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Hubble

Thema erstellt von Memphis314 
Beiträge: 26, Mitglied seit 10 Jahren
Guten Tag !
Beschaeftige mich mit dem Thema Hubbel-Konstante.

Im Universum entfernen sich gewisse Galaxien voneinander, wenn sie in Bereichen liegen,
in denen die EXPANSION stärker wirkt als die GRAVITATION.
In so genannten <lokalen Galaxiehaufen> überwiegt die GRAVITATION.
Unsere Heimat-Galaxie und die Andromeda (2,5 Mio LJ entfernt) ziehen sich an,
weil sie zu einem so genannten <lokalen Galaxiehaufen> gehoeren.
Es entfernen sich aber die <lokalen Galaxiehaufen> untereinander,
wenn die EXPANSION ueberwiegt.
Frage:
Laesst sich eine Mindest-Entfernung fuer dieses Wechselspiel
von GRAVITATION und EXPANSION angeben ?
Die Hubbel-Konstante 75km/s bezieht sich auf 3,26 Millionen Lichtjahre.
Gehts auch darunter ?



PS.: Berechnungsbeispiel:

Hubbel-Gesetzmaessigkeit
Hubbel-Konstante H{0}= 75km/s bei 3,26Mio LJ
Fluchtgeschwindigkeit v{F} :
v{F}= H{0} x Entferng

[1] Umrechnung auf 3 Mio LJ
75 km/s / 3,26 x 10^6 LJ = V{F} / 3 x 10^6 LJ
v{F}= 69 km/s ... bei 3 Mio LJ Entferng


[2] Beschleunigung a{F} von 3Mio LJ auf 3,26 Mio LJ

a{F}= dv^2 / (2 x ds)

a{F}= [(75-69)km/s]^2 / (2x0,26x10^6LJx9,46x10^12km/LJ)

a{F}= 0,732. x 10^-17 km/s^2 ... => ... a{F}= 0,732. x 10^-14 m/s^2
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MfG_Memphis314
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Beiträge: 1.375, Mitglied seit 13 Jahren
Memphis314 schrieb in Beitrag Nr. 2213-1:
Frage:
Laesst sich eine Mindest-Entfernung fuer dieses Wechselspiel
von GRAVITATION und EXPANSION angeben ?
Die Hubbel-Konstante 75km/s bezieht sich auf 3,26 Millionen Lichtjahre.
Gehts auch darunter ?

Hallo Memphis314,

mir ist nicht klar, was du mit dieser “Mindest-Entfernung“ meinst. Ich denke, damit meinst du die Entfernung, bei der sich Expansion und Gravitation die Waage halten.

Das heißt, die Entfernung eines Objekts würde sich beim Zustand der Waage nicht mehr ändern, weil Geschwindigkeit des Auseinanderdriftens durch die Expansion gleich groß wäre wie die Zusammenziehgeschwindigkeit durch die Gravitation.

So kann man es aber nicht betrachten, denn das Zusammenziehen durch die Gravitation ist von ganz anderer Natur wie das Auseinanderdriften durch die Expansion.

Bei der Expansion dehnt sich der Raum [1], hingegen das Zusammenziehen durch die Gravitation hat eine Bewegung der Objekte durch den Raum zur Folge.

M.f.G. Eugen Bauhof

[1] Jedenfalls gemäß der derzeitigen Standard-Kosmologie.
Signatur:
Der Kluge lernt aus allem und von jedem,
der Normale aus seinen Erfahrungen,
und der Dumme weiß alles besser.
Sokrates.
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Beiträge: 26, Mitglied seit 10 Jahren
@ Eugen Bauhof
Danke fuer die Antwort, die mir verdeutlicht hat,
dass zwischen GRAVITATION und EXPANSION unterschieden werden muss.
Ersteres Phaenomem wird durch Massenkraefte verursacht,
das zweite ist geometrischer Art.

Dennoch bin ich bei meinen Reserchen auf die Darstellung eines <Wechselspiels>,
-wie es geheissen hat-, dieser beiden Phaenomene gestossen,
um zu beruecksichtigen, dass nicht alle Galaxien im Sinne der Hubble-Gesetzmaessigkeit
auseinander streben muessen.

Daraus entsteht meine Fragestellung,
wie weit ich die Hubbel-Konstante (75km/s bei 3,26Mio'LJ) herunter rechnen kann oder muss
(z.B. 23km/s bei Objektentfernung 1Mio'LJ).
Zwei lokale Galaxiehaufen koennen sich gravitativ anziehen,
oder bei einer von mir gesuchten (Mindest-) Entfernung im Sinne Hubbel
voneinander entfernen.

Ab welcher Entfernung wirkt die EXPANSION vom Beobachter aus
deutlicher als die GRAVITATION ?
Kommt es nur darauf an, ob ich bei einem Objekt Rot- od. Blauverschiebung erkenne
- unabhaengig von seiner Entfernung ?

PS.:
In der von mir erwaehnten 'Darstellung' wird eine Entfernungsgrenze
von ca. 100Mio'LJ fuer den Einflusswechsel genannt.
Die Hubbel-Konstante bezieht sich jedoch schon auf 3,26Mio'LJ.
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MfG_Memphis314
Beitrag zuletzt bearbeitet von Memphis314 am 24.06.2015 um 18:39 Uhr.
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Beiträge: 952, Mitglied seit 6 Jahren
Hi, Memphis!

