Abstand zwischen Photon und Erde

lambda

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Hallo,


ich wollte wissen, ob das richtig ist. Die Lichlaufzeitdistanz gibt die Entfernung von Erde (heute) und Aussendungsort zum Emissionszeitpunkt? Der Emissionsort ist natürlich nicht der Ort der Quelle heute.

Die Rotverschiebungs-Abstands-Relation gibt dagegen die physikalische Distanz (Eigendistanz) an.

Ich versuche herauszufinden, wie man zu jeder Zeit den Abstand des Photons zur Erde bestimmen kann. Ein Photon wird ausgesandt und wie groß ist der Abstand zur Erde? Denn Das Universum expandiert und das Photon kommt mit Lichtgeschwindigkeit näher. Der Abstand zur Zeit t_e ist gegeben.

Könnt ihr mir da irgendwelche Ansätze geben? Es kann doch nicht so einfach sein, einfach Anfangsabstand + Expansionsgeschwinidgkeit * Zeit - c*Zeit ??
 

Orbit

Registriertes Mitglied
ich wollte wissen, ob das richtig ist. Die Lichlaufzeitdistanz gibt die Entfernung von Erde (heute) und Aussendungsort zum Emissionszeitpunkt?
Ja.
Der Emissionsort ist natürlich nicht der Ort der Quelle heute.
Ja. Schau hier bei 'comoving radial distance':
http://www.astro.ucla.edu/~wright/CosmoCalc.html
Und diese CRD ist wohl dasseleb, was Du mit
Die Rotverschiebungs-Abstands-Relation gibt dagegen die physikalische Distanz (Eigendistanz) an.
meinst.
Ich versuche herauszufinden, wie man zu jeder Zeit den Abstand des Photons zur Erde bestimmen kann.
Das kannst Du nicht. Du kannst nur Photonen registrieren, die auf Deine Netzhaut, in Deine Kamera oder in Dein Interferometer fallen, Photonen also, die schon da sind.

Orbit
 

lambda

Registriertes Mitglied
Das kannst Du nicht.

Orbit


Ich formuliere es vielleicht nochmal anders. Zu einem bestimmten Zeitpunkt hat doch das Photon einen bestimmten Abstand zur Erde zu dieser Zeit. Es geht mir darum, das theoretisch zu berechnen nicht zu beobachten.

Man weiß doch, das Universum dehnt sich so und so schnell aus und das Photon bewegt sich mit einer gewissen Geschwindigkeit auf die Erde zu. D.h. man weiß, zu dieser Zeit ist der Abstand zum Emissionsort x, da Anfangsabstand bekannt ist und der Abstand den das Photon vom Emissionsort zurückgelegt hat, ist auch bekannt. Daraus lässt sich doch dann der Abstand Erde Photon berechnen. Oder?
 

Ich

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Zu einem bestimmten Zeitpunkt hat doch das Photon einen bestimmten Abstand zur Erde zu dieser Zeit.
Ganz kurz: Nein.
"Zu einem bestimmten Zeitpunkt" ist frei interpretierbar. Beispiel: nach üblicher Gleichzeitigkeit berechnet passiert der Urknall genau jetzt, 55 Milliarden Lichtjahre entfernt. Nach kosmologischen Koordinaten war er vor 13,7 Milliarden Jahren, überall.
Und es gibt noch viele weitere Abstandsdefinitionen.
Ned Wright ist in der Tat eine gute Referenz, die "comoving distance" wird aber wohl nicht das sein, was du suchst.
 

mac

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Hallo lambda,

ich wollte wissen, ob das richtig ist. Die Lichlaufzeitdistanz gibt die Entfernung von Erde (heute) und Aussendungsort zum Emissionszeitpunkt? Der Emissionsort ist natürlich nicht der Ort der Quelle heute.
das ist nicht richtig. Die Lichtlaufdistanz gibt keine Distanz an, sondern die Lichtlaufzeit zwischen Quelle und Ziel in der Zeit zwischen Emission und Ankunft.




Die Rotverschiebungs-Abstands-Relation gibt dagegen die physikalische Distanz (Eigendistanz) an.
in der Regel gibt sie die comoving radial distance an, also den Abstand der Quelle zum Zeitpunkt der Ankunft des Photons.




Ich versuche herauszufinden, wie man zu jeder Zeit den Abstand des Photons zur Erde bestimmen kann. Ein Photon wird ausgesandt und wie groß ist der Abstand zur Erde? Denn Das Universum expandiert und das Photon kommt mit Lichtgeschwindigkeit näher. Der Abstand zur Zeit t_e ist gegeben.
Die Rotverschiebung z, gibt Dir an, um das wievielfache sich das Universum während der Laufzeit des betreffenden Photons ausgedehnt hat.

Der Ausdehnungsfaktor ist dabei z+1. Also wenn z=0 ist dann hat das Photon keine Rotverschiebung erfahren, denn der Faktor ist 1. Wenn z=1 ist, dann wurde die Wellenlänge des Lichtes um den Faktor 2 gedehnt. Und bei z=10 um den Faktor 11.

Wenn ich von einem Photon spreche ist das natürlich in so fern nicht richtig, als daß man ziemlich viele Photonen von der selben Quelle braucht, um die tatsächliche Rotverschiebung zu ermitteln.



Es kann doch nicht so einfach sein, einfach Anfangsabstand + Expansionsgeschwinidgkeit * Zeit - c*Zeit ??
So einfach ist es tatsächlich nicht, denn die Ausdehnungsgeschwindigkeit hat sich im Laufe der Jahrmilliarden verändert.


Könnt ihr mir da irgendwelche Ansätze geben?
Ned Wright hat einen ‚cosmology calculator‘ veröffentlicht, der Dir einiges an Daten zur Verfügung stellt: http://www.astro.ucla.edu/~wright/ACC.html
Stell Dir eine Tabelle her, die Dir zu den verschiedenen z-Werten, die Du eingibst, die unten aufgelisteten Daten enthält. In der Spalte, auf der Linken Seite des Bildschirms im Kasten hinter dem das z steht. (Achtung! Das Komma muß hier als Punkt eingegeben werden, sonst wird es ignoriert) Laß zunächst mal alle übrigen Parameter so wie sie im Startbildschirm erscheinen und klicke auf der linken Seite weiter unten auf den Button "General" Die Ergebnisse erscheinen auf der rechten Seite.

Notiere
The age at redshift z,
The light travel time
The comoving radial distance,
The angular size distance DA

Wenn Du für z etwa 1086 eingibst, siehst Du, daß The age at redshift 380 Tausend Jahre war und die The angular size distance DA war 42,005 Millionen Lichtjahre. (42,005 * (1086+1) = 45,66 Milliarden Lichtjahre = comoving radial Distance. Wo der Fehler von 0,01% herkommt, weiß ich im Moment nicht mehr.

