Verschränkte Teilchen und schwarze Löcher

Hallo Claus,

Claus schrieb in Beitrag Nr. 2150-133:

Hallo Otto,

Otto schrieb in Beitrag Nr. 2150-131:

Meines Erachtens ist es wichtig, bei der Längenkontraktion zwei Fälle zu unterscheiden:
- Die Längendilatation eines Objekts aus Sicht eines Beobachters, die beide relativ zueinander mit v/c in Bewegung sind.
- Die Längenkontraktion als eine Änderung des Längen-Maßstabes.

Unterscheiden sich die beiden Fälle nicht einfach nur dadurch, dass im ersten Fall nur das bewegte Objekt, im anderen Fall dagegen die gesamte Umgebung/Szenerie mit v/c mitbewegt ist?

Zitat von Claus:

die Vergrößerung der Schwingungslänge bei der Rotverschiebung wird durch zwei sich überlagernde Effekte bewirkt.

Zum einen dadurch, dass sich das Objekt entfernt, während es die Schwingungen aussendet. Dadurch "entsteht" zusätzlicher Raum zwischen zwei Schwingungsbergen, Die Schwingung wird also gedehnt, bzw. langwelliger. Das nennt man Dopplereffekt.

Zum anderen durch die Zeitdilatation beim Objekt, welches sich vom Beobachter entfernt, somit also gegenüber diesem bewegt ist.

Es muss eindeutig unterschieden werden zwischen Relativgeschwindigkeiten und der Expansion des Universums.
Wenn ich mich schwimmend in einem See vom Ufer entferne, dann vergrößert sich die Entfernung von mir zum Ufer;
der See allerdings expandiert dabei nicht.
Es ist ein wesentlicher Unterschied, ob sich zwei Ameisen auf einem Gummiband laufend voneinander entfernen,
oder ob das Gummiband, während sie auf dem selben zueinander ruhen, gedehnt wird.

Die Rotverschiebung der Universumsexpansion ist grundsätzlich verschieden vom Dopplereffekt.
Letzterer entsteht, wenn der Sender sich vom Empfänger entfernt und der zeitliche Abstand der Amplituden einer ausgesendeten Schwingung sich vergrößert.
Die Rotverschiebung durch die Expansion des Raumes hingegen geschieht auf dem gesamten sich dehnenden Raumintervall zwischen Sender und Empfänger, sowie sich die Skala eines Gummibandes mit demselben dehnt, ohne dass sich die Ameisen bewegen.
Diese Dehnung verstehe ich als "mitbewegte Entfernung".
In der Kosmologie findet die "mitbewegte Entfernung" eine Entsprechung als Skalenfaktor in den Friedmann-Gleichungen.
Der Skalenfaktor a gibt die Vergrößerung der Entfernungen zwischen zwei Raumpunkten sowie der Wellenlänge λ von Strahlung durch die Expansion des Raumes an.

mfg okotombrok

Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2150-134:

Diese Dehnung verstehe ich als "mitbewegte Entfernung".

Hallo Okotombrok,

diese mitbewegte Entfernung müsste dann auch in unserem Planetensystem bemerkbar sein.

Und wenn nicht, warum nicht?


Gruß

Gnom

Hallo Forum,


apropos..

Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2150-134:

Expansion des Universums.

Einzige Informationen die wir über die SLs erhalten, ist über dessen Ereignis Horizont, also, wie gros ein SL ist und ob diese mit der Zeit wachsen, für uns sichtbar.
SLs sind wahre Gravitationsmonster, Objekte mit der stärksten Schwerkraft im Universum.

Trotzdem, ist es beobachtet worden das, diese(SL), mit der Zeit grösser gewachsen sind obwohl keine Material mehr zu Verfügung war, um dieses Wachstum zu rechtfertigen.
Eine Forscher Gruppe (https://www.derstandard.de/story/2000143634383/spekulation-dunkle-energie-koennte-sich-in-schwarzen-loechern-verbergen ) hat eine Theorie in Raum gestellt, die besagt das die SLs die ominöse Dunkle Energie (ca. 70%) verbergen.

Das ist paradox, da einerseits Gravitation für die Kontraktion des Universums verantwortlich sein soll, und DE für die beschleunigte Expansion.
Und dafür soll ein und dasselbe Objekt(SLs) die „Fäden“ ziehen?

Verrückt, aber auf den ersten Blick ist die Darstellung der Forschenden Gruppe, laut Beobachtung und Berechnungen, plausibel.

