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Universum - Urknall - Luftballontheorie

Thema erstellt von ThomasSt 
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Beiträge: 1.375, Mitglied seit 10 Jahren
Wolf359 schrieb in Beitrag Nr. 2053-19:
Andere Frage.

Wenn wir uns einen Stern anschauen, der 1 LJ entfernt ist, dann sehen wir sein Bild (Licht) das vor einem Jahr ausgesandt wurde.




Die Kreisausschnitte stellen unseren Raum zu verschiedenen Zeiten dar, der Abstand sei 1 Jahr. Die Entfernung Auge Stern sei 1 Lichtjahr.
Frage: Welchen Weg nimmt das Licht?

Hallo Berthold,

das Licht benötigt für die Entfernung Auge <--- Stern etwas länger als ein Jahr, weil sich währende des einen Jahres der Abstand Auge <---> Stern etwas vergrößert hat. Warum? Weil sich der Raum dazwischen infolge der Universum-Expansion etwas gedehnt hat. Idealerweise setze ich mal die Bedingung, dass sich Auge und Stern weitab jeder Galaxie befinden, so dass die Entfernungs-Vergrößerung nicht durch gravitative Wirkungen kompensiert wird.

M.f.G Eugen Bauhof
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Der Kluge lernt aus allem und von jedem,
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Sokrates.
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Wolf359 schrieb in Beitrag Nr. 2053-17:
Nach dem Spruch: 'Bewegte Uhren gehen langsamer' sehen wir auf den entfernten Galaxien die Zeit langsamer vergehen.

Hallo Berthold,

ja, wir sehen die Uhren auf entfernten Galaxien langsamer gehen. Aber nicht deswegen, weil sich die Galaxien mit einer bestimmten Geschwindigkeit von uns fortbewegen.

Wenn ein Radiosender auf einer entfernten Galaxie Uhrzeit-Telegramme mit einer Frequenz von 1/Jahr zu uns sendet, dann wird der zeitliche Abstand zwischen diesen Signalen die bei uns ankommen immer größer, weil durch die Universum-Expansion der Raum gedehnt wird.

Das heißt, ist liegt keine Zeitdilatation im Sinne der SRT vor, weil die Galaxien stillstehen. Nur der Raum dazwischen dehnt sich aus und damit auch die Radiowellen. Die Zeit in der entfernten Galaxie vergeht nicht langsamer.

M.f.G. Eugen Bauhof
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Bauhof am 05.07.2013 um 18:06 Uhr.
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Beiträge: 3.044, Mitglied seit 13 Jahren
Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 2053-22:
Das heißt, ist liegt keine Zeitdilatation im Sinne der SRT vor, weil die Galaxien stillstehen


Hallo Eugen,

naja, stillstehen tun die auch nicht gerade, eine Eigenbewegung zu ihren Nachbarn haben die Galaxien schon (siehe z.B. Milchstraße - Andromedagalaxie). Aber auf großen räumlichen Skalen können diese Eigenbewegungen dann gegenüber der postulierten Universums-Expansion vernachlässigt werden.

Grüße
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Ein Universum, welches zufällig entsteht und zufällig ein Phänomen namens Humor hervorbringt, entbehrt nicht einer gewissen Komik.
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Hallo Wolf359,

Wolf359 schrieb in Beitrag Nr. 2053-19:
Frage: Welchen Weg nimmt das Licht?

Die gekrümmte Lichtlinie zum Auge in deiner Zeichnung ist ja echt interessant!

Aber Achtung, noch größeres Glatteis: Das Ballonmodell dient uns zur besseren Vorstellung darüber, wie sich Objelte in der Zeit bewegen. Es ist aber kein universell gültiges Diagramm über Weltlinien in der Raumzeit. Und schon gar nicht über "im Raum zurückgelegte Wege".

Den "Weg" nimmt das Licht ja "in der Zeit". Dein Diagramm ist aber so, dass die Zeit auf der Senkrechte, der Raum auf den Kreisumfängen dargestellt ist. Während Objekte sich in der Zeit von Großkreis zu Großkreis bewegen, bewegt sich Licht ausschließlich im Raum, also geradlinig auf den Großkreisen.

