Beschleunigte Ausdehnung des Universums

Hallo zusammen,

Edwin Hubble hat festgestellt, dass sich das Universum ausdehnt und es ist allgemein anerkannter Wissensstand, dass dies umso stärker beschleunigt erfolgt, je weiter ein Objekt von uns entfernt ist.

Nun ist da Licht, das uns vor entfernten Galaxien erreicht schon sehr alt, maximal ca. 13,8 Milliarden Jahre.

Für welchen Zeitpunkt nimmt man nun eine beschleunigte Ausdehnung des Universums an ?

Für heute oder für den Zeitpunkt, zu dem das Licht ausgesendet wurde ?

Eigentlich müsste es für den Zeitpunkt gelten, zu dem es ausgesendet wurde; denn je älter das Licht ist., umso stärker die Beschleunigung.

Müsste man dann nicht eigentlich im Umkehrschluss für den Jetzt-Zeitpunkt folgern, dass sich das Universum eigentlich gar nicht mehr ausdehnt ?

MfG
Harti

Harti schrieb in Beitrag Nr. 2361-1:

Hallo zusammen,

Edwin Hubble hat festgestellt, dass sich das Universum ausdehnt und es ist allgemein anerkannter Wissensstand, dass dies umso stärker beschleunigt erfolgt, je weiter ein Objekt von uns entfernt ist.

Nun ist da Licht, das uns vor entfernten Galaxien erreicht schon sehr alt, maximal ca. 13,8 Milliarden Jahre.

Für welchen Zeitpunkt nimmt man nun eine beschleunigte Ausdehnung des Universums an ?

Für heute oder für den Zeitpunkt, zu dem das Licht ausgesendet wurde ?

Eigentlich müsste es für den Zeitpunkt gelten, zu dem es ausgesendet wurde; denn je älter das Licht ist., umso stärker die Beschleunigung.

Müsste man dann nicht eigentlich im Umkehrschluss für den Jetzt-Zeitpunkt folgern, dass sich das Universum eigentlich gar nicht mehr ausdehnt ?

MfG
Harti

Harti, welche Annahmen liegen denn der Ausdehnungstheorie zugrunde?

Es könnte ja auch sein, daß diese Annahmen falsch sind, dann gilt nämlich:

Ist die Prämisse falsch, sind es auch die Konklusionen.


Bevor man sich mit Hubble beschäftigt sollte man sich mal mit den Annahmen beschäftigen, die zur Expansionstheorie geführt haben.

Gibt es dazu empirische Erkenntnisse? Oder nur eine Theorie?

Evidenz ergibt sich nämlich AUSSCHLIESSLICH aus dem Experiment, nicht aus einer Theorie.

Gruß
uwebus

Die Vorstellung – je weiter von uns entfernt – spielt immer noch mit einer Konstruktion:
Unsere Erde wäre das Zentrum des UNI ver SUMs. Das Zentrum des Seins ist individuell.

Zitat von Harald:

Auch für Winkel ist das unendlich Kleine – der kleinste vorstellbare Winkel – das Maß der Dinge.

Dieses an den Betrachter gebundene Universum hat an der Grenzfläche jene Lichtinformation die das Außen – nicht einsehbare – einbringt.

Harald

Hallo Uwebus,

Uwebus schrieb in Beitrag Nr. 2361-2:

Harti, welche Annahmen liegen denn der Ausdehnungstheorie zugrunde?

Die beobachtbare Rotverschiebung des Lichts, also nicht nur eine Annahme.

Soweit ich das verstehe, nimmst Du an, das Universum dehne sich nicht aus, und kommst zu einer anderen Erklärung für die Rotverschiebung.

Ich wollte ja lediglich erfragen, für welchen Zeitpunkt von der herrschenden Lehrmeinung die Ausdehnung angenommen wird:

a) Für den Zeitpunkt zu dem das Licht ausgesandt wurde
oder
b) Für die Jetzt-Zeit

Bein der räumlichen Betrachtung nimmt man ja lediglich eine Ausdehnung für große Entfernungen an, lokal dagegen nicht.

MfG
Harti

Harti schrieb in Beitrag Nr. 2361-1:

Für welchen Zeitpunkt nimmt man nun eine beschleunigte Ausdehnung des Universums an ?

