Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Rückwärtslichtkegel
Sternenfänger
17.04.2006, 19:20
Ich schreibe gerade an meiner seminararbeit über die astronmie zur zeit stephen hawkings.
Ich beiß mich ja ganz tapfer durch die verschieden mir völlig unverständlichen physikalischen aspekte, aber kann mir jemand erklären, was genau ein rückwärtslichtkegel ist und wie geau man mit hilfe eines rückwärtslichtkegels die vergangenheit näher beleuchten kann?
schon mal im voraus danke
sarah
Sternenfänger
21.04.2006, 10:45
Kannmir wirklich niemand da weiter helfen??
Schade
hallo sternenfaenger
ich kann dir zwar nicht sagen was ein solcher kegel ist, ich hab aber ein link fuer dich, der dir weiterhelfen sollte ;)
http://itp.nat.uni-magdeburg.de/~kassner/srt/crashcourse/massstaebe.html
Sternenfänger
21.04.2006, 11:48
dankeschön!!!:)
Allgemein: Der Rückwärtslichtkegel ist der Bereich des Universums, aus dem Licht dich erreichen kann. Alle astronomischen Beobachtungen finden im Rückwärtslichtkegel statt, genauer gesagt auf dem Mantel des Rückwärtslichtkegels, wenn sich das Licht mit Lichtgeschwindigkeit im Vakuum bewegt.
Beispiel: Eine Supernova-Explosion sehen wir dann, wenn unser Rückwärtslichtkegel die Raumzeitkoordinaten der Explosion schneidet.
Allgemein: Der Rückwärtslichtkegel ist der Bereich des Universums, aus dem Licht dich erreichen kann. Alle astronomischen Beobachtungen finden im Rückwärtslichtkegel statt, genauer gesagt auf dem Mantel des Rückwärtslichtkegels, wenn sich das Licht mit Lichtgeschwindigkeit im Vakuum bewegt.
Beispiel: Eine Supernova-Explosion sehen wir dann, wenn unser Rückwärtslichtkegel die Raumzeitkoordinaten der Explosion schneidet.
Ich habe vor einigen Tagen ausgerechnet, das wir Plutos zurückgestrahltes Sonnenlicht erst etwa 5,5 Stunden später sehen können als er es reflektiert. Das was wir von Pluto sehen, ist also etwa 11 Stunden altes Sonnenlicht? Licht, das wir 11 Stunden vorher direkt von der Sonne gesehen haben, natürlich nur, welches 11 Stunden vorher an einer anderen Stelle der Sonne abgeschickt wurde. Da ein Erdentag 23h56min4sek beträgt, sehen wir Pluto dann an einer völlig anderen Stelle als er sich im Moment real befindet?
(Bei einer sehr grossen Sonne, die etwa 3x so gross wie unser Sonnensystem sein soll, wäre das Licht mindestens 16,4 Stunden innerhalb dieser Sonne?)
Sehen wir die Sonne erst 8,3 Minuten später auf- und untergehen als der reale Körper gravitativ wirkt oder wirkt die Gravitation von der selben Position? So könnte sich vielleicht klären lassen, ob Gravitation sich auch mit der gleichen Geschwindigkeit wie Licht im Raum ausbreitet oder mit einer anderen Geschwindigkeit, wenn beide Messungen nicht auf den gleichen Ort weisen.
:rolleyes::) Wurden solche vergleichenden Messungen schon durchgeführt, nur ich habe noch keinen blassen Schimmer davon? Oder ist das ein völlig neuartiger Gedanke?
Das was wir von Pluto sehen, ist also etwa 11 Stunden altes Sonnenlicht?
Ja.
Da ein Erdentag 23h56min4sek beträgt, sehen wir Pluto dann an einer völlig anderen Stelle als er sich im Moment real befindet?
Ja.
(Bei einer sehr grossen Sonne, die etwa 3x so gross wie unser Sonnensystem sein soll, wäre das Licht mindestens 16,4 Stunden innerhalb dieser Sonne?)
Nein - das Licht (bzw. die Energie), das wir heute an der Oberfläche der Sonne sehen, hat etwa 1 Million Jahre gebraucht, um sich vom Zentrum nach aussen zu bewegen - die Photonen selbst wurden in der Zeit immer wieder absorbiert, abgestrahlt, absorbiert, abgestrahlt, etc. Anders wäre es gar nicht möglich, denn bei der Kernfusion entstehen nur extrem energiereiche Gammastrahlen, die wir gar nicht sehen können.
Sehen wir die Sonne erst 8,3 Minuten später auf- und untergehen als der reale Körper gravitativ wirkt oder wirkt die Gravitation von der selben Position?
Ja, wir sehen sie 8.3 Minuten später auf- und untergehen, und nein, die Gravitation wirkt stets dort hin, wo der Körper sich auf einer linear extrapolierten Bahn befinden würde.
Wurden solche vergleichenden Messungen schon durchgeführt, nur ich habe noch keinen blassen Schimmer davon?
