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Günther
Anmeldungsdatum: 23.11.2010
Beiträge: 305
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 Günther Verfasst am: 04. Sep 2015 11:38 Titel: |
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Völlig einverstanden. Natürlich kannst du die Zunahme von proper distance mit der Zeit als Raumausdehnung bezeichnen. Aber das erste ist die Aussage der ART, das zweite deine Interpretation des Mechanismus. Vielleicht haben wir uns hier missverstanden. Über den Mechanismus macht die ART keine Aussage.
Fakt sind die zeitabhängig zunehmenden Distanzen.
Wenn du diese als Raumdehnung interpretierst, dem Raum aber gleichzeitig eine physikalische Dehnbarkeit absprichst, sehe ich da ein Problem. Ist denn die Vorstellung etwas dehne sich, dies aber nicht physikalisch, nicht unphysikalisch?
Ich neige stark dazu, über die 'Warum Frage' (ich meine den Mechanismus) nicht zu sehr zu grübeln.
Dieser Artikel könnte dich interessieren:
http://arxiv.org/pdf/0707.0380.pdf |
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Darpe_Diem
Gast
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| Darpe_Diem Verfasst am: 04. Sep 2015 11:45 Titel: |
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Hallo TomS,
ja, ich denke es geht Richtung Branenmodell, wobei ich dieses noch nicht richtig durchdrungen habe.
Ich maße mir nicht an die ART rekonstruieren zu können, es wäre vllt. auch kein Rekonstruieren sondern eher ein "Erweitern". Beispiel: Eine Wasseroberfläche R^2 als Synonym unserer (3,1) Raumzeit im Vergleich zu einer ganzen Wassersäule R^3 als Synonym für die höherdim. Mannigfaltigkeit (hM).
Ich bin bei Dir, Bilder sind manchmal irreführend, aber ich hier will doch eines Verwenden. Man denke sich einen Wasserstrudel, der sich über die ganze Wassersäule räumlich erstreckt. Wollte man den Strudel
aus Sicht der Wasseroberfläche beschreiben, also nur mit mathematischen Methoden, die sich innerhalb 2D bewegen, dann würde man im Zentrum des Strudels auf etwas ähnliches wie eine Singularität treffen, "wohin"
das ganze Wasser aus Sicht 2D verschwindet. Aus Sicht der Wassersäule hat man diese Fragestellung nicht, da das Wasser nicht verschwindet sondern sich nur anders über die R^3 Wassersäule verteilt.
Ähnlichkeiten sehe ich hier zur ART beim Umgang mit z.B. einem schwarzen Loch. Die ART nebst Raumzeit beschreibt korrekt die Vorgänge auf der Wasseroberfläche, versagt aber bei der Beschreibung der Vorgänge in der Wassersäule.
Ich denke daß es zielführend sein könnte, wenn man die Existenz einer hM hypothetisch annehmen würde, und versuchen würde, die Phänomene wie dunkle Materie, dunkle Energie, Singularitäten, virtuelle Teilchen etc.
als Wechselwirkungen mit der hM oder als Vorgang in der hM zu beschreiben, die wir in unserem Lokalraum nur dimensional reduziert oder als Abbild wahrnehmen.
Wenn ich die Twistor-Theorie richtig verstanden habe, arbeitet diese ja bereits mit einem komplexen Raum, wobei der reelwertige Teil unserer Raumzeit entspricht und es "zusätzlich" einen imaginaren Raum gibt, der parallel zur Raumzeit existiert.
Gruß,
Darpe-Diem |
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F99
Anmeldungsdatum: 11.03.2015
Beiträge: 19
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| F99 Verfasst am: 04. Sep 2015 12:09 Titel: |
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| Günther hat Folgendes geschrieben: |
@F99, der Skalenfaktor a(t) ist dimensionslos. |
Ok, danke. Was passiert, wenn man den auf 1 setzt? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18029
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| TomS Verfasst am: 04. Sep 2015 12:33 Titel: |
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| F99 hat Folgendes geschrieben: | | Günther hat Folgendes geschrieben: |
@F99, der Skalenfaktor a(t) ist dimensionslos. |
Ok, danke. Was passiert, wenn man den auf 1 setzt? |
Für alle Zeiten t, also
 = 1 = \text{const.})
???
Das geht nicht so einfach, denn dazu musst du zeigen, dass die so konstruierte Metrik noch eine Lösung der Einsteinschen Feldgleichungen darstellt.
Es gibt Lösungen, die in diesem Sinne funktionmieren, nämlich der flache Minkowski-Raum sowie das statische Universum nach Einstein mit positivem Krümmungsparameter und feinjustierter kosmologischer Konstante.
Oder nur für eine Zeit t, also
 = 1 )
???