Die Geschichte ist ziemlich kompliziert. Ich denke aber, es geht weniger um eine Entfernung, ab der sich Gravitation und Expansion aufheben, sondern um die vorliegende Masse. Will sagen, wenn die Anzahl der durch die Gravitation gebundenen Objekte - Galaxien bzw. Galaxienhaufen - genügend Masse "zusammenbringen", widerstehen sie in ihrer Gesamtheit der allgemeinen Expansion. Diese gebundenen Systeme "schwimmen" sozusagen in dem sich ausbreitenden Raum.

Warum es nicht an der Entfernung liegen kann, liegt meines Erachtens daran, dass sich ja jeder Punkt im Raum mit derselben Geschwindigkeit von jedem anderen Punkt entfernt. Die von uns weit und weiter entfernten Galaxien haben nur scheinbar eine immer größer werdende Geschwindigkeit. Es erscheint uns deshalb so, weil sich jeder Zwischenraum mit der Entfernung z. B. in gleichem Zeitraum infolge der Expansion um denselben Faktor vergrößert. Sind zwei Galaxien eine Million Lichtjahre auseinander, sind sie nach entsprechender Zeit zwei Millionen Lichtjahre voneinander entfernt. Im selben Zeitraum sind zwei Galaxien, die zu Beginn vier Lichtjahre auseinander waren, dann acht Lichtjahre auseinander. Das All hat nur EINE Expansionsgeschwindigkeit.

WARUM es sich ausdehnt, liegt laut Theorie an dem um das Inflationsmodell erweiterten Standardscenario. Danach hat ein "negativ" wirkender Druck dem Raum einen abstoßend wirkenden Gravitationsschub verliehen.
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Henry-Dochwieder am 24.06.2015 um 22:50 Uhr.
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Beiträge: 26, Mitglied seit 10 Jahren
@ Henry-Dochwieder
Danke fuer die Antwort, die mich beim Betrachten meiner Fragestellung voran gebracht hat,
indem aber auch ein Nachfragen entstanden ist.

[/quote]
Zitat von Henry-Dochwieder:
Ich denke aber, es geht weniger um eine Entfernung, ab der sich Gravitation und Expansion aufheben, sondern um die vorliegende Masse. Will sagen, wenn die Anzahl der durch die Gravitation gebundenen Objekte - Galaxien bzw. Galaxienhaufen - genügend Masse "zusammenbringen", widerstehen sie in ihrer Gesamtheit der allgemeinen Expansion. Diese gebundenen Systeme "schwimmen" sozusagen in dem sich ausbreitenden Raum.

Ich versuche zu verstehen und frage nach:
GRAVITATION und EXPANSION heben sich m.E. nicht auf sondern wechseln die Einflussnahme; - sie wechselwirken nicht:
der eine Einfluss wird staerker, wenn der andere schwaecher geworden ist.
Das geht m.E. einher mit den Entfernungen.
Die Hubble-Aussage bezieht sich auf Entfernung (75km/s bei 3,26Mio'LJ).
Wieviel Gesamtmasse waere denn erforderlich, dass <lokale Galaxiehaufen> entstehen,
die vorrangig der GRAVITATION unterliegen ?

Fuer die GRAVITATION gilt das bekannte F=GxM1xM2/R^2.
Das sagt formal nichts aus ueber die Endlichkeit einer Entfernung R vom Beobachter aus
oder macht keine Aussage ueber die Groesse der Massen,
ab wann eine <lokale Galaxiegruppe (wie Andromeda-Milchstr.)> nicht mehr zustande kommt,
so dass der Einfluss der EXPANSION dominiert,
weil die GRAVITATION zu schwach geworden ist.

Ich muss eine Aussage ueber die Gewalten der Einflussnahme
von GRAVITATION und EXPANSION machen koennen,
um die Dominanz des einen oder anderen beurteilen zu koennen.
Ich bringe aber den Formalismus der Gravitationsgesetzmaessigkeit
mit der Aussage nach <Hubble> nicht in Beziehung.

Zitat von Henry-Dochwieder:
Das All hat nur EINE Expansionsgeschwindigkeit.

Die Hubbel-Aussage postuliert m.E. ein beschleunigtes Auseinanderdriften der Masseobjekte.
Das erfordert formal die Differenz zweier Geschwindigkeiten:
75km/s bei 3,26Mio'LJ / 69km/s bei 3Mio'LJ / 23km/s bei 1Mio'LJ.
Hat das All zur Zeit ein beschleunigtes Expandieren,
oder wie erklaert sich die Zunahme der Geschwindigkeit nach <Hubble> mit der Entfernung ?
:::
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MfG_Memphis314
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Beitrag Nr. 2213-5 von Memphis

Hi, Memphis!

Wie Eugen schon geschrieben hat: Wir haben es mit Vorgängen verschiedener Natur zu tun, zumindest auf den ersten Blick. Es gibt Zusammenhänge, aber die sind kompliziert.

Um von hinten anzufangen: Die Hubble-Aussage postuliert NICHT „ein beschleunigtes Auseinanderdriften der Masseobjekte“, sondern es ist eine Aussage über die Expansion des Raumes selbst. Nur können wir diese Expansion nicht am Raum selbst beobachten, sondern wir sind auf die Galaxien bzw. Galaxienhaufen angewiesen, die sich mit dem Raum voneinander entfernen. DIESE Bewegung der Galaxien muss man von deren Eigenbewegung unterscheiden.