Ja, die Ergebnisse sind aber bestenfalls umstritten. Es kam dabei heraus, dass sich die Gravitation mit c bewegen soll, allerdings ist man sich nicht einig, ob das Experiment wirklich geeignet war, um die Geschwindigkeit der Gravitation zu messen.
Ja, wir sehen sie 8.3 Minuten später auf- und untergehen, und nein, die Gravitation wirkt stets dort hin, wo der Körper sich auf einer linear extrapolierten Bahn befinden würde.
@Bynaus
Danke für die Antworten!:)
Das kann dann doch als Nachweis gewertet werden, das Licht und Gravitation sich nicht gleichschnell durch den Raum ausbreiten, das Gravitation eine andere Ausbreitungsgeschwindigkeit haben muss als Licht, oder? Sonst wären die Messwerte optisch und gravitativ doch deckungsgleich, auf räumliche Anordnung identisch.
Hallo Bynaus,
diese Antwort habe ich, rein sprachtechnisch, nicht eindeutig zuordnen können.
Ja, wir sehen sie 8.3 Minuten später auf- und untergehen, und nein, die Gravitation wirkt stets dort hin, wo der Körper sich auf einer linear extrapolierten Bahn befinden würde.
Wie war das gemeint? Lichtquelle und Gravitationsquelle am gleichen Ort?
Herzliche Grüße
MAC
Lichtquelle und Gravitationsquelle sind schon am gleichen Ort, bloss nicht am Himmel an der gleichen Stelle. Und nein, das hat nichts mit unterschiedlicher Ausbreitungsgeschwindigkeit zu tun.
Die Erde bewegt sich nicht auf die Position zu, die die Sonne vor 8.3 Minuten inne hatte. Sie bewegt sich auf die Position zu, die die Sonne einnimmt, wenn man ihre Position und Bewegung von vor 8.3 Minuten auf den jetztigen Zeitpunkt extrapoliert.
Wäre die Sonne in den letzten 8.3 Minuten verschwunden, würde die Erde noch weiter der Sonne auf dieser extrapolierten Bahn folgen, bis dann, 8.3 Minuten danach, der Schlag kommt. :D
Lichtquelle und Gravitationsquelle sind schon am gleichen Ort, bloss nicht am Himmel an der gleichen Stelle..
Ja, je weiter man als Betrachter vom lichtsendenden Objekt entfernt ist.
Und nein, das hat nichts mit unterschiedlicher Ausbreitungsgeschwindigkeit zu tun.
:confused:
Die Erde bewegt sich nicht auf die Position zu, die die Sonne vor 8.3 Minuten inne hatte. Sie bewegt sich auf die Position zu, die die Sonne einnimmt, wenn man ihre Position und Bewegung von vor 8.3 Minuten auf den jetztigen Zeitpunkt extrapoliert.
Also gravitatives Wirken jetzt nach da, wo wir die Sonne in 8,3 Minuten leuchten sehen? (nur drumherum, wegen Fliehkraft)
Wäre die Sonne in den letzten 8.3 Minuten verschwunden, würde die Erde noch weiter der Sonne auf dieser extrapolierten Bahn folgen, bis dann, 8.3 Minuten danach, der Schlag kommt.
:confused: Die Erde dreht sich noch um einen Ort, den die Sonne schon vor 8,3 Minuten verlassen hat, weil sich die Sonne schon weiter um das Galaxiezentrum gedreht hat, erst 8,3 Minuten später? Und Pluto 5,5 Stunden später?
Wieviel Gravitation kann das Schwarze Loch in unserer Galaxis in den letzten 30000 Jahren schon geschluckt haben, aber wir können es nicht sehen, weil wir über Licht keine Information darüber erhalten, die Sonne dreht sich jetzt also um einen gravitativen Wert, wie er vor etwa 30000 Jahren im Zentum vorhanden war? (:confused: Grosser Attraktor eine Galaxis, die schon komplett in ihrem Zentrum verschluckt wurde, vor so langer Zeit, das das Licht der damals vorhandenenen Sterne schon an uns vorbeigeflogen ist?)
( je länger ich mir über das Universum Gedanken mache, um so weniger verstehe ich, was da los ist!:D )
Wenn Lichtgeschwindigkeit in einem Schwarzen Loch neutralisiert werden kann, wieso wird Gravitation nicht genauso neutralisiert? Wenn Gravitation nicht schneller als Licht durch den Raum transportiert werden kann, wieso wird Gravitation dann nicht wie Licht im Schwarzen Loch gebunden? Kann es sein, das Schwarze Löcher Licht in Gravitation umwandeln? Je grösser der Schwarzschildradius des Objektes ist, umso mehr Gravitation erzeugt er. Die Erde mit knapp einem Zentimeter Schwarzschildradius erzeugt genug Gravitation, um einen 81,3 x leichteren Mond an sich zu binden. Je kleiner ein Körper und je weniger komprimiert ein Körper ist, um so kleiner sein Schwarzschildradius und um so kleiner seine erzeugte Gravitation. Wenn Lichtquanten ungefähr gleich gross sind, hebt sich ihr gravitatives Wirkungsfeld relativ schnell auf. Mit Zeit wird immer nur ein Verhältnis von Veränderung mehrerer Objekte zueinander gemessen. Wenn nichts wechselwirkt, existiert keine Zeit mehr. Wir können nicht wissen, ob wir uns schon in einem Schwarzen Loch befinden oder nicht. Ist es mathematisch möglich, das sich innerhalb eines Schwarzen Lochs viele weitere Steigerungen dieser Dimension bilden? Kann Licht irgendwie das Universum verlassen? Wenn Licht eine Reduktion von gravitativer Wechselwirkung im Kosmos erzeugt, ist das vielleicht der Grund für beschleunigte Expansion, mehr Masse in Licht umgewandelt verringert Gravitation im Universum und kann schneller als Masse räumliche Änderungen bewirken. Nachdenken? (max 4 Smielies) ach so! Schade. ^^ :-)
Also gravitatives Wirken jetzt nach da, wo wir die Sonne in 8,3 Minuten leuchten sehen? (nur drumherum, wegen Fliehkraft)
Genau.
Wieviel Gravitation kann das Schwarze Loch in unserer Galaxis in den letzten 30000 Jahren schon geschluckt haben, aber wir können es nicht sehen, weil wir über Licht keine Information darüber erhalten, die Sonne dreht sich jetzt also um einen gravitativen Wert, wie er vor etwa 30000 Jahren im Zentum vorhanden war?
Die Sonne dreht sich NICHT um das zentrale Schwarze Loch. Das zentrale Loch spielt, gemessen an der Masse der ganzen Galaxis, keine Rolle - die Galaxis hat rund 200 Milliarden Sonnenmassen, das ZSL nur ca. 2 Millionen. Die Sonne dreht um den Schwerpunkt der Milchstrasse.
Doch ja, wenn sich die Sonne um das ZSL drehen würde statt um den Schwerpunkt der Milchstrasse, dann würden allfällige Änderungen in der Masse des ZSL sich erst nach diesen 30000 Jahren auswirken.
Wenn Lichtgeschwindigkeit in einem Schwarzen Loch neutralisiert werden kann, wieso wird Gravitation nicht genauso neutralisiert?
Weil Gravitation nach der Relativitätstheorie keine Kraft ist, die von Teilchen übertragen wird, sondern auf die Krümmung des Raumes zurück zu führen ist.
Je kleiner ein Körper und je weniger komprimiert ein Körper ist, um so kleiner sein Schwarzschildradius und um so kleiner seine erzeugte Gravitation.
Der Schwarzschildradius bzw. die Gravitation hängen nur und alleine von der Masse ab. Die Dichte hat nur in der Oberflächen-Schwerebeschleunigung ("g") eine Rolle.
@Bynaus
Danke sehr für die Antworten :)
Die Sonne dreht sich NICHT um das zentrale Schwarze Loch. Das zentrale Loch spielt, gemessen an der Masse der ganzen Galaxis, keine Rolle - die Galaxis hat rund 200 Milliarden Sonnenmassen, das ZSL nur ca. 2 Millionen. Die Sonne dreht um den Schwerpunkt der Milchstrasse.
Doch ja, wenn sich die Sonne um das ZSL drehen würde statt um den Schwerpunkt der Milchstrasse, dann würden allfällige Änderungen in der Masse des ZSL sich erst nach diesen 30000 Jahren auswirken.
okay, das bedeutet ergänzend, das ZSL hat vor etwa 30000 Jahren nur ca. 2 Millionen Sonnenmassen gehabt. Was es jetz für eine Masse hat, können wir erst in etwa 30000 Jahren wissen.
Weil Gravitation nach der Relativitätstheorie keine Kraft ist, die von Teilchen übertragen wird, sondern auf die Krümmung des Raumes zurück zu führen ist.
Diese Krümmung des Raumes wird doch genau durch Gravitation erzeugt, oder?
Ach so, oder Masse krümmt durch ausgesendete Gravitation den Raum.
Ist so der kosmische Kreislauf?
Licht verwandelt sich in Masse, die erzeugt Gravitation, die noch mehr Masse so lang komprimiert, bis durch Kernfusion wieder Licht entsteht.
(Sorry, ich habe heute ne lahme Gripsbirne! ;) )
okay, das bedeutet ergänzend, das ZSL hat vor etwa 30000 Jahren nur ca. 2 Millionen Sonnenmassen gehabt. Was es jetz für eine Masse hat, können wir erst in etwa 30000 Jahren wissen.
Ja, es wird allerdings nicht gross anders sein.
Licht verwandelt sich in Masse, die erzeugt Gravitation, die noch mehr Masse so lang komprimiert, bis durch Kernfusion wieder Licht entsteht.
