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Raumausdehnung und Wellenverhalten mal anders betrachtet

Thema erstellt von Quante 
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Beiträge: 576, Mitglied seit 11 Jahren
Gemäß Hubble wird durch die Raumausdehnung die Wellenlänge des Lichtes sich von uns entfernender Objekte gestreckt, meßbar durch die Rotverschiebung des Lichtes, je weiter von uns entfernt, desto schneller entfernen sich diese Objekte (lediglich auf Grund der Raumausdehnung) und desto mehr die Rotverschiebung des Lichtes dieser Objekte.
Gäbe es dieselbe Rotverschiebung der Wellenlänge des Lichtes dieser Objekte auch, wenn sich der Raum nicht ausdehnen würde , sich die Objekte aber mit derselben Geschwindigkeit von uns entfernen würden???

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Zur Bedingung des Raum und der Zeit gehört ganz unbedingt ,die absolute Bedingungslosigkeit von Raum und Zeit. Werden Raum und Zeit an Bedingungen geknüpft sind sie endlich, mit einem Beginn und einem Ende.
Beitrag zuletzt bearbeitet von Quante am 24.04.2010 um 13:32 Uhr.
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Beiträge: 762, Mitglied seit 13 Jahren
Quante hat folgendes geschrieben:
Zitat:
Gäbe es dieselbe Rotverschiebung der Wellenlänge des Lichtes dieser Objekte auch, wenn sich der Raum nicht ausdehnen würde , sich die Objekte aber mit derselben Geschwindigkeit von uns entfernen würden???

Grübel, grübel, woher weißt du denn, daß sich der Raum ausdehnt, er könnte doch ebensogut als ewig/unendliche Singularität bestehen, in der sich Materie bewegen kann.
Und daß sich kosmische Objekte (Galaxien) von UNS(!) wegbewegen ließe ja vermuten, daß wir der Mittelpunkt des Universums sind.
Diesen Eindruck hätte man sicher auch von jedem anderen sich im Universum bewegenden Objekt, recht anschaulich durch den sich aufblähenden Luftballon dargestellt.
Als kosmisches Objekt bewegen wir uns ja, von einer anderen Galaxie aus betrachtet, wie alle anderen auch ...wohin auch immer.

Und was die Rotverschiebung anbelangt kann ich nicht nachvollziehen, daß dazu ein sich ausdehnender Raum erforderlich ist.
Prizipiell ist das nichts anderes als der subjektiv wahrnehmbare als höher und tiefer an und abschwellende Ton einer Polizeiwagensirene die sich nähert und entfernt. Tatsächlich aber bleibt deren Frequenz konstant.
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Beiträge: 576, Mitglied seit 11 Jahren
Ja lieber Horst ...ich grübel ja auch....grübel grübel....


Hintergrund meiner Gedanken, die derzeit verbreitete Meinung vom Urknall, der zugleich auch damit verbunden die Entstehung von Raum, Zeit und der Ausdehnung des Raumes.
Es gibt ja hier verschiedene Modelle, des expandierenden Rosinenkuchens, eines sich aufblähenden Luftballons…usw.

Ich halte das alles für sehr witzige Modelle für eine zweifelhafte Theorie, daher meine simple Fragestellung:“ Gäbe es dieselbe Rotverschiebung der Wellenlänge des Lichtes dieser Objekte auch, wenn sich der Raum nicht ausdehnen würde, sich die Objekte aber mit derselben Geschwindigkeit von uns entfernen würden???“

In irgend einem Beitrag, den ich vor kurzem gelesen gab es diese Aussage: durch die Ausdehnung des Raumes verändert sich die Wellenlänge des Lichtes, je weiter die Objekte entfernt, desto mehr wird die Wellenlänge des Lichtes gestreckt (Rotverschiebung). Und Grundlage ist die Urknalltheorie mit ihrer Behauptung der „Ausdehnung des Raumes“, daher meine Fragestellung, was, wäre, wenn!

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Beitrag zuletzt bearbeitet von Quante am 25.04.2010 um 07:11 Uhr.
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Beiträge: 1.946, Mitglied seit 12 Jahren
Quante schrieb in Beitrag Nr. 1637-1:
Gäbe es dieselbe Rotverschiebung der Wellenlänge des Lichtes dieser Objekte auch, wenn sich der Raum nicht ausdehnen würde , sich die Objekte aber mit derselben Geschwindigkeit von uns entfernen würden???
Hallo Quante, ich meine:

Ja.

Wobei mir nicht ganz klar ist, was du mit "derselben" Geschwindigkeit meinst. Im Modell des expandierenden Universums bewegen sich die Galaxien ja überhaupt nicht - nur der Raum dazwischen bläht sich auf.

Aber wie dem auch sei: Experimentell feststellen kann man m.E. immer nur die Rotverschiebung - und daraus lässt sich immer nur eine Relativgeschwindigkeit ableiten. Wodurch diese Relativgeschwindigkeit letzlich verursacht wurde, lässt sich anhand der gemessenen Rotverschiebung nicht ermitteln.

Wir hatten schon einmal eine ähnliche Fragestellung (vgl. Beitrag-Nr. 1403-42):

Bauhof hatte seinerzeit auch kein Experiment nennen können, welches die beiden dort beschriebenen Fälle (nämlich Ausdehnung des Raums einerseits - und - Bewegung der Galaxien andererseits) voneinander unterscheiden könnte.
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Beiträge: 576, Mitglied seit 11 Jahren
Lieber Claus

Genau das ist es, was ich hinterfragen möchte, du schreibst: „Im Modell des expandierenden Universums bewegen sich die Galaxien ja überhaupt nicht - nur der Raum dazwischen bläht sich auf.“

Warum sind sich die Wissenschaftler, bezüglich dieser These so "hartnäckig", so einig?
Denn eine Bewegung der Galaxien findet ja statt, ansonsten stelle ich selbst die Bewegung der Sonne, ihrer Planeten (Bestandteile aller Galaxien)...usw. in Frage.

Daher meine Frage etwas konkretisiert:
Gäbe es dieselbe Rotverschiebung der Wellenlänge des Lichtes dieser Objekte auch, wenn sich der Raum nicht ausdehnen würde, sich die Objekte aber mit derselben Geschwindigkeit mit der der Raum expandiert (der Hubble-Konstante) von uns entfernen würden???

Die Geschwindigkeit wäre dieselbe, nur die Ursache eine andere, bei dir expandiert dir Raum mit "unbewegten" Galaxien, bei "mir" expandieren die Galaxien in einem unveränderlichen (und unendlichen) Raum.
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Beiträge: 1.342, Mitglied seit 11 Jahren
Hallo zusammen,
Quante schrieb in Beitrag Nr. 1637-5:
Die Geschwindigkeit wäre dieselbe, nur die Ursache eine andere, bei dir expandiert dir Raum mit "unbewegten" Galaxien, bei "mir" expandieren die Galaxien in einem unveränderlichen (und unendlichen) Raum.

worin besteht der Unterschied in Euren Auffassungen ?

Wenn die Galaxien für den Raum konstitutiv sind (ihn erschaffen) ist es doch das Selbe, ob ich sage:
a) Die Galaxien entfernen sich voneinander
oder
b) Der Raum zwischen den Galaxien dehnt sich aus

Im ersten Fall betrachte ich den Vorgang aus Sicht der Galaxien (wobei ich wahlweise die eine oder andere als ruhendes Bezugssystem vorstellen kann) im zweiten Fall aus Sicht der Beziehung zwischen den Galaxien (Raum ist gewissermaßen nichts anderes als die Beziehung zwischen zwei Objekten).

Eine andere Möglichkeit besteht darin, sich das Universum im Sinne der klassischen Mechanik in seiner Gesamtheit als absolutes Bezugssystem vorzustellen, in dem die Galaxien sich bewegen. Das Universum bildet das mathematische Koordinatensystem und ein Objekt (z.B. die Erde), wird als im Verhältnis zum Universum ruhend vorgestellt. Die letztgenannte Vorstellung ist m.E. aufgrund der Erkenntnisse der Relativitätstheorien überholt.

MfG
Harti
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Wichtig ist, dass man nicht aufhört zu fragen. A.E.
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Beiträge: 256, Mitglied seit 9 Jahren
Quante schrieb in Beitrag Nr. 1637-1:
Gemäß Hubble wird durch die Raumausdehnung die Wellenlänge des Lichtes sich von uns entfernender Objekte gestreckt, meßbar durch die Rotverschiebung des Lichtes, je weiter von uns entfernt, desto schneller entfernen sich diese Objekte (lediglich auf Grund der Raumausdehnung) und desto mehr die Rotverschiebung des Lichtes dieser Objekte.
Gäbe es dieselbe Rotverschiebung der Wellenlänge des Lichtes dieser Objekte auch, wenn sich der Raum nicht ausdehnen würde , sich die Objekte aber mit derselben Geschwindigkeit von uns entfernen würden???

[Nachricht zuletzt bearbeitet von Quante am 24.04.2010 um 13:32 Uhr]


Kurz beantwortet : ja, es gäbe diese rotverschiebung ebenfalls wenn sich die galaxien bewegen würden, und er raum sich nicht ausdehnen würde. Der effekt nennt sich übrigens dopplereffekt, und findet sehr viele anwendungen in der sonar und radartechnologie.