Stell die ein Gummituch vor, das auseinandergezogen wird, aber nicht vom Rand her, denn dann würde die Kraft dort größer sein als zur Mitte hin. Man kann es sich vielleicht so vorstellen, dass gleichmäßig über die Fläche des Tuches in kurzen Abständen Haken angebracht sind und an diesen Haken kann man das Tuch auseinanderziehen. So wirkt an jedem Punkt des Gummituches eine gleichstarke Kraft, und das Tuch dehnt sich gleichmäßig aus. Hat sich die Entfernung zwischen zwei Haken verdoppelt, hat sich die Entfernung zwischen ALLEN Haken verdoppelt, aber zwischen zwei Haken, die direkte Nachbarn sind, entspricht die Verdoppelung – sagen wir – einem Zentimeter, und zwischen zwei Haken zum übernächsten Nachbarn entspricht die Verdoppelung dann zwei Zentimeter, und die Entfernung zum vierten Nachbarn entspricht bei einer Verdoppelung dann acht Zentimeter. Aber überall haben wir es mit derselben Geschwindigkeit zu tun.

Auch darf man sich nicht vorstellen, dass die Galaxienhaufen nicht von der allgemeinen Expansion betroffen wären, sie werden nur in ihrer Gesamtheit vom Raum mitgetragen, wenn sie gravitativ eine gebundene Einheit bilden. Ihre Gravitationskraft (genauer gesagt, die Krümmung, die sie in diesem Raumbereich bewirken) umklammert sozusagen den Raumbereich, in dem sie sich befinden und verhindert eine Expansion innerhalb dieses Bereiches. Und die Stärke der Krümmung in diesem Raumbereich hängt allein von der vorhandenen Masse und von der Eigengeschwindigkeit der beteiligten Massen ab. Nur, wenn die Masse groß genug ist, kann sie sich gegen die Eigengeschwindigkeit durchsetzen und die Galaxien aneinander binden. So wie eben eine Sonne ihre Planeten bindet. Wären die Planeten zu schnell, würden sie im All verschwinden.

Die Fluchtgeschwindigkeit unserer Sonne liegt bei zweiundvierzigtausend Km/h (wenn ich´s recht im Kopf habe), entsprechendes ließe sich sicher für die Massen in einer Galaxie bzw. einem Galaxienhaufen berechnen.

Desgleichen ließe sich sicher berechnen, wie stark die „lokale“ Raumkrümmung sein muss, damit sie in ihrer Gesamtheit in einem Galaxienhaufen eine Expansion innerhalb ihres Bereiches verhindert. Das hat dann aber nichts mit einer Geschwindigkeit der Expansion zu tun, sondern hängt von der Energie ab, mit der die Expansion angetrieben wird – und die ist eben an jedem Raumpunkt gleich, was wiederum bedeutet, es hängt einzig von der Masse der beteiligten Galaxien ab.

So weit erst mal!
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@ Henry-Dochwieder
Hallo und Guten Tag!
Ich habe mich ueber die ausfuehrliche und beispielhafte Antwort sehr gefreut,
nachdem ich diese einmal locker gelesen habe,
Werde mir den Inhalt jetzt Punkt fuer Punkt detailierter vergegenwaertigen,
bis ich alles verstanden habe, - oder Nachfragen habe.
Dabei wird mir mein CAD vermutlich Hilfe leisten.
Ich melde mich uebers Wochenende wieder zum Thema.
Bis dahin alles Gute!
:::
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MfG_Memphis314
Beitrag zuletzt bearbeitet von Memphis314 am 25.06.2015 um 20:50 Uhr.
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Beiträge: 2.997, Mitglied seit 12 Jahren
Letztendes hängt es von der Fluchtgeschwindigkeit ab, ob ein Objekt sich von einem zweiten entfernt, oder sich annähert.
Siehe Wikipedia: Fluchtgeschwindigkeit

Zitat von Wikipedia:
Bei der Fluchtgeschwindigkeit reicht die kinetische Energie eines Probekörpers (z.B. einer Rakete) gerade aus, um dem Gravitationspotential eines Himmelskörpers ohne weiteren Antrieb (ballistisch) zu entkommen.
Anstelle der hier erwähnten "Probekörper" und "Himmelskörper" wäre hier dementsprechend Galaxie 1 und Galaxie 2 einzusetzen

In Wikipedia werden drei kosmische Geschwindigkeiten erklärt.
Dabei dürfte sich die "vierte" kosmische Geschwindigkeit als die Fluchtgeschwindigkeit aus der Galaxie definieren lassen.
die "fünfte" kosmische Geschwindigkeit als die Fluchtgeschwindigkeit aus einem Galaxienhaufen.
Das könnte man wahrscheinlich bis ins endlose fortsetzen bis hin zur n-ten Fluchtgeschwindigkeit bei der man (rein hypothetisch) das Universum verlassen könnte.

Die Erklärung wäre aber wahrscheinlich ähnlich wie die der 3 bekannten kosmischen Geschwindigkeiten.

Man muss nur bedenken, dass jede Galaxie eine andere Gesamtmasse und somit Gravitation hat, und die entsprechenden Fluchtgeschwindigkeiten wären dementsprechend, von Galaxie zu Galaxie, verschieden.