Wenn Du mit z immer höher gehst, siehst Du, daß sich die comoving radial Distance einem Grenzwert nähert. Diesen Grenzwert mache zum Bezugswert für die Ausdehnung. Mit dem Faktor von z+1 kannst Du diesen Bezugswert jeweils dividieren und weißt dann die Ausdehnung des 'Gummibandes'. (Siehe unten) zur jeweiligen Zeit nach dem Urknall. (age at Redshift)

Die Ausdehnungsgeschwindigkeit zwischen den beiden Enden des Gummibandes war zu jeder bestimmten Zeit für alle Richtungen überall im Universum gleich. Über die Größe des Universums zu einer bestimmten Zeit kannst Du die jeweilige Expansionsgeschwindigkeit zu dieser Zeit ermittteln. (Delta Ausdehnung/Delta Zeit)

Was Du jetzt noch brauchst ist Jonas‘ Gummiband/Ameinsenmodell http://www.astronews.com/forum/showthread.php?p=17115#post17115
Mit der jeweiligen Geschwindigkeit zur jeweiligen Zeit kannst Du nun die Laufzeiten für Deine Photonen durch numerische Integration mit kurzen Zeitschritten (‚Gummiband‘ für kurze Zeit mit der zu dieser Zeit geltenden Geschwindigkeit ausdehnen, ‚Ameise‘ (Photon) mit c für diese Zeit über das Gummiband laufen lassen, neuen Standort bestimmen, Ausdehnungsgeschwindigkeit zwischen neuem Standort und Ziel ausrechnen (Dreisatz. Das Verhältnis Abstand Ameise bis Ziel / Länge des Gummibandes zu diesem Zeitpunkt. Länge des Gummibandes = der oben bestimmte Grenzwert der Länge / (z+1). Das z ist das z aus Deiner Tabelle zum jeweiligen Startzeitpunkt (Zeitabstand vom Urknall, Age at Redshift)) ausrechnen. Gummiband kurze Zeit mit der neuen Geschwindigkeit ausdehnen, Ameise laufen lassen, neuen Standort ausrechnen usw. Geht alles mit Grundrechenarten und es kommt sogar das Richtige (siehe Cosmology Calculator) raus.

Ich war selber ziemlich verblüfft, als ich begriffen hatte, daß diese zunächst so unendlich kompliziert erscheinende Sache derart einfach in den Griff zu kriegen ist.
OK, wie die Ausdehnungsgeschwindigkeit quantitativ mit der Masse und der DE im Universum zusammenhängt, hab' ich noch nicht begriffen.


Herzliche Grüße

MAC
 
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Artur57

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Ich erlaube mir, hier auf Macs Beitrag zu antworten, der aus dem Gravitationswellen-Thread stammt (wo er nicht passt). Hier allerdings passt er.

Hallo Artur,

Mit den derzeit möglichen Messungen kommt man beim Alter des Universums auf 13,7 Milliarden Jahre.

Das was Du Ausläufer nennst, ist genauso mitten drin, wie wir es sind.

Das All ist 14 Milliarden Jahre alt, sein Radius ist aber um die 50 Mrd. Lichtjahre (ganz einig scheint man sich nicht zu sein, ich habe nun Werte von 46 bis 55 gelesen).

Mithin, es ist ganz unzweifelhaft mit mehrfacher Lichtgescheindigkeit geflogen worden, wenn man ein "absolutes" Koordinatensystem zugrunde legt. Womit man ja allenthalben keine Schwierigkeiten zu haben scheint und das ich deswegen auch nicht in Frage stellen will.

Sie gilt dort genau so, wie hier auch. Die Lichtgeschwindigkeit kann dort und sie kann hier nicht überschritten werden und sie ist dort und hier gleich.

Ja, aber es gibt Raumbereiche, in denen sich die dort befindliche Materie mit k-facher Lichtgeschwindigkeit von uns entfernt. Ein von dort zu uns her ausgesandtes Photon hat im ersten Moment (k-1)-fache Lichtgeschwindigkeit, in Gegenrichtung (k+1)-fache in Absolutkoordinaten. Können wir uns darauf einigen?

Wenn wir uns heute entschließen würden (und dazu technisch in der Lage wären) ein Signal abzuschicken, dann wäre die äußerste Grenze die dieses Signal noch erreichen könnte die Gegend, aus der wir heute Licht mit einer Rotverschiebung von ca. z=1,8 empfangen (mit H = 71km s^-1 MPc^-1 gerechnet). Diese Gegend ist heute gut 16 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt und das Licht das wir heute von dort sehen, war knapp 10 Milliarden Jahre unterwegs. Als es ausgesandt wurde, war seine Quelle 5,7 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt. Eine eventuelle Antwort auf unser Signal würde uns allerdings niemals mehr erreichen können.

Damit bin ich nicht einverstanden. Jonas' Argumentation bezieht sich auf die Erreichbarkeit eines sich mit zweifacher Lichtgeschtgeschwindigkeit entfernenden Objekts, welche gegeben ist. Ich sehe nicht ein, warum dieser Beweis nicht auf noch schneller sich entfernende Objekte ausdehnbar sein soll.

Hier nochmals Jonas, die Ameise und das Gummiband:

http://www.astronews.com/forum/showthread.php?p=17115#post17115

Was ich nicht verstehe, ist, warum die Ameise ein Gummiband benötigt. Das Ganze wäre auch mit einer unbewaffneten Ameise zu belegen gewesen. Dass sie sich, nachdem sie ein paar Schritte gegangen ist, von ihrem Startpunkt entfernt, auch wenn sie stehen bleibt, das ist der eigentliche Effekt.

wir könnten heute nur noch rund 4% des uns bisher sichtbaren Weltraumvolumens mit einem lichtschnellen Signal erreichen. Der allergrößte Teil des für uns bisher schon sichtbaren Raumes ist bereits jenseits unserer Reichweite und somit auch für eine nur einseitige Nachricht absolut unerreichbar. Um das zu verstehen, mußt Du Dich mit dem Gummiband/Ameisenmodell von Jonas näher beschäftigen und den Konsequenzen die eine beschleunigte Expansion hat.

Da nun fragt sich, wie denn die Hintergrundstrahlung so homogen sein kann, wenn dauernd Bereiche des Universums diesebezüglich ins Dunkel fallen und die dortige HGS uns nicht mehr erreichen kann.

Gerade die Homogenität der HGS in allen Richtungen ist ja eine ziemlich strenge Einschränkung für alle Modelle, die wir uns vom Universum machen. Ich erinnere mich noch an das Erstaunen, das diese Entdeckung seinerzeit ausgelöst hat, niemand hatte mit so etwas gerechnet. Unsere Vorstellung vom All muss diese Homogenität zumindest zulassen, besser aber ist es, wenn sie sich zwingend ergibt. Meine "Spiegel-" Theorie leistet dies, deswegen meine Beharrlichkeit in dieser Sache. Ein ständiges Verschwinden großer Raumbereiche aus dem Ereignishorizont wäre aber doch unweigerlich mit einem "Unrundwerden" der HGS verbunden. Das muss der Sachlage nach ausgeschlossen werden.

Ausgesandtes Licht ist nicht mehr an seine Quelle gebunden. Die Quelle kann längst dunkel sein und trotzdem sehen wir noch ihr vorher ausgesandtes Licht/Gravitation.


Den ‚ruhenden Äther‘ oder auch den ‚nicht ruhenden (Licht)Äther‘ gibt es nicht. Das ist bereits seit über 100 Jahren nachgewiesen. Insofern ist es eher zum Weinen wenn Du ihn hier wieder aus der Mottenkiste kramen willst. Und es gibt ebenso wenig einen Grund dafür, warum das Universum nicht wesentlich größer sein kann, als wir es bisher und auch in alle Ewigkeit werden ‚sehen‘ können.

Was ja heißt, dass nur mit dem Wissen von vor hundert Jahren über das Thema nachgedacht wurde. Was hier aber verlangt wird, ist die selbsttätige Bewegung eines Inertialsystems relativ zu einem anderen in weit auseinanderliegenden Raumbereichen, bei gleichzeitiger Verhinderung dieser Erscheinung im Nahbereich. Das ist genau das, was ein Lichtäther in der Theorie leisten kann und wie man sieht und wie ich meine, auch in der Praxis.


Das (räumliche) Ende des Universums? Eine Grenzfläche? Und was ist dahinter?

Niemand darf uns böse sein, wenn wir dazu einfach nichts sagen. Das ist ein Ort, von dem uns schlicht keine Nachricht erreichen kann. Und wo wir nichts wissen können, sollten wir auch die Klappe halten.

Allerdings: meiner Meinung nach ist ein Photon ein Botschafter vom äußertsen Rand des Universums. Wenn es dort auf einen bärtigen Herren mit einem Heiligenschein getroffen ist, ist ihm diese Information vielleicht aufgeprägt, wer weiß?

Du gehst also davon aus, daß Du das sonst an der Hintergrundstrahlung sehen könntest. Wenn Du das glaubst, dann rechne Dir doch mal aus, auf welchen Volumen-Bruchteil des bereits sichtbaren Universums Du damit die freie Auswahl an Standorten, die wir für eine solche ‚Illusion‘ noch hätten, einschränkst. Und/oder erkläre mal genauer, wofür Du dieses ‚Spiegeln‘ eigentlich brauchst.

Die Homogenität der Hintergrundstrahlung ist m.E. an jedem Ort im Universum gegeben.

Nebenbei: die HGS ist das Echo des frühesten Ereignisses im Universum, das wir überhaupt sehen können. Deinen diesbezüglichen Ausführungen stimme ich zu. Wenn nun bereits 96 Prozent des ursprünglichen Universums für uns unsichtbar sind, warum ist dann diese Strahlung für uns noch sichtbar? Sie müsste doch dieser Theorie nach längst verschwunden sein und demnach weit jenseits des Raum-Zeit-Kegels, den wir sehen können. Hier tut sich eine Diskrepanz auf.


Herzliche Grüße

Artur
 

mac

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Hallo Artur,


Mithin, es ist ganz unzweifelhaft mit mehrfacher Lichtgescheindigkeit geflogen worden,
Raum, der genügend weit von uns weg ist, entfernt sich durch die Expansion des Raumes schneller als c von uns.



Ja, aber es gibt Raumbereiche, in denen sich die dort befindliche Materie mit k-facher Lichtgeschwindigkeit von uns entfernt. Ein von dort zu uns her ausgesandtes Photon hat im ersten Moment (k-1)-fache Lichtgeschwindigkeit, in Gegenrichtung (k+1)-fache in Absolutkoordinaten. Können wir uns darauf einigen?
Ein dort ausgesandtes Photon hat dort, in seinem Bezugssystem Lichtgeschwindigkeit.



mac schrieb:
Wenn wir uns heute entschließen würden …
Damit bin ich nicht einverstanden. Jonas' Argumentation bezieht sich auf die Erreichbarkeit eines sich mit zweifacher Lichtgeschtgeschwindigkeit entfernenden Objekts, welche gegeben ist. Ich sehe nicht ein, warum dieser Beweis nicht auf noch schneller sich entfernende Objekte ausdehnbar sein soll.
als ich diese Antwort von Dir las, mußte ich innerlich schmunzeln, wie gut die Filter Deiner eigenen Vorstellung verhindern, daß Du das wahrnimmst, was Jonas und was ich geschrieben haben.

Jonas hatte eine konstante Ausdehnungsgeschwindigkeit für das Ende des Gummibandes beschrieben:
... Die Ameise läuft konstant 1 cm pro Sekunde, das Gummiband dehnt sich mit 2 cm pro Sekunde.
und ein Stück weiter im Text
Trotzdem wird sie die Erde erreichen. Warum? Die Ameise befindet sich nun an einem Punkt, an dem sich der Raum zwischen ihr und der Erde sich mit weniger als 2 c ausdehnt. Mit jedem Schritt in dieser Iteration gelangt die Ameise näher an den Punkt auf dem Band, das sich nur noch mit 1 cm pro Sekunde von der Erde wegdehnt.
und ich hatte Dir ausdrücklich geschrieben:
Um das zu verstehen, mußt Du Dich mit dem Gummiband/Ameisenmodell von Jonas näher beschäftigen und den Konsequenzen die eine beschleunigte Expansion hat.

Wenn sich die Stelle des Gummibandes, das die Ameise nach einer Sekunde erreicht hat nach dieser Sekunde, durch die beschleunigte Expansion genauso schnell oder schneller vom Ziel entfernt, als vorher der Startpunkt, erreicht die Ameise ihr Ziel nie.



Was ich nicht verstehe, ist, warum die Ameise ein Gummiband benötigt.
Der Ort auf dem Gummiband ist dabei das Symbol für das lokale Bezugssystem. Es macht leichter begreifbar, warum sich die Kette der Ameisen trotz unterschiedlicher Geschwindigkeit, bezogen auf das Ziel, nicht gegenseitig überholen kann.



Dass sie sich, nachdem sie ein paar Schritte gegangen ist, von ihrem Startpunkt entfernt, auch wenn sie stehen bleibt, das ist der eigentliche Effekt.
Ja.



Da nun fragt sich, wie denn die Hintergrundstrahlung so homogen sein kann, wenn dauernd Bereiche des Universums diesebezüglich ins Dunkel fallen und die dortige HGS uns nicht mehr erreichen kann.
Es ‚verschwindet‘ nichts hinter dem Horizont, was wir heute schon sehen können. Im Gegenteil, es erreichen uns auch ‚heute‘ noch Photonen der Hintergrundstrahlung (aus der Rekombinationsära, 380.000 Jahre nach dem Beginn) aus einer Gegend, die ‚heute‘ noch weiter von uns weg ist, als es ‚heute‘ die Gegend ist, aus der uns ‚gestern‘ Photonen der Hintergrundstrahlung erreichten.

Die Photonen die uns heute erreichen, sind ‚exakt‘ zur selben ‚Stunde‘ nach dem Urknall gestartet, wie die Photonen die uns ‚gestern‘ oder die ‚uns‘ vor 1.000.000.000 Jahren erreichten. Der Unterschied zwischen den Dreien ist nur, daß die Photonen die uns schon eher erreicht hatten, aus einer Gegend zu uns kamen, die ein gutes Stück näher zu uns lag und liegt, als die Quelle der Photonen der Hintergrundstrahlung, die uns ‚heute‘ erreichen.