Äh... nein. Licht verwandelt sich nicht in Masse. Licht bleibt Licht (bzw. elektromagnetische Wellen bleiben elektromagnetische Wellen).
Äh... nein. Licht verwandelt sich nicht in Masse. Licht bleibt Licht (bzw. elektromagnetische Wellen bleiben elektromagnetische Wellen).
Jain
Paarbildung z.B. Ich nehme an dafür stand das Äh!
Gruß
MAC
Gut, ja (ehrlich gesagt, das Äh stand nicht dafür), aber das sind winzigste Effekte, die spielen auf dem Niveau, das er meint, keine Rolle.
Hallo Bynaus,
dieser Teil Deiner Antwort
Lichtquelle und Gravitationsquelle sind schon am gleichen Ort, bloss nicht am Himmel an der gleichen Stelle. Und nein, das hat nichts mit unterschiedlicher Ausbreitungsgeschwindigkeit zu tun.
hat meine Konfusion nicht aufgelöst. Daher will ich meine Frage noch mal ganz anders formulieren.
Angenommen ich habe drei verschiedene Kameras, die ich auf die gleiche Stelle am Himmel ausrichte.
Kamera 1 ist eine gewöhnlicher Photoapparat.
Kamera 2 ist eine, hypothetische Gravitonen Kamera, also geeignet eine Gravitationsquelle abzubilden.
Kamera 3 ist empfindlich für die nicht existierenden, dafür aber unheimlich viel schneller als lichtschnellen „Sofort_da_onen“, auch MACronen genannt. Die nur den einen Daseinszweck haben: man muß nicht darauf warten, bis das Licht angekommen ist, sondern kann das Objekt sofort sehen und vor allem seine Frage klarer formulieren.
Kamera 1 und 2 würden die Sonne an der selben Stelle am Himmel abbilden (wenn die Aussage, dass Gravitation sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet den Tatsachen entspricht) und Kamera 3 bildet die Sonne jetzt schon an der Stelle ab, wo Kamera 1 und 2 sie erst in 8,3 Minuten sähen?
Ich hoffe jetzt klappt's!
Herzliche Grüße
MAC
aber das sind winzigste Effekte, die spielen auf dem Niveau, das er meint, keine Rolle.
Du hast Recht! (ging mir nur so durch den Kopf):)
hG
MAC
Kamera 1 und 2 würden die Sonne an der selben Stelle am Himmel abbilden (wenn die Aussage, dass Gravitation sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet den Tatsachen entspricht) und Kamera 3 bildet die Sonne jetzt schon an der Stelle ab, wo Kamera 1 und 2 sie erst in 8,3 Minuten sähen?
Kamera 2 bildet den Ort ab, von dem aus die Gravitation "wirkt"? Dann zeigt Kamera 1 die Sonne, Kamera 3 die Sonne, wo sie wirklich zurzeit ist und Kamera 2 die Sonne, wo sie stehen würde, wenn sie sich dem Zeitpunkt an, das von Kamera 1 empfangene Licht ausgesandt wurde, in gerade Linie weiterbewegt hätte. In praktisch allen Fällen wird die Kamera 2 also an den gleichen Ort zeigen wie Kamera 3.
Angenommen, rein hypothetisch, die Sonne wäre aus irgendwelchen Gründen innerhalb der letzten 8.3 Minuten aus ihrer Bahn ausgeschert - dann würden Kamera 1 UND Kamera 2 noch immer an den gleichen Ort wie oben beschrieben zeigen - bloss Kamera 3 würde in eine komplett andere Richtung zeigen.
Quasar SDSS 1030+0524 soll 14,3 Milliarden Lichtjahre weit weg sein, das was wir jetzt sehen, soll ein Zustand etwa 700 Millionen Jahre nach dem Urknall sein. Liegt der Urknall dann optisch in der Nähe des Quasars? War zu dieser Zeit die Substanz unseres Sonnensystems dort in der Nähe und in 14,3 Milliarden Jahren kam diese Masse so weit von dem Quasar weg? Dann hätte sich die Masse unseres Sonnensystems ja fast ständig mit Lichgeschwindigkeit von dort entfernt? Wenn sich ein anderes Objekt mit 10 Milliarden Lichtjahren optisch in einem Winkel von (angenommen*) 93* Grad zu dem beobachteten Quasar befindet, war dann vor 10 Milliarden Jahren das Universum schon mindestens 15 Milliarden Jahre alt? Befinden sich, wenn das Alter des Universums so stimmt, nicht alle sehr alten Objekte in Richtung dieses nur 700 Millionen Jahre nach dem Urknall beobachteten Quasars? Oder ist das Universum viel älter? Der Rückwärtslichtkegel kann in mehrere Richtungen auf die Nähe des Urknalls zeigen? Wieso leuchtet der Quasar überhaupt 14,3 Miliarden Jahre altes Licht zu uns immer durch Vakuum, vor so langer Zeit war der Kosmos doch noch viel dichter, 700 Millionen Jahre nach dem Urknall hat es auch schon Vakuum gegeben und keine Masseansammlungen, die Lichgeschwindigkeit wie bei Schwarzen Löchern neutralisierten? Der Urknall leuchtet ja nur als Hintergrundstrahlung, seit 400.000 Jahren nach dem Urknall. Wie konnte ausgeschlossen werden, das Sonnenwind den Messwert von 2,72 Kelvin nicht erhöht, von der Erde aus existieren solche Partikel ja in alle Richtungen. Existiert Magnetismus auch schon beim absoluten Nullpunkt?
:( Entschuldigung, das ich wieder so viele Fragen gestellt hab´!:)
http://www.extrasolar-planets.com/astronomie/quasare.php
http://www.mpia.de/Public/menu.php?Aktuelles/PR/2001/PR010809/PR_010809.html
http://www.oearv.at/wf-Dateien/wf2001-Dateien/quasar.html
http://de.wikipedia.org/wiki/Hintergrundstrahlung
Hallo Bynaus,
In praktisch allen Fällen wird die Kamera 2 also an den gleichen Ort zeigen wie Kamera 3.
verflixt und zugenäht, doch kein Sprachproblem!
:confused: Wieso? Wenn sich Gravitonen wie Licht ausbreiten, wieso sehe ich sie dann nicht unter den gleichen Gesetzmäßigkeiten wie Licht?:confused:
verwirrte Grüße
MAC
"93* Grad zu dem beobachteten Quasar befindet, war dann vor 10 Milliarden Jahren das Universum schon mindestens 15 Milliarden Jahre alt? "
Schau mal in eine Richtung 14 Mrd zurück and dann in die entgegengesetzte Richtung 14 Mrd Jahre zurück.
Die Alltags-Logik sagt, beide Punkte müssen 28 Mrd Jahre auseinander liegen. Die Allgemeine Relativitätstheorie macht es möglich das diese Punkt 700 Mio Lichtjahre voneinander entfernt sind.
Dein Denkfehler: Du betreibst Geometrie im euklidischen Raum.
700 Millionen Jahre nach dem Urkall war die Raumzeit viel "kleiner" als heute und damit auch stärker gekrümmt. Der größtmögliche Abstand zwischen zwei Punkten betrug damals: 3.14*700 Mio Lichtjahre. Heute beträgt der größtmögliche Abstand 3.14*14 Mrd Lichtjahre.
Man kann sich den Sachverhalt bei einem Luftballon der aufgeblasen wird klarnmachen. Die Oberfläche des Luftballons sei der dreidimensionale Raum und der Radius sei die Zeitdimension.
Man beginnt bei einem Radius von 7 mm und zeichnet zwei Punkte im Abstand von 7 mm auf den Ballon. Nun lässt man Luft in den Ballon und zeichnet während dessen eine Verbindungslinie zwischen den Punkten. Diese Linie soll die Bahn eines Photons darstellen. Dabei ist das Verhältnis ziwschen Aufblaßgeschwindigkeit (Expansionsgeschwindigkeit) und Zeichengeschwindigkeit (Lichtgeschwindigkeit) von Bedeutung. Sind beide Geschwindigkeiten genau abgestimmt kann es passieren, dass die Verbindungslinie erst bei einem Ballonradius von 140 Miillimeter hergestellt ist. Das heißt die Verbindungslinie ( Weg des Photons zwischen den Punkten) ist wesentlich größer als 7 mm. Als das Photon von Punkt 1 emmitiert wurde befanden sich beide Punkt 7 mm auseinander. Als das Photon vom Punkt 2absorbiert wurde, waren beide Punkte schon viele Zenitmeter auseinander.
Dieser Effekt beruht auf der Zeitabhängigkeit der Dreiermetrik im Kosmologischen Modell.
"Wieso? Wenn sich Gravitonen wie Licht ausbreiten, ... "
´
Gravitonen werden nicht reflektiert, es gibt keine Dipolstrahlung, Gravitationswellen wechselwirken mit sich selbst, ... .
Also es gibt ne Menge Unterschiede.
Gravitonen werden nicht reflektiert, es gibt keine Dipolstrahlung, Gravitationswellen wechselwirken mit sich selbst, ... .
Also es gibt ne Menge Unterschiede.
Hallo Dilaton,
keiner der drei Unterschiede hilft mir zu verstehen, was ich daran nicht verstanden habe.
Herzliche Grüße
MAC
@Dilaton
Danke für die Antwort :)
Schau mal in eine Richtung 14 Mrd zurück and dann in die entgegengesetzte Richtung 14 Mrd Jahre zurück.
Die Alltags-Logik sagt, beide Punkte müssen 28 Mrd Jahre auseinander liegen.
Ja, ich dachte sogar, diese beiden Punkte müssten noch weiter auseinander sein, weil sie sich sonst mit starker Überlichtgeschwindigkeit voneinander entfernt hätten, und Masse kann das ja nicht, weil dazu ja unendlich viel Energie nötig wäre.