Hallo Harti,
schau mal in den Abschnitt "Der Skalenfaktor und die Rotverschiebung" von ScienceBlogs.
(https://scienceblogs.de/alpha-cephei/2018/05/28/was-ist-eine-mitbewegte-entfernung/)
Ich finde die Beschreibung sehr anschaulich.
Gruß, Otto

Rotverschiebung? - Das ist ja wohl ein Scherz

Wenn wir von einem UNIverSUM sprechen, dann meinen wir wohl jenen Raum, wo sich am Rande des Einsehbaren, die letzten Galaxien als ein Licht-Punkt vorstellen. Ein rotierender Sternenhaufen also, der seine Lichtquanten mit steten Geschwindigkeitsvariationen zum Bezug des Einsehenden darstellt. Wo die Hintergrundstrahlung noch Ecken weiter das Nadelöhr den kleinstmöglichen Winkel nutzend, von der anderen Seite ein Rauschen auf unseren Bildschirm zeichnet.

Harald

Die Weitergabe von Licht ist stets ident – ist niemals eine Welle mit Farbenspiel im ROTbereich.
Lässt kein Vergleich zum TONbereich zu.

H:cool:π

Hallo Otto,

vielen Dank für Deinen Hinweis. Ich habe den Artikel zweimal durchgelesen.

Dem Artikel entnehme ich, dass man die beschleunigte Ausdehnung des Universums unter Anwendung des Hubbel-Parameters aus heutiger Sicht feststellt. Bis zum Alter von ca. 7 Milliarden Jahren hat das Universum sich nicht beschleunigt ausgedehnt, weil die Gravitation noch stärker wirkte.

Den Angaben zur Größe und Alter des Universums von ca. 13,37 Lichtjahren/Jahren liegt die Lichtlaufzeitentfernung zugrunde. Bei Aussendung des Lichts war das Universum kleiner, jetzt ist es größer als der genannte Wert. Errechnet wird in dem Artikel eine aktuelle Größe, bezeichnet als Eigendistanz, von ca. 46,5 Milliarden Lichtjahren.

@ Uwebus

Ich habe verstanden, dass Du die Schlussfolgerung aus der Rotverschiebung des Lichts auf eine Expansion des Raumes/Universums ablehnst. Auch ich halte das für problematisch, aber aus anderen Gründen als Du.
Der Ansicht, dass sich der Raum unabhängig von der in ihm befindlichen Materie ausdehnt und er die Materie gewissermaßen nur mitzieht, liegt m.E. die Vorstellung eines absoluten, nicht relativistischen Raumes zugrunde. Dies beinhaltet auch eine Trennung von Raum und Zeit, die nach den Relativitätstheorien nicht mehr möglich ist, weil man sonst der Beschränkung unserer Wahrnehmungsmöglichkeit durch die Lichtgeschwindigkeit (den Elektromagnetismus) nicht Rechnung trägt. Bezeichnenderweise wird auch angenommen, das die beschleunigte Ausdehnung des Universums nicht durch die Lichtgeschwindigkeit begrenzt sei.

MfG
Harti

Harti schrieb in Beitrag Nr. 2361-1:

...

Für welchen Zeitpunkt nimmt man nun eine beschleunigte Ausdehnung des Universums an ?

Für heute oder für den Zeitpunkt, zu dem das Licht ausgesendet wurde ?

Eigentlich müsste es für den Zeitpunkt gelten, zu dem es ausgesendet wurde; denn je älter das Licht ist., umso stärker die Beschleunigung...

MfG
Harti

Man muß hierbei 2 Beschleunigungen unterscheiden.

Der Hubble-Parameter für die Expansion des "Universum-Zeugs" liegt bei etwa 70 km/s/Mpc.
Das bedeutet, daß sich eine 1 Megaparsec lange "Stange" des Universums pro Sekunde um 70 km ausdehnt. Der Abstand der 2 sich gegenüberliegenden Enden wächst also im Sekundentakt um 70 - 140 - 210 - 280 - 350 ...km.
Wenn man aber 4287 "Stangen" mit den Enden aneinanderreiht, und jede wächst in einer Sekunde um 70 km, dann wächst der Abstand der 2 sich gegenüberliegenden Enden dieser ganz langen, zusammengesetzten Stange mit einer Geschwindigkeit von 300090 km/s.
Das Licht ist aber nur 300000 km/s schnell. Ein Lichtsignal kann von einem Ende der 4287 Megaparsec langen Stange nie bis zum anderen Ende kommen!
Aber ein Signal aus nur 1 Mpc Entfernung kommt natürlich am anderen Ende der "Stange" an. Ebenso bei 1000 Mpc Entfernung. Das dauert dann aber etliche Zeit. Auch aus 3000 Mpc Entfernung wird ein Lichtsignal noch irgendwann ankommen. Das gilt auch bei 4200 Mpc Entfernung. Aber dann dauert es fast schon eine halbe Ewigleit bis das Lichtsignal am Ziel ankommt.
Diesen Zusammenhang der aufsummierten Geschwindigkeiten hatte ich schon einmal hier im Zeitforum in einer Animation gezeigt. Die vom Beobachter wahrgenommene "Beschleunigung" ergibt sich nur durch das Aufsummieren vieler gleich großer Geschwindigkeiten.
Hier die Animation mit der zusammengesetzten "Stange" aus 11 Einzelstücken, ganz oben in der Animation. An den 2 senkrechten Strichen erkennt man, daß das 2. Teilstück von rechts ganz langsam vorankommt, während das hell markierte 9.Teilstück von rechts immer mehr "beschleunigt". Daß aber tatsächlich keines der Teilstücke schneller als die Anderen expandiert, erkennt man daran, daß nach jedem Animationsschritt alle Teilstücke gleich groß sind.



