| Autor |
Nachricht |
rasterfari
Anmeldungsdatum: 13.05.2013
Beiträge: 82
|
 rasterfari Verfasst am: 20. Sep 2013 17:39 Titel: Expansionsgeschwindigkeit Universum und c |
 |
|
Hallo,
warum ist die Expansionsgeschwindigkeit des Universums (als des Raumes selbst, nicht der Materie im Raum) nicht einfach c = Lichtgeschwindigkeit ? Ein Photon, welches seit dem Urknall ungehindert unterwegs wäre, würde doch die "Grenze" unserer Raumzeit markieren. Oder dehnt sich der Raum selbst mit v >=c aus, und nur die Materie im Raum ist Hubble-Parameter abhängig ?
Danke für Meinungen,
rasterfari ### |
|
 |
DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044
|
| DrStupid Verfasst am: 20. Sep 2013 17:55 Titel: Re: Expansionsgeschwindigkeit Universum und c |
|
|
| rasterfari hat Folgendes geschrieben: | | warum ist die Expansionsgeschwindigkeit des Universums (als des Raumes selbst, nicht der Materie im Raum) nicht einfach c = Lichtgeschwindigkeit ? |
"Die Expansionsgeschwindigkeit des Universums" gibt es nicht. Die Expansionsgeschwindigkeit hängt von der Entfernung ab. Wenn der Abstand zweier Punkte im Raum gleich c/H ist, dann entfernen sie sich mit Lichtgeschwindigkeit. Sind sie weiter voneinander entfernt, dann wächst ihr Abstand schneller und wenn sie näher beieinander liegen, langsamer. |
|
|
rasterfari
Anmeldungsdatum: 13.05.2013
Beiträge: 82
|
| rasterfari Verfasst am: 20. Sep 2013 18:29 Titel: |
|
|
Danke. Das heißt, das v_max = c nur innerhalb der Raumzeit gilt, nicht aber für die Ausdehnung der Raumzeit selbst, die sich auch je nach Abstand der beobachteten Raumpunkte mit v > c ausdehnen kann, richtig ?
Gruß,
rasterfari ### |
|
|
TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18110
|
| TomS Verfasst am: 20. Sep 2013 19:10 Titel: |
|
|
| rasterfari hat Folgendes geschrieben: | | Das heißt, das v_max = c nur innerhalb der Raumzeit gilt, nicht aber für die Ausdehnung der Raumzeit selbst, ... |
ja
| rasterfari hat Folgendes geschrieben: | | ... die sich auch je nach Abstand der beobachteten Raumpunkte mit v > c ausdehnen kann, richtig ? |
nein; ich denke, man kann zwei entfernten Punkten in einer expandierenden Raumzeit überhaupt keine vernünftige, eindeutige Relativgeschwindigkeit zuordnen.
_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
|
|
DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044
|
| DrStupid Verfasst am: 21. Sep 2013 11:31 Titel: |
|
|
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | ich denke, man kann zwei entfernten Punkten in einer expandierenden Raumzeit überhaupt keine vernünftige, eindeutige Relativgeschwindigkeit zuordnen. |
Das Produkt aus Abstand und Hubble-Parameter ist natürlich keine Relativgeschwindigkeit, aber es hat zumindest die gleiche physikalische Einheit und führt zu ähnlichen experimentellen Beobachtungen. |
|
|
TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18110
|
| TomS Verfasst am: 21. Sep 2013 13:12 Titel: |
|
|
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | ich denke, man kann zwei entfernten Punkten in einer expandierenden Raumzeit überhaupt keine vernünftige, eindeutige Relativgeschwindigkeit zuordnen. |
Das Produkt aus Abstand und Hubble-Parameter ist natürlich keine Relativgeschwindigkeit, aber es hat zumindest die gleiche physikalische Einheit und führt zu ähnlichen experimentellen Beobachtungen. |
Solange, bis man Überlichtgeschwindigkeiten erhält.
