Ausdehnung und Rotverschiebung

[kreativzeitnetz]

Grüßt euch
Es wird davon ausgegangen, dass sich durch die Ausdehnung des Universums die Lichtwellen gegen Rot verschiebt.

Betrachten wir die Ausdehnung an einem einfachen Beispiel:​

Nehmen wir ein elastisches Band und markieren darauf Elf Punkte mit gleichmäßigen Abständen und Nummerieren sie von 0 – 10.

Wird das Band um 10 cm gedehnt, wird jeder Abschnitt zwischen den Markierungen, um 1cm länger. Vom Punkt 0 aus gesehen bedeutet das, das zwischen Punkt 0 und 1 der Abstand um 1cm, zwischen Punkt 0 und 2, 2cm länger und zwischen Punkt 0 und 3 um 3cm länger, usw. Die Länge zum Punkt 10 hat sich um 10cm verlängert. Da die Verlängerung der Strecken zur gleichen Zeit stattfinden, erhöht sich die Geschwindigkeit der Bewegung der einzelnen Markierungen zur Markierung 0. Bei der zweiten Markierung hat sich die Geschwindigkeit verdoppelt, bei der dritten verdreifacht usw. Bei der zehnten Markierung verzehnfacht. Das ergibt, von der Sicht der Markierung 0 eine beschleunigte Ausdehnung. Den Effekt tritt von jeder beliebigen Markierung aus gesehen auf, es ist egal wie schnell die Ausdehnungsgeschwindigkeit, über das ganze Band, ist, auch wenn sie sich dabei ändert.

Da wir von uns aus Messen und die Überlegung auf das Universum übertragen, zeigt es sich, das die Rotverschiebung, vom Messpunkt aus, zwar richtig gemessen wird, aber nicht die richtig Interpretiert wird.

Habe ich das richtig verstanden.

 

[ralfkannenberg]

aber nicht die richtig Interpretiert wird.

Hallo Kreativzeitnetz,

was wäre denn Deiner Meinung nach die richtige Interpretation ?


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[TomS]

Der Punkt ist, dass im Falle des Universums die Mathematik der ART die präzise Definition ist, Worte wie "Gummiband" etc. sind nur Interpretationen, und die mögen tatsächlich unzutreffend oder irreführend sein.

 

[ralfkannenberg]

Wird das Band um 10 cm gedehnt, wird jeder Abschnitt zwischen den Markierungen, um 1cm länger. Vom Punkt 0 aus gesehen bedeutet das, das zwischen Punkt 0 und 1 der Abstand um 1cm, zwischen Punkt 0 und 2, 2cm länger und zwischen Punkt 0 und 3 um 3cm länger, usw. Die Länge zum Punkt 10 hat sich um 10cm verlängert. Da die Verlängerung der Strecken zur gleichen Zeit stattfinden, erhöht sich die Geschwindigkeit der Bewegung der einzelnen Markierungen zur Markierung 0. Bei der zweiten Markierung hat sich die Geschwindigkeit verdoppelt, bei der dritten verdreifacht usw. Bei der zehnten Markierung verzehnfacht. Das ergibt, von der Sicht der Markierung 0 eine beschleunigte Ausdehnung.

Hallo kreativzeitnetz,

nur ein Gedankenspiel bzw. eine (weitere) Frage:

wäre es Dir lieber bzw. Deinem Modell besser passend, wenn die Ausdehnung nur zwischen dem nullten und ersten Punkt stattfindet und danach die anderen Punkte unverändert blieben ? Dann wäre es so, dass sich vom Punkt 0 aus betrachtet alle anderen Punkte um 1 cm wegbewegt hätten.


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[TomS]

Hallo kreativzeitnetz,

ich habe das übrigens hier mal vorgerechnet: https://www.physikerboard.de/topic,...e-expansion---ameise-auf-einem-gummiband.html

 

[kreativzeitnetz]

Grüßt euch,

TomS schrieb,​

Ich habe bewusst ein fiktives, elastisches Band und kein Gummiband genommen, da das Gummiband kein gleichmäßigen Aufbau hat und daher nicht präzise genug wäre.

Es ist nur ein Modellbeispiel, was auf jeder Ebene auch im Universum so abläuft.

Warum soll ich die ART verwenden wenn schon eine einfache Plus Rechnung reicht. Nach meiner Erfahrung ist die leichteste Rechnung die Zuverlässigste, komplizierte Berechnungsformen wie die ART können leicht zu Fehlern führen. Im Kaufmännchen Bereich werden laufend Betrügereien mir Aufwendigen Berechnungsmethoden gemacht.
Das Beispiel mit der Ameise auf dem Gummiband ist irreführend.

Ralfkannenberg schrieb​

wäre es Dir lieber bzw. Deinem Modell besser passend, wenn die Ausdehnung nur zwischen dem nullten und ersten Punkt stattfindet und danach die anderen Punkte unverändert blieben ? Dann wäre es so, dass sich vom Punkt 0 aus betrachtet alle anderen Punkte um 1 cm wegbewegt hätten.
Diese Auslegung entspricht nicht der Ausdehnung des Universums, ist also nicht anzuwenden.

Denkt einmal nach, die Messung der Rotverschiebung erfolgt vom Standpunkt der Erde.
Wie mein Model zeigt, wird immer eine beschleunigte Ausdehnung, egal wie schnell es sich ausdehnt, selbst wenn es sich dabei verