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Pythonish
Gast
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 Pythonish Verfasst am: 18. März 2011 15:12 Titel: Expansionsgeschwindigkeit des Universums |
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Meine Frage:
Die Beobachtung lautet, daß je weiter eine Galaxie von uns entfernt ist, desto schneller bewegt sie sich von uns weg.
Umgekehrt, je näher uns eine Galaxie ist, desto langsamer bewegt sie sich von uns weg.
Die Schlussfolgerung die ich nicht verstehe lautet, die Expansionsgeschwindigkeit des Universums nimmt zu.
Sollte die Schlussfolgerung nicht daher lauten, daß die Ausdehungsgeschwindigkeit abnimmt?
Meine Ideen:
Das Licht der weiter entfernten Galaxien brauch länger zu uns als das von näheren Galaxien und ist daher älter. Daher, je jünger die Information über die Geschwindigkeit der Entfernung, desto geringer ist diese Geschwindigkeit. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18083
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| TomS Verfasst am: 19. März 2011 00:13 Titel: Re: Expansionsgeschwindigkeit des Universums |
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| Pythonish hat Folgendes geschrieben: | Meine Frage:
Die Beobachtung lautet, daß je weiter eine Galaxie von uns entfernt ist, desto schneller bewegt sie sich von uns weg.
Die Schlussfolgerung ... lautet, die Expansionsgeschwindigkeit des Universums nimmt zu. |
Das ist keine Schlussfolgerung, sondern eine davon unabhängige, zweite Beobachtung.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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Matis
Gast
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| Matis Verfasst am: 02. Apr 2011 02:29 Titel: |
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Ich hab dazu auch eine Frage,
wenn man sagt die Expansionsgeschwindigkeit des Universums nimmt zu.
Was meint man damit genau?
Also angenommen (fiktive werte) pro Lichtjahr expandiert das Universum um 1 Meter pro Sekunde.
meint man dann:
1. durch größere Entfernung steigt die expansionsgeschwindigkeit
Also in meinem Beispiel bei 10 Milliarden Lichtjahren Entfernung ist sie bei genau 10 Milliarden meter pro Sekunde -> je weiter um so schneller.
oder meint man:
2. das die Geschwindigkeit pro Lichtjahr immer schneller wird -> also in ferner zukunft zB um 2 meter pro Lichtjahr?
ich hoffe es ist verständlich wie ich das meine.
Die beiden Punkte führen nämlich zu gänzlich unterschiedlichen Konsequenzen.
Gruß
Matis |
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Günther
Anmeldungsdatum: 23.11.2010
Beiträge: 305
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| Günther Verfasst am: 02. Apr 2011 09:36 Titel: Re: Expansionsgeschwindigkeit des Universums |
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| Pythonish hat Folgendes geschrieben: | Meine Frage:
Die Beobachtung lautet, daß je weiter eine Galaxie von uns entfernt ist, desto schneller bewegt sie sich von uns weg.
Umgekehrt, je näher uns eine Galaxie ist, desto langsamer bewegt sie sich von uns weg.
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Daraus schließt man auf eine Expansion des Universums. Es ist bei Deinen Angaben offen, ob sie gleichförmig, beschleunigt oder gebremst verläuft, das zeigen erst detaillierte Untersuchungen. Danach beschleunigt sich die Expansion seit ca. 5 Mrd Jahren. |
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Günther
Anmeldungsdatum: 23.11.2010
Beiträge: 305
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| Günther Verfasst am: 02. Apr 2011 11:09 Titel: |
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| Matis hat Folgendes geschrieben: | wenn man sagt die Expansionsgeschwindigkeit des Universums nimmt zu.
Was meint man damit genau?
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Eine Möglichkeit für eine mit der Zeit zunehmende Expansionsrate beschreibt Dein zweites Beispiel mit einem willkürlichen Zahlenwert. Mit 2 m/s und LJ hätte sich sie sich gegenüber dem ersten verdoppelt.
Das erste Beispiel ist das Hubble Gesetz. Es beschreibt die lineare Abhängigkeit der Fluchtgeschwindigkeit einer Galaxie von der Entfernung. Insofern könnte die Wortwahl "durch größere Entfernung steigt die expansionsgeschwindigkeit" irreführend sein.
Der gegenwärtige Wert der Hubble-Konstante ist 22km/(s*Million LJ). Konstante, weil der Wert (vermutlich) globale Gültigkeit hat. Er kann aber je nach Zeitalter der Expansion variieren. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18083
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| TomS Verfasst am: 02. Apr 2011 18:48 Titel: |
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Das ganze ist leider etwas komplizierter. Es gibt in der ART keinen globalen Geschwindigkeitsbegriff, d.h. streng genommen kann man nicht von der Geschwindigkeit eines weit entfernten Objektes sprechen; nur lokal (also hier!) wäre das eindeutig möglich. Daher führt der Begriff "Expansionsgeschwindigkeit" in die Irre, man sollte ihn nicht verwenden.