Das sich die wissenschaftler einige sind, das es der raum ist, der sich ausdehnt, und nicht einfach die galaxien, die sich voneinander entfernen hat viele verschiedene gründe und nicht nur die rotverschiebung, andernfalls gäbe es darüber viel mehr streit.
Es ist ja so, das je weiter eine galaxie entfernt ist, desto schneller bewegt sie sich von uns weg. Manche erreichen dabei fast lichtgeschwindigkeit. Dabei ist das verhältnis zwischen entfernung von uns und geschwindigkeit erstaunlich genau. Alleine das läßt eine ausdehnung des raumes schon mal viel wahrscheinlicher erscheinen. Ansonsten ist schwer vorstellbar, das die geschwindigkeit der galaxien so exakt abgestimmt ist. Dabei entfernen sich übrigens nicht nur alle galaxien von uns, sondern jede für sich entfernt sich von allen anderen. Natürlich gibt es dabei ausnahmen. Manche galaxien vereinen sich zu galaxienhaufen, manche sogar zu superhaufen. Dabei läßt sich aber zeigen, das auch bei diesen etwas sie auseinander treibt, nur ist die gravitation, die sie zusammenzieht, einfach stärker.
Aber wie gesagt ist das lange nicht der einzige beleg für die raumausdehnung. Viele sind ohne profunde kenntnisse der physik etwas unverständlich, aber manche sind etwas verständlicher, ich will mal einige beispiele geben.

1. Der urknall an sich :

Laut de smodells des urknalls ist dabei ja die materie des universums entstanden. Nun gibt es dabei aber ein problem. Wenn soviel materie auf so wenig raum verteilt ist, müßte die schwerkraft die materie eigentlich zu einem schwarzen loch implodieren lassen. Die ganze materie hätte sofort verklumpen müßen. Irgendwas hat also die materie mit urgewalt auseinandergetrieben. Das ganze nennt sich kosmische inflation, und ist inzwischen durch verschiedenen beweise recht gut gesichert, wenn auch noch nicht endgültig bewiesen. Hier ein link zur kosmischen inflation :

http://de.wikipedia.org/wiki/Inflation%C3%A4res_Uni...

2. Die entstehung der materie.

Man weiß das das vakuum mit sogenannten virtuellen teilchen gefüllt ist. Das sind teilchen, die als paare von materie und antimaterie aus dem vakuum entstehen, und sich kurz nach der entstehung gleich wieder gegenseitig vernichten, um kurz darauf wieder neu zu entstehen. Hier ein link dazu :
http://de.wikipedia.org/wiki/Virtuelles_Teilchen

und hier eine folge von alpha-Centauri dazu : http://www.br-online.de/br-alpha/alpha-centauri/alp...

Wenn man nun die kosmische inflation in betracht zieht, dann werden diese pärchen auseinander gerissen, bevor sie sich vernichten können. Aus virtuellen teilchen werden reale teilchen. Dies ist zwar nur ein erklärungsmodell zur enttehung der materie, aber das einzige, das mehrere wichtige eigenschaften des frühen universums sehr gut erklärt, ohne zusätzliche annahmen ins spiel zu bringen.
1. Die extrem exakt gleichmässige verteilung der materie. Da überal im vakuum etwa gleich viele virtuelle teilche sind, ist diese verteilung also einfach so entstanden.
2. Die entstehung der materie an sich ais virtuellen teilchen.

Dabei bleibt nur 1 problem, dieser prozeß hätte eigentlich gleich viel materie und antimaterie entstehen lassen müßen. Aber offensichtlich ist etwas mehr materie als antimaterie entstanden. Warum das der fall ist, ist eines der dinge, das der LHC klären soll.


3. Das die galaxien sich überhaupt auseinander bewegen. Massen ziehen sich gegenseitig an, durch eine der 4 kräfte, die gravitation. Warum also sollten sich die galaxien auseinanderbewegen ? Etwas treibt sie unbestreitbar auseinander. Wenn es nicht eine ausdehung des raumes ist, was soll es denn dann sein ?