So, wie wir im Raum ruhen und die Zeit gewissermaßen an uns vorbeistreifet, ruht Licht in der Zeit und der Raum streift vorbei. So, wie wir einen bestimmten Zeitpunkt durchschreiten, durchschreitet Licht einen bestimmten Raumpunkt. Insoweit könntest du senkrecht auf jedem der Großkreise Markierungen im Abstand von 1 Lj anbringen. Diese würden dann den zeitlichen Abständen der Großkreise für das Licht und dessen Durchlaufen des Raums entsprechen.

In jedem Fall durchläuft das Licht den Raum geradlinig. Und so, wie sich an jedem Zeitpunkt der radialen Achse des Ballons ein anderes "Objektereignis" befindet, befindet sich an jedem Punkt des Raumes eines der Großkreise ein anderes "Lichtstrahlereignis".
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Beiträge: 1.375, Mitglied seit 10 Jahren
Claus schrieb in Beitrag Nr. 2053-24:
So, wie wir im Raum ruhen und die Zeit gewissermaßen an uns vorbeistreifet, ruht Licht in der Zeit und der Raum streift vorbei.

Hallo Claus,

es tut mit leid, aber mit der Formulierung "ruht Licht in der Zeit und der Raum streift vorbei" kann ich mir leider nichts vorstellen.

M.f.G. Eugen Bauhof

P.S.
Wo ist eigentlich deine Homepage?
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Bauhof am 06.07.2013 um 14:18 Uhr.
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Beiträge: 1.917, Mitglied seit 12 Jahren
Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 2053-25:
es tut mit leid, aber mit der Formulierung "ruht Licht in der Zeit und der Raum streift vorbei" kann ich mir leider nichts vorstellen

Auch ich habe mit dieser Vorstellung Schwierigkeiten.

Ich habe sie aus Analogieüberlegungen abgeleitet:
Nach dem Epsteinschen Modell betrachten wir einen Körper, der sich mit v(4) = c in eine vierte Raumrichtung bewegt, als äquivalent mit einem Körper, der von sich selbst sagt, es vergehe für ihn Zeit. Nun gibt es für v(4) keine Vorzugsrichtung. Bewegen sich zwei Körper in unterschiedliche Richtungen, so ändert sich aus der Sicht jedes der Körper bzgl. des eigenen Zeitvergehens nichts. Allerdings behauptet jeder der Körper vom anderen, dessen Zeit verginge langsamer, weil jeweils der andere sich ja im Raum bewege. Für den Grenzfall v = c behauptet jeder der Körper vom anderen, dessen Zeitvergehen käme zum Stillstand. Dieser Grenzfall ist z.B. für ein Photon (Licht) erreicht. Für Licht vergeht aus unserer Sicht keine Zeit, weil es sich mit v = c im Raum bewegt. Aus der Grenzfallbetrachtung zweier sich relativ zueinander bewegender Körper gilt diese Sicht stets wechselseitig. Daher meine These: Aus der Sicht eines Photons scheint die Zeit eines Teilchens zum Stillstand zu kommen und das Teilchen scheint sich mit Lichtgeschwindigkeit zu bewegen.

Da nun aber beide Vektoren v(4) senkrecht aufeinander stehen, wird aus beiden wechselseitigen Sichten jeweils Zeit zu Raum. Daraus leite ich die o.a. Analogie ab: Licht ruht in der Zeit und für Licht vergeht Raum.
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Beiträge: 1.566, Mitglied seit 6 Jahren
 
Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 2053-20:
 
diese Skizze habe ich schon vor etwa 10 Jahren gemacht. Ich nannte diese Geschwindigkeit der Galaxien in eine 4. Richtung imaginäre Geschwindigkeit V4=i•c. Damit lässt sich ein vierdimensionales raumzeitliches Koordinatensystem { x, y, z, i•c•t } aufspannen.


Hallo Eugen,

mir scheint in diesem Modell — der Konstanz von V4 wegen — nicht erklärbar zu sein, dass sich unser Universum schon mal mit weit größerer Geschwindigkeit ausgedehnt hat, als das derzeit der Fall ist.