Die Photonen, die damals, alle zusammen, ‚exakt‘ zur selben ‚Stunde‘ von noch weiter weg zu uns hin starteten, werden uns erst ‚morgen‘ oder in 1.000.000.000 Jahren erreichen. Sie werden dann noch mehr rot verschoben sein. Eines Tages, in ferner Zukunft, werden sie so weit rot verschoben sein und so vereinzelt eintrudeln, daß wir sie nicht mehr messen können. Zu diesem Zeitpunkt gibt es dann bei uns und überall sonst im Universum, keine (meßbare) Hintergrundstrahlung mehr. Das geschieht (ganz allmählich mit der zunehmenden Rotverschiebung) überall im Universum gleichzeitig zur gleichen (lokalen) Zeit nach dem Urknall.



Gerade die Homogenität der HGS in allen Richtungen ist ja eine ziemlich strenge Einschränkung für alle Modelle, die wir uns vom Universum machen. Ich erinnere mich noch an das Erstaunen, das diese Entdeckung seinerzeit ausgelöst hat, niemand hatte mit so etwas gerechnet.
Ich weiß jetzt nicht was Du mit ‚damals‘ meinst und was Du (quantitativ) mit Homogenität meinst. Daß sie homogen sein muß, war allerdings schon durch ihre Ursache klar.

1957 - Tigran Shmaonov reports that "the absolute effective temperature of the radioemission background ... is 4+/- 3K"[7]. It is noted that the "measurements showed that radiation intensity was independent of either time or direction of observation .. it is now clear that Shmaonov did observe the cosmic microwave background at a wavelength of 3.2cm"[8]
...
1966 - Rainer Sachs and Arthur Michael Wolfe theoretically predict microwave background fluctuation amplitudes created by gravitational potential variations between observers and the last scattering surface (see Sachs-Wolfe effect)
aus: http://en.wikipedia.org/wiki/Timeline_of_cosmic_microwave_background_astronomy



Unsere Vorstellung vom All muss diese Homogenität zumindest zulassen, besser aber ist es, wenn sie sich zwingend ergibt. Meine "Spiegel-" Theorie leistet dies.

...

Ein ständiges Verschwinden großer Raumbereiche aus dem Ereignishorizont wäre aber doch unweigerlich mit einem "Unrundwerden" der HGS verbunden. Das muss der Sachlage nach ausgeschlossen werden.
Du versuchst hier mit Deiner ‚Spiegelfläche‘ ein Phänomen zu ‚raparieren‘, daß es so gar nicht gibt.



Was ja heißt, dass nur mit dem Wissen von vor hundert Jahren über das Thema nachgedacht wurde.
keineswegs. Dieses Wissen wurde ja in der Zwischenzeit immer und immer wieder, mit immer feineren Meßinstrumenten überprüft. Und es hat diesen Prüfungen immer stand gehalten.



Was hier aber verlangt wird, ist die selbsttätige Bewegung eines Inertialsystems relativ zu einem anderen in weit auseinanderliegenden Raumbereichen, bei gleichzeitiger Verhinderung dieser Erscheinung im Nahbereich. Das ist genau das, was ein Lichtäther in der Theorie leisten kann und wie man sieht und wie ich meine, auch in der Praxis.
Egal wie schnell wir uns in unserem Bezugssystem bewegen, egal wo wir uns in unserem Bezugssystem befinden: c bleibt c und konstant. Daran würde sich auch dann (jeweils lokal) nichts ändern, wenn wir uns in ein weit entferntes Bezugssystem begeben könnten. Ansonsten siehe:
http://www.astro.ucla.edu/~wright/cosmology_faq.html#MX
http://www.astro.ucla.edu/~wright/cosmology_faq.html#FTL



Niemand darf uns böse sein, wenn wir dazu einfach nichts sagen. Das ist ein Ort, von dem uns schlicht keine Nachricht erreichen kann. Und wo wir nichts wissen können, sollten wir auch die Klappe halten.
was Dich aber offensichtlich nicht daran hindert dort ohne Grund eine Spiegelfläche zu ‚installieren‘. ;)



Die Homogenität der Hintergrundstrahlung ist m.E. an jedem Ort im Universum gegeben.
Ja.



Nebenbei: die HGS ist das Echo des frühesten Ereignisses im Universum, das wir überhaupt sehen können.
Ja.

Vielleicht ändert sich aber daran etwas, wenn man mit der Gravitationswellenastronomie Erfolg hat?



Wenn nun bereits 96 Prozent des ursprünglichen Universums für uns unsichtbar sind
Artur, ich habe nicht geschrieben, daß 96% des ursprünglichen Universums für uns unsichtbar sind, sondern (auch mit Lichtgeschwindigkeit) unerreichbar sind. Das ist ein ‚kleiner‘ Unterschied!



warum ist dann diese Strahlung für uns noch sichtbar?
weil sie damals (noch rechtzeitig) gestartet ist. Würde sie heute erst starten, würde sie uns niemals mehr erreichen. Dieses ‚Schicksal‘ teilt sie mit jedem Objekt das heute weiter weg von uns ist als die genannten 16 Milliarden Lichtjahre. Wir sehen diese Objekte heute noch, aber wir sehen nur ihr Licht, das sie bereits vor knapp 10 Milliarden Jahren ausgesandt haben. Das danach ausgesandte Licht wird in Zukunft immer stärker rotverschoben bei uns ankommen. Eines Tages so sehr rotverschoben, wie heute die (viel ältere) Hintergrundstrahlung. Und eines noch ferneren Tages so sehr rotverschoben, daß ‚wir‘ sie, mit noch so viel technischem Aufwand, nicht mehr feststellen können. Dann sind auch diese Objekte hinter ‚unserem‘ Horizont verschwunden. Das Licht das sie ‚heute‘ (13,7 Milliarden Jahre nach ihrem und unserem Beginn) aussenden, wird dann das Letzte sein, was ‚wir‘ noch von ihnen ‚sehen‘ werden.



Sie müsste doch dieser Theorie nach längst verschwunden sein und demnach weit jenseits des Raum-Zeit-Kegels, den wir sehen können. Hier tut sich eine Diskrepanz auf.
Nur in Deiner (an einigen Stellen falschen) Vorstellung.

Herzliche Grüße

MAC
 

lambda

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Danke erstmal!
Ich habe aber auch noch einige Schwierigkeiten mit dem Gummibandmodell.


jonas schrieb:
Die Ameise befindet sich nun an einem Punkt, an dem sich der Raum zwischen ihr und der Erde sich mit weniger als 2 c ausdehnt.

Was ist damit genau geimeint? Hier müsste doch gemeint sein, dass sich der Endpunkt des Gummibands in Bezug zur Ameise, die 1.02 cm vom Startpunkt entfernt ist, sich mit weniger als 2 cm/s ausdehnt? Da bekomme ich aber 2.0196 cm/s...