Die tatsächlich beschleunigte Expansion, für deren Entdeckung vor 10 Jahren Nobelpreise verliehen wurden, hat eine ganz andere - bisher unbekannte - Ursache.
Aus den Beobachtungsergebnissen erkennt man, daß das Universum etwa 7 Mrd. Jahre lang "gleichmäßig" expandierte, so wie ich es in der Animation zeige. Aber von diesem Zeitpunkt an erhöhte sich die Expansionsgeschwindigkeit stets weiter.
Wir erkennen das nur an den uns nahe liegenden Galaxienhaufen. Es geht also um Zeitpunkte aus der näheren Vergangenheit. Denn diese Lichtsignale aus geringerer Entfernung und aus geringerer Zeitdistanz kommen ja früher bei uns an, als die Signale, die sich vor laaanger Zeit aus groooßer Entfernung in unsere Richtung bewegten.
In meiner Animation müßten dann die 5 linken Teilstücke bei jedem Teilschritt stärker anwachsen. Am schnellsten würde das ganz links befindliche Stück expandieren. Das 2. von links schon etwas weniger schnell. Das 3. von links noch weniger. Aber diese 5 Waben würden stets schneller anwachsen, als die 6 rechts davon befindlichen Waben,
Die genauen Zusammenhänge werden noch erforscht. Man ist nun dabei, die genauen Expansionsgeschwindigkeiten (Rotverschiebungen) des Universums in verschiedenen Entfernungen zur Erde zu messen. Nach der Theorie wird erwartet, daß der Hubble-Parameter vielleicht bei nahen Galaxienhaufen bei 78 liegt, etwas weiter weg bei 70, dann bei 65. Und ab einer Entfernung von 7 Milliarden Lichtjahren (und einem Zeitpunkt von 7 Milliarden Jahren in der Vergangenheit) wird der Hubble Parameter stets bei ein und dem selben Wert bleiben.
Ob die Wirklichkeit mit dieser Erwartung übereinstimmt, wird man erst nach Abschluß der Meßreihe wissen.

Hallo zusammen,

Harti schrieb in Beitrag Nr. 2361-7:

Den Angaben zur Größe und Alter des Universums von ca. 13,37 Lichtjahren/Jahren liegt die Lichtlaufzeitentfernung zugrunde.

Mir ist eingefallen, dass es sich bei dieser Entfernungs- bzw. Altersangabe nicht um eine Entfernung bzw. Alter im herkömmlichen Sinn handelt, sondern um eine raumzeitliche Entfernung, also um ein Raumzeitintervall.

Die üblichen Angaben zur Größe und zum Alter des Universums mit dem ungefähren obigen Wert sind daher irreführend. Die getrennte Betrachtung von Raum und Zeit ist nach SRT nicht möglich.

MfG
Harti

Harti schrieb in Beitrag Nr. 2361-9:

Die getrennte Betrachtung von Raum und Zeit ist nach SRT nicht möglich.

MfG
Harti

Bei Expansions-Geschwindigkeiten von nur etwa 70 km/s spielt die Relativitätstheorie keine Rolle.

Manche Forscher sind ja der Meinung:

Das sichtbare Universum würde mit immer besseren technologischen Beobachtungsgeräten nach außen erweitert.
Die Informationslinien würden sich ausschließlich nur öffnen. Das Kleinste aber mit dem kleinstmöglichen Winkel,
schließt aber jedem Einzelnen das persönlich einsehbare Universum.

Lässt reichlich Raum im nicht Einsehbaren.
Harald

Der Raum als solches zieht sich weder zusammen, noch dehnt sich da was.
Das innenliegende Spiel der Bewegungsabläufe kann man sich dann denken.
Da wir uns in diesem Spiel der Kräfte bewegen ändert sich laufend diese
personalisierte Kugel der sogenannten Universen.