Das ist eine zulässige Koordinatentransformation und besagt nichts weiter
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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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Murat
Anmeldungsdatum: 28.08.2015
Beiträge: 24
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| Murat Verfasst am: 05. Sep 2015 19:21 Titel: |
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Die String Theorie sollte man lieber Leuten überlassen die das auch als mathematisches Modell verstehen und nicht auf Gedeih und Verderb bildlich erklären wollen. Was meiner Meinung nach nicht möglich ist.
Ich höre lieber 5 minuten Michio Kaku dem Erfinder der String Theorie zu, wie er einen tieferen Sinn in seinem Werk sucht. Als das ich so Leuten wie dem Brian Green mit seinen irrsinnigen Vergleichen zuhöre. Da wird String Theorie ganz schnell lächerlich obwohl es ein grossartiges mathematisches Modell ist.
Für mich schliesst die ART und die Existenz von schwarzen Löchern, die Big bang Theorie aus. Ich glaube nicht das die String Theorie einen Zeitpunkt Null braucht. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18029
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| TomS Verfasst am: 05. Sep 2015 20:00 Titel: |
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| Murat hat Folgendes geschrieben: | | Die String Theorie sollte man lieber Leuten überlassen die das auch als mathematisches Modell verstehen und nicht auf Gedeih und Verderb bildlich erklären wollen. Was meiner Meinung nach nicht möglich ist. |
Gut. Und in welcher Beziehung steht das zu dem Thema hier?
| Murat hat Folgendes geschrieben: | | DieIch höre lieber 5 minuten Michio Kaku dem Erfinder der String Theorie zu, wie er einen tieferen Sinn in seinem Werk sucht. |
Kaku ist keineswegs der Erfinder, auch wenn er sich so produziert. Und ja, er soll mal fleißig suchen, ...
| Murat hat Folgendes geschrieben: | | Als das ich so Leuten wie dem Brian Green mit seinen irrsinnigen Vergleichen zuhöre. Da wird String Theorie ganz schnell lächerlich obwohl es ein grossartiges mathematisches Modell ist. |
Greene hat ein paar sehr intelligente Bücher zu dem Thema geschrieben.
| Murat hat Folgendes geschrieben: | | DieFür mich schliesst die ART und die Existenz von schwarzen Löchern, die Big bang Theorie aus. |
Der Big Bang sowie schwarze Löcher folgen mathematisch beweisbar aus der ART. |
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F99
Anmeldungsdatum: 11.03.2015
Beiträge: 19
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| F99 Verfasst am: 06. Sep 2015 07:46 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Der Big Bang sowie schwarze Löcher folgen mathematisch beweisbar aus der ART. |
Wenn man Harald Lesch glaubt, dann ist ja eher die ART eine Folge des Big Bang, weil es "vor" dem Big Bang keine Naturgesetze gab.
Persönlich wüsste ich auch gern, ob der Skalenfaktor in zeitlicher Urknallnähe den Kollaps zur Singularität verhindern kann. Denn sonst wäre die Gravitation ja zu gross, als dass sich Materie im Raum ausdehnen könnte. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18029
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| TomS Verfasst am: 06. Sep 2015 12:23 Titel: |
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| F99 hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: |
Der Big Bang sowie schwarze Löcher folgen mathematisch beweisbar aus der ART. |
Wenn man Harald Lesch glaubt, dann ist ja eher die ART eine Folge des Big Bang, weil es "vor" dem Big Bang keine Naturgesetze gab. |
Sagt er das so? Ich hoffe nicht!
Der Reihe nach:
Die ART ist eine mathematische Theorie, die in kompakter Form letztlich einen Rahmen für die Dynamik von Raumzeit und darin befindlicher Materie darstellt. Aus dieser Theorie folgt mathematisch beweisbar, dass für "vernünftige" Materie- und Enegieformen Singularitäten (Urknall, schwarze Löcher) unvermeidlich sind (Singularitätentheoreme von Hawking und Penrose).
Eine dieser Singularitäten ist der Urknall, demzufolge die Raumzeit (als mathematische Struktur im Rahmen der ART) einen "Anfang" hat. Die logische Abfolge im Kontext der ART ist also, dass die ART für eine große Klasse von Raumzeiten besagt, dass diese einen "Anfang" haben.
Die ART (als mathematische Theorie) resultiert nicht aus dem Urknall, der Urknall (als mathematisches Ereignis) resultiert aus der ART.
Nun kann man sich überlegen, in wie weit die ART tatsächlich unsere Realität beschreibt. Dies scheint in weiten Bereichen so zu sein (Sonnensystem, Galaxien, Kosmolgie), jedoch versagt die ART sicher aus rein mathematischen Gründen bei kleinen Abständen (dort erwarten wir Effekte einer noch zu entwickelnden Theorie der Quantengravitation) sowie insbs. bei Singularitäten. die Existenz einer Urknallsingularität im Rahmen der ART ist also ein Indiz für das Versagen der ART!!
"Vor dem Urknall" existiert keine Zeit im Sinne der ART. Die Naturgesetze im Rahmen der ART gelten sicher nicht "am Urknall", da dieser ja gerade ein Versagen dieser Gesetze bedeutet.
Die Physiker sind also auf der Suche nach umfassenderen Naturgesetzen, die auch für den "Anfang des Universums", oder was auch immer an dessen Stelle tritt, ihre Gültigkeit behalten. Ich würde jedoch nicht sagen, dass diese Naturgestze dann "vor dem Urknall" gültig wären, da zum einen "vor" ein "zeitlich" bedeutet, jedoch überhaupt nicht klar ist, ob der Begriff "Zeit" noch anwendbar ist, und da zum anderen der Urknall in seiner mathematischen Form ja verschwinden soll.
| F99 hat Folgendes geschrieben: | | Persönlich wüsste ich auch gern, ob der Skalenfaktor in zeitlicher Urknallnähe den Kollaps zur Singularität verhindern kann. |
Der Skalenfaktor kann da gar nichts verhindern. In einem Universum mit Urknall gilt einfach, dass "zum Zeitpunkt des Urknalls", üblicherweise t = 0, gilt
 = 0)
d.h. dass alle physikalischen Abstände Null sind. Die ART ermöglicht es uns, für verschiedene Modelle (Vakuum, Materie, Strahlung, ...) diesen Skalenfaktor a(t) als Funktion der Zeit t zu berechnen. Und daraus folgt eben so ein Verhalten.
Ein realistisches Modell für unser Universum mit Materie sowie einer nicht-verschwindenden kosmologischen Konstanten und daher beschleunigter Expansion lautet
 = A\sinh^{2/3}(\omega t))
wobei A und omega zwei Konstanten sind, die sich näherungsweise aus Messungen bestimmen lassen.
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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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F99
Anmeldungsdatum: 11.03.2015
Beiträge: 19
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| F99 Verfasst am: 06. Sep 2015 20:19 Titel: |
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Zuerst: Danke für die Antwort!
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | F99 hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: |
Der Big Bang sowie schwarze Löcher folgen mathematisch beweisbar aus der ART. |
Wenn man Harald Lesch glaubt, dann ist ja eher die ART eine Folge des Big Bang, weil es "vor" dem Big Bang keine Naturgesetze gab. |
Sagt er das so? Ich hoffe nicht!
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Er sagt nur (sinngemäss) der Big Bang sei der Beginn der Naturgesetze. (alpha Centauri Folge 80 https://www.youtube.com/watch?v=QoujuvqqPw0) Aber man kann die ART ja auch den Naturgesetzen zurechnen?
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
[...]
die Existenz einer Urknallsingularität im Rahmen der ART ist also ein Indiz für das Versagen der ART!!
"Vor dem Urknall" existiert keine Zeit im Sinne der ART. Die Naturgesetze im Rahmen der ART gelten sicher nicht "am Urknall", da dieser ja gerade ein Versagen dieser Gesetze bedeutet.
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Wenn nun anders herum der Big Bang eine Folge der ART wäre und diese somit ihr Versagen voraussagten, wäre sie dann nicht widersprüchlich? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18029
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| TomS Verfasst am: 06. Sep 2015 22:22 Titel: |
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| F99 hat Folgendes geschrieben: | | Er sagt nur (sinngemäss) der Big Bang sei der Beginn der Naturgesetze. |
Wenn er das so sagt, hat es m.E. verkürzt bis falsch.
| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Aber man kann die ART ja auch den Naturgesetzen zurechnen? |
Sicher.
| F99 hat Folgendes geschrieben: | | Wenn nun anders herum der Big Bang eine Folge der ART wäre und diese somit ihr Versagen voraussagten, wäre sie dann nicht widersprüchlich? |
Der Big Bang als mathematische Singularität ist sicher eine Schlussfolgerung aus der ART.
Die ART ist damit nicht unbedingt widersprüchlich, sie ist lediglich nicht universell gültig.
Die Newtonsche Mechanik ist auch nicht falsch oder widersprüchlich, sie ist lediglich auf bestimmte Regime und Phänomene nicht anwendbar.
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F99
Anmeldungsdatum: 11.03.2015
Beiträge: 19
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| F99 Verfasst am: 08. Sep 2015 13:33 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | F99 hat Folgendes geschrieben: | | Er sagt nur (sinngemäss) der Big Bang sei der Beginn der Naturgesetze. |
Wenn er das so sagt, hat es m.E. verkürzt bis falsch.
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Kannst ja mal nachgucken, ich hab den Link ja gepostet.
Ausserdem hat er's glaub ich von Hawking.
Und zum Rest: Nun ja, wenn man die Naturgesetze so konstruiert, dass sie für alle Zeiten gelten sollen - dann gibts da schon einen Widerspruch. Aber das ist vielleicht auch nicht so wichtig. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18029
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| TomS Verfasst am: 08. Sep 2015 15:28 Titel: |
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| F99 hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | F99 hat Folgendes geschrieben: | | Er sagt nur (sinngemäss) der Big Bang sei der Beginn der Naturgesetze. |
Wenn er das so sagt, hat es m.E. verkürzt bis falsch.
