.
Wenn sich nun der anfangs sehr kleine Kosmos ausdehnt, nimmt die Energiedichte zwangsläufig ab, wenn nichts mehr an Energie nachgeliefert wird - und das wurde nicht, soweit wir wissen. Heute hat diese Energiedichte den umgerechneten Wert jener Hintergrundstrahlung von 2,7°K, die im analogen Fernseher das Bildschirmrauschen verursacht, wenn kein Sender hereinkommt.

Der Energieverlust von beispielsweise hochenergetischen Gammastrahlen ergibt sich durch inelastische Stöße mit Materie. Auch heute ist es so, dass Gammastrahlen im Laufe der Zeit durch das interstellare Gas ihre Quantenenergie einbüßen, bis sie Hintergrundstrahlung (Wärme) geworden sind. (In Luft und sonstigen Materialien ist der Verlust evident - im Reaktor: Wärme.)

Aber Achtung: Photonen verlieren durch inelastische Stöße nur ihre Quantenenergie, werden aber nicht langsamer! Bei elastischen Stößen ändert sich nur ihre Bahn.
Mit freundlichen Grüßen
Ekkard
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#15
(04-10-2016, 21:43)Ekkard schrieb: Unser, für unsere Anschauungen riesiges, Weltall war konzentriert auf ein vergleichsweise kleines Volumen.

Unser, für unsere Anschauungen riesiges, Weltall war - angeblich - konzentriert auf ein vergleichsweise kleines Volumen.
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