4. Der mikrowellenhintergrund. Das ist im prinzip der lichtblitz des urknalls wenn man so will (also gebnau genommen entstand er gute 380.000 jahre nach dem urknall als die ursuppe langsam durchlässig für licht wurde). Der ist so stark rotverschoben, das er anstatt aus sichtbaren licht aus mikrowellen besteht. Hier ein link zu elektromagnetischen wellen, damit du sehen kannst, wie stark sich hier die frequenz verschoben hat :
http://de.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetische_Welle
eine welle mit einer länge von einigen hundert nanometern wurde also auf eine länge von etwa einem millimeter ausgedehnt. Während man bei der rotverschiebung von galaxien das auch durch eine bewegung der galaxie von uns weg erklären könnte, ist das hier nicht der fall. Der urknall fand überall statt, also hat er sich nicht von uns wegbewegt. Hier bleibt als erklärung nur eine ausdehung des raumes

5. die erneute beschleunigung der ausdehung. Seit wenigen jahren weiß man, das seit kurzer zeit die geschwindigkeit, mit der sich die galaxien voneinander entfernen, wieder zunimmt. Was soll den alle galaxien auf einmal dazu bringen, zu beschleunigen, wieder mit einer sehr exakt abgestimmten rate ? Auch da ist es einfach logischer, das sich der raum ansich auf einmal schneller ausdehnt, da hier keine feinabstimmung angenommen werden muß.




Das ist nur eine kleine auswahl an argumenten für eine ausdehung des raumes, es gibt noch viele mehr. Sicherlich kann man über die einzelnen punkte diskutieren, aber es fällt auf, das es eine vielzahl von phänomenen gibt, die sich durch eine ausdehung des raumes am einfachsten erklären lassen. Hier kommt nun noch ein philosophisches prinzip ins spiel : Ockhams rasiermesser. Grob ausgedrückt besagt es, das bei mehreren erklärungsmöglichkeiten die zu bevorzugen ist, die alles am einfachsten, mit den wenigsten zusätzlichen annahmen, erklärt.




@ Harti : Wie du siehst gibt es doch unterschiede zwischen den beiden hypothesen, das es der raum ist, der sich ausdehnt, und der , das es die galaxien sind, die sich voneinander wegbewegen.

Beitrag zuletzt bearbeitet von Feyn137 am 26.04.2010 um 13:00 Uhr.
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Lieber Feyn137,

vielen, vielen Dank für die (mir) sehr gut verständliche und ausführliche Erklärung.
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Quante schrieb in Beitrag Nr. 1637-8:
Lieber Feyn137,

vielen, vielen Dank für die (mir) sehr gut verständliche und ausführliche Erklärung.



Immer gerne, ich helfe mit wissen wo ich kann. Als studierter physiker kenne ich mich mit solchen thematiken ganz gut aus, und ich fühle mich verpflichtet dieses wissen weiterzugeben. Denn nur so versteht die öffentlichkeit was wir tun, und das halte ich für sehr wichtig. Ausserdem finde ich die natur so gewaltig und faszinierend, und diese faszination würde ich gerne anderen vertmitteln . Ich finde wer von diesen wundern nichts weiß, verpasst was verdammt schönes und beeindruckendes in seinem leben. Der grund qwarum ich physik gewählt habe ist das damit alles anfängt, und darauf alles aufbaut. Es gibt nichts grundlegenderes. Ausserdem befasst sich die physik mit vielen der ganz großen fragen der menschheit, die seit jahrtausenden gestellt werden. Wir sind die ersten die anfangen antworten zu finden.

Beitrag zuletzt bearbeitet von Feyn137 am 29.04.2010 um 14:21 Uhr.
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Feyn137 schrieb in Beitrag Nr. 1637-7:
(...)
5. die erneute beschleunigung der ausdehung. Seit wenigen jahren weiß man, das seit kurzer zeit die geschwindigkeit, mit der sich die galaxien voneinander entfernen, wieder zunimmt. Was soll den alle galaxien auf einmal dazu bringen, zu beschleunigen, wieder mit einer sehr exakt abgestimmten rate ? Auch da ist es einfach logischer, das sich der raum ansich auf einmal schneller ausdehnt, da hier keine feinabstimmung angenommen werden muß.
(...)
(Hervorhebung durch mich)
Was heist hier seit kurzer Zeit?
Wenn die beobachteten Galaxien zum Beispiel 50 Millionen Lichtjahre entfernt sind,
so hat die Beschleunigung vor 50 Millionen Jahren begonnen, und nicht erst "seit kurzer Zeit".
Signatur:
Deine Zeit war niemals und wird niemals sein.
Deine Zeit ist jetzt und hier, vergeude sie nicht.
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Guten Morgen allerseits....
ich darf vermuten lieber Ernst , Feiyn137 wollte folgendes zum Ausdruck bringen :„(Erst) seit wenigen Jahren weiß man, daß … die Geschwindigkeit, mit der sich die Galaxien voneinander entfernen, … zunimmt.“
Ansonsten wäre dein Einwand mehr als berechtigt .

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Beitrag zuletzt bearbeitet von Quante am 30.04.2010 um 08:06 Uhr.
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