Soweit ich es verstanden habe, wird vermutet das sich in Zentrum eines SLs keine Singularität „befindet“ sondern, eben diese DE, die, wie oben schon erwähnt, für die beschleunigte Expansion verantwortlich gemacht wird.

Also, grob gedacht, das „Gezerre“ die über die Entwicklung des Universums entscheidend ist, findet „in“, und mit, diesen Objekten statt. Interessant!


MfG H.

Hallo Okotombrok,

Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2150-134:

Wenn ich mich schwimmend in einem See vom Ufer entferne, dann vergrößert sich die Entfernung von mir zum Ufer;
der See allerdings expandiert dabei nicht.
Es ist ein wesentlicher Unterschied, ob sich zwei Ameisen auf einem Gummiband laufend voneinander entfernen,
oder ob das Gummiband, während sie auf dem selben zueinander ruhen, gedehnt wird.

Was ist, wenn du kein Ufer hättest, an dem du diesen Unterschied messen könntest?

Wenn also keine "Szenerie" da wäre, die sich entweder mitbewegt oder eben nicht.

Wenn das Gummiband der Ameisen unendlich wäre?

Claus schrieb in Beitrag Nr. 2150-133:

Otto schrieb in Beitrag Nr. 2150-131:
Meines Erachtens ist es wichtig, bei der Längenkontraktion zwei Fälle zu unterscheiden:
- Die Längendilatation eines Objekts aus Sicht eines Beobachters, die beide relativ zueinander mit v/c in Bewegung sind.
- Die Längenkontraktion als eine Änderung des Längen-Maßstabes.

Unterscheiden sich die beiden Fälle nicht einfach nur dadurch, dass im ersten Fall nur das bewegte Objekt, im anderen Fall dagegen die gesamte Umgebung/Szenerie mit v/c mitbewegt ist?

Falls man beide Fälle unterscheiden muss, lieferten diese dann nicht eine Begründung für eine Art "Absolutbewegung", resultierend aus dem Einbezug der räumlichen Umgebung in den Bewegungszustand?

Unterscheiden sich die beiden Fälle nicht einfach nur dadurch, dass im ersten Fall nur das bewegte Objekt, im anderen Fall dagegen die gesamte Umgebung/Szenerie mit v/c mitbewegt ist?
Ja

Falls man beide Fälle unterscheiden muss, lieferten diese dann nicht eine Begründung für eine Art "Absolutbewegung", resultierend aus dem Einbezug der räumlichen Umgebung in den Bewegungszustand?
Im Grunde ja.

Die Geschwindigkeit, als das Verhältnis von Weg zu Zeit, kann auch als Verhältnis zweier Maßstäbe beschrieben werden.
v = X/Y
mit X = Maßstab der (räumlichen) Distanz
und Y = Maßstab der Zeitdauer.
Zum leichteren Verständnis ein Beispiel unten.⁽¹⁾

Die Expansion des Raumes würde einer Veränderung des Maßstabes X entsprechen - und das für jede beliebige Geschwindigkeit v (genauer gesagt für jede Abweichung von c, definiert durch v/c).
Man könnte es als eine Art "Absolutbewegung" ansehen.

Gruß, Otto

⁽¹⁾ Wird der Maßstab der Ordinate (in einem X-Y-Diagramm) zum Beispiel durch die alternative Skalierung Y' = 2Y ersetzt, dann werden die Skalenpunkte 1, 2, 3, … zu Y'-Punkten 2, 4, 6, … .
Infolge dieser Maßstabsänderung der Skala auf Y' wird doppelt so viel Zeit zum Zurücklegen der (konstanten) Strecke benötigt. Die ursprüngliche Geschwindigkeit wird auf den Wert v/2 halbiert.
Natürlich kann auch der Maßstab der Abszisse des Weges verändert werden.
Wird zum Beispiel der Maßstab der Abszisse auf X' = 2X verändert, dann wird in der gleichen Zeitdauer die doppelte Wegstrecke zurückgelegt. Durch diese Maßstabsänderung wird die ursprüngliche Geschwindigkeit v auf 2v verdoppelt.

Hallo Claus,

Claus schrieb in Beitrag Nr. 2150-137:

Was ist, wenn du kein Ufer hättest, an dem du diesen Unterschied messen könntest?

Wenn also keine "Szenerie" da wäre, die sich entweder mitbewegt oder eben nicht.