Würdest Du mir da zustimmen?

Gruß, grtgrt
 
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Beiträge: 1.311, Mitglied seit 10 Jahren
Claus schrieb in Beitrag Nr. 2053-26:
Licht ruht in der Zeit und für Licht vergeht Raum.

Hallo Claus,
sollte man nicht besser so formulieren: Licht bewegt sich raumzeitlich nur im Raum.
Auf der Grundlage unserer Maßeinheiten, die zu einer "Höchstgeschwindigkeit" (ca.300 000 km/sec) des Lichts führen, also auch das Vergehen einer Zeit von 1 Sekunde beinhalten, ist Deine Aussage nicht verständlich. Nur ein vierdimensionales (raumzeitliches) Modell macht Deine Aussage verständlich, führt allerdings zu Verständnisschwierigkeiten, weil Du in der Aussage auf den Gegensatz von Raum und Zeit abstellst und damit den raumzeitlichen Zusammenhang auflöst.

MfG
Harti
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Wichtig ist, dass man nicht aufhört zu fragen. A.E.
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Beiträge: 1.917, Mitglied seit 12 Jahren
Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 2053-25:
Wo ist eigentlich deine Homepage?

weg.
Ich hatte meine Gedanken auf eine unentgeltliche Homepage eingestellt. Sie waren z.T. aber noch unausgereift; so hatte ich gehofft, ich könnte das Skript nach Eingang von Kritik etwaiger Leser sukzessive verbessern (habe ich dort, wo Kritik kam, auch getan). Aber es kam nur wenig Kritik. Dafür schloss der Provider die Page wegen Geschäftsaufgabe ohne Ankündigung. Nun ist die Page weg. Wenn es interessiert, suche ich mir demnächst eine neue unentgeltliche Page für das Skript. Dann würde ich das Skript nach nunmehr ca. 5 Jahren aber (gern mit euren Gedanken/ Kommentaren) überarbeiten und im Lichte neuer Erkenntnisse verbessern, falsche Gedanken korrigieren und ggf. andere hinzunehmen bzw. einbauen.
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Beiträge: 1.375, Mitglied seit 10 Jahren
Claus schrieb in Beitrag Nr. 2053-29:
Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 2053-25:
Wo ist eigentlich deine Homepage?

weg.
Ich hatte meine Gedanken auf eine unentgeltliche Homepage eingestellt. Sie waren z.T. aber noch unausgereift; so hatte ich gehofft, ich könnte das Skript nach Eingang von Kritik etwaiger Leser sukzessive verbessern (habe ich dort, wo Kritik kam, auch getan). Aber es kam nur wenig Kritik. Dafür schloss der Provider die Page wegen Geschäftsaufgabe ohne Ankündigung. Nun ist die Page weg. Wenn es interessiert, suche ich mir demnächst eine neue unentgeltliche Page für das Skript. Dann würde ich das Skript nach nunmehr ca. 5 Jahren aber (gern mit euren Gedanken/ Kommentaren) überarbeiten und im Lichte neuer Erkenntnisse verbessern, falsche Gedanken korrigieren und ggf. andere hinzunehmen bzw. einbauen.

Hallo Claus,

ja, gute Idee.

M.f.G. Eugen Bauhof
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Stueps schrieb in Beitrag Nr. 2053-23:
Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 2053-22:
Das heißt, ist liegt keine Zeitdilatation im Sinne der SRT vor, weil die Galaxien stillstehen


Hallo Eugen,

naja, stillstehen tun die auch nicht gerade, eine Eigenbewegung zu ihren Nachbarn haben die Galaxien schon (siehe z.B. Milchstraße - Andromedagalaxie). Aber auf großen räumlichen Skalen können diese Eigenbewegungen dann gegenüber der postulierten Universums-Expansion vernachlässigt werden.

Grüße

Guten Morgen!