Man kann sich den Sachverhalt bei einem Luftballon der aufgeblasen wird klarnmachen. Die Oberfläche des Luftballons sei der dreidimensionale Raum und der Radius sei die Zeitdimension.
Man beginnt bei einem Radius von 7 mm und zeichnet zwei Punkte im Abstand von 7 mm auf den Ballon. Nun lässt man Luft in den Ballon und zeichnet während dessen eine Verbindungslinie zwischen den Punkten. Diese Linie soll die Bahn eines Photons darstellen. Dabei ist das Verhältnis ziwschen Aufblaßgeschwindigkeit (Expansionsgeschwindigkeit) und Zeichengeschwindigkeit (Lichtgeschwindigkeit) von Bedeutung. Sind beide Geschwindigkeiten genau abgestimmt kann es passieren, dass die Verbindungslinie erst bei einem Ballonradius von 140 Miillimeter hergestellt ist. Das heißt die Verbindungslinie ( Weg des Photons zwischen den Punkten) ist wesentlich größer als 7 mm. Als das Photon von Punkt 1 emmitiert wurde befanden sich beide Punkt 7 mm auseinander. Als das Photon vom Punkt 2absorbiert wurde, waren beide Punkte schon viele Zenitmeter auseinander.
okay, danke, das habe ich verstanden. An dieser Erklärung finde ich allerdings etwas merkwürdig. Das würde bedeuten, das die damals abgesendeten Photonen von der Expansion ausgeschlossen wären, obwohl sie ja auch die ganze Zeit in dem expandierenden Raum unterwegs sind/waren. Wenn die Photonen nicht mitexpandieren würden, dann wäre doch ihre damalige Frequenz im Verhältnis zur heutigen Expansion geschrumpft, und meiner Meinung nach bedeutet kleinere Frequenz eher blau-verschoben als rot-verschoben. Wenn sie mitexpandieren, dann wären sie allerdings rotverschoben, dann hätten uns die Photonen aber schon nach 700 Millionen Jahren oder sogar weniger Zeit erreicht, weil ja zum damaligen Zeitpunkt der Raum, in dem sich jetzt das Sonnensytem befindet viel dichter dran war. Kann dann noch der Quasar 700 Millionen Jahre nach dem Urknall sein, wo unsere Sonne schon über 4 Milliarden Jahre leuchtet? Wie können wir also einen 14,3 Milliarden alten Quasar so stark ins Rote verschoben sehen, wenn die Photonen nicht in die Expansion integriert sind?
:confused:
Das würde bedeuten, das die damals abgesendeten Photonen von der Expansion ausgeschlossen wären, obwohl sie ja auch die ganze Zeit in dem expandierenden Raum unterwegs sind/waren. Wenn die Photonen nicht mitexpandieren würden, dann wäre doch ihre damalige Frequenz im Verhältnis zur heutigen Expansion geschrumpft, und meiner Meinung nach bedeutet kleinere Frequenz eher blau-verschoben als rot-verschoben. Wenn sie mitexpandieren, dann wären sie allerdings rotverschoben, dann hätten uns die Photonen aber schon nach 700 Millionen Jahren oder sogar weniger Zeit erreicht, weil ja zum damaligen Zeitpunkt der Raum, in dem sich jetzt das Sonnensytem befindet viel dichter dran war. Kann dann noch der Quasar 700 Millionen Jahre nach dem Urknall sein, wo unsere Sonne schon über 4 Milliarden Jahre leuchtet? Wie können wir also einen 14,3 Milliarden alten Quasar so stark ins Rote verschoben sehen, wenn die Photonen nicht in die Expansion integriert sind?
:confused:
@Dilaton
sorry, jetz hab ich gemerkt, das die Photonen ja schon mitexpandieren, wenn sie noch unterwegs sind, also erst leicht und gegen jetzt stärker ins Rote expandieren, weil unterwegs der Raum, den sie dann noch durcheilen schon grösser ist. Jetzt ist mir das mit dieser Rotverschiebung auch klar. ;) :)
... und Kamera 2 die Sonne, wo sie stehen würde, wenn sie sich dem Zeitpunkt an, das von Kamera 1 empfangene Licht ausgesandt wurde, in gerade Linie weiterbewegt hätte.
Hallo Bynaus und Dilaton,
unabhängig davon, dass ich die Ursache dieses Effektes nicht verstehe, konstruiere ich hier mal ein denkbares, wenn auch extremes Beispiel, um Sicherheit zu gewinnen, dass ich wenigstens die Folgen dieses Verhaltens begreife.
Zwei Neutronensterne je 2M0 umkreisen sich im Abstand von 20 km (sozusagen kurz vor der Vereinigung). Sie brauchen dazu rund 1 Millisekunde.
Unsere Kameras, auf der Kreisbahnachse in 1 astronomischen Einheit Abstand würden dann folgendes sehen:
Kamera 1: mit 1/2000 sek Belichtungszeit einen Halbkreis mit einem Winkeldurchmesser von knapp 28 Millibogensekunden.