Da sich in dem beispiel der Raum konstant mit 2 cm/s ausdehnt entspricht das einem Ausdehnungsfaktor von 1.02.
Wenn ich das dann Schritt für Schritt ausrechne, stelle ich fest,dass sich der Raum zwischen Ameise und Endpunkt immer mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten ausdehnt, mal mehr und mal weniger.


Ich glaube ich muss da noch ein wenig nachdenken.
 

mac

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Hallo lambda,

Das Gummiband ist 1 m lang und dehnt sich (in Jonas Beispiel konstant) mit 2 cm/s aus. Diese Geschwindigkeit bezieht sich im Beispiel immer auf die volle Länge des Gummibandes, egal wie lang es ist.

In der Mitte des Gummibandes dehnt es sich nur halb so schnell aus. 1 cm/s

1cm weg vom Ende dehnt es sich mit 2cm/s * (100cm - 1cm) / 100cm aus, also 0,99 * 2 = 1,98 cm/s
Rechnest Du das auf die Länge nach 1 s, also 1,02 m dann sind das 2 * 101/102 = 1,98039 cm/s.

Herzliche Grüße

MAC
 
Zuletzt bearbeitet:

Artur57

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Hallo Artur,


HTML:
[HTML]Raum, der genügend weit von uns weg ist, entfernt sich durch die Expansion des Raumes schneller als c von uns.



Ein dort ausgesandtes Photon hat dort, in seinem Bezugssystem Lichtgeschwindigkeit.

Es ‚verschwindet‘ nichts hinter dem Horizont, was wir heute schon sehen können. Im Gegenteil, es erreichen uns auch ‚heute‘ noch Photonen der Hintergrundstrahlung (aus der Rekombinationsära, 380.000 Jahre nach dem Beginn) aus einer Gegend, die ‚heute‘ noch weiter von uns weg ist, als es ‚heute‘ die Gegend ist, aus der uns ‚gestern‘ Photonen der Hintergrundstrahlung erreichten.

[/quote]

Also ehrlich, da enden wir in absoluter Beliebigkeit. Da müssen die beobachtbaren Phänomene nicht mehr erklärlich sein. Da gibt es kein "Innen" und kein "Außen" mehr, was ja durch den Urknall nun einmal festgelegt wurde. Und die Hintergrundstrahlung muss nun eben, aufgrund ihres Alters, ganz weit außen sein, wenn sie das nicht ist und im ganzen All dieselbe Intensität hat, muss das einen Grund haben.

Ehrlich gesagt, ich habe den Eindruck, dass sich die Fachwelt vor dem Thema drückt. Was wurde beobachtet, welche Vorstellung musste man dadurch aufgeben und welche andere dafür als richtig erachten? Dazu finde ich auf dem Netz überhaupt nichts, Deine Links leisten das auch nicht. Auf Papier gibt es ebenfalls nichts, ich bin seit 25 Jahren Leser von Spektrum d.W. und darf mich eigentlich über sämtliche wichtigen Erkenntnisse der Astronomie informiert fühlen. Sonst, an dieser Stelle allerdings nicht, die Redaktion hat nicht einmal einen kleinen Artikel zu diesem Thema spendiert. Wo wir hier elegant mit Gummibändern hantieren, vermutet der Spektrumleser nach wie vor Stahlseile von unveränderlicher Länge und kann sich etwas anderes überhaupt nicht vorstellen.   

[quote]
Die Photonen die uns heute erreichen, sind ‚exakt‘ zur selben ‚Stunde‘ nach dem Urknall gestartet, wie die Photonen die uns ‚gestern‘ oder die ‚uns‘ vor 1.000.000.000 Jahren erreichten. Der Unterschied zwischen den Dreien ist nur, daß die Photonen die uns schon eher erreicht hatten, aus einer Gegend zu uns kamen, die ein gutes Stück näher zu uns lag und liegt, als die Quelle der Photonen der Hintergrundstrahlung, die uns ‚heute‘ erreichen.

Die Photonen, die damals, alle zusammen, ‚exakt‘ zur selben ‚Stunde‘ von noch weiter weg zu uns hin starteten, werden uns erst ‚morgen‘ oder in 1.000.000.000 Jahren erreichen. Sie werden dann noch mehr rot verschoben sein. Eines Tages, in ferner Zukunft, werden sie so weit rot verschoben sein und so vereinzelt eintrudeln, daß wir sie nicht mehr messen können. Zu diesem Zeitpunkt gibt es dann bei uns und überall sonst im Universum, keine (meßbare) Hintergrundstrahlung mehr. Das geschieht (ganz allmählich mit der zunehmenden Rotverschiebung) überall im Universum gleichzeitig zur gleichen (lokalen) Zeit nach dem Urknall.
[/quote]

Na ja, das ist doch eher eine Entsorgung des Problems als eine Beantwortung. Wie soll denn eine Aussage über die Größe des Universums überhaupt möglich sein, wenn 96 Prozent des Alls nicht nur unsichtbar, sondern auch unerreichbar sind? das wäre dann ein Zustand, in dem jeder alles mögliche behaupten kann, ohne es beweisen zu müssen. 

[quote]
Ich weiß jetzt nicht was Du mit ‚damals‘ meinst und was Du (quantitativ) mit Homogenität meinst. Daß sie homogen sein muß, war allerdings schon durch ihre Ursache klar. 

aus: [url]http://en.wikipedia.org/wiki/Timeline_of_cosmic_microwave_background_astronomy[/url]

[/quote]

Nun ja, da müsste man sich eben ins das Denken des Jahres 1957 zurückversetzen. Damals wusste man nichts von beschleunigter Expansion. Überdies scheint das damals schon auf Messungen beruht zu haben, die man offiziell erst den 60-er Jahren zuordnet.

Gruß Artur
 

Artur57

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Hallo Artur,


HTML:
[HTML]Raum, der genügend weit von uns weg ist, entfernt sich durch die Expansion des Raumes schneller als c von uns.



Ein dort ausgesandtes Photon hat dort, in seinem Bezugssystem Lichtgeschwindigkeit.

Es ‚verschwindet‘ nichts hinter dem Horizont, was wir heute schon sehen können. Im Gegenteil, es erreichen uns auch ‚heute‘ noch Photonen der Hintergrundstrahlung (aus der Rekombinationsära, 380.000 Jahre nach dem Beginn) aus einer Gegend, die ‚heute‘ noch weiter von uns weg ist, als es ‚heute‘ die Gegend ist, aus der uns ‚gestern‘ Photonen der Hintergrundstrahlung erreichten.

[/quote]

Also ehrlich, da enden wir in absoluter Beliebigkeit. Da müssen die beobachtbaren Phänomene nicht mehr erklärlich sein. Da gibt es kein "Innen" und kein "Außen" mehr, was ja durch den Urknall nun einmal festgelegt wurde. Und die Hintergrundstrahlung muss nun eben, aufgrund ihres Alters, ganz weit außen sein, wenn sie das nicht ist und im ganzen All dieselbe Intensität hat, muss das einen Grund haben.