Aus der Frequenz des Rot-Grün-Taktes sowie dem Abstand des roten und grünen Lichtes einer Ampel kann ich auch eine Größe mit Dimension einer Geschwindigkeit berechnen, aber es ist eben keine Geschwindigkeit.
Der Begriff der Expansionsgeschwindigkeit des Universums oder von v=cH ist genauso ein versteckter Kategorienfehler. Ich weiß, dass viele ihn benutzen, aber es ist ein hochgradig irreführender Begriff.
_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
|
|
DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044
|
| DrStupid Verfasst am: 21. Sep 2013 13:53 Titel: |
|
|
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Das Produkt aus Abstand und Hubble-Parameter ist natürlich keine Relativgeschwindigkeit, aber es hat zumindest die gleiche physikalische Einheit und führt zu ähnlichen experimentellen Beobachtungen. |
Solange, bis man Überlichtgeschwindigkeiten erhält. |
Beim Überlicht"geschwindigkeit" (beachte die Anführungsstriche!) passiert nichts grundsätzlich anderes als darunter. Das relative Wachstum des Abstandes ist noch immer dasselbe. |
|
|
TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18110
|
| TomS Verfasst am: 21. Sep 2013 13:58 Titel: |
|
|
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Das Produkt aus Abstand und Hubble-Parameter ist natürlich keine Relativgeschwindigkeit, aber es hat zumindest die gleiche physikalische Einheit und führt zu ähnlichen experimentellen Beobachtungen. |
Solange, bis man Überlichtgeschwindigkeiten erhält. |
Beim Überlicht"geschwindigkeit" (beachte die Anführungsstriche!) passiert nichts grundsätzlich anderes als darunter. Das relative Wachstum des Abstandes ist noch immer dasselbe. |
Ja, es ist nur eben verwirrend. Diese "Geschwindigkeit" ist keine echte Geschwindigkeit. Geschwindigkeit sollte immer im (lokalen) Inertialsystem eines Beobachters definiert werden; genau das funktioniert für diese Expansions-"Geschwindigkeit" nicht.
_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
|
|
DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044
|
| DrStupid Verfasst am: 21. Sep 2013 15:06 Titel: |
|
|
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Ja, es ist nur eben verwirrend. Diese "Geschwindigkeit" ist keine echte Geschwindigkeit. |
Eine Reaktionsgeschwindigkeit ist auch keine echte Geschwindigkeit. Das allein macht sie aber noch nicht verwirrend. Wenn sich jemand von der Expansionsgeschwindigkeit verwirren lässt, dann liegt das nicht unbedingt an diesem Begriff und seine Vermeidung ist keine Garantie für besseres Verständnis.
PS: Welche Bezeichung würdest Du denn vorschlagen? |
|
|
Ich
Anmeldungsdatum: 11.05.2006
Beiträge: 913
Wohnort: Mintraching
|
| Ich Verfasst am: 21. Sep 2013 22:41 Titel: |
|
|
| Zitat: | | Wenn sich jemand von der Expansionsgeschwindigkeit verwirren lässt, dann liegt das nicht unbedingt an diesem Begriff und seine Vermeidung ist keine Garantie für besseres Verständnis. |
Doch, definitiv. Wie TomS schon sagt, das ist keine Geschwindigkeit im herkömmlichen Sinne. Es ist auch nicht "die Geschwindigkeit des Raums" btw, dem lässt sich bekanntermaßen keine physikalisch bedeutsame Geschwindigkeit zuordnen.
Mal ganz abgesehen davon dass die "Expansionsgeschwindigkeit des Universums" nur noch leere Worthülse ohne irgendeinen Bezug zu irgendetwas physikalischem ist. Sowas darf man nicht sagen.
@rasterfari: Die kosmologischen Modelle sind nicht so aufgesetzt, dass da ein leerer Weltraum ist, in dem ein "Uratom" explodiert und sich in alle Richtungen ausbreitet. Wenn dem so wäre, und wenn es keine Gravitation gäbe, die die Raumzeit krümmt, hättest du Recht.