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Ausserdem hat er's glaub ich von Hawking. |
Dadurch wird's nicht besser.
| F99 hat Folgendes geschrieben: | | Und zum Rest: Nun ja, wenn man die Naturgesetze so konstruiert, dass sie für alle Zeiten gelten sollen - dann gibts da schon einen Widerspruch. |
Da die ART den Rahmen bildet, in dem Zeit überhaupt erst definiert wird, haben fundamentalen Naturgesetze keine Zeitlichkeit.
Die ART kann z.B. auf Basis eines Axiomensystems formuliert werden, das (u.a. und in etwa) besagt, dass der geometrische Rahmen der Theorie durch die mathematische Struktur einer pseudo-Riemannschen Mannigfaltigkeit (modulo Diffeomorphismeninvarianz) repräsentiert wird.
Das Axiomensystem enthält m.E. noch keinen Zeitbegriff; daher ist es sinnlos zu sagen, "der Big Bang sei der Beginn der Naturgesetze", wenn man die Naturgesetze mit derartigen Axiomensystemen identifiziert.
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F99
Anmeldungsdatum: 11.03.2015
Beiträge: 19
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| F99 Verfasst am: 08. Sep 2015 16:09 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | F99 hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | F99 hat Folgendes geschrieben: | | Er sagt nur (sinngemäss) der Big Bang sei der Beginn der Naturgesetze. |
Wenn er das so sagt, hat es m.E. verkürzt bis falsch.
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Ausserdem hat er's glaub ich von Hawking. |
Dadurch wird's nicht besser.
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Naja - ich war auch schockiert.
| TomS hat Folgendes geschrieben: |
| F99 hat Folgendes geschrieben: | | Und zum Rest: Nun ja, wenn man die Naturgesetze so konstruiert, dass sie für alle Zeiten gelten sollen - dann gibts da schon einen Widerspruch. |
Da die ART den Rahmen bildet, in dem Zeit überhaupt erst definiert wird, haben fundamentalen Naturgesetze keine Zeitlichkeit.
Die ART kann z.B. auf Basis eines Axiomensystems formuliert werden, das (u.a. und in etwa) besagt, dass der geometrische Rahmen der Theorie durch die mathematische Struktur einer pseudo-Riemannschen Mannigfaltigkeit (modulo Diffeomorphismeninvarianz) repräsentiert wird.
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Entschuldigung, aber diese Mannigfaltigkeit ist doch die Raumzeit, ist da nicht doch schon die Zeit enthalten? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18029
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| TomS Verfasst am: 08. Sep 2015 17:23 Titel: |
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| F99 hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: |
| F99 hat Folgendes geschrieben: | | Und zum Rest: Nun ja, wenn man die Naturgesetze so konstruiert, dass sie für alle Zeiten gelten sollen - dann gibts da schon einen Widerspruch. |
Da die ART den Rahmen bildet, in dem Zeit überhaupt erst definiert wird, haben fundamentalen Naturgesetze keine Zeitlichkeit.
Die ART kann z.B. auf Basis eines Axiomensystems formuliert werden, das (u.a. und in etwa) besagt, dass der geometrische Rahmen der Theorie durch die mathematische Struktur einer pseudo-Riemannschen Mannigfaltigkeit (modulo Diffeomorphismeninvarianz) repräsentiert wird.
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Entschuldigung, aber diese Mannigfaltigkeit ist doch die Raumzeit, ist da nicht doch schon die Zeit enthalten? |
wo habe ich Raumzeit geschrieben?
Die Mannigfaltigkeit wird gerne als Raumzeit bezeichnet, aber sie ist noch nicht die Raumzeit. Zunächst enthält sie noch eine lokale Symmetrie (s.o.: "modulo Diffeomorphismeninvarianz"), d.h. eine Raumzeit ist nicht "eine Mannigfaltigkeit", sondern eine Raumzeit ist sozusagen "eine Klasse aller diffeomorphen Mannigfaltigkeiten".
https://en.wikipedia.org/wiki/Diffeomorphism
https://en.wikipedia.org/wiki/Hole_argument
Dann definiert eine konkrete Mannigfaltigkeit mit einem Koordinatensystem noch keine physikalische Zeit. Eine physikalische Zeit resultiert erst dann, wenn du einen bestimmten Beobachter definierst und dessen Eigenzeit betrachtest (dies wäre eine Zeit, die sicher messbar ist). Das ist nicht unbedingt global sinnvoll, z.B. entspricht die Zeitkoordinate der Schwarzschildmetrik der Eigenzeit eines statischen Beobachters im Unendlichen; physikalsich sinnvoll sind natürlich Beobachter im Endlichen, einschließlich des Inneren des Ereignishorizontes. Man kann eine Schar von Beobachtern dadurch definieren, dass man sich eine Flüssigkeit vorstellt, die die Raumzeit vollständig ausfüllt und durch diese fließt (ohne sie zu beeinflussen); jedes mit der Flüssigkeit mitfließende Teilchen wäre dann ein Beobachter mit einer physikalisch messbaren Eigenzeit.