Kamera 2: gleichzeitig mit Kamera 1 ausgelöst, gleiche Belichtungszeit, würde einen Halbkreis sehen, der in Drehrichtung 90 Grad weiter beginnt und einen Winkeldurchmesser von 21,7 Grad hätte.
Kamera 3: eigentlich das gleiche Bild wie Kamera 1, wobei ich mir spare den Winkelversatz (von Kamera 1) auszurechnen.
Das hätte aber auch folgende Konsequenz: Ich befinde mich in der Äquatorebene des Umlaufes, beide Sterne sind (in den ‚Augen von Kamera 3) gleich weit von mir entfernt, trotzdem übt der eine mehr als die doppelte Gravitationskraft auf mich aus, als der andere. Und noch exotischer, dieser Unterschied wird mit zunehmender Entfernung nicht kleiner.
So, und wenn ich mir das Ganze mit noch extremeren Bedingungen versuche vorzustellen, komme ich in den Bereich: So kann es nicht sein, also hab’ ich bisher rein gar nichts verstanden.
Noch viel ratloserer Grüße
MAC
Hallo Bynaus, hallo mac,
ich glaube ihr verwechselt hier noch die Wirkung einer statischen Kraft einerseits und die Ausbreitung von Wellen oder Feldstörungen andererseits.
Das elektromagnetische Feld und das Gravitationsfeld sind gar nicht so verschieden. Falls es Gravitonen gibt, so werden sie sich wahrscheinlich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten und die Gravitonenkamera (2) würde das gleiche Bild aufnehmen wie die Lichtkamera (1). Beide würden die Wellen von dort kommend registrieren, wo sie entstanden sind.
Das ist allerdings nicht identisch mit der Richtung aus der die Kraftwirkung kommt. Auch das Feld einer elektrischen Ladung zeigt nicht in die Richtung, in der sich der Körper vor der Zeit (Abstand durch Lichtgeschwindigkeit) befand, sondern in die Richtung, in der sich der Körper befände, wenn er sich seit dem geradlinig, gleichförmig bewegt hätte.
Gruss,
Joachim
Du hast völlig recht... Die "Gravitonenkamera" würde an den gleichen Ort wie die "Photonenkamera" zeigen müssen. Die Richtung, aus der die Photonen kommen, ist aber nicht identisch mit der Richtung der Kraftwirkung.
Vielen Dank für die Klarstellung.
Das ist allerdings nicht identisch mit der Richtung aus der die Kraftwirkung kommt. Auch das Feld einer elektrischen Ladung zeigt nicht in die Richtung, in der sich der Körper vor der Zeit (Abstand durch Lichtgeschwindigkeit) befand, sondern in die Richtung, in der sich der Körper befände, wenn er sich seit dem geradlinig, gleichförmig bewegt hätte.
Hallo Joachim,
erstmal vielen Dank für Deine Erklärung!
Wenn ich das mal gelernt habe, habe ich es inzwischen so gründlich vergessen, daß ich wirklich keine Erinnerung mehr daran habe.
Deine Erklärung Joachim verwirrt mich allerdings noch mehr. Das kommt mir jetzt so vor als würdet Ihr mir erklären, daß sich Gravitonen wie Kanonenkugeln verhalten, die den Geschwindigkeitsvektor ihres Ursprungs beibehalten.
Wahrscheinlich habe ich eine völlig falsche Vorstellung von Gravitation und Gravitonen.:confused:
Herzliche Grüße
MAC
Hallo MAC,
naja, zunächst mal sind Photonen und Gravitonen keine Kanonenkugeln, sondern Feldquanten. Sie werden theoretisch durch Zerlegung der Felder in harmonische Wellen und quantisierung dieser Wellen in Eigenzuständer harmonischer Oszillatoren dargestellt. Quantenmechanisch ist also (meiner Überzeugung nach) das Feld die grundlegendere Entität. Das Teilchenbild wird bei sehr kurzen oder sehr schwachen Wechselwirkungen wichtig. Bei der Anziehung von Planeten oder bei Kameraaufnahmen gitb das Wellenbild äusserst genaue Ergebnisse.
Du hast Recht. Das Feld hängt im allgemeinen nicht nur von der räumlichen Verteilung der Ladungen ab, sondern auch von ihren Geschwindigkeiten. Das geht direkt aus der speziellen Relativitätstheorie hervor. Wenn wir eine starke, punktförmige elektrische Ladung haben, dann wird eine Probeladung irgendwo im Raum geradlinig auf sie zu beschleunigt. Betrachten wir das ganze jetzt aus einem bewegten Koordinatensystem heraus, so muss die Beschleunigung auch geradlinig zur Ladung hin erfolgen. Also kann das Feld nicht in die Richtung zeigen, in der die Ladung vor (Abstand/Lichtgeschwindigkeit) war, sondern sie zeigt in die Richtung, in der die Ladung gerade ist. Theoretische Elektrodynamik kann ziemlich kompliziert werden, wenn man mit bewegten Ladungen arbeitet. Das Feld ist dann nicht mehr als Potential garstellbar, sondern man muss ein zeit- und ortsabhängiges (Vierer-)Vektorpotenzial verwenden.