Da dem aber nicht so ist, ist die Frage nach der "Expansionsgeschwindigkeit des Universums" wirklich nur ein Kategorienfehler. Dieser Begriff hat keine Entsprechung in der zugrundeliegenden Theorie, in der die "Expansionsgeschwindigkeit" (Caveats siehe oben) proportional zum Abstand ist, das Universum keinen Rand hat und deswegen keine Geschwindigkeit des Randes angegeben werden kann. |
|
|
DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044
|
| DrStupid Verfasst am: 22. Sep 2013 00:02 Titel: |
|
|
| Ich hat Folgendes geschrieben: | | das ist keine Geschwindigkeit im herkömmlichen Sinne. |
Und ein Zitronenfalter faltet keine Zitronen. |
|
|
Ich
Anmeldungsdatum: 11.05.2006
Beiträge: 913
Wohnort: Mintraching
|
| Ich Verfasst am: 22. Sep 2013 00:48 Titel: |
|
|
Genau.
Und falls dir der Begriff "Kontext" etwas sagt: ein gelber Schmetterling wird selten mit würdevollen Japanischen Origami-Meistern verwechselt werden, nehme ich an. Von daher kein Problem.
Anders vielleicht bei hypothetischen Hotelfachangestellten, die Obstdekoration vorbereiten. Dort mag es Bananen- Orangen- und Mangofalter geben, keine Ahnung. Auf jeden Fall würde man in diesem Kontext eine Zitronenfalter nicht unbedingt für ein Insekt halten, richtig?
Falls das Beispiel weit hergeholt erscheint: Das lag ausschließlich an deiner Polemik. Es gibt genügend Beispiele, wo eine falsche Benennung plausibel zu Missverständnissen führt. Nicht notwendigerweise geht es dabei um Insekten und Hotelfachangestellte. Die wird vermutlich auch ein Laie auseinanderhalten können.
Expansionsgeschwindigkeit und Relativgeschwindigkeit aber nicht notwendigerweise. Das kannst wahrscheinlich nicht einmal du, trotz deiner pädagogischen Ambitionen. Oder doch? |
|
|
DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044
|
| DrStupid Verfasst am: 22. Sep 2013 13:54 Titel: |
|
|
| Ich hat Folgendes geschrieben: | | Und falls dir der Begriff "Kontext" etwas sagt |
Ja, genau darum geht es. Man darf sich nicht stur an Worten festklammern, sondern muss auch auf den Kontext achten. Der Begriff Geschwidigkeit bezeichnet nicht notwendigerweise die Ableitung des Ortes nach der Zeit. Er kann auch die Ableitung der Reaktionslaufzahl nach der Zeit bezeichnen (die Reaktionsgeschwidigkeit hatte ich bereits als Beispiel genannt) oder die Ableitung eines Abstandes nach der Zeit (das wäre bei der Expansionsgeschwindigkeit der Fall).
Dass Begriffe je nach Kontext andere Bedeutungen haben können, ist sowohl im Alltag als auch in der Naturwissenschaft völlig normal. Wenn man alle Bezeichnungen vermeiden wollte, die Laien falsch verstehen könnten, würde in der Wissenschaft ziemliche Sprachlosigkeit herrschen.
PS: Welche Bezeichnung würdest Du denn vorschlagen? |
|
|
TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18110
|
| TomS Verfasst am: 22. Sep 2013 22:09 Titel: |
|
|
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Welche Bezeichnung würdest Du denn vorschlagen? |
Am besten keine.
Ich beobachte, dass man reflexartig Begriffe einführt, und meint, dadurch Verständnisgewinn zu erreichen. Aber häufig funktioniert letzteres nicht, und man steht vor einer wirren Ansammlung von Begriffen. Nicht jede Kombination physikalischer Größen benötigt einen Namen.