Wenn das Gummiband der Ameisen unendlich wäre?

in der Fachliteratur wird die Expansion des Universums oft mittels eines Gummituches dargestellt; aus gutem Grund, wie ich denke.
Stellen wir uns ein nicht dehnbares Tuch vor, auf dem sich eine große Anzahl von Ameisen relativ zueinander bewegen, derart, dass sich alle voneinander entfernen.
Wie sollten sie das anstellen?
Denkbar ist nur, dass sie sich alle von einem bestimmten Punkt entfernen, damit gewährleistet ist, dass sich keine zwei Ameisen in ihren Bewegungen nähern.
Das wäre dann aber ein ausgezeichneter Punkt und widerspräche dem Prinzip der Isotropie.
Nur von diesen Mittelpunkt aus beobachtet man, dass sich alle Ameisen von einem entfernen.
Von anderen Punkten des Tuches aus würden wir Ameisen beobachten, die sich von uns entfernen, aber auch welche, die sich uns nähern.
Sinnigerweise gehen wir von Isotropie und nicht von der Erde als einen ausgezeichneten Ort aus.
Auf einem sich ausdehnenden Gummituch hingegen beobachtet man von jedem beliebigen Punkt aus sich voneinander entfernende Ameisen.

Ein anderer Einwand gegen die Vorstellung von Relativbewegungen bezüglich der Expansion ist, dass sie im Widerspruch zur SRT steht.
Laut SRT kann keine Masse die Lichtgeschwindigkeit erreichen.
Der Hubble-Radius bezeichnet diejenige Entfernung, bei der die Geschwindigkeit einer entfernten Galaxie aufgrund der Expansion des Universums gerade der Lichtgeschwindigkeit entspricht.
Weiter entfernte Galaxien entfernen sich mit Überlichtgeschwindigkeit und würden, ginge man von einer Relativgeschwindigkeit aus, der SRT widersprechen.

mfg okotombrok

Hallo zusammen,

man kann sich Raum relativ oder absolut vorstellen.

Beispiel: Ich habe zwei Objekte, sonst nichts. Den Bereich zwischen ihnen stelle ich mir als Raum vor.
1.Vorstellungsmöglichkeit (relativ): Die Objekte haben konstitutive Bedeutung für das Vorhandensein von Raum. Wenn ich sie entferne ist kein Raum mehr da.
2. Vorstellungsmöglichkeit (absolut). Die Objekte haben keine konstitutive Bedeutung für das Vorhandensein von Raum. Wenn ich sie entferne ist immer noch
Raum vorhanden.

Das Relativitätsprinzip wird als Grundlage der SRT angenommen, Raum und Zeit werden im Gegensatz zur Lichtgeschwindigkeit (besser: zur elektromagnetischen Wechselwirkung) nicht als Grundlage (mathematisch: Axiom) angenommen.

Folgerung für das Beispiel: Die Vorstellung eines sich unabhängig von der Bewegung der Ameisen ausdehnenden Gummituchs (Universums) ist eine Absolutheitsvorstellung und deshalb mit der SRT nicht vereinbar.

MfG
Harti

Claus schrieb in Beitrag Nr. 2150-133:

Hallo Otto,

Otto schrieb in Beitrag Nr. 2150-131:

Meines Erachtens ist es wichtig, bei der Längenkontraktion zwei Fälle zu unterscheiden:
- Die Längendilatation eines Objekts aus Sicht eines Beobachters, die beide relativ zueinander mit v/c in Bewegung sind.
- Die Längenkontraktion als eine Änderung des Längen-Maßstabes.

Unterscheiden sich die beiden Fälle nicht einfach nur dadurch, dass im ersten Fall nur das bewegte Objekt, im anderen Fall dagegen die gesamte Umgebung/Szenerie mit v/c mitbewegt ist?

Falls man beide Fälle unterscheiden muss, lieferten diese dann nicht eine Begründung für eine Art "Absolutbewegung", resultierend aus dem Einbezug der räumlichen Umgebung in den Bewegungszustand?

Hallo Claus und Otto,

man kann eine Geschwindigkeit in Bezug auf die Hintergrundstrahlung CMB angeben.
Inwiefern man dabei von einer Absolutgeschwindigkeit reden kann sei dahingestellt.