Ehrlich gesagt, ich habe den Eindruck, dass sich die Fachwelt vor dem Thema drückt. Was wurde beobachtet, welche Vorstellung musste man dadurch aufgeben und welche andere dafür als richtig erachten? Dazu finde ich auf dem Netz überhaupt nichts, Deine Links leisten das auch nicht. Auf Papier gibt es ebenfalls nichts, ich bin seit 25 Jahren Leser von Spektrum d.W. und darf mich eigentlich über sämtliche wichtigen Erkenntnisse der Astronomie informiert fühlen. Sonst, an dieser Stelle allerdings nicht, die Redaktion hat nicht einmal einen kleinen Artikel zu diesem Thema spendiert. Wo wir hier elegant mit Gummibändern hantieren, vermutet der Spektrumleser nach wie vor Stahlseile von unveränderlicher Länge und kann sich etwas anderes überhaupt nicht vorstellen.   

[quote]
Die Photonen die uns heute erreichen, sind ‚exakt‘ zur selben ‚Stunde‘ nach dem Urknall gestartet, wie die Photonen die uns ‚gestern‘ oder die ‚uns‘ vor 1.000.000.000 Jahren erreichten. Der Unterschied zwischen den Dreien ist nur, daß die Photonen die uns schon eher erreicht hatten, aus einer Gegend zu uns kamen, die ein gutes Stück näher zu uns lag und liegt, als die Quelle der Photonen der Hintergrundstrahlung, die uns ‚heute‘ erreichen.

Die Photonen, die damals, alle zusammen, ‚exakt‘ zur selben ‚Stunde‘ von noch weiter weg zu uns hin starteten, werden uns erst ‚morgen‘ oder in 1.000.000.000 Jahren erreichen. Sie werden dann noch mehr rot verschoben sein. Eines Tages, in ferner Zukunft, werden sie so weit rot verschoben sein und so vereinzelt eintrudeln, daß wir sie nicht mehr messen können. Zu diesem Zeitpunkt gibt es dann bei uns und überall sonst im Universum, keine (meßbare) Hintergrundstrahlung mehr. Das geschieht (ganz allmählich mit der zunehmenden Rotverschiebung) überall im Universum gleichzeitig zur gleichen (lokalen) Zeit nach dem Urknall.
[/quote]

Na ja, das ist doch eher eine Entsorgung des Problems als eine Beantwortung. Wie soll denn eine Aussage über die Größe des Universums überhaupt möglich sein, wenn 96 Prozent des Alls nicht nur unsichtbar, sondern auch unerreichbar sind? das wäre dann ein Zustand, in dem jeder alles mögliche behaupten kann, ohne es beweisen zu müssen. 

[quote]
Ich weiß jetzt nicht was Du mit ‚damals‘ meinst und was Du (quantitativ) mit Homogenität meinst. Daß sie homogen sein muß, war allerdings schon durch ihre Ursache klar. 

aus: [url]http://en.wikipedia.org/wiki/Timeline_of_cosmic_microwave_background_astronomy[/url]

[/quote]

Nun ja, da müsste man sich eben ins das Denken des Jahres 1957 zurückversetzen. Damals wusste man nichts von beschleunigter Expansion. Überdies scheint das damals schon auf Messungen beruht zu haben, die man offiziell erst den 60-er Jahren zuordnet.
 

Orbit

Registriertes Mitglied
Da gibt es kein "Innen" und kein "Außen" mehr,...
Gibt es auch nicht, Artur57.
Und die Hintergrundstrahlung muss nun eben, aufgrund ihres Alters, ganz weit außen sein
Die Hintergrundstrahlung, welche damals von jener Stelle aus ging, wo sich heute Deine Nasenspitze befindet, wird 'ganz weit draussen' von einem Alien genau so als 2,725K-Strahlung registriert.
Ehrlich gesagt, ich habe den Eindruck, dass sich die Fachwelt vor dem Thema drückt.
Nein. Aber Du stellst Dir offenbar immer noch vor, dass das Universum aus einem Punkt in einen Hyperraum hinein explodiert sei, dass dieses Universum folglich ein Zentrum habe und ganz weit draussen einen Rand.
welche Vorstellung musste man dadurch aufgeben...?
Zum Berispiel jene, die Dir hier gerade unterstellt habe. :)
Wo wir hier elegant mit Gummibändern hantieren, vermutet der Spektrumleser nach wie vor Stahlseile von unveränderlicher Länge und kann sich etwas anderes überhaupt nicht vorstellen.
Nur jener Spektrumleser, welcher das Ganze noch nicht verstanden hat. :)
Mit dem Gummiband-Ameisen-Modell habe ich allerdings auch meine Probleme. Die kosmologische Rotverschiebung kann ich da nicht erkennen. Nach der müssten sich nämlich die Ameisen selbst, welche hier ja für das sich ausbreitende Licht stehen, auch dehnen.
Wie soll denn eine Aussage über die Größe des Universums überhaupt möglich sein, ...
Das ist eben gar nicht möglich, und somit ist es auch sinnlos, von irgend einem prozentualen Anteil des sichtbaren Universums am gesamten Universum zu sprechen:
...wenn 96 Prozent des Alls nicht nur unsichtbar, sondern auch unerreichbar sind?

Orbit
 

mac

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Hallo Orbit,

Mit dem Gummiband-Ameisen-Modell habe ich allerdings auch meine Probleme. Die kosmologische Rotverschiebung kann ich da nicht erkennen. Nach der müssten sich nämlich die Ameisen selbst, welche hier ja für das sich ausbreitende Licht stehen, auch dehnen.
Wie jedes Modell hat es seine Schwächen. Es erklärt sehr anschaulich wie ein lichtschnelles Photon trotz schnellerer Expansion des Raumes uns noch erreichen kann.

Die Rotverschiebung kann man damit übrigens auch exakt ermitteln. z + 1 = Länge des Gummibandes bei der Ankunft des Photons / Länge des Gummibandes beim Start des Photons.



Das ist eben gar nicht möglich, und somit ist es auch sinnlos, von irgend einem prozentualen Anteil des sichtbaren Universums am gesamten Universum zu sprechen:
Die Formulierung war '4% des sichtbaren Universums ist (für ein lichtschnelles Signal heute abgeschickt), noch erreichbar' und nicht '4% des gesamten Universums.'

Herzliche Grüße

MAC
 

mac

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Hallo Artur,

Also ehrlich, da enden wir in absoluter Beliebigkeit. Da müssen die beobachtbaren Phänomene nicht mehr erklärlich sein.
dieses Urteil teile ich nicht. Das Gegenteil ist der Fall.



Da gibt es kein "Innen" und kein "Außen" mehr,
wie (nicht nur) Orbit schon sagte, das gibt es tatsächlich nicht.



was ja durch den Urknall nun einmal festgelegt wurde.
Keineswegs.