Aber selbstverständlich liegt eine Zeitdilatation vor, und zwar genau im Sinne der SRT, eben wegen der Konstanz von c, die sich auf die Frequenz auswirkt. Der Punkt ist, dass wir HIER eine Dilatation DORT beobachten (natürlich nur theoretisch) und DORT wird man eine Dilatation HIER beobachten, das ist ja das, was aus der SRT folgt. Die Aussage: "weil die Galaxien stillstehen" ist doch ganz offensichtlich falsch, denn sie bewegen sich, und der GRUND für diese Bewegung ist die Expansion des Raumes, die für ALLE Objekte gleich ist, wir können also kein Objekt als ausgezeichnet betrachten, ganz im Sinne der SRT. Selbst eine sich beschleunigte Expansion wäre in diesem Sinne noch mit der SRT vereinbar.
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Herr Oberlehrer

Die Wolken ziehen hin. Sie ziehen auch wieder her.
Der Mensch lebt einmal. Dann nicht mehr.

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Henry schrieb in Beitrag Nr. 2053-31:
Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 2053-22:
Das heißt, ist liegt keine Zeitdilatation im Sinne der SRT vor, weil die Galaxien stillstehen

Guten Morgen!

Aber selbstverständlich liegt eine Zeitdilatation vor, und zwar genau im Sinne der SRT, eben wegen der Konstanz von c, die sich auf die Frequenz auswirkt. Der Punkt ist, dass wir HIER eine Dilatation DORT beobachten (natürlich nur theoretisch) und DORT wird man eine Dilatation HIER beobachten, das ist ja das, was aus der SRT folgt. Die Aussage: "weil die Galaxien stillstehen" ist doch ganz offensichtlich falsch, denn sie bewegen sich, und der GRUND für diese Bewegung ist die Expansion des Raumes, die für ALLE Objekte gleich ist, wir können also kein Objekt als ausgezeichnet betrachten, ganz im Sinne der SRT. Selbst eine sich beschleunigte Expansion wäre in diesem Sinne noch mit der SRT vereinbar.

Hallo Henry,

die Galaxien bewegen sich nur aufgrund der gravitativen Eigenbewegungen die bereit Stueps erwähnt hat.
Diese Eigenbewegungen können vernachlässigt werden. Sonst stehen die Galaxien still und die Entfernungen zwischen den Galaxien vergrößern sich nur durch die Raumdehnung, die durch die Universum-Expansion verursacht wird. Und das ist keine Geschwindigkeit im Sinne der SRT. Das ist jedenfalls die Erklärung der heutigen Kosmologen. Oder hast du andere Quellen?

M.f.G. Eugen Bauhof
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Beiträge: 2.307, Mitglied seit 8 Jahren
Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 2053-32:
Henry schrieb in Beitrag Nr. 2053-31:

Guten Morgen!

Aber selbstverständlich liegt eine Zeitdilatation vor, und zwar genau im Sinne der SRT, eben wegen der Konstanz von c, die sich auf die Frequenz auswirkt. Der Punkt ist, dass wir HIER eine Dilatation DORT beobachten (natürlich nur theoretisch) und DORT wird man eine Dilatation HIER beobachten, das ist ja das, was aus der SRT folgt. Die Aussage: "weil die Galaxien stillstehen" ist doch ganz offensichtlich falsch, denn sie bewegen sich, und der GRUND für diese Bewegung ist die Expansion des Raumes, die für ALLE Objekte gleich ist, wir können also kein Objekt als ausgezeichnet betrachten, ganz im Sinne der SRT. Selbst eine sich beschleunigte Expansion wäre in diesem Sinne noch mit der SRT vereinbar.

Hallo Henry,

die Galaxien bewegen sich nur aufgrund der gravitativen Eigenbewegungen die bereit Stueps erwähnt hat.
Diese Eigenbewegungen können vernachlässigt werden. Sonst stehen die Galaxien still und die Entfernungen zwischen den Galaxien vergrößern sich nur durch die Raumdehnung, die durch die Universum-Expansion verursacht wird. Und das ist keine Geschwindigkeit im Sinne der SRT. Das ist jedenfalls die Erklärung der heutigen Kosmologen. Oder hast du andere Quellen?