H:cool:π

Hallo Bernhard Kletzenbauer,

Bernhard Kletzenbauer schrieb in Beitrag Nr. 2361-10:

Bei Expansions-Geschwindigkeiten von nur etwa 70 km/s spielt die Relativitätstheorie keine Rolle.

Dem Artikel, auf den Otto hingewiesen hat, entnehme ich, dass es sich bei der sogenannten Hubbel-Konstante, nicht um eine Konstante handelt, sondern um einen Wert, der sich in der Entwicklung des Universums ändert. Insbesondere in einer Zeit inflationärer Ausdehnung dürfte der Wert erheblich anders gewesen sein. Selbst wenn man den heutigen Wert zugrunde legt, müsste man wissen, wie groß das Universum bei Aussendung des beobachteten Lichts war.

Mir ging es bei meiner Frage aber, allgemein gesprochen, um etwas Anderes: Betreffen Aussagen über das Universum in seiner Gesamtheit, z.B. über Größe und Alter, den Zeitpunkt als die Lichtwellen ausgesandt wurden oder den heutigen Zeitpunkt ?

Für mich hat sich nun ergeben, dass die Angaben, die dazu allgemein gemacht werden, irreführend sind. Bei einem Wert von ca. 13,7 Milliarden Lichtjahren bzw. Jahren handelt es sich um Werte, die aus der Lichtlaufzeit resultieren. Weder Distanz (Raum) noch Zeit können konkret gemessen werden. Bei einer so großen Distanz bzw. so langen Dauer muss man m.E. die Grenzen unserer Wahrnehmungsmöglichkeiten berücksichtigen, die durch den Elektromagnetismus (Lichtgeschwindigkeit) bedingt sind.

Diese Begrenzung führt zu dem oben genannten Wert, kann aber nichts Zuverlässiges zur damaligen Größe und in der Folge zur heutigen Größe des Universums aussagen.
So wie die Lichtgeschwindigkeit eine Höchstgrenze für die Beziehung zwischen Strecke und Zeit (Geschwindigkeit) darstellt, stellt das Licht nach SRT auch eine Grenze für die Bestimmung von Distanzen und Alter in universellen Maßstäben dar.
Anders ausgedrückt: Distanzen, die auf der Grundlage des angenommenen/errechneten Alters des Universums nur mit Überlichtgeschwindigkeit zu überwinden sind, können prinzipiell nach SRT nicht wahrgenommen werden. Feststellungen dazu sind prinzipiell nach SRT nicht möglich.

MfG
Harti

Harti schrieb in Beitrag Nr. 2361-12:

...Bei einer so großen Distanz bzw. so langen Dauer muss man m.E. die Grenzen unserer Wahrnehmungsmöglichkeiten berücksichtigen, die durch den Elektromagnetismus (Lichtgeschwindigkeit) bedingt sind.

Diese Begrenzung führt zu dem oben genannten Wert, kann aber nichts Zuverlässiges zur damaligen Größe und in der Folge zur heutigen Größe des Universums aussagen.
So wie die Lichtgeschwindigkeit eine Höchstgrenze für die Beziehung zwischen Strecke und Zeit (Geschwindigkeit) darstellt, stellt das Licht nach SRT auch eine Grenze für die Bestimmung von Distanzen und Alter in universellen Maßstäben dar.
Anders ausgedrückt: Distanzen, die auf der Grundlage des angenommenen/errechneten Alters des Universums nur mit Überlichtgeschwindigkeit zu überwinden sind, können prinzipiell nach SRT nicht wahrgenommen werden. Feststellungen dazu sind prinzipiell nach SRT nicht möglich...

Das sehe ich auch so.
Hinzu kommt noch, daß die Rückwärtssimulierung der Expansion bis zu einem "Urknall"-Punkt auch unzuverlässig ist.
Die sogenannte "Inflation" ist nur eine Annahme. Ein Beweis steht bisher aus. Es ist eine Krücke, weil sich das Universum-Alter und die gleichförmige Hintergrundstrahlung nicht anders vereinbaren lassen.
Etliche Forscher halten sich womöglich auch nur deshalb an den sogenannten "Mainstream", um nicht negativ aufzufallen. Auch in Internetforen sollte man bloß nichts gegen den Mainstream schreiben. Dabei sind sich die Forscher alles andere als einig. Es gibt die 3 Lager von Urknall- String- und Branen-Kosmos.
Es fehlen heutzutage Rebellen gegen den Mainstream, wie einstmals Kopernikus, Galilei, Kepler, oder Einstein, die sich heute unbeeinflußt eigene Gedanken machen und so auf die richtige Spur kommen.