Abstand zwischen Photon und Erde

[mac]

Hallo Ich,

kurz und bündig wie immer! Danke!

Um sicher zu sein, daß ich es richtig verstehe:

OL=0,73. Ist das der Anteil der dunklen Energie an der Gesamtenergie? Also dimensionslos.


Du deklarierst H0 zwar als konstante Frequenz, ich denke aber, daß die 13,8 in der Deklaration die Zeit nach dem Urknall und damit eine Variable sein soll?


Du verwendest H wie den Hubble-Parameter, also auch als Frequenz.

Herzliche Grüße

MAC

 

[Ich]

Hi mac,

OL=0,73. Ist das der Anteil der dunklen Energie an der Gesamtenergie? Also dimensionslos.

Ja.

Du deklarierst H0 zwar als konstante Frequenz, ich denke aber, daß die 13,8 in der Deklaration die Zeit nach dem Urknall und damit eine Variable sein soll?

Nein, das ist 71 km/s/MPc umgerechnent in 1/Gj, also die jetzige Hubblekonstante. Die ist nur zufällig fast gleich dem Universumsalter.

 

[lambda]

Danke:


Aber ich weiß nicht, wieso Foren, die über kein TeX verfügen, nicht diesen Link z.B. immer schön sichtbar anzeigen. So kann man wunderbar schnell und einfach Formeln hier als Bilder einfügen.


Genau ein Problem was ich habe, ist, dass ich im Internet nirgends Gleichungen für solche Rechnereien finde. Wo kommen immer diese Gleichungen her? Gibt es nichtmal ein schönes Buch, was einem Kosmologie "wirklich" näher bringt und wo Beispiele ausführlich diskuiert wird. Mir kommt es immer vor, als wäre Kosmologie ein isolliertes Thema im Internet. Ich habe auch das Buch von A. Liddl, aber das finde ich, kann man in die Tonne kicken. Ich bekomme beim Lesen, mehr Fragen als Antworten.

Ich glaube, wenn ich das mal alles drauf habe, schreibe ich was und ich kann denen helfen, denen es so ergehen wird wie mir.

Es muss doch was anderes geben, außer die eine Seite von Wright, glaube ich.


@Ich: Diese Gleichung beschriebt also die Änderung von H_0 mit der Zeit. Nach dem kos. Prinzip muss ja zu jedem Zeitpunkt H überall gleich sein, oder? Aber kann ich die unbedenklich verwenden? Es gibt ja so viele Modelle vom Universum...


Das führt mich zu einer weiteren Frage: Gibt es eigentlich eine absolute Geschwindigkeit für die Expansion? Nach Hubble ist v ja abhängig von der Entfernung.


Wie kommt man eigentlich auf das Alter des Lichts, wenn man es beobachtet.

Wie kann dementsprechend die Lichtlaufszeit in eine Helligkeitsentfernung umwandeln? Manchmal sehe ich bei der Formel, dass man noch z berücksichtigen muss, weil das Licht ja noch rotverschoben ist, andererseits sehe ich nur die klassische.

Hubble ist doch nur eine Näherung. Wie sieht die exakte Gleichung aus?


Sorry, dass ich euch so löchere, aber...Fragen über Fragen.

 

[Ich]

Wo kommen immer diese Gleichungen her?

Hier. H=da/dt / a musst du noch selber ausrechnen, da gibt's aber auch geeignete Seiten.

kann ich die unbedenklich verwenden?

Für alle Kosmologien mit Omega gesamt = 1. Unser Universum gehört dazu, mit den genannten Werten.

Gibt es eigentlich eine absolute Geschwindigkeit für die Expansion?

Nö.

Nach Hubble ist v ja abhängig von der Entfernung.

Eben.

Wie kommt man eigentlich auf das Alter des Lichts, wenn man es beobachtet.

Gar nicht.

Wie kann dementsprechend die Lichtlaufszeit in eine Helligkeitsentfernung umwandeln?

Auch nicht.
Du kannst viele Helligkeits- und Rotverschiebungsmessungen machen, an diese die Parameter deines kosmologischen Modells (FRW) anpassen, und dann mithilfe des Modells aus Helligkeitsentfernung oder Rotverschiebung die Lichtlaufzeit berechnen.

Manchmal sehe ich bei der Formel, dass man noch z berücksichtigen muss, weil das Licht ja noch rotverschoben ist, andererseits sehe ich nur die klassische.

Die Formel ist nicht klassisch. Es wurde einfach die Geschwindigkeit als z*c definiert, drum gibt's auch Überlichtgeschwindigkeit. Das funktioniert in den kosmologischen Koordinaten, mit denen ihr hier rechnet.

Hubble ist doch nur eine Näherung. Wie sieht die exakte Gleichung aus?

v=H*d. Hubble ist exakt - innerhalb des Modells natürlich.

 

[lambda]

v=H*d. Hubble ist exakt - innerhalb des Modells natürlich.

Hmm, also ich meine in Fließbachs ART gesehen zu haben, dass das der 1. Ausdruck einer Taylor-Reihe ist.


Ich melde mich dann nochmal.

 

[Ich]

Hmm, also ich meine in Fließbachs ART gesehen zu haben, dass das der 1. Ausdruck einer Taylor-Reihe ist.

Ok, das ist alles ziemlich schlampig.
v=H*d ist exakt, kommt direkt aus dem Modell.
v=z*c ist einfach eine Definition, z.B. bei Ned Wright. Das v ist dann ein anderes.
Wenn du eine Rotverschiebung misst, dann kommt die ja aus der Vergangenheit. v=c*z ist dann weder die Geschwindigkeit der Quelle jetzt noch die damals, sondern nur in erster Näherung.