M.f.G. Eugen Bauhof

Wo in der SRT wird behauptet, Bewegung (Geschwindigkeit) hätte etwas mit der Gravitation zu tun? Das erklärt erst die ART. Es geht bei der Betrachtung der Galaxien, die sich aufgrund der Expansion von einander entfernen, allein um die Tatsache, DASS sie sich entfernen, der Grund für die Bewegung (im Sinne der SRT) spielt keine Rolle. Sie SRT sagt nur, dass die Zeit in zueinander bewegten Objekten im jeweils anderen Objekt in Bezug auf die eigene Bewegung unterschiedlich gemessen wird, und zwar wegen der Konstanz von c. Im Übrigen ist die Annahme eines "Blockuniversums", also eines Universums, in dem ALLES bereits geschehen ist, eine mögliche Folgerung aus der SRT, nämlich wegen der unterschiedlichen Zeitabläufe.
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Henry am 08.07.2013 um 12:40 Uhr.
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Henry schrieb in Beitrag Nr. 2053-33:
Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 2053-32:
Hallo Henry,

die Galaxien bewegen sich nur aufgrund der gravitativen Eigenbewegungen die bereit Stueps erwähnt hat.
Diese Eigenbewegungen können vernachlässigt werden. Sonst stehen die Galaxien still und die Entfernungen zwischen den Galaxien vergrößern sich nur durch die Raumdehnung, die durch die Universum-Expansion verursacht wird. Und das ist keine Geschwindigkeit im Sinne der SRT. Das ist jedenfalls die Erklärung der heutigen Kosmologen. Oder hast du andere Quellen?

M.f.G. Eugen Bauhof

Wo in der SRT wird behauptet, Bewegung (Geschwindigkeit) hätte etwas mit der Gravitation zu tun? Das erklärt erst die ART. Es geht bei der Betrachtung der Galaxien, die sich aufgrund der Expansion von einander entfernen, allein um die Tatsache, DASS sie sich entfernen, der Grund für die Bewegung (im Sinne der SRT) spielt keine Rolle. Sie SRT sagt nur, dass die Zeit in zueinander bewegten Objekten im jeweils anderen Objekt in Bezug auf die eigene Bewegung unterschiedlich gemessen wird, und zwar wegen der Konstanz von c. Im Übrigen ist die Annahme eines "Blockuniversums", also eines Universums, in dem ALLES bereits geschehen ist, eine mögliche Folgerung aus der SRT, nämlich wegen der unterschiedlichen Zeitabläufe.

Hallo Henry,

ich habe dich nach deinen Quellen gefragt, aber es kamen keine, die deine Auffassung stützen. Ich denke, da muss ich etwas richtig stellen. Es kann aber auch sein, dass wir aneinander vorbeireden. Deshalb zitiere ich den “Altmeister“ der Kosmologie, Edward R. Harrison. Er schreibt auf Seite 338 seines Buches [1] folgendes:

Zitat:
In der speziellen Relativitätstheorie lernen wir, dass sich nichts schneller durch den Raum bewegt als Licht. Wie kann dann die Fluchtgeschwindigkeit schneller als das Licht sein? Die Antwort lautet, dass die Galaxien sich überhaupt nicht durch Raum bewegen, sondern durch die Expansion des intergalaktischen Raumes auseinandergetragen werden.

Vielleicht hat dich irritiert, dass ich geschrieben hatte: Die Galxien stehen still. Damit meinte ich, dass sich Galaxien nicht durch den Raum bewegen, so wie es Harrison formuliert hat.

Und weiter zitiere ich von Seite 341:

Zitat:
Was wir In der speziellen Relativitätstheorie gelernt haben, trifft nur für die Bewegung im Laboratorium, im Sonnensystem und in unserer Galaxie zu, nicht aber auf das Universum als Ganzes. Alle lokalen Geschwindigkeiten sind im kosmischen Sinn besondere und können die Lichtgeschwindigkeit nicht übertreffen.