Erst jetzt hast du einen tatsächlich physikalischen Zeitbegriff.
Aber die o.g. Mannigfaltigkeit war schon da, bevor ich das geschrieben habe :-)
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F99
Anmeldungsdatum: 11.03.2015
Beiträge: 19
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| F99 Verfasst am: 08. Sep 2015 17:47 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Erst jetzt hast du einen tatsächlich physikalischen Zeitbegriff.
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Das glaube ich nicht, da der Raum ebenso relativ ist wie die Zeit. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18029
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| TomS Verfasst am: 08. Sep 2015 17:59 Titel: |
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| F99 hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: |
Erst jetzt hast du einen tatsächlich physikalischen Zeitbegriff.
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Das glaube ich nicht, da der Raum ebenso relativ ist wie die Zeit. |
Was ist das jetzt für eine leere Phrase? Das ist nicht hilfreich.
Ich habe erklärt, wie man einen physikalischen Zeitbegriff definiert. Der hat nichts mit den Koordinaten auf der Mannigfaltigkeit zu tun, sondern mit Eigenzeiten von Beobachtern. Und die sind NICHT relativ.
Wenn du etwas spezifischer fragen könntest, dann kann man das klären.
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darpe_diem
Gast
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| darpe_diem Verfasst am: 13. Jan 2016 12:03 Titel: |
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Nochmal eine Verständnisfrage zur Raum-Expansion, ich denke sie passt in diesen Thread, bevor ich einen neuen Aufmache:
Ich verstehe es soweit, daß zu einem gegebenen Zeitpunkt t sich z.b. 3 Galaxien, die von uns unterschiedlich weit entfernt sind, je schneller von uns fortbewegen, je weiter sie von uns entfernt sind. Dabei würde sich eine Galaxie, die sich in einer Entfernung des Hubbleradius von uns entfernt befindet, mit Lichtgeschwindigkeit von uns entfernen (Eigenbewegung der Galaxie unberücksichtigt).
Ist es jetzt so, daß der Hubbleradius sich mit der Zeit immer weiter vergrößert (relativ zu unserem Standpunkt) oder ist der Hubbleradius konstant in dem Sinne, daß ein Raumpunkt, der sich zu einem beliebigen Zeitpunkt in der Entfernung des Hubbleradius zu uns befindet, immer mit Lichtgeschwindigkeit von uns entfernt ?
Anders gefragt: Kann sich dieselbe Galaxie, die sich "heute" mit v = c von uns entfernt, aufgrund Raumexpansion "morgen" mit v > c von uns entfernen ?
Danke vorab |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18029
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| TomS Verfasst am: 13. Jan 2016 21:39 Titel: |
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Der Hubbleradius ist weder mit dem aktuellen noch mit einem zukünftigen Sichtbarkeitshorizont noch mit dem Teilchenhorizont gleichzusetzen. In einem Universum mit nicht konstanter Expansion ist der Hubbleradius physikalisch ziemlich irrelevant.
Die Weltlinie eines mitbewegtenObjekt wird i.A. den Hubbleradius schneiden.
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Cosmological_horizon
http://arxiv.org/pdf/astro-ph/0310808v2.pdf - u.a. Fig. 3
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positive
Anmeldungsdatum: 06.12.2013
Beiträge: 494
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| positive Verfasst am: 14. Jan 2016 00:24 Titel: |
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Das Modell einer sogenannten Raum-Expansion ist wie immer fraglich. Es gibt keine Beobachtung welche Raum alleine expandieren sieht. Es ist nur eine theoretische Herleitung, dass, der Raum expandiert und die Galaxien mitgezogen werden. Dann haben die dazu noch eine eigene Geschwindigkeit im Raum selbst.
Um deine Frage zu beantworten. Ja, das ist die logische Schlussfolgerung, irgendwann erreicht die Galaxie v > c. |
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darpe_diem
Gast
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| darpe_diem Verfasst am: 14. Jan 2016 10:20 Titel: |
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Vielen Dank, ich habe aber weiterhin noch ein Verständnisproblem und bitte um Hilfestellung. Mir geht es nicht um den Partikel- oder Ereignishorizont sondern erstmal nur um den Hubble Radius bzw. um die Entfernung zu Objekten in proper distance, die sich "aktuell" mit v = c von uns entfernen.
Wenn ich mich auf Toms Link beziehe, Fig 3, erste Grafik, die Linie des hubble horizon. Ich deute die Linie des hubble horizon so, daß dieser mit zunehmendem Alter des Universums weiter anwächst, wenn auch langsamer als bisher. Sprich: In der Zukunft liegt der hubble horizon nicht bei c/H(o) sondern bei c/h(o)* a(t). (richtig ?)