Bei mir ist es auch lange her, dass ich das konnte, aber ich durfte es vor kurzem Auffrischen, als ich mit einer angeblichen widerlegung der Relativitätstheorie konfrontriert wurde.
Viele Grüsse,
Joachim
Hallo Joachim,
ich danke Dir für Deine Antwort.
Im Augenblick glaube ich, das es genügt wenn ich diesen Vorgang geometrisch beschreiben kann ohne ihn vollständig zu verstehen? Was ich dazu allerdings noch immer nicht ausreichend sicher verstanden habe ist: Bezieht sich diese lineare Extrapolation nur auf die Richtung der Kraft oder versetzt sie auch den (meinetwegen virtuellen) Ursprung der Kraft an die extrapolierte Stelle?
Das erste kommt mir realistischer vor, während das zweite mir, aufgrund der Konsequenzen, eigentlich völlig ausgeschlossen erscheint.
Herzliche Grüße
MAC
Hmm,
was heisst "virtueller Ursprung"?
Stell dir vor, man könnte eine Ladung plötzlich einschalten. Wenn eine 10 Lichtminuten entfernte Ladung zum Zeitpunkt 0 eingeschaltet wird, gibt nimmt man 10 Minuten lang kein Feld war und zum Zeitpunkt t=10 min spürt man plötzlich die Ladung. Man kann sich also eine Potenzialfläche vorstellen, die an der Ladung entsteht und sich zehn Minuten lang homogen ausbreitet und dabei ausdünnt (1/r)-Potenzial.
Nehmen wir jetzt an, dass die Ladung sich bewegt, so ist die Feldverteilung nicht mehr homogen. Die Potenzialline, die uns einen Moment nach der ersten erreicht, hatte einen anderen Mittelpunkt. Malt man sich das auf, so bekommt man eine Darstellung des Potenzials in Höhenlinien. Diese Höhenlinien sind in Bewegungsrichtung der Ladung dichter und nach hinten (von der Ladung) verdünnt. (Das ist eine Art Doppler-Effekt.) Die Kraft steht aber nun nicht mehr Senkrecht auf der einzelnen Linie, denn sie ist der Gradient, als die Richtung, in die sich das Potenzial am stärksten ändert. Damit Zeigt die Kraft nicht mehr dahin, wo dir aktuelle Potenziallinie entstanden ist, sondern weiter nach vorne. Berechnet man das genau, so zeigt sie dahin, wo die Ladung gerade ist.
Ich hoffe das war jetzt 1) richtig und 2) verständlich.
Gruss,
Joachim
Hallo Joachim,
das hat's gebracht!!! :)
Jetzt hab' ichs denke ich verstanden! Ich bedanke mich ganz herzlich vor allem bei Dir für Deine Geduld aber auch bei Bynaus. Jetzt kann ich mir die Sache auch bildlich vorstellen.
Herzliche Grüße
MAC
Nachtrag:
Deine Erklärung Joachim ist so anschaulich, daß ich damit ohne Probleme eine Simulation programmieren kann.
Ich bin total begeistert!
Nochmal herzlichen Dank!
MAC
Echt? Das kann man? Kommt damit schon die Richtung richtig heraus? Geht die Kraft exakt dahin, wo die Ladung gerade ist? Jetzt bin ich über mein eigenes Gedankenmodell erstaunt!
Gruss,
Joachim
Jetzt bin ich über mein eigenes Gedankenmodell erstaunt!
Hallo Joachim,
ob ich da zu entusiastisch bin, weis ich auch noch nicht. ;)
Sobald ich dazu komme und was brauchbares herauskommt (oder auch nicht), sag ich bescheid!
Herzliche Grüße
MAC
Hallo Joachim,
das hat mir jetzt keine Ruhe mehr gelassen. Ich hab' es aufgezeichnet.
Schade! Jetzt stehe ich wieder da, wo ich angefangen habe. Was ich da sehe, ist genau das Verhalten von Licht!
Also ist Deine Erklärung leider doch noch nicht ausreichend.
(hier fehlt mir jetzt ein Smilie mit hängenden Schultern)
Herzliche Grüße
MAC
Weil Gravitation nach der Relativitätstheorie keine Kraft ist, die von Teilchen übertragen wird, sondern auf die Krümmung des Raumes zurück zu führen ist.
:confused: , nur wo sich Teilchen sammeln, wird der Raum durch die Teilchen gekrümmt, oder gibt es gekrümmten Raum auch dort, wo sich keine Teilchen gesammelt haben?
der gerade leere Raum oder der gekrümmte leere Raum :eek: :(
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