Folgendes habe ich dazu gefunden auf

lAlan Kogut

die Tabelle 3 von Alan Kogut auf der vorletzten Seite.
Hier werden Relativgeschwindigkeiten verschiedener Ruhesysteme zueinander aufgeführt:

Sun - CMB 369.5 +- 3.0 km/s
Sun - LSR 20.0 +- 1.4 km/s
LSR - GC 222.0 +- 5.0 km/s
GC - CMB 552.2 +- 5.5 km/s
Sun - LG 308 +- 23 km/s
LG - CMB 627 +- 22 km/s

es bedeuten:
Sun = Sonne
CMB = Hintergrundstrahlung
GC = Zentrum der Milchstraße
LG = Lokale Gruppe
LSR = Lokal Standart of Rest, Bezugssystem der mittleren Geschwindigkeit der stellaren Umgebung der Sonne, welches sich um das Zentrum der Milchstrasse bewegt.

Da die Geschwindigkeiten in unterschiedliche Richtungen weisen, müssen sie natürlich vektoriell addiert werden.

mfg okotombrok

Hallo alle,

Claus schrieb in Beitrag Nr. 2150-137:

Was ist, wenn du kein Ufer hättest, an dem du diesen Unterschied messen könntest?
Wenn also keine "Szenerie" da wäre, die sich entweder mitbewegt oder eben nicht.
Wenn das Gummiband der Ameisen unendlich wäre?

Es ist wirklich erforderlich, nach einem "Ufer" zu suchen?
Warum sollte die Relativität nicht reichen?

Bleibt nur die Frage, wie sich die Relativität (als Zustand) in der Vergangenheit entwickelt hat.
Die Rotverschiebung ist nun einmal da. Sie wurde 1915 von Mr. Sipher bei 11 von 15 Galaxien gemessen.
Sie muss nur erklärt werden - als Relation zwischen Quelle und Beobachter.

Brauch man dafür die Unendlichkeit?
Ich denke nicht.

Gruß, Otto

Hallo Okotombrok und Otto,

Otto schrieb in Beitrag Nr. 2150-142:

Es ist wirklich erforderlich, nach einem "Ufer" zu suchen?
Warum sollte die Relativität nicht reichen?

Ich denke auch, dass Relativität reicht.

Ich stelle mir einen Urknall vor.

Alle Moleküle expandieren radial von der Singularität ausgehend in einen unendlichen Raum hinein.

Wie ein Ring aus Rauch, der expandiert. Wie ein Ballon, der sich aufbläst.

Die Oberfläche des Ballons ist unser "aktuelles Sein", wenn wir selbst eines der Moleküle auf der aktuellen Oberfläche des Ballons sind.

Die Oberfläche wächst stetig an, weil die Moleküle in senkrechter Richtung zu dieser Oberfläche expandieren.

Jedes Molekül, das sich "aktuell" auf der Oberfläche wähnt, entfernt sich von anderen Molekülen, so, wie die Galaxien sich in unserem Universum voneinander entfernen.

Die Expansionsrichtung der Moleküle steht aber in Wahrheit senkrecht auf der Richtung, in der sich die Moleküle voneinander entfernen sehen.

Obwohl es also einen Mittelpunkt der Expansion gibt, stammt jedes der Moleküle, die sich auf der aktuellen Oberfläche des Ballons befinden, von diesem Mittelpunkt ab und kann behaupten es selbst sei der "Mittelpunkt" der aktuellen Oberfläche des Ballons.

Als Molekül merkt man gar nicht, dass man in diese senkrechte Richtung expandiert. Die Expansionsrichtung sieht man nicht, man spürt nur anhand der vergehenden Zeit, dass man gestern noch nicht soweit expandiert war wie man es heute ist.

Aktuell sieht man nur die anderen Moleküle neben sich, die - mit einem zusammen, also "auf derselben aktuellen Oberfläche" - von einem weg expandieren.

Der Raum (also die Oberfläche) ist kein sich dehnendes Gummiband, sondern ein "aktueller Schnitt" aus der unendlich gähnenden Leere des leeren Raums noch "vor" der aktuellen Position, in welchen die Moleküle in Zukunft noch hinein expandieren werden.

Den Raum vor und hinter der "aktuellen Position" nennen die Moleküle ihre Zukunft, bzw. Vergangenheit. Die "aktuelle Oberfläche" nennen sie ihre Gegenwart.

In Richtung "Zukunft", also in Richtung des noch leeren Raums vor ihrer aktuellen Position bewegen sich die Teilchen also tatsächlich.

Die Bewegung auf der zurzeit aktuellen Front, also der aktuellen Oberfläche des expandierenden Ballons, die die Moleküle "Gegenwart" nennen, ist nur Folge der Bewegung der Moleküle in die senkrecht dazu verlaufende Zukunft, weil die "Gegenwartsoberfläche" der Moleküle in Zukunft immer größer werden wird.