Eine Galaxie ohne Eigenbewegung, die heute exakt auf dem hubble horizon liegt, wird in der Zukunft ebenfalls auf dem hubble horizon liegen, da sie mit der Raumexpansion mitschwimmt (richtig ?)
@positive: Wie kann sich demnach eine Galaxie ohne Eigenbewegung, die nur der Raumexpansion unterliegt, bei t(o) mit v = c und bei t(1) mit v > c von uns fortbewegen ? leuchtet mir nicht ein ... 
Danke vorab für Feedback |
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darpe diem
Gast
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| darpe diem Verfasst am: 14. Jan 2016 10:34 Titel: |
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ich denke mein Ansatz ist bnicht korrekt, habe die hier auf Wiki gefunden:
"However, the Hubble parameter is not constant in various cosmological models[3] so that the Hubble limit does not, in general, coincide with a cosmological event horizon. For example in a decelerating Friedmann universe the Hubble sphere expands faster than the Universe and its boundary overtakes light emitted by receding galaxies so that light emitted at earlier times by objects outside the Hubble sphere still may eventually arrive inside the sphere and be seen by us.[3] Conversely, in an accelerating universe, the Hubble sphere expands more slowly than the Universe, and bodies move out of the Hubble sphere.[1]" |
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positive
Anmeldungsdatum: 06.12.2013
Beiträge: 494
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| positive Verfasst am: 14. Jan 2016 12:58 Titel: |
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| darpe_diem hat Folgendes geschrieben: |
@positive: Wie kann sich demnach eine Galaxie ohne Eigenbewegung, die nur der Raumexpansion unterliegt, bei t(o) mit v = c und bei t(1) mit v > c von uns fortbewegen ? leuchtet mir nicht ein ...
Danke vorab für Feedback |
In dem Paper aus Toms Beitrag wird einiges erklärt:
| Zitat: | | Our teardrop shaped past light cone in the top panel of Fig. 1 shows that any photons we now observe that were emitted in the first ∼ five billion years were emitted in regions that were receding superluminally, vrec > c. Thus their total velocity was away from us. Only when the Hubble sphere expands past these photons do they move into the region of subluminal recession and approach us. The most distant objects that we can see now were outside the Hubble sphere when their comoving coordinates intersected our past light cone. Thus, they were receding superluminally when they emitted the photons we see now. Since their worldlines have always been beyond the Hubble sphere these objects were, are, and always have been, receding from us faster than the speed of light. |
Dies dürfte einleuchtend sein, zumal die Inflation überlichtschnell war.
Und der Grund warum wir diese Galaxien überhaupt sehen:
| Zitat: | How is it then that we can ever see this light?
Although the photons are in the superluminal region and therefore recede from us (inproper distance), the Hubble sphere also recedes. In decelerating universes H decreases as ˙a decreases (causing the Hubble sphere to recede). In accelerating universes H also tends to decrease since ˙a increases more slowly than a. As long as the Hubble sphere recedes faster than the photons immediately outside it, D˙H > vrec −c, the photons endup in a subluminal region and approach us2. Thus photons near the Hubble spherethat are receding slowly are overtaken by the more rapidly receding Hubble sphere3. |
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darpe diem
Gast
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| darpe diem Verfasst am: 14. Jan 2016 14:18 Titel: |
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Danke !
Ich möchte mir das nochmal versuchen anhand der der Gummiband-Analogie zu verdeutlichen. Sei L die Länge eines idealen Gummibandes welches mit konstanter Geschwindgkeit auseinandergezogen wird. Sei die Länge des Bandes zu einem beliebigen Zeitpunkt t: L(t) = L(o) * a(t). Sei das Gummiband in der Mitte markiert (M), linkes Ende (LE) und rechtes Ende (RE). "Unsere" Position auf dem Gummiband sei (LE). Am Ende (LE) ist das Gummiband an einer Wand fixiert, am Ende (RE) wird gezogen.
Beobachtung: Der Punkt (M) entfernt sich von (LE) mit halber Geschwindigkeit wie der Punkt (RE) von (LE). Übertragen auf dem Raum, entfernt sich ein Raumpunkt, der doppelt soweit von uns entfernt liegt auch doppelt so schnell von uns weg wie einer, der nur halb soweit entfernt ist.
Wenn man M nun mit dem Hubbleradius assoziiert, dann wandert M von uns weiter weg, je fester am Band gezogen wird. Soweit das alles ohne Materie. Wie passen jetzt z.B. Galaxien in diese Analogie ? Ich kann sie offensichtlich nicht einfach als Markierung auf dem Band anbringen, da sie sich dann genauso verhalten würden wie der Raum selbst (Speziell könnte so eine Galaxie nicht 1x näher und 1x weiter weg von uns sein als der Hubble-Radius).