_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
|
|
DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044
|
| DrStupid Verfasst am: 22. Sep 2013 23:20 Titel: |
|
|
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Ich beobachte, dass man reflexartig Begriffe einführt, und meint, dadurch Verständnisgewinn zu erreichen. |
Begriffe werden zur Vereinfachung der Kommunikation eingeführt. Zum Verständnisgewinn tragen sie nicht bei und ich kenne auch niemanden der das erwartet. Dasselbe gilt im Übrigen auch für die Diskussion über Begriffe. Wer an besserem Verständnis interessiert ist, muss über die Inhalte reden. Ich würde es deshalb begrüßen, wenn wir diesen Ausflug in die Semantik beenden und wieder zur Physik zurückkehren. |
|
|
TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18110
|
| TomS Verfasst am: 22. Sep 2013 23:46 Titel: |
|
|
Gut, dann verzichten wir ab sofort auf "Expansionsgeschwindigkeit" und reden über Physik.
_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
|
|
Ich
Anmeldungsdatum: 11.05.2006
Beiträge: 913
Wohnort: Mintraching
|
| Ich Verfasst am: 23. Sep 2013 11:40 Titel: |
|
|
Ja, aber nachden gefragt wurde:
Eine "Expansionsgeschwindigkeit des Universums" gibt es nicht und wird gestrichen. Das nächstliegende Konzept ist der Hubbleparameter, und den kann man als Expansionsrate bezeichnen, also im Sinne von Prozent Änderung pro Zeiteinheit, wie bei Zinsraten auch. Man kann das durchaus auch in dieser Form angeben, zum Beispiel werden alle mitbewegten Abstände momentan um 7% pro Jahrmilliarde größer. Das ist keine Geschindigkeit, und deswegen kann das Universum auch nicht mit Überlichtgeschwindigkeit expandieren.
Bei der Geschwindigkeit, die einzelnen Objekten nach Hubble zuzuordnen ist, gibt es, glaube ich, keinen allgemein bekannten Begriff, den man verwenden könnte. Fachleuten ist die "Rapidität" bekannt, das ist es eigentlich, worum es geht. Die kann auch schnell man Werte >c annehmen, darf sie auch, weil es eben keine Geschwindigkeit gibt.
Wenn man das dem Laien nicht zumuten kann oder will, reicht ein Hinweis, dass diese "Rezessionsgeschwindigkeit" anders definiert ist als die bekannte Relativgeschwindigkeit und deshalb "überlichtschnelle" Werte annehmen kann. |
|
|
rasterfari
Anmeldungsdatum: 13.05.2013
Beiträge: 82
|
| rasterfari Verfasst am: 23. Sep 2013 15:46 Titel: |
|
|
Danke für die rege Diskussion in meiner Abwesenheit. Ich verstehe die Einwände gegen die Verwendung des "Alltagsbegriffs" Geschwindigkeit im Rahmen der Expansion des Universums, muß hier aber leider nochmal nachharken.
Raumzeit ohne Rand, kein Uratom, D4-Raumzeit geschlossen ... Das bezieht sich doch im Schwerpunkt auf ein Einsteinsches Universum, welches von max. 3 Raumdimensionen ausgeht, das keine Quantenfeldtheorie beinhaltet, und das kein "vor" dem Urknall und "außerhalb" der Raumzeit kennt.
Wir verfügen doch aber mitlerweile auch über String-, Branen- und M-Theorie(n), die "unsere" Raumzeit mit 3 RaumDim als in einen Hyperraum eingebettet ansieht. Dann habe ich doch auch andere Inertialsysteme (die anderen höherdimensionalen Branen), zu denen ich eine räumliche Ausdehnung (auch eine Geschwindigkeit) ermitteln, postulieren oder errechen könnte.
Dann ist c aber vielleicht auch nicht die ideale Konstante zum Ausdruck einer "relativen Interbranengeschwindigkeit". c --> EM-Welle, v_bran --> Relativgeschwindigkeit z.B. zweier sich entfernender Gravitonen A und B ...
Gruß,
raster |
|
|
|
Registrieren
Login
FAQ
Suchen