Und die Hintergrundstrahlung muss nun eben, aufgrund ihres Alters, ganz weit außen sein,
Die Quelle der Hintergrundstrahlung ist ganz weit draußen. Die Hintergrundstrahlung dieser inzwischen weit draußen liegenden Quellen erreicht uns, nach langem Weg, und 13,7 Milliarden Jahren Reisezeit erst heute.



wenn sie das nicht ist und im ganzen All dieselbe Intensität hat, muss das einen Grund haben.
den ich Dir erklärt hatte. So lange Du aber nur solch allgemeine Statements dazu schreibst, fällt es mir schwer zu erkennen was genau Du Dir falsch vorstellst.



Ehrlich gesagt, ich habe den Eindruck, dass sich die Fachwelt vor dem Thema drückt.
überhaupt nicht. Es wird im Allgemeinen für Laien etwas schwierig nachvollziehbar formuliert, aber Du siehst allein schon in unserer bewußt einfach gehaltenen Diskussion wieviele Mißverständnisse dabei mit unserer Alltagssprache möglich sind.



Was wurde beobachtet,
eine mit zunehmender Entfernung (= kürzerer Zeit nach dem Beginn = größerer zeitlicher Abstand von unserer Gegenwart) schnellere Expansionsgeschwindigkeit, direkt meßbar über die Rotverschiebung der charakteristischen Spektrallinien der verschiedenen chemischen Elemente im Sternenlicht und dem zeitlichen Verlauf und der Helligkeit von SN1 a Explosionen und die spektrale Verteilung und Intensität der sogenannten Hintergrundstrahlung. Die Staffelung des Anteils an schwereren chemischen Elementen nach Entfernung und damit auch nach der Zeit nach dem Beginn und die zeitliche Staffelung der Struktur der sichtbaren Masse im Universum (Das sind nur die wichtigsten Beobachtungen)



welche Vorstellung musste man dadurch aufgeben
Die Vorstellung eines bereits unendlich lange existierenden Universums.



und welche andere dafür als richtig erachten?
Die Vorstellung eines expandierenden Universums und seit den späten 90er Jahren die Vorstellung eines durchgehend immer langsamer expandierenden Universums.



Dazu finde ich auf dem Netz überhaupt nichts
ich schon. Auf Anhieb: http://en.wikipedia.org/wiki/Universe



Deine Links leisten das auch nicht.
wenn ich zu dieser Aussage die Beobachtung einbeziehe daß Du eine ganz bestimmte, falsche Vorstellung bestätigt haben möchtest, dann ist Deine Klage dazu richtig. Objektiv aber ist diese Klage falsch, wie ich aus eigener Erfahrung bestätigen kann. Ich habe es erst vor einigen Monaten, auch mit den Informationen aus diesen links so verstanden, daß ich es auch nachrechnen kann.



Auf Papier gibt es ebenfalls nichts, ich bin seit 25 Jahren Leser von Spektrum d.W. und darf mich eigentlich über sämtliche wichtigen Erkenntnisse der Astronomie informiert fühlen. Sonst, an dieser Stelle allerdings nicht, die Redaktion hat nicht einmal einen kleinen Artikel zu diesem Thema spendiert. Wo wir hier elegant mit Gummibändern hantieren, vermutet der Spektrumleser nach wie vor Stahlseile von unveränderlicher Länge und kann sich etwas anderes überhaupt nicht vorstellen.
Da ich Spektrum der Wissenschaft nicht regelmäßig lese, kann ich zu dieser Klage Deinerseits nichts beitragen. Ganz allgemein aber bin ich mir sicher, daß Du die Leser von Spektrum der Wissenschaft, so allgemein wie Du es hier tust, unterschätzt.

Wenn Du aber glaubst daß Du in einer populärwissenschaftlichen Zeitung eine wirklich umfassende Information zu allen Themen finden kannst, so halte ich das für eine Illusion.



Na ja, das ist doch eher eine Entsorgung des Problems als eine Beantwortung.
das Verstehen bei diesem Thema erfordert tatsächlich deutlich mehr persönlichen Einsatz, als es das Lesen von z.B. Spektrum der Wissenschaft verlangt. Wenn Du nicht bereit bist diesen Einsatz zu leisten, dann wirst Du tatsächlich nicht über dieses Stadium hinaus kommen, nicht zuletzt deshalb, weil Du Deine eigene Vorstellung dazu gar nicht wirksam überprüfen und mit dem Mainstream vergleichen kannst.



Wie soll denn eine Aussage über die Größe des Universums überhaupt möglich sein, wenn 96 Prozent des Alls nicht nur unsichtbar, sondern auch unerreichbar sind? das wäre dann ein Zustand, in dem jeder alles mögliche behaupten kann, ohne es beweisen zu müssen.
Wie Orbit (nicht allein) schon geschrieben hat: Eine Aussage über die tatsächliche Größe des Alls ist nicht möglich.

Warum Du allerdings trotz inzwischen mehrfacher Erläuterungen dazu immer noch die Angaben zum sichtbaren und zum erreichbaren All in einer solch chaotischen Form vermengst und durcheinander würfelst, kann ich hier nicht nachvollziehen.

Wenn Du das was ich Dir geschrieben und verlinkt habe nicht verstehst, dann wäre es wesentlich gescheiter gezielt nachzufragen oder Deine Vorstellung den Dir hier gegebenen Beschreibungen gegenüber zu stellen und zu formulieren was genau für Dich unverständlich und/oder widersprüchlich ist und warum.



Nun ja, da müsste man sich eben ins das Denken des Jahres 1957 zurückversetzen. Damals wusste man nichts von beschleunigter Expansion.
Die beschleunigte Expansion führt bei den (zukünftigen) Beobachtungen nur dazu, daß wir niemals mehr vom Universum zu ‚sehen‘ bekommen werden als eine bestimmte Größe. Wie weit es über diese Größe hinaus reicht, wird für ‚uns‘ immer unbeobachtbar bleiben.



Überdies scheint das damals schon auf Messungen beruht zu haben, die man offiziell erst den 60-er Jahren zuordnet.
die Geschichtlichen Daten dazu findest Du in dem Link den ich Dir hier eingestellt hatte.

Herzliche Grüße

MAC
 

lambda

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Hallo MAC,


ich habe eben den Abstand zwischen Ameise und Galaxie bestimmt und diesen Abstand minus den vorigen Abstand dividiert durch die Zeit, also 1 Sekunde. Das war dann immer meine Ausdehnungsgeschwindigkeit. Denn diese muss man doch auf die Ameise beziehen, da ja ähnlich dem Hubble-Effekt, die Fluchtgeschwindigkeit der Galaxie vom Abstand zur Ameise abhängt (v=Hd).
Also zur Zeit t=0 100cm. Dann bei t=1: 102-1.02=100.98cm. Ausdehnungsgeschwindigkeit: (100.98-100)/1s=0.98 cm/s.
Das wäre jetzt meine Ausdehnungsgeschwinidgkeit zur Zeit t=1.


Das wars jetzt erstmal. Werde mich nochmal melden, wenn ich mehr Zeit dazu habe.
 

mac

Registriertes Mitglied
Hallo lambda,

schau Dir nochmal die Rechnung in Post 9 an.