Kann ich mir die Galaxien auf einem zweiten Band vorstellen, welches parallel zum "Raumband" liegt und über eigenes Expansionsverhalten verfügt ? --> In einem beschleunigten Universum Expandiert das Raumband schneller als das Galxienband. In einem abbremsenden Universum wäre es umgekehrt !?
Danke vorab |
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positive
Anmeldungsdatum: 06.12.2013
Beiträge: 494
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| positive Verfasst am: 14. Jan 2016 17:07 Titel: |
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Ja das wäre so, dann würde sich eine Galaxie samt des ausgesandten Lichts aus unserer Sichtradius verschwinden.
In dem Paper wird aber erklärt wie man Expansion und die Grenzgeschwindigkeit c mittels geeigneter Definition von Geschwindigkeit und Entfernung in Einklang bringen kann. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5041
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| DrStupid Verfasst am: 14. Jan 2016 17:49 Titel: |
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| darpe diem hat Folgendes geschrieben: | | Wie passen jetzt z.B. Galaxien in diese Analogie ? Ich kann sie offensichtlich nicht einfach als Markierung auf dem Band anbringen |
Doch, das kannst Du.
| darpe diem hat Folgendes geschrieben: | | Speziell könnte so eine Galaxie nicht 1x näher und 1x weiter weg von uns sein als der Hubble-Radius. |
Das liegt nur an der Art und Weise, wie Du das Band auseinander ziehst. Um der tatsächlichen Expansion in der Vergangenheit zu entsprechen, müsste die Geschwindigkeit, mit der die Enden des Bandes auseinander gezogen werden, proportional zu t^(2/3) sein. Aktuellen Beobachtunghen zufolge, hat sich diese Verlangsamung mittlerweile deutlich verringert und wird sich in Zukunft sogar umkehren. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18029
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| TomS Verfasst am: 14. Jan 2016 19:25 Titel: |
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Nochmal zur Klarstellung: eine Galaxie, die mit der Expansion "mitschwimmt", schwimmt i.A. nicht mit dem Hubbleradius mit, da dies von den Details der Expansion abhängt.
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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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positive
Anmeldungsdatum: 06.12.2013
Beiträge: 494
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| positive Verfasst am: 14. Jan 2016 22:39 Titel: |
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| darpe_diem hat Folgendes geschrieben: | | In einem beschleunigten Universum Expandiert das Raumband schneller als das Galxienband. In einem abbremsenden Universum wäre es umgekehrt !? |
Es gibt keine zwei Bänder. Der Raum hängt u.a. damit zusammen, dass du dort Galaxien hast. Die werden jetzt vom Raum "mitgezogen", so die Definition. Wenn die Expansion abbremst, dann hast du auch keine Galaxien "hinter dem" Raum, der gehört dann schon dazu.
Der Raum ist bei dieser Expansion bis zur Mikrowellenhintergrundstrahlung "ausgedehnt". |
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darpe diem
Gast
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| darpe diem Verfasst am: 15. Jan 2016 10:31 Titel: |
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Danke für Eure Erklärungen. Ich denke ich habe es jetzt (endlich
) verstanden. Der Hubbleradius ist keine fixe "Markierung" auf dem Gummiband. Das Gummiband "ist" der Raum inkl. der Galaxien. Schnelles Ziehen: Hohe Expansionsgeschwindigkeit, langsames Ziehen: das Gegenteil.
@Dr.Stupid
"Um der tatsächlichen Expansion in der Vergangenheit zu entsprechen, müsste die Geschwindigkeit, mit der die Enden des Bandes auseinander gezogen werden, proportional zu t^(2/3) sein"
Kannst Du mir das bitte nochmal genauer erklären ?
Danke ! |
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Ich
Anmeldungsdatum: 11.05.2006
Beiträge: 913
Wohnort: Mintraching
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| Ich Verfasst am: 15. Jan 2016 10:58 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Um der tatsächlichen Expansion in der Vergangenheit zu entsprechen, müsste die Geschwindigkeit, mit der die Enden des Bandes auseinander gezogen werden, proportional zu t^(2/3) sein. Aktuellen Beobachtunghen zufolge, hat sich diese Verlangsamung mittlerweile deutlich verringert und wird sich in Zukunft sogar umkehren. |
t^(-1/3) heißt das, t^(2/3) ist der Skalenfaktor (bzw. "Abstand", wenn wir von Geschwindigkeit reden).
Die Geschwindigkeit nimmt durch die Massenanziehung aller Objekte im frühen Universum ab. Seit ~7 Mrd Jahren nimmt sie aber wieder zu. |
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darpe_diem
Gast
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| darpe_diem Verfasst am: 15. Jan 2016 15:30 Titel: |
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könnte man den letzen Post bitte nochmal anhand einer Formel ausführen ?