Hinzu kommt, dass man bei so großen Entfernungen die Expansion des Raumes mit berücksichtigen muss. Die Galaxien entfernen sich nicht nur innerhalb des Raums, sondern auch mit dem Raum. Wie das mathematisch in der Formel eingefügt werden muss, kann ich leider nicht erklären, ich denke aber dass hier die effektive Geschwindigkeit als Geschwindigkeit im Raum + gesamte Raumausdehnung im Bereich zwischen den sich entfernenden Objekten zum Tragen kommt.
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Hans-m am 26.06.2015 um 12:44 Uhr.
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Hans-m schrieb in Beitrag Nr. 2213-8:
Letztendes hängt es von der Fluchtgeschwindigkeit ab, ob ein Objekt sich von einem zweiten entfernt, oder sich annähert.
Siehe Wikipedia: Fluchtgeschwindigkeit

Hans,

die Fragestellung war aber eine andere, nämlich inwieweit die Fluchtbewegung der Galaxien mit der Hubbel-Entdeckung zusammenhängt, dass sich die weitaus meisten Galaxien von uns entfernen. Und diese Entdeckung bezieht sich allein auf die Expansion des Raumes. Klar hat Hubble auch Galaxien entdeckt, die sich auf uns zu bewegen, aber die sogenannte Hubble-Konstante bezieht sich ausschließlich auf die Expansionsbewegung.

Für die Fluchtbewegung der Galaxien, die sich auf die Expansion bezieht, gilt für ALLE Galaxien, dass sie sich von uns entfernen. Für alle Galaxien der Lokalen Gruppe gilt, dass sich KEINE der Galaxien aufgrund der Expansion des Raumes von uns entfernt, weil die Galaxien in dieser Gruppe gravitativ gebunden sind.

Natürlich muss man die Eigenbewegung der Galaxien berücksichtigen, aber sie müssen aus der Bewegung aufgrund der Expansion herausgerechnet werden. Ich habe im Übrigen nichts anderes geschrieben.
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Hans-m schrieb in Beitrag Nr. 2213-8:
Letztendes hängt es von der Fluchtgeschwindigkeit ab, ob ein Objekt sich von einem zweiten entfernt, oder sich annähert.
Siehe Wikipedia: Fluchtgeschwindigkeit

Hallo Hans-m,

da hast du bei der Auswahl des Wikipedia-Artikels leider danebengegriffen. Der zu diesem Thread-Thema passende Wikipedia-Artikel ist dieser:

https://de.wikipedia.org/wiki/Expansion_des_Universums

M.f.G. Eugen Bauhof
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Hallo zusammen,
was ich im Zusammenhang mit der beschleunigten Expansion des Universums noch nicht verstanden habe ist Folgendes:

Wir sehen entfernte Galaxien in der Vergangenheit, maximal bisher ca. 13,7 Milliarden Jahre. Je weiter eine eine Galaxie entfernt ist, umso älter ist sie. Folglich ist auch eine Fluchtgeschwindigkeit eine solche, die vor Milliarden von Jahren gegeben war. Zeitnahe Aussagen sind nur über Galaxien in unserer Nähe möglich. Die entfernen sich aber nicht, weil einerseits die Gravitationswirkung überwiegt, andererseits aber auch keine Raumdehnung als solche feststellbar ist.
Wie kann man unter diesen Voraussetzungen eine Aussage über eine aktuelle beschleunigte Expansion des Universums in seiner Gesamtheit machen ?

MfG
Harti
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Wichtig ist, dass man nicht aufhört zu fragen. A.E.
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Stueps (Moderator)
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Hallo Harti,

Harti schrieb in Beitrag Nr. 2213-11:
Wie kann man unter diesen Voraussetzungen eine Aussage über eine aktuelle beschleunigte Expansion des Universums in seiner Gesamtheit machen ?

Sehr gute Frage, wie ich finde.

Ich vermute, das geht wohl nur "halbwegs" aktuell.

Die besten Entfernungsbestimmungen in "näheren" Umgebungen gehen über Standardkerzen und Kugelsternhaufen (welche viel interessanter sind, als man vielleicht denkt). Und die sind nicht gleich Mrd. von Lichtjahren weg. Sie lassen sich also in der näheren Umgebung, aber auch über größere Entfernungen verwenden. So kann man wohl auch auf die "aktuelle" Expansionsgeschwindigkeit schließen:
Man nimmt an, wenn es bei uns so ist, ist es auch im gesamten Universum so (Isotropie- und Homogenitätsannahme auf großen Skalen im Universum, überall gelten die gleichen Bedingungen wie hier). Und zu dieser Annahme passen dann wohl auch die Rotverschiebungen der Galaxien.
Allerdings:
M.E. kann man nicht wissen, was die entferntesten Galaxien heute machen. Wenn z.B. eine 12 Mrd. Lj entfernte Galaxie sich vor 1 Mrd. Jahren entschlossen hat, "umzukehren", werden wir das erst in ein paar Mrd. Jahren erfahren.