Was tut man: Man misst die Rotverschiebung weit entfernter Strahlungsquellen und interpretiert diese Rotverschiebung so, wie wenn sie vom gewöhnlichen optischen Dopplereffekt verursacht würden, d.h. man berechnet aus der gemessenen Rotverschiebung eine Geschwindigkeit. Die Anwendung der Formel des Dopplerffektes ist dabei eigentlich falsch (oder zumindest irreführend).
Insbs. kann es in einem unendlichen Universum mit beschleunigter Expansion Raumbereiche geben, die sich von uns mit Überlichtgeschwindigkeit entfernen (besser: zu entfernen scheinen), obwohl die Objekte dort lokal in Ruhe sind.
Ein sehr guter Artikel, der mit einigen Begriffsverwirrungen aufräumt:
http://arxiv.org/abs/astro-ph/0310808
Expanding Confusion: common misconceptions of cosmological horizons and the superluminal expansion of the Universe
Tamara M. Davis, Charles H. Lineweaver
(Submitted on 28 Oct 2003 (v1), last revised 13 Nov 2003 (this version, v2))
Abstract: We use standard general relativity to illustrate and clarify several common misconceptions about the expansion of the Universe. To show the abundance of these misconceptions we cite numerous misleading, or easily misinterpreted, statements in the literature. In the context of the new standard Lambda-CDM cosmology we point out confusions regarding the particle horizon, the event horizon, the ``observable universe'' and the Hubble sphere (distance at which recession velocity = c). We show that we can observe galaxies that have, and always have had, recession velocities greater than the speed of light. We explain why this does not violate special relativity and we link these concepts to observational tests. Attempts to restrict recession velocities to less than the speed of light require a special relativistic interpretation of cosmological redshifts. We analyze apparent magnitudes of supernovae and observationally rule out the special relativistic Doppler interpretation of cosmological redshifts at a confidence level of 23 sigma.
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Semantis
Gast
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| Semantis Verfasst am: 21. Jan 2015 17:42 Titel: |
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Folgefrage bzw. Verständsnisfrage (auch nach aktiver Nutzung der Forums-Suchfunktion ist mir dies noch nicht klar):
mein Verständnis soweit:
Hubble-Konstante H_0 gibt die aktuelle Expansionsrate des Raumes an, und zwar ohne zeitlichen Bezug (Dies wird modelliert über den Hubbleparameter).
Die Aussage "die Expansion des Weltalls beschleunigt sich", wäre sollte dies zutreffen, identisch mit der Aussage, daß H_0, heute gemessen z.B. 71 km/s und Mpc ist, in einem Jahr 71,1, in zwei 71,2 und so weiter (sich also H_0 selbst zunehmend erhöht. Als Ursache dafür wird oft die "dunkle Energie" vermutet.
Ist das jetzt so richtig verstanden, oder auf was bezieht sich die beschleunigte Expansion bzw. relativ "zu was" wird diese vermutet ?
Danke ! |
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Ich
Anmeldungsdatum: 11.05.2006
Beiträge: 913
Wohnort: Mintraching
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| Ich Verfasst am: 22. Jan 2015 10:01 Titel: |
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| Zitat: | Ist das jetzt so richtig verstanden, oder auf was bezieht sich die beschleunigte Expansion bzw. relativ "zu was" wird diese vermutet ?
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Nein, das ist so nicht richtig.
Denke dir eine beliebige Galaxie herausgegriffen und ihre Geschwindigkeit relativ zu uns über lange Zeit gemessen. Wird die Geschwindigkeit größer, spricht man von beschleunigter Expansion. Wird sie kleiner, von gebremster Expansion. Also alles ganz normal.
Überlege dir, was es für den Hubbleparameter bedeutet, wenn die Galaxie unbeschleunigt ist. Der Hubbleparameter ist Geschwindigkeit / Abstand. Der Abstand wird immer größer, die Geschwindigkeit nicht.
Der Extremfall beschleunigter Expansion - exponentiell beschleunig nämlich - zeichnet sich durch einen konstanten Hublleparameter aus. Ist einsichtig, wenn man drüber nachdenkt. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18083
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| TomS Verfasst am: 22. Jan 2015 10:31 Titel: |
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Der Hubbleparameter wird für die kosmologisches FRW-Modelle definiert als
a ist der Skalenfaktor
rho ist die Energiedichte
Lambda ist die kosmologische Konstante
k kann die Werte 0, +1, -1 annehmen
Die ersten beiden Terme nehmen für ein expandierendes Universum mit der Zeit ab. Der letzte Term bleibt konstant. Wenn Lambda ungleich Null ist dominiert dieser Term für große Zeiten und es folgt
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Semantis
Gast
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| Semantis Verfasst am: 22. Jan 2015 11:31 Titel: |
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Ich danke Euch, jetzt habe ich es verstanden. |
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