Rotverschiebung

Brillant · Anmeldungsdatum: 12.02.2013 Beiträge: 1973 Wohnort: Hessen

Versetzen wir uns mal in die Zeit, als entdeckt wurde, dass von verschiedenen Galaxien ein röteres Licht empfangen wurde als erwartet.

Damals gab es verschiedene Erklärungen, eine hat sich durchgesetzt und wurde Lehrmeinung.

Was spricht gegen diese These:

Auf dem Weg durchläuft das Licht Zonen mit Atomen und Molekülen, die das Licht streuen. Wir kennen das von der Erde. Sonnenauf- und Untergang ist röter als erwartet, weil mehr Dampf durchlaufen wird.

Auch das Licht der Galaxien wird roter, weil Licht gestreut wird. Doch wo bleibt das? Gestreutes Licht kommt aus allen Richtungen. Ganz genauso wie die Hintergrundstrahlung des Urknalls.

Wenn der Energie-Verlust des Galaxien-Lichts mit dem Gewinn der Hintergrundstrahlung beaufschlagt wird, kommt da wieder das erwartete weiße Licht zustande?

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 21442

Im Falle der Streuung liegt aber eben Streuung vor, keine Verschiebung.

Anders ausgedrückt, im Falle der Rotverschiebung verliert ein Photon aus Sicht mitbewegter Beobachter Energie ohne jede weitere Wechselwirkung. Im Falle der Streuung werden lediglich unterschiedliche Frequenzen unterschiedlich gestreut.

Brillant · Anmeldungsdatum: 12.02.2013 Beiträge: 1973 Wohnort: Hessen

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 21442

Zunächst mal: Frequenz und Energie sind beobachterabhängig. Ein Beobachter mit Vierergeschwindigkeit u schreibt einem Photon mit Viererimpuls k die Frequenz

sowie die Energie

zu.

Für zwei an unterschiedlichen Raumzeitpunkten befindliche Beobachter sind Frequenz und Energie sowohl orts- als auch beobachterabhängig. D.h. man kann letztlich nicht von der Energie sprechen.

Im Falle der kosmologischen Rotverschiebung betrachtet man zwei spezielle, nämlich jeweils mitbewegte Beobachter. Für diese ist es tatsächlich so, dass der mit dem Sender mitbewegte Beobachter eine höhere Frequenz misst als der mit dem Empfänger mitbewegte Beobachter.

Die Energie nirgendwohin.