Die Fluchtgeschwindigkeit jedoch ist kein lokales Phänomen; sie ist das Ergebnis der Ausdehnung des Raumes und stimmt nicht mit der speziellen Relativitätstheorie überein. Zusammenfassend können wir sagen, dass Bewegung in einem expandierenden Universum aus Fluchtgeschwindigkeiten und Eigenbewegungen zusammengesetzt ist; Fluchtgeschwindigkeiten entstehen aus der Raumexpansion und sind grenzenlos; und Eigengeschwindigkeiten entstehen aus der Bewegung durch den Raum und stimmen mit der speziellen Relativitätstheorie überein.

M.f.G. Eugen Bauhof

[1] Harrison, Edward R.
Kosmologie: Die Wissenschaft vom Universum.
Darmstadt 1983
ISBN=3-87139-078-X
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Bauhof am 08.07.2013 um 18:13 Uhr.
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Hallo Bauhof,
Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 2053-32:
die Galaxien bewegen sich nur aufgrund der gravitativen Eigenbewegungen die bereit Stueps erwähnt hat.
Diese Eigenbewegungen können vernachlässigt werden. Sonst stehen die Galaxien still und die Entfernungen zwischen den Galaxien vergrößern sich nur durch die Raumdehnung, die durch die Universum-Expansion verursacht wird. Und das ist keine Geschwindigkeit im Sinne der SRT.

Wenn die Galaxien still stehen und keine Relativbewegung im Sinne der SRT vorliegt, wie erklärst du dann die Rotverschiebung?
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Claus schrieb in Beitrag Nr. 2053-35:
Wenn die Galaxien still stehen und keine Relativbewegung im Sinne der SRT vorliegt, wie erklärst du dann die Rotverschiebung?

Hallo Claus,

diese Frage hätte jetzt von dir nie und nimmer erwartet.
Ich werde morgen darauf antworten, heute bin ich zu müde.

M.f.G. Eugen Bauhof
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Hallo Bauhof,

Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 2053-36:
diese Frage hätte jetzt von dir nie und nimmer erwartet.

Warum nicht? Du hattest sie seit meinem Beitrag Nr. 1403-42 doch noch nicht beantwortet.
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Okotombrok (Moderator)
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Claus schrieb in Beitrag Nr. 2053-37:
Hallo Bauhof,

Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 2053-36:
diese Frage hätte jetzt von dir nie und nimmer erwartet.

Warum nicht? Du hattest sie seit meinem Beitrag Nr. 1403-42 doch noch nicht beantwortet.

Hallo Claus,

was ist mit meinem Beitrag Nr. 1403-50 ?

siehe auch Beitrag Nr. 1933-156

mfg okotombrok
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Okotombrok (Moderator)
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Claus schrieb in Beitrag Nr. 2053-35:
Wenn die Galaxien still stehen und keine Relativbewegung im Sinne der SRT vorliegt, wie erklärst du dann die Rotverschiebung?

Wenn man die Universumsexpansion als Ausdehnung des Raumes, in dem Galaxien ruhen, vorstellt, so wird doch das Licht zwischen den Galaxien gedehnt und führt so zu einer Verlängerung der Wellenlänge.
Oder habe ich deine Frage falsch verstenden?
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Hallo Okotombrok,

Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2053-38:
was ist mit meinem Beitrag Nr. 1403-50 ?

in einem euklidischen Raum hättest du recht: bei Beobachtung einer kontinuierlich zunehmenden Rotverschiebung müsste man in einer der beiden Galaxien eine Beschleunigung verspüren.

Betrachten wir aber im Ballonmodell ein Universum mit nicht euklidischer "Oberfläche" (etwa so, wie Bauhof es in seiner Skizze Beitrag Nr. 2053-15 dagestellt hat), so bewegen sich die Galaxien - hier mit v(4) - unbeschleunigt ausgehend vom Ursprung in verschiedene Richtungen.

Nach dem kosmologischen Prinzip (d.h. gleichberechtigt von beliebigen Raumpunkten aus) beobachtet man nun eine kontinuierlich zunehmende Rotverschiebung der entfernten Objekte.

Nochmals meine Frage: Mit welchem physikalischen Experiment lässt sich unterscheiden, ob die beobachtete Rotverschiebung durch den oben beschriebenen Effekt einer Relativbewegung der Galaxien oder aber durch eine Dehnung des Raums verursacht wird?
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