Hallo Luzifix,
willkommen im Forum.
Wenn man sich in einem beliebig großen Raum ein kubisches Raumgitter denkt (aus Maßstäben beispielsweise), so daß die aneinander liegenden Kuben den Raum vollständig ausfüllen, so können sich weiter entfernte Zellen aus der Sicht eines Beobachters an jedem x-beliebigen Ort auch dann beschleunigt von ihm entfernen, wenn der Rauminhalt der Zellen lokal für sich betrachtet nur linear oder sogar verzögert expandiert. Das ist eine optische Täuschung. Der Beobachter, der in eine Richtung schaut, sieht die einzelnen Kuben sozusagen, wie sie einander vor sich her schieben während sie expandieren.
Wonach Du hier eigentlich genau fragst, habe ich (vor einiger Zeit) erst gemerkt, als ich versucht habe Expansion, Lichtlaufzeiten und Größe des Universums selber zu berechnen. Das altbekannte Problem: Was man alles nach einer Erklärung eines Vorganges nicht verstanden hat, merkt man erst, wenn man mit dieser Erklärung versucht selbständig zu arbeiten.
Einleitung:
Ein Würfel, 1 m^3. Die linke Wand betrachten wir als ruhend, die rechte Wand bewegt sich bei der Expansion mit 1 m/s von der linken Wand weg, so daß der Würfel nach 1 Sekunde 8 m^3 groß ist und die rechte Wand sich 2 m weit weg von der linken Wand befindet. Jetzt teilen wir diesen Würfel wieder in 8 1 m^3 große Würfel und machen mit dem ‚Spiel‘ weiter.
Version 1:
Erneut entfernt sich die rechte Wand des (neu entstandenen) Würfels mit 1 m/s von der linken Wand weg. Damit das geht, muß sich die ‚alte‘ rechte Wand, die jetzt zunächst noch 2 m entfernt ist, aber bereits mit 4 m/s entfernen. Nach einer weiteren Sekunde ist der Würfel also 64 m^3 groß. Das ist die Version wie Du sie oben beschreibst.
Version 2:
Die ‚alte‘ rechte Wand, die zunächst noch 2 m entfernt ist, bewegt sich weiter mit 1 m/s von der ruhenden linken Wand weg, nach einer weiteren Sekunde ist der (ursprüngliche) Würfel 27 m^3 groß, die neue rechte Wand des Würfels, dessen alte und neue linke Wand ruht, bewegt sich nun aber nur noch mit 0,5 m/s von der linken Wand weg.
Der Expansionsablauf, die Entfernungs- und Geschwindigkeitsangaben in der Kosmologie beziehen sich auf die Version 2. Also wenn von beschleunigter Expansion die Rede ist, bezieht sich das auf die ‚ursprüngliche rechte Wand‘, die sich, (heute) rund 45 Milliarden Lichtjahre entfernt von uns befindet und seit rund 7 Milliarden Jahren allmählich immer schneller von uns entfernt. (natürlich nicht wie im Beispiel mit nur 1 m/s sondern zur Zeit mit rund 3,3 dreifacher Lichtgeschwindigkeit. Die niedrigste Geschwindigeit die diese ‚Würfelwand‘ je hatte, betrug etwa 2,8 fache Lichtgeschwindigkeit.
Um Bewegungen hinsichtlich ihrer Geschwindigkeit rational einwandfrei zu bewerten, müssen sich die betrachteten Objekte in derselben Zeitscheibe befinden, wenigstens in einigermaßen überschaubarem Abstand. Jedoch nicht Millionen von Lichtjahren auseinander.
Die Messung der Rotverschiebung ist relativ genau möglich. Relativ unsicher ist die Messung der absoluten Helligkeit eines Objektes, deshalb wurde die beschleunigte Expansion auch erst ‚so spät‘ entdeckt. Mit fortschreitender Zeit werden aber die Meßmittel besser und auch die Unsicherheiten bei den Messungen durch mehr gemessene Ereignisse abgebaut.
Der Abstand zweier Ereignisse in der Raumzeit ist nicht
gleichzusetzen mit den Koordinaten einer Geschwindigkeitsmessung im Raum. Das wird durch die Verwendung der Lichtzeit als Abstandsangabe allerdings häufig so suggeriert.
Ned Wright schreibt zu diesem Thema:
Ned Wright schrieb:
And finally, the redshift is a very important distance indicator, since astronomers can measure it easily, while the size or luminosity needed to compute DA or DL are always very hard to determine. The redshift is such a useful distance indicator that it is a shame that science journalists conspire to leave it out of stories: they must be taught the "5 w's but no z" rule in journalism school.
http://www.astro.ucla.edu/~wright/cosmo_02.htm#DA
Es ist tatsächlich möglich, daß das Universum inzwischen zum Stillstand gekommen ist oder sogar schon wieder in sich zusammen fällt, während unsere Astrophysiker noch immer eine Expansion beobachten, weil sie ja sozusagen im Tunnelblick immer durch eine Vielzahl von Kuben in der Vergangenheit schauen müssen.
Wenn das so wäre, hätte sich in den vergangenen 2.000.000 Jahren ein dramatischerer Wandel ereignen müssen. Hubble hat jedenfalls die Expansion innerhalb einer Distanz von 6,5 Millionen Lichtjahren entdeckt.
http://www.astro.ucla.edu/~wright/cosmo_01.htm
Was will man daraus schlußfolgern? Ich meine, das Universum kann verzögert expandieren und gleichwohl in Beobachtungen den Eindruck erwecken, daß dies beschleunigt geschieht. Vielleicht ist ja optische Täuschung auch nicht der richtige Begriff dafür. Natürlich würde ich auch erwarten, daß das die Experten längst alles simuliert und durchgerechnet haben. Auf die Rotverschiebung alleine kann man sich da nicht verlassen, die könnte ganz andere Gründe haben.
hier ziehst Du Schlüsse, die Du teilweise auf Deinen eigenen Mißverständnissen und teilweise auf unterstellter mangelnder Intelligenz bei den Astrophysikern gründest. Solche ‚Schnellschüsse‘ gehen fast immer nach hinten los.
Es wäre doch gelacht, wenn nicht jemandem ein Experiment im Weltall einfallen würde, das die Expansionstheorie falsifizieren kann. Da muß mal ein Wettbewerb ausgeschrieben werden.
Mit Dir als Preisrichter, leicht verdientes Geld.
Ich habe z.B. immer gedacht, wenn der Kosmos expandiert, muß es auch einen Punkt geben, auf den sich alle Bewegungen zurückrechnen lassen. Aber wie klammert man die angesprochene optische Täuschung aus?
Das dabei immer noch bewährteste Verfahren ist: Lernen!
Ein Tip dazu:
http://www.astro.ucla.edu/~wright/cosmolog.htm
Arbeite Dich mal durch die FAQ’s und das Tutorial durch und experimentiere mal ein wenig mit dem Calculator. Für mich jedenfalls war das eine richtige Goldgrube.
Herzliche Grüße
MAC