Der "Raum der Zukunft" ist sozusagen die eigentliche Bühne, die Weite, in die die Teilchen expandieren, wobei sie selbst nur festestellen können, dass die "Front ihrer bisherigen Bewegung", also die Oberfläche des Ballons, immer weiter ausgedehnt und damit immer größer wird.

Hallo Okotombrok und Harti,

Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2150-139:

Ein anderer Einwand gegen die Vorstellung von Relativbewegungen bezüglich der Expansion ist, dass sie im Widerspruch zur SRT steht.
Laut SRT kann keine Masse die Lichtgeschwindigkeit erreichen.
Der Hubble-Radius bezeichnet diejenige Entfernung, bei der die Geschwindigkeit einer entfernten Galaxie aufgrund der Expansion des Universums gerade der Lichtgeschwindigkeit entspricht.
Weiter entfernte Galaxien entfernen sich mit Überlichtgeschwindigkeit und würden, ginge man von einer Relativgeschwindigkeit aus, der SRT widersprechen.
mfg okotombrok

Harti schrieb in Beitrag Nr. 2150-140:

Die Vorstellung eines sich unabhängig von der Bewegung der Ameisen ausdehnenden Gummituchs (Universums) ist eine Absolutheitsvorstellung und deshalb mit der SRT nicht vereinbar.

In dem im letzten Beitrag von mir vorgestellten Modell der "expandierenden Moleküle" gibt es eigentlich nur eine "Geschwindigkeit", nämlich die der Expansion.

Jedes Molekül expandiert dabei mit (nahezu) derselben Geschwindigkeit radial nach außen. Jedes Molekül expandiert allerdings in eine andere, nämlich seine eigene Richtung.

Diese eigentliche Geschwindigkeit, die Expansion, ist in Wahrheit die Eigenzeit des Moleküls.

Seine Eigenzeit nimmt allerdings keines der Moleküle als Geschwindigkeit wahr.

Es bemerkt nur die Bewegung seiner Nachbarmoleküle - und zwar umso schneller, je weiter diese von ihm entfernt sind.

Prinzipiell können sich Moleküle auch mit Überlichtgeschwindigkeit voneinander weg bewegen. Allerdings kann keines der Moleküle so etwas feststellen, weil solcherlei Moleküle aus seinem Beobachtungshorizont entschwinden.

Der Beobachtungshorizont eines jeden Moleküls reicht nur bis dahin, wo ein anderes Molekül sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegt. Alle anderen Moleküle sind unendlich rotverschoben und können deswegen nicht beobachtet werden.

Jedes Molekül hat seinen eigenen Beobachtungshorizont. Ob ein Molekül sich also bewegt und wenn ja, mit welcher Geschwindigkeit, ist relativ, also standpunktabhängig.

Claus schrieb in Beitrag Nr. 2150-144:

Diese eigentliche Geschwindigkeit, die Expansion, ist in Wahrheit die Eigenzeit des Moleküls.
Seine Eigenzeit nimmt allerdings keines der Moleküle als Geschwindigkeit wahr.

Hallo Claus, Okotombrok und Harti,

Auch ein Beobachter hat eine Eigenzeit.
Sie wird üblicherweise als Zeit eines Inertialsystems aufgefasst und mit "t" als Variable definiert.

Für den Zustand der Ruhe haben Beobachter und beobachtetes Objekt die gleiche Eigenzeit.

Wie schon einmal erwähnt, ergibt sich daraus folgende Konsequenz:
Es ändert sich mathematisch eigentlich nicht die Entfernung.
Wir erleben es nur so.
Wir beschreiben die Differenz der unterschiedlichen Eigenzeiten als Geschwindigkeit.

Das gilt nicht nur für die Expansion des Raumes, sondern m.E. ganz allgemein für jede Relativbewegung.

Gruß, Otto

Hallo Leute, lasst uns ein paar Gedanken kreisen!

Raumzeit, die 4-Dimensionale "Dasein" der Welt!


Wo expandiert das Universum? Unendliche Leerraum? Ewige Zeit? Wo in Universum, innerhalb, außerhalb?
Raum muss bestand (es muss in ein Intervall bestehen können, dass das als Raum bezeichnet werden kann. Auch wenn das Intervall ewig ist und dem Raum Unendlichkeit beschert) haben, und Zeit braucht Raum um „aktiv“ werden zu können. Also, nur Raumzeit, nichts existiert unabhängig voneinander, und das bringt die Relativität ins Spiel.


Das wir Uns „nur“ innerhalb des Universums befinden, und ständig uns fragen was außerhalb wohl „gibt“, ist eine der größte Irrtum das Uns „vorgegaukelt“ wird.
In Wahrheit befinden wir uns gleichzeitig überall, außerhalb und innerhalb des Universums.

Das implementiert eine relative Sicht der, auf der eine Seite, die Raum und Zeit Wahrnehmung getrennt betrachtet, und auf der anderen Seite eine Union der beide in der Raumzeit impliziert.

Alle resultierenden Konsequenzen (RTS und QM) des Nachdenkens Einsteins und Co, basieren auf Überlegungen aus dem Alltag, die, dementsprechend, in der Mathematik übersetzt wurden.
Die Alltag Erkenntnisse über die Lichtgeschwindigkeit, Gravitation usw., führten unweigerlich zu den Prinzipien der RTs.

Das veranlasste Einstein sich auf einem Lichtstrahl zu setzen, als „Reiter“ sozusagen, und gleichzeitig als Beobachter zu fungieren, eine Welt die zwei Sichten erfordert(Relativität).
Und was kam heraus? Aus der Beobachter Sicht bewegt sich der „Reiter“ in der „reinster“ Weltraum(Vakuum) mit 299.792.458 m/s., und das ist die absolute (Instanz) Grenzgeschwindigkeit.

Aus der „Reiter“ Sicht hingegen, „ist“ Licht gleichzeitig(Zeit) überall(Raum), also, von „sich“ aus vereint es Raum und Zeit, der bei LG zu Null schrumpfen. Das heißt, das Raumzeitintervall von Licht ist immer Null.
Gleichzeitig, überall? Und trotzdem sehen wir das LG begrenzt ist (Vakuum ca. 300.000 km/s). Wie soll man sich, so was nur vorstellen.

Dazu, vielleicht ein erleuchtendes Beispiel:

Betrachten wir das System Usein Bolt aus der Inneren(“Reiter“) Sicht. Wo ist Bolt (absolute Instanz in System) in System? Natürlich gleichzeitig überall. Wer man in System Bolt ihn suchen will, dann findet man ihn gleichzeitig überall.

Allgemein wird hier, durch die Absolution, suggeriert, das das Licht die Welt bedeutet. Aber, was ist die Welt ohne Licht (Elektromagnetische Strahlung)? Existiert nicht!!!

Wenn wir aber als Beobachter das System Bolt betrachten, dann sehen wir das er mit 9,58s/100m sich bewegt.


Wir müssen das Ganze, immer, mehrdimensional betrachten(raumzeitlich). Das inkludiert Beobachtung(Physik) und Berechnung(Mathematik).


Die 3-dimensionalität (das was wir physikalisch intensiv wahrnehmen) expandiert in die 2-dimensionalität(Oberfläche) des Universums. Es bedarf dafür-entgegen unseren beengten Vorstellung – nicht mal ein außerhalb. Ganz einfach, die 3-dimensionalität expandiert in die 2-dimensionalität des Universums, also in dessen Oberfläche. Und das „sehen“ wir, Physikalisch(Beobachtung) und Mathematisch(Berechnung), die 4-dimensionalität des Universums-Raumzeit.



MfG H.

Signatur:

"Heute ist nicht aller Tage ich komm' wieder keine Frage"

Hallo Haronimo, Otto und Okotombrok,

Die SRT ist eine mathematische Theorie. Sie folgt nach dem Satz des Pythagoras logisch aus den Annahmen.

Aus der Konstanz der Hypothenuse folgen zwei Variablen, die Katheten.

Analog folgt aus der Konstanz der Lichgeschwindigkeit und der Variablen 'Relativbewegung zwischen zwei Bezugssystemen' eine zweite Variable, der 'unterschiedliche Zeitverlauf' in diesen Bezugssystemen.

Im Einheitskreis lässt sich der Zusammenhang der beiden Variablen 'Relativgeschwindigkeit zweier Bezugssysteme' und 'relativer Zeitverlauf zwischen den beiden Bezugssystemen' sehr gut als Richtungsänderung der Hypothenuse c darstellen.



Die Richtungsänderung der Hypothenuse liefert - abhängig vom jeweils betrachteten Bezugssystem - verschiedene Anteile der zeitlichen bzw räumlichen Zustandsänderung. Im Grenzfall der Ruhe ist diese rein zeitlich, im Grenzfall der maximalen Relativgeschwindigkeit ist sie rein räumlich.