Danke ! |
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Ich
Anmeldungsdatum: 11.05.2006
Beiträge: 913
Wohnort: Mintraching
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| Ich Verfasst am: 15. Jan 2016 21:53 Titel: |
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Alle Abstände im frühen Universum (aber erst nach der Strahlungsepoche, also ab ca. 300000 Jahren) wachsen proportional zu t^(2/3). Die Zeitableitung davon, also alle Geschwindigkeiten, ist proportional zu t^(-1/3). Ständig abfallend, also langsamer werdend, weil die Galaxien (und die DM) einander anziehen und so die Expansion bremsen.
Vor einigen Mrd Jahren hat die DE übernommen und beschleunigt die Expansion wieder. Formel dazu hier, die mit sinh. |
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afdcvxvxvxv
Gast
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| afdcvxvxvxv Verfasst am: 16. Jan 2016 01:36 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | ... Aktuellen Beobachtunghen zufolge, hat sich diese Verlangsamung mittlerweile deutlich verringert und wird sich in Zukunft sogar umkehren. |
und wenn die galaxien nur rotieren? |
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darpe_diem
Gast
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| darpe_diem Verfasst am: 19. Jan 2016 15:58 Titel: |
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Danke für die Erklärung. Wenn ich es richtig verstanden habe, dann ist der Hubbleradius gleich c/H(o), also die Lichtgeschwindigkeit durch den aktuell gemessenen/ermittelten Hubbleparameter. Per Definition ist die Hubblezeit, 1/H(o) also der Kehrwert des Hubbleparameters H(o) gleich dem Weltenalter, durch einem Korrekturterm von ca. 1.03 (14,4 Mrd Jahre zu 13,78 Mrd Jahre).
Heißt das nun, daß der Hubbleparameter im Verlauf der letzten knapp 14 Mrd Jahre im Mittel bei dem heutigen Wert lag ? Andernfalls wäre doch der Korrekturwert deutlich abweichend zu 1,03 oder ?
Danke vorab für Antworten |
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Ich
Anmeldungsdatum: 11.05.2006
Beiträge: 913
Wohnort: Mintraching
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| Ich Verfasst am: 19. Jan 2016 16:11 Titel: |
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| Zitat: | | Per Definition ist die Hubblezeit, 1/H(o) also der Kehrwert des Hubbleparameters H(o) gleich dem Weltenalter, durch einem Korrekturterm von ca. 1.03 (14,4 Mrd Jahre zu 13,78 Mrd Jahre). |
Nein, das ist reiner Zufall. Die Gleichheit gilt nur für lineare Expansion. Im frühen Universum war die Expansion gebremst, da lag das Universumsalter des Kehrwerts, in ferner Zukunft ist die Expansion exponentiell, da liegt das Universumsalter beliebig darüber. Dass 1/H momentan so nah bei 1 liegt ist dem Umstand geschuldet, dass das Universum bis jetzt etwa die Hälfte der Zeit gebremst expandierte und die andere Hälfte beschleunigt, so dass sich das in etwa ausgleicht. |
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darpe_diem
Gast
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| darpe_diem Verfasst am: 19. Jan 2016 16:54 Titel: |
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Danke Dir ! Wäre dann folgende Aussage richtig: Wenn in einem hypothetischen Universum mit kompaktem Anfang mit physikalischen bedingungen ähnlich den Unseren der Hubbleparameter über den gesamten Zeitraum konstant bei dem heute bei uns gemessenen Wert von H(o) gelegen hätte, dann wäre dieses Universum zum Zeitpunkt t(o) 14,4 Mrd jahre alt ?
Anders gefragt: Wenn man in diesem Universum zum Zeitpunkt t(o) den Hubbleparameter mit H(o) messen würde, und man könnte beweisen, daß dieser Wert seit dem Urknall konstant bei H(o) gelegen hätte, dann wäre dieses Universum 1/H(o) = 14,4 Mrd Jahre alt ?
Danke vorab ! |
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Ich
Anmeldungsdatum: 11.05.2006
Beiträge: 913
Wohnort: Mintraching
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| Ich Verfasst am: 20. Jan 2016 10:33 Titel: |
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| Zitat: | Wenn man in diesem Universum zum Zeitpunkt t(o) den Hubbleparameter mit H(o) messen würde, und man könnte beweisen, daß dieser Wert seit dem Urknall konstant bei H(o) gelegen hätte, dann wäre dieses Universum 1/H(o) = 14,4 Mrd Jahre alt ?
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Nein. Ein konstanter Hubbleparameter entspricht exponentieller Expansion und einem "steady state"-Universum ohne Urknall.
Sowohl für ein unbeschleunigtes als auch für ein materiedominiertes als auch ein strahlungsdominiertes Universum folgt der Hubbleparameter einem 1/t-Verlauf. Daraus kann man noch nicht das Universumsalter ableiten.
Eine hinreichende (aber nicht notwendige) Bedingung dafür, dass 1/H dem Universumsalter entspricht, ist, dass der Bremsparameter immer gleich Null ist, das Universum also weder beschleunigt noch bremst. |
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