Grüße
Signatur:
Diese Welt gibt es nur, weil es Regeln gibt.
Beitrag zuletzt bearbeitet von Stueps am 27.06.2015 um 10:49 Uhr.
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Beiträge: 952, Mitglied seit 6 Jahren
Harti schrieb in Beitrag Nr. 2213-11:
Hallo zusammen,
was ich im Zusammenhang mit der beschleunigten Expansion des Universums noch nicht verstanden habe ist Folgendes:

Wie kann man unter diesen Voraussetzungen eine Aussage über eine aktuelle beschleunigte Expansion des Universums in seiner Gesamtheit machen ?

MfG
Harti

Harti,

auch die "nahen" Galaxien sind nicht gleich "um die Ecke", die Andromeda, unsere "Große Schwestern" , ist 2,4 Millionen Lichtjahre entfernt. Wir blicken also immer in die Vergangenheit, wenn wir nach dort draußen blicken, denn wir sehen das Licht von dort, und das braucht Zeit, also z. B. 2,4 Millionen Jahre, bis es hier ist.

Der Punkt über das Gesamtalter des Kosmos - oder soweit es den Urknall betrifft - ist doch, dass die Expansion JEDEN Punkt im All betrifft. Die "weit enfernten" Galaxien sind nur für uns "weit entfernt", für andere Beobachter in anderen Galaxien sind sie zum Teil sehr nahe. Der Raum dehnt sich aber nicht mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten aus, es ist genau genommen überhaupt keine Geschwindigkeit, soweit sie sich auf Objekte INNERHALB des Raumes bezieht. Es ist "einfach" der Raum, der sich zwischen den Galaxien "vermehrt" oder aber sich "ausdehnt". Es SCHEINT nur so, als ob sich die fernen Galaxien schneller bewegt hätten, das habe ich mit dem Gummituch anschaulich machen wollen. Es ist völlig egal, an welcher Stelle dich dich auf dem Gummituch befindest, die Entfernungen werden sich IMMER im selben Verhältnis zueinander vergrößern, weil sich das Tuch gleichmäßig vergrößert, wen man daran zieht.

Und weil das so ist - also, im "richtigen" Kosmos - kann man von jedem Punkt zeitlich zurückrechnen und kommt auf die 13,7 Milliarden Jahre s. UK.

Dabei sollte man nicht vergessen, dass es noch etliche weitere Methoden gibt, um auf ähnliche Ergebnisse zu kommen, z. B. die Kosmische Hintergrundstrahlung oder die Verteilung der Elemente im All.

Für eine Entfernungsbestimmung im Kosmos gibt es ebenfalls verschiedene Verfahren, die je nach der Größenordnung sinnvoll sind. Trigonometrisch anhand der so genannten Parallaxe (kennt man, wenn man den ausgestreckten Daumen erst mit dem einen und dann mit dem anderen fixiert), kann man für nahe Sterne benutzen, anhand von Cepheiden, das sind veränderliche Sterne, die man bei ähnlichem Typ als "Standardkerzen" benutzen kann, das reicht für Entfernungen bis 60 - 70 Millionen Lichtjahre aus, dann ein bestimmter Typ Supernova, da eine Supernova hell wie ihre eigene Galaxie strahlen kann. Man kann sie also auch noch in den fernsten Galaxien beobachten. Diese beiden Methoden vergleichen das Spektrum der Sterne bzw. Supernovae mithilfe der Rotverschiebung.

Was das "Heute" der Galaxien angeht - das ist das, was man anhand der "mitgenommenen Geschwindigkeit" rechnerisch ermitteln kann. Eine Galaxie, die wir in 13 Milliarden Lichtjahren beobachten, ist " heute" tatsächlich gut 45 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt. DIESES Licht sehen wir aber erst 45 Milliarden Jahren.
Signatur:
Das Leben ist zu ernst, um es nur ernst zu nehmen.
Beitrag zuletzt bearbeitet von Henry-Dochwieder am 28.06.2015 um 08:34 Uhr.
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Beiträge: 1.375, Mitglied seit 13 Jahren
Harti schrieb in Beitrag Nr. 2213-11:
Hallo zusammen,
was ich im Zusammenhang mit der beschleunigten Expansion des Universums noch nicht verstanden habe ist Folgendes:

Wir sehen entfernte Galaxien in der Vergangenheit, maximal bisher ca. 13,7 Milliarden Jahre. Je weiter eine eine Galaxie entfernt ist, umso älter ist sie. Folglich ist auch eine Fluchtgeschwindigkeit eine solche, die vor Milliarden von Jahren gegeben war. Zeitnahe Aussagen sind nur über Galaxien in unserer Nähe möglich. Die entfernen sich aber nicht, weil einerseits die Gravitationswirkung überwiegt, andererseits aber auch keine Raumdehnung als solche feststellbar ist.
Wie kann man unter diesen Voraussetzungen eine Aussage über eine aktuelle beschleunigte Expansion des Universums in seiner Gesamtheit machen ?

MfG
Harti

Hallo Harti,

lange hat man angenommen, dass die Universum-Expansion dauernd durch die Gravitation abgebremst werde. Nun hat man in neuerer Zeit beobachtet, dass das mal für einige Zeit zwar so war, aber in neuerer Zeit begann sich die Expansion zu beschleunigen. Hier ein Auszug aus Wikipedia:

Zitat:
Beobachtungen weit entfernter Supernovae vom Typ Ia unter anderem im Rahmen des Supernova Cosmology Project, für deren Auswertung die Astronomen Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt und Adam Riess den Nobelpreis für Physik des Jahres 2011 zugesprochen bekamen, zeigen, dass die Expansion des Universums heute beschleunigt abläuft.