Legt man als "eigentliche" Zustandsänderung die Expansion des Universums zu Grunde, so ergeben sich die beobachteten Phänomene 'Fluchtgeschwindigkeit' und 'Rotverschiebung' entsprechend aus den räumlichen und zeitlichen Anteilen der Expansion.

Im obigen Bild sinngemäß: Sei c die Expansionsrichtung eines Objekts ausgehend vom Ursprung, so ergeben sich die Fluchtgeschwindigkeit b und die Rotverschiebung1) a aus dem Winkel der Expansionsrichtung gegenüber dem Beobachter.

1) je kleiner a, desto größer die Rotverschiebung. Ein Objekt, welches in einem Winkel von 90° gegenüber dem Beobachter expandiert, entschwindet dem Beobachtunshorizont, da es sich vom Beobachter mit Lichtgeschwindigkeit entfernt und seine Strahlung unendlich schwach und unendlich rotverschoben beim Beobachter ankommt.

Claus schrieb in Beitrag Nr. 2150-147:

Legt man als "eigentliche" Zustandsänderung die Expansion des Universums zu Grunde, so ergeben sich die beobachteten Phänomene 'Fluchtgeschwindigkeit' und 'Rotverschiebung' entsprechend aus den räumlichen und zeitlichen Anteilen der Expansion.

Hallo alle,
Nach der SRT können dem Diagramm von Claus folgende Werte zugeordnet werden:

Raumkomponente (der Raumzeit) a = (v/c)
Zeitkomponente b = τ/t
Hypotenuse c = 1
mit τ = Eigenzeit des bewegten Objekts. ⁽¹⁾

Für kleine Relativgeschwindigkeiten v ist die Rotverschiebung z = v/c.
Das ist der Dopplereffekt, der nur von der Relativbewegung v abhängt.

Für die kosmologische Rotverschiebung ändert sich der Maßstab der Raumkomponente a.
Anders ausgedrückt: Die Zahl 1 eines Maßstabes ist eine variable Größe, die von der Zeit abhängt.
Es gibt verschiedene Entfernungsmaßstäbe a(t), die aus der Rotverschiebung abgeleitet werden. Man spricht hier von einem s.g. Rotverschiebungsraum.

Gruß, Otto

⁽¹⁾ τ² = t²/γ² = t²(1 – (v/c)²)
nach Umstellung (τ/t)² + (v/c)² = 1
(Zeitanteil)² + (Raumanteil)² = (Hypotenuse)²

Otto schrieb in Beitrag Nr. 2150-145:

Wie schon einmal erwähnt, ergibt sich daraus folgende Konsequenz:
Es ändert sich mathematisch eigentlich nicht die Entfernung.
Wir erleben es nur so.

Hallo,
da ist noch das Problem mit der Diskrepanz in der Hubble-Kostante, das sich nicht so einfach aus der Welt schaffen läßt.
Vieles ist noch nicht so klar, wie es theoretisch sein soll.
Passen die Beobachtungen noch zur Theorie?

Gruß
Gnom

Hallo Otto und Gnom,

Otto schrieb in Beitrag Nr. 2150-148:

Für die kosmologische Rotverschiebung ändert sich der Maßstab der Raumkomponente a.
Anders ausgedrückt: Die Zahl 1 eines Maßstabes ist eine variable Größe, die von der Zeit abhängt.

Gnom schrieb in Beitrag Nr. 2150-149:

da ist noch das Problem mit der Diskrepanz in der Hubble-Kostante, das sich nicht so einfach aus der Welt schaffen läßt.

Interessanterweise können wir tief bis zur Zeit der Entkopplung des Lichts von der Materie (wenige hundertausend Jahre nach dem Urknall) in das All hineinschauen.

Die Objekte mit der stärksten Rotverschiebung sehen wir also in einem Alter, in dem sie etwa vor ca. 13 Mrd. Jahren waren, also nahezu zum Zeitpunkt der Entstehung des Universums.

Dies spricht m.E. dafür, dass sich diese Objekte schon immer mit nahezu Lichtgeschwindigkeit von uns entfernt haben. Denn nur dann sorgt die Zeitdilatation dafür, dass wir sie heute so sehen, wie sie zur Geburt unseres Universums waren.