Das Gummibandende, also die Stelle, von der die Ameise losgelaufen ist, dehnt sich (in Jonas' Beispiel) konstant mit 2 cm/s aus, egal wie lang das Gummiband inzwischen geworden ist.

daher kann das:
Ausdehnungsgeschwindigkeit: (100.98-100)/1s=0.98 cm/s.
nach einer Sekunde, schon mal nicht stimmen! Das wäre die richtige Geschwindigkeit für den Standort die Ameise, wenn sie mehr als die Hälfte der dann aktuellen Gummibandlänge hinter sich hat.

Die Geschwindigkeit des Standortes der Ameise ist immer: 2 cm/s * Abstand der Position der Ameise auf dem Gummiband vom Ziel / aktuelle Länge des Gummibandes. Diese aktuelle Länge, also der Abstand vom Ziel zum Startpunkt der Ameise, dehnt sich immer mit 2 cm/s (in Jonas' Beispiel) aus.

Die Genauigkeit der Rechnung wird besser, wenn Du die Ameise für eine 1/2 Sekunde laufen läßt, dann das Gummiband um 2 cm (also 1 Sekunde lang) dehnst und die Ameise dabei wieder ein Stück vom Ziel wegziehst und anschließend die Ameise die zweite halbe Sekunde laufen läßt.

Du kannst die Richtigkeit prüfen, indem Du die Intervalle (1 Sekunde) verdoppelst und auch halbierst. Die Gesamtlaufzeit der Ameise bis zum Ziel muß dabei einigermaßen gleich bleiben. Gummibandlänge und zurückgelegter Weg natürlich auch.


Herzliche Grüße

MAC
 
Zuletzt bearbeitet:

Aganor1

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Ich formuliere es vielleicht nochmal anders. Zu einem bestimmten Zeitpunkt hat doch das Photon einen bestimmten Abstand zur Erde zu dieser Zeit. Es geht mir darum, das theoretisch zu berechnen nicht zu beobachten.

Man weiß doch, das Universum dehnt sich so und so schnell aus und das Photon bewegt sich mit einer gewissen Geschwindigkeit auf die Erde zu. D.h. man weiß, zu dieser Zeit ist der Abstand zum Emissionsort x, da Anfangsabstand bekannt ist und der Abstand den das Photon vom Emissionsort zurückgelegt hat, ist auch bekannt. Daraus lässt sich doch dann der Abstand Erde Photon berechnen. Oder?

Es gibt gar keinen Abstand!!!
 

lambda

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@Aganor1:

Ja das ist auch das Problem, das ich habe, da ja für das Photon selber keine Zeit vergeht.


Hallo Mac

Diese aktuelle Länge, also der Abstand vom Ziel zum Startpunkt der Ameise, dehnt sich immer mit 2 cm/s (in Jonas' Beispiel) aus.
MAC

Meinst du jetzt die Geschwindigkeit bezogen auf das andere Ende (diese würde sich ja aber ähnlich nach Hubble verändern) oder bezogen auf den Raum in den das Band hineinexpandiert. Man lässt also das Band in einem Koordinatensystem expandieren.


MAC schrieb:
Rechnest Du das auf die Länge nach 1 s, also 1,02 m dann sind das 2 * 101/102 = 1,98039 cm/s.

Dann kann das doch aber nicht stimmen, da der Abstand bis zum Ziel 100.98 cm ist.




So könnte man doch aber immer den Abstand des Photons (Ameise) zur Erde (Ziel) berechnen?!
 

mac

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Hallo Lambda,

lambda schrieb:
Meinst du jetzt die Geschwindigkeit bezogen auf das andere Ende
Ja.


lambda schrieb:
(diese würde sich ja aber ähnlich nach Hubble verändern)
Ja, im richtigen Leben tut sie das. In Jonas Beispiel zunächst mal nicht, denn dann ist es einfacher das eigentlichen Rechenprinzip zu verstehen.

lambda schrieb:
oder bezogen auf den Raum in den das Band hineinexpandiert. Man lässt also das Band in einem Koordinatensystem expandieren.
Die jeweiligen Abstände beziehen sich auf ein solches Koordinatensystem. Das ist zwar nicht unbedingt nötig, es macht aber die Verständigung einfacher, wie ich finde.


lambda schrieb:
mac schrieb:
Rechnest Du das auf die Länge nach 1 s, also 1,02 m dann sind das 2 * 101/102 = 1,98039 cm/s.
Dann kann das doch aber nicht stimmen, da der Abstand bis zum Ziel 100.98 cm ist.
Ich habe hier die Geschwindigkeit des Gummibandes an der Position der Ameise ausgerechnet und nicht die Länge.

Ich rechne Dir was ich meine auf die Länge bezogen mal an zwei Beispielen vor:

Ausgangswerte:
Gummiband 100 cm lang, Ausdehnungsgeschwindigkeit 2 cm/s

Das Gummiband wird eine Sekunde lang verlängert (mit der am Start sitzenden Ameise), ist dann also 102 cm lang.

Die Ameise startet und läuft 1 Sekunde lang. Nach dieser Sekunde hat sie einen Abstand von 101 cm zum Ziel.

RESET

Gleiche Ausgangswerte
Jetzt startet die Ameise zuerst und läuft 1 Sekunde, sie erreicht die 99 cm Marke. Danach dehnt sich das Gummiband um 2 cm auf 102 cm. Dabei zieht es die Ameise mit, auf einen Abstand von: 102 cm * (99 cm / 100 cm) = Deine 100,98 cm

Beide Ergebnisse sind (etwas) falsch. Der Fehler wird natürlich immer kleiner, je kleiner ich die Schrittweiten mache.

Der Kompromiß zwischen beiden, der schon bei wesentlich größeren Schrittweiten gute Ergebnisse liefert, ist das Gummiband zunächst 0,5 Sekunden zu verlängern, die Ameise eine Sekunde lang laufen zu lassen und danach das Gummiband wieder 0,5 Sekunden lang zu verlängern.

Diese zweite Verlängrung kannst Du mit der ersten Verlängerung des nächsten Schrittes gleich beim Beginn des nächsten Schrittes kombinieren und sozusagen ab dem zweiten Schritt für beide jeweils eine Sekunde rechnen.


Herzliche Grüße

MAC
 

ralfkannenberg

Registriertes Mitglied
Hallo zusammen,

ich lese das heute zum ersten Mal und ich muss gestehen, ich bin (vorsichtig formuliert) "etwas" perplex ...

Kann mir jemand mit einfachen Worten erklären, warum das gilt (Absatz: Zahlenbeispiele):

Hierbei fällt auf, dass die Winkeldurchmesserdistanz keine monotone Funktion der Rotverschiebung ist, sondern für z = 1,6 ein Maximum aufweist, um danach wieder kleiner zu werden. Dies bedeutet, dass dasselbe Objekt für wachsende Rotverschiebungen immer kleiner erscheint, bei z = 1,6 ein Minimum erreicht, und für größere Entfernungen dem Beobachter wieder größer erscheint.


Ich werde mich damit beschäftigen müssen ........


Freundliche Grüsse, Ralf
 
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