Diese Ergebnisse stimmen überein mit Untersuchungen der kosmischen Hintergrundstrahlung, beispielsweise mittels des WMAP-Satelliten. Als Ursache wird Dunkle Energie angenommen, eine zeitlich variable Verallgemeinerung der kosmologischen Konstante.

Dunkle Energie konnte bislang nicht direkt nachgewiesen werden; ihre einzigen derzeit beobachtbaren Auswirkungen beziehen sich auf die Expansion des Universums sowie die Strukturbildung im Universum.

Siehe dazu: https://de.wikipedia.org/wiki/Expansion_des_Universums

M.f.G. Eugen Bauhof
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@ Henry-Dochwieder
Obwohl die Beitragsreihe inzwischen fortgesetzt worden ist,
antworte ich noch -wie angekuendigt- auf fruehere Beitraege.

Zitat:
Zitat von H.-D., Beitrag Nr. 2213-6
... Die Hubble-Aussage postuliert NICHT "ein beschleunigtes Auseinanderdriften der Masseobjekte“,
sondern es ist eine Aussage über die Expansion des Raumes selbst.
Erklaere ich mir so:
Der formale Hubbel-Zusammenhang (v=HxDist) ergibt durch lineare Umrechnung veraenderte Geschwindigkeit (v)
in Abhaengigkeit von der Entfernung (Dist).
Haben etwa zwei beobachtete lokale Galaxiehaufen verschiedene Entfernung und nach Hubbel verschiedene Geschwindigkeit,
deutet das "praktisch" auf beschleunigtes Entfernen der Masseobjekte hin [a=(delta_v)^2 / (2x delta_s)],
obwohl in Wirklichkeit die Expansion des Raumes die Ursache ist.
Diese Beschleunigung ist von mir eingangs mit a=min.10^-14m/s^2 errechnet worden,
- ist also sehr klein (die gravitative Erdbeschleunigung betraegt 9,81m/s^2).

Zitat:
Zitat von H.-D., Beitrag Nr.2213-4
... Die von uns weit und weiter entfernten Galaxien haben nur scheinbar eine immer größer werdende Geschwindigkeit.
Es erscheint uns deshalb so, weil sich jeder Zwischenraum mit der Entfernung z.B. in gleichem Zeitraum infolge der Expansion um denselben Faktor vergrößert.
Sind zwei Galaxien eine Million Lichtjahre auseinander, sind sie nach entsprechender Zeit zwei Millionen Lichtjahre voneinander entfernt. Im selben Zeitraum sind zwei Galaxien, die zu Beginn vier Lichtjahre auseinander waren, dann acht Lichtjahre auseinander.
Das All hat nur EINE Expansionsgeschwindigkeit.
Sind also zwei Masseobjekte G1 und G2 zunaechst z.B. 1LJ auseinander. sind sie 2LJ auseinander,
wenn sich G1 bei gleichfoermiger Geschwindigkeit v auf die urspruenglich beobachtete Distanz von G2 entfernt hat,
und wenn sich G2 mit derselben Geschwindigkeit v weiter entfernt hat.
Der Beobachtungszeitpunkt ist ein und derselbe (=> Zeitabschnitt delta_t{G1}=(delta_t{G2}=delta_t).
:
Es ist bei gleichfoermiger Bewegung Geschw_v = Weg_s / Zeit_t
- also im obigen Falle
v = delta_s{G1} / delta_t = delta_s{G2} / delta_t
:
Da delta_s{G1} ungleich delta_s{G2} (hier: 1LJ ungleich 2LJ) und
in beiden Faellen der gleiche Zeitabschnitt verstrichen ist,
muessen sich zwei unterschiedliche Geschwindigkeiten v{G1} und v{G2} ergeben.
Das bedeutet eine Beschleunigung_a = [v{G2} - v{G1}] / delta_t.
:
Das praktisch beobachtete sich-voneinander-Entfernen der Masseobjekte ist beschleunigt.
Es liegt eine beschleunigte Expansion des Raumes bzw. Alls infolge so genannter <Dunkler Energie> zugrunde.
Die Behauptung im Beitrag Nr. 2213-4"Das All hat nur EINE Expansionsgeschwindigkeit"
und das Gummituch-Beispiel in Beitrag Nr.2213-6 sind beide damit widerlegt.
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Memphis314 Private Nachricht
Nr. 2213-15 NEU
Heute, 18:46 Uhr


Hi, Memphis!

Leider bist du mit keinem Wort auf den Hinweis eingegangen, dass sich NICHT Massen voneinander entfernen, in dem Sinne, dass sie sich durch den Raum bewegen, sondern es ist der Raum selbst, der expandiert und durch den die Galaxien eine SCHEiNBARE Geschwindigkeit erhalten.

Dein vorgebrachtes Argument, in du dem eine Beschleunigung beschreibst, geht ins Leere - nicht nur im übertragenen Sinne - , weil es sich nicht um eine beschleunigte Bewegung handelt, jedenfalls, soweit wir die Angelegenheit diskutiert haben. Eugen hat mit seinem Hinweis auf eine beschleunigte Expansion selbstverständlich Recht, aber die hat mit deiner vorgestellten Rechnung nichts zu tun, weil die beschleunigte Expansion ebenfalls jeden Punkt im Raum betrifft.

Als letztes möchte ich darauf hinweisen, dass zwar das Beispiel mit dem Gummituch von mir stammt, jedenfalls soweit ich das weiß, aber dass das Phänomen der Expansion des Kosmos von so gut wie allen Astronomen akzeptiert wird und natürlich NICHT von mir stammt. Ich habe lediglich den in div. Publikationen nachprüfbaren Sachverhalt versucht, mit meinen Worten darzustellen. Tut mir leid, wenn mir das nicht gelungen ist.

Wend du irgendeine Suchmaschine im Netz bemühst, wirst du schnell mit entsprechenden Informationen versorgt. Falls du Interesse hast, kann ich dir Literatur dazu empfehlen.
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@ Henry-Dochwieder
Ich habe diese Beitragsreihe mit der Absicht begonnen,
mir Klarheit ueber den Komplex Hubbel-Theorie zu verschaffen.
Dank des Meinungs- und Gedankenaustausches habe ich meine Betrachtungsweise
bisher um einiges erweitern koennen.
Dennoch sind auf meiner Seite Unsicherheiten zurueckgeblieben.
Zitat:
Zitat H.-D., Beitrag 2213-16
Leider bist du mit keinem Wort auf den Hinweis eingegangen,
dass sich NICHT Massen voneinander entfernen, in dem Sinne,
dass sie sich durch den Raum bewegen, sondern es ist der Raum selbst, der expandiert
und durch den die Galaxien eine SCHEINBARE Geschwindigkeit erhalten. /
Ich habe sinngemaess den <praktisch gewonnenen Eindruck> des Beobachters gemeint,
der ohne Hintergrundwissen zu dem Schluss kommen muss, es handele sich, -wenn auch scheinbar-,
um das Auseinanderdriften von Masseobjekten,
obwohl die Expansion des Raumes zwischen den Objekten dafuer verantwortlich ist.
Aber das weiss mein Beobachter nicht.
:
So gesehen ist meine kinematische Betrachtung im vorigen Beitrag ein Hilfsmittel,
eine indirekte Erklaerungsmöglichkeit fuer das Expandieren.
Die auf diese Weise postulierte Geschwindigkeitsdifferenz, -mit Hilfe der Hubbel-Konstante berechnet (v=HxDist)-,
vermittelt den Eindruck einer Beschleunigung (a=dv^2/(2xds),
so dass der Begriff von der beschleunigten Expansion indirekt erklaert werden kann.
:
Ich kann z.Z. nicht einsehen, warum diese Hypothese ungeeignet sein soll ?
Die Kosmologie-Unterweisung Alpha-Centauri des Harald Lesch
laesst das von mir geschilderte Erklaerungsmodell auch zu.
Ich sehe jetzt aber darin nur noch die Bestaetigung
einer beschleunigten Expansion des Raumes zwischen den Objekten,
verursacht durch eine so genannte Dunkle Energie.
Habe jedoch aufgrund der Beitragsinhalte Zweifel hinsichtlich wissenschaftlicher Korrektheit bekommen.
:
Auch das Modell "Gummituch mit Haken" und seiner Entfernungsentwicklung (Verdopplung d. Galaxieabstaende),
fuehrt mit meiner Hilfsberechnung im vorigen Beitrag zu einer Geschwindigkeitsdifferenz,
wenn auch die vorgebene Konstante Geschwindigkeit dadurch in Frage gestellt wird.
Andererseits erklaert mir das Modell noch nicht,
warum es bei Gleichfoermiger Geschwindigkeit zwischen den 'Haken'
zu einer <beschleunigten Expansion> des Raumes bzw. Alls kommt -
https://de.wikipedia.org/wiki/Expansion_des_Universums -
Bild oben rechts.
Ich bin daher weiterhin auf Erklaerungssuche und bitte um Nachsicht wegen meiner Zweifel.
:::
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MfG_Memphis314
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Zu
Memphis314 Beitrag Nr. 2213-17 NEU

Memphis,

die Beobachtung, dass die Erde dem Beobachter flach erscheint, kann doch auch nicht als "Hilfsmittel" zur Erklärung herangezogen werden, wenn es z. B. um das Verschwinden von Segelschiffen unter den Horizont geht, oder darum, warum die Sonne morgens aufgeht!

Die Folgerung, es handele sich bei der von Hubble beobachteten Expansion um eine Bewegung der Galaxien führt schlicht zu einem falschen Schluss, weil eine solche Bewegung ja gar nicht notwendig zu einem Urknall-Modell führt. Es könnte sich ja z. B. um größere Massen handeln, auf die sich die Galaxien zubewegen, die uns aber nicht sichtbar sind. Solche Massen gibt es tatsächlich, und sie sorgen auch für Eigenbewegungen der Galaxien, neben dem Umstand, das sich Galaxien natürlich auch gegenseitig anzi"ehen. Siehe z. B. Andromeda und unsere Milchstraße.

Aber all diese Bewegungen lassen sich aus der beobachteten "allgemeinen" Flucht der Galaxien herausrechnen. Klar kommst du mit deiner Berechnung in meinem Gummituch zu dem Schluss, es wären unterschiedliche Geschwindigkeiten - weil du eben von einer Geschwindigkeit ausgehst, die (im richtigen Leben) von der Bewegung der Galaxien abhängt. Aber die Bewegung hängt nun mal nicht davon ab. Wenn sich ALLE Abstände in einem gleichen Zeitraum z. B. verdoppeln, gleichgültig, von welchem Punkt aus man die Bewegung beobachtet, hat das definitiv nichts mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu tun. Und in meinem Beispiel geht es NICHT um eine BESCHLEUNIGTE Expansion des Raumes.