Hätten sich die Objekte früher langsamer von uns entfernt, hätte sich ihre Fluchtgeschwindigkeit also erst im Laufe der Zeit durch eine beschleunigte Expansion des Alls so vergrößert, dass sie erst heute die Lichtgeschwindigkeit erreicht hätte, so wäre für diese Objekte aus unserer Sicht Zeit vergangen, d.h. wir müssten sie heute in einem jüngeren Zustand sehen, nämlich bereits in einem Alter, in dem sie bspw. eine oder mehrere Mrd. Jahre nach dem Urknall waren.

Ältere Objekte, insbesondere solche, die fast so alt wie das Universum selbst sind, hätten unseren Beobachtungshorizont dann bereits verlassen.

Dies spricht m.E. dafür, dass entweder die Expansionsgeschwindigkeit (nahezu) konstant war oder dass der Beurteilungsmaßstab t in a(t), an die Expansion des Alls gekoppelt ist.

Hallo zusammen,

Claus schrieb in Beitrag Nr. 2150-150:

Interessanterweise können wir tief bis zur Zeit der Entkopplung des Lichts von der Materie (wenige hundertausend Jahre nach dem Urknall) in das All hineinschauen.

Ich habe vor einiger Zeit zu den ganzen Entfernungen, wie sie zustande kommen usw. ein sehr aufschlussreiches Video von Josef M. Gaßner gesehen. Ich hatte einige "Aha"-Momente, mir war vorher vieles nicht klar.

Beste Grüße

Gnom schrieb in Beitrag Nr. 2150-149:

da ist noch das Problem mit der Diskrepanz in der Hubble-Kostante, das sich nicht so einfach aus der Welt schaffen läßt.
Vieles ist noch nicht so klar, wie es theoretisch sein soll.
Passen die Beobachtungen noch zur Theorie?

Hallo Gnom,
Die Hubble-Konstante H₀ ist der aktuelle Wert der Hubble-Variablen, die den Ist-Wert der Expansionsrate des Universums zum Zeitpunkt t₀ beschreibt. Zur Berechnung von H₀ wird der Skalenfaktor einfach auf a(t₀) = 1 gesetzt.
Die Hubble-Variable H [km/(s∙Mpc)] ist eine veränderliche Größe und hat deshalb einen Gradienten (1. Ableitung).

Die Hubble-Zeit ist der Kehrwert der der Hubbel-Variablen = 1/H [(s∙(Mpc/km)].
Die aktuelle Hubble-Zeit beträgt H₀ = 14,561 Mrd. Jahre.
Das tatsächliche Weltalter ist jedoch t = 13,844 Mrd. Jahre.
Die Differenz wird durch eine räumliche kosmische Expansion erklärt.

Die Differenz ist aber genauso gut durch einen variablen Zeit-Maßstab erklärbar.

Gruß, Otto

Otto schrieb in Beitrag Nr. 2150-152:

Hallo Gnom,
Die Hubble-Konstante H₀ ist der aktuelle Wert der Hubble-Variablen, die den Ist-Wert der Expansionsrate des Universums zum Zeitpunkt t₀ beschreibt. Zur Berechnung von H₀ wird der Skalenfaktor einfach auf a(t₀) = 1 gesetzt.
Die Hubble-Variable H [km/(s∙Mpc)] ist eine veränderliche Größe und hat deshalb einen Gradienten (1. Ableitung).

Die Hubble-Zeit ist der Kehrwert der der Hubbel-Variablen = 1/H [(s∙(Mpc/km)].
Die aktuelle Hubble-Zeit beträgt H₀ = 14,561 Mrd. Jahre.
Das tatsächliche Weltalter ist jedoch t = 13,844 Mrd. Jahre.
Die Differenz wird durch eine räumliche kosmische Expansion erklärt.

Die Differenz ist aber genauso gut durch einen variablen Zeit-Maßstab erklärbar.

Gruß, Otto

Hallo Otto,

es gibt messbare Unterschiede zwischen dem kosmologischen Standardmodell (theoretische Vorhersage) und dem, was man bei der Expansion des Universums beobachtet.
Dazu ein Link (mit einer Audiodatei, ca. 28 min)
Es handelt sich um eine durchaus interessante Entwicklung.

Grau ist alle Theorie, auch dann, wenn es um dunkle Energie und dunkle Materie geht.
Theorien sind ein geistiges Werkzeug, mit dessen Hilfe der Mensch versucht, die Natur zu entschlüsseln.
Der eigentliche Schlüssel zu Erkenntnissen ist aber meiner Meinung nach noch immer die Beobachtung der Natur.

Gruß
Gnom