 

[lambda]

Ist die Geschwindigkeit aus v=Hd auch nur einer erste Näherung? Wenn nicht, was bedeutet sie?

 

[Orbit]

Ein Himmelskörper in einer Distanz von 3,086E22 km (1 Megaparsec) entfernt sich mit 73 km/s (Wert von 2008). Theoretisch ergäbe das eine Expansionsrate
von 2.3655 E-18 m/s pro Meter Entfernung. Praktisch wird man aber auch mit genausten Messgeräten in der Nahdistanz nie eine Expansion messen können; denn man geht davon aus, dass gebundene Systeme nicht expandieren. Und wir leben in einem gravitativ gebundenen System. Das ist die Meinung des Mainstreams. Es gibt hier im Forum aber mindestens einen User, der das anders sieht. Der wird sich wohl auch noch zu Wort melden.
Orbit

 

[lambda]

Der wird sich wohl auch noch zu Wort melden.
Orbit

Bitte nicht. Gesonderte Themenbehandlung kann ja in einem anderen Thread stattfinden.

 

[Ich]

Ist die Geschwindigkeit aus v=Hd auch nur einer erste Näherung? Wenn nicht, was bedeutet sie? v

Nein. Das ist d(a*r)/dt = da/dt*r + a*dr/dt, wobei "r" wieder die mitbewegte Koordinate aus der FRW-Metrik ist. a*r ist das kosmologische Entfernungsmaß, das mit den mitbewegten Maßstäben. a*dr/dt ist die Pekuliarbewegung, zu da/dt*r sagt man gerne "Expansion des Raums".
Ich weiß nicht, wo ich anfangen soll. Du willst Gleichungen, aber was brauchst du noch an Hintergrund? Weißt du, was eine Metrik ist?

 

[lambda]

Also ist das v aus aus Hubble das d(ar)/dt. a ist der Skalenfaktor und r die mitbewegte Koordinate und a*r ist der mitbewegte Maßstab? Kann man also sagen,dass wenn zwischen zwei Galaxien der Abstand r beträgt, dann bleibt der Abstand konstant, also die ANzahl der dazwischenliegenden Maßstäbe, weil sich ja deren Größe mit a vergrößert?

 

[Ich]

a*r ist der mitbewegte Maßstab?

Die Summe der Maßstäbe die zur gegebenen Zeit dazwischen passen. Das kann nicht nur einer sein, weil dann alle seine Einzelteile zueinander bewegt wären.

Kann man also sagen,dass wenn zwischen zwei Galaxien der Abstand r beträgt, dann bleibt der Abstand konstant, also die ANzahl der dazwischenliegenden Maßstäbe, weil sich ja deren Größe mit a vergrößert?

Können tut man viel, aber dürfen sollte man nicht. Denk r lieber als Hausnummer oder Postleitzahl, und der Abstand ist was anderes.
Jede Galaxie bleibt auf ihrem r, das Delta r zwischen zweien bleibt also auch gleich, aber das ist nicht der Abstand.
Maßstäbe vergrößern sich nicht. Die sind aus gefälltem Holz. Je nach Zeit passen also unterschiedlich viele dazwischen. Sonst würde man die Expansion ja gar nicht mitkriegen.

 

[lambda]

Ich weiß nicht, inwiefern, dass jetzt zu obigen passt. Aber ich stelle mir die mitbewegte Entfernung so vor: eine zweidimensionale Fläche unterteilt in Quadrate. Das soll jetzt das mitbewegte KS sein und die mitbewegte Entfernung sei x, dann ist die reale Distanz r=a*x. Richtig?

 

[Ich]

Ja, im mitbewegten KS bleben die Quadrate gleich groß, und in Koordinaten mit der "proper distance" als Entfernung wachsen sie ~a. Letztere ist wohl das, was du mit "echter Entfernung" meinst, und auch das, was man im Gummibandmodell als echte Entfernung misst.

 

[lambda]

v=H*d ist exakt, kommt direkt aus dem Modell.
v=z*c ist einfach eine Definition,

Noch mal dazu. Für die Rotvershciebung gilt:

Also kann doch cz=v=H_0D nicht exakt sein?!

 

[lambda]

Wenn ich weiß wie lange das Photon unterwegs ist, kann ich doch daraus seine wahre zurückgelegte Entfernung berechnen und kann das doch dann in eine Helligkeit umwandeln?

 

[lambda]

Also ich habe jetzt den Hubble-Parameter zu einem ganz bestimmten Zeitpunkt. Nun wäre doch die Ausdehnunggeschwinidgkeit des Gummibandes v=H(t)*d? Richtig? Da Photon und Ende des Bandes einen Abstand haben, kann so die Geschwinidgkeit des Endes bestimmen. Da sich dann der ABstand zwischen Photon und Ende ändert, muss ich v auch immer anpassen. Das muss man dann ausprobieren.

Ist das richtig? Oder muss ich noch was beachten?

 

[lambda]

Wäre nett, wenn einer mir die Fragen beantworten könnte.

 

[Ich]

Ist das richtig?

Ja .

 

[lambda]

Und die andere Frage vielleicht.

Wenn das Photon doch in einer betsimmten Zeit eine Strecke ct zurückgelegt hat, ist das doch so gesehen "seine" Strecke. Das ist doch wie, wenn ich 10 Minuten 5 Km/h laufen würde, habe "ich" doch diese Entfernung zurückgelegt. Dann kann ich doch diese Entfernung nehmen und daraus seine Helligkeit bestimmen.
Also D=sqrt{L/4 pi l}