Ich würde raten, die beschleunigte Expansion erst einmal bei Seite zu lassen, den es ist ziemlich komplex zu verstehen, wie sich aus der Rotverschiebung eine beschleunigte Expansion berechnen lässt. Außerdem wirkt die Beschleunigung "erst" seit ca. sieben Milliarden Jahren, da war das Universum aber schon über sechs Milliarden Jahre alt.

Jedenfalls ist es viel komplizierter, als dass man all dem mit einer einfachen "kinetischen Berechnung" beikommen könnte.
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Henry-Dochwieder am 30.06.2015 um 11:44 Uhr.
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die augenblickliche anordnung der galaxien im universum und die entstehung dieser anordnung lehrt viel, ebenso die entstehung von bewegung.
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1=(h/s³)*(h/t) und 1/cc>0
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Hallo und Guten Tag!
Ich fasse meine Anregungen und Erkenntnisse aus dieser Beitragsreihe zusammen,
indem ich eine eigene Graphik dazu im Anhang vorstelle in Anlehnung an
https://de.wikipedia.org/wiki/Expansion_des_Universums
:
In dieser Graphik wird die <Historie des Weltalls> in Form einer "Tulpenbluete" dargestellt,
ausgehend vom Punkt der Quantenfluktuation (BigBang), "wo quasi der Tulpenstil an die Bluete anbindet",
bis in die Gegenwart, "der Bluetenoeffnung".
Die auf diese Weise dargestellte Momentaufnahme der Ausdehnung des Weltalls
von 13,7 Milliarden Lichtjahren (rd.130x10^21km) bedeutet auf der Grundlage der Lichtgeschwindigkeit
einen Zeitabschnitt von 13,7 Milliarden Jahre, dem vermeintlichen Alter des Weltalls.
:
Die Heimat-Galaxie mit der ERDE vermute ich in diesem Modell im Bereich der "Oeffnung der Tulpenbluete",
weil ich damit unbewiesenermassen die Vorstellung des Jetzt bzw. der Gegenwart verbinde.
:
Ich beobachte von der ERDE aus die Galaxien(haufen) G1 und G2 aelterer Kategorie,
schaue also zurueck in die Vergangenheit, und stelle das Sich-Entfernen von G1,2 fest (Rotverschiebung nach Hubble).
Die derzeitige Ausdehnung des Weltraums zwischen den Masseobjekten schliesst eine Rueckkehr von G1,2
in die Vergangenheit zum Ursprung hin aus (BigCrunch).
Da sich jedoch der Raum insgesamt ausdehnt, entfernen sich auch G1,2 vom Ursprung; -
unsere Galaxie (Milchstrasse m. Erde) jedoch schneller,
weil sie sich im beschleunigten Bereich der Ausdehnung des Weltraums befindet.
Auf diese Weise erklaert m.E. die Theorie nach HUBBLE eine derzeitig beschleunigte Ausdehnung des Weltraumes.
Die Ausdehnungsgeschwindigkeit waere die Differenz zwischen [v{Erde} - v{BeobachtgObjekt}].
:
Aber selbst bei unbeschleunigter Ausdehnung des Weltraumes entstaende am Beobachtungsort ERDE der Eindruck
eines scheinbar beschleunigten Vorganges, obwohl die Ausdehnungsgeschwindigkeit konstant waere.
Zwei gleichzeitig beobachtete Galaxien G1 und G2 mit einem Abstand von angenommen 1LJ
haetten nach 1 LJ Beobachtung den Abstand von 2 LJ.
:
Es vergroessern sich die Entfernungen zwischen den Masseobjekten,
wenn der Einfluss der EXPANSION des Weltraumes gegenueber der Anziehung durch die GRAVITATION ueberwiegt,
ohne dass sich die Objekte kinematisch selbst bewegen muessen.
Innerhalb von lokalen Gruppen ueberwiegt der Einfluss der GRAVITATION gegenueber der EXPANSION,
so dass sich die darin befindlichen Masseobjekte anziehen; -
unsere Galaxie <Milchstrasse> und die Andromeda scheinen auf Kollisionskurs zu sein.
:
Aber wann ueberwiegt die GRAVITATION, ab wann die EXPANSION im allgemeinen ?
Ich stelle mir vor, dass zunaechst die GRAVITATION vorrangig dominierte,
weil die Masseobjekte naeher zusammen waren: bei der Entstehung von Galaxien, Sonnensystemen und Planeten
(in den Nebeln dominiert auch heute das Gravitationsprinzip).
Ich erinnere mich, den Wechsel der Einflussnahme und Zunahme der EXPANSION
vor etwa 100 Millionen Jahren annehmen zu koennen.
:
Nach einer gewissen Aufblaehung des Weltraumes dominierte mehr und mehr die EXPANSION,
weil die GRAVITATION wegen Vergroesserung der Zwischenraeume zu schwach geworden war,
waehrend in den lokalen Gruppen die GRAVITATION zwischen den Masseobjekten weiterhin dominierend wirkte.
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MfG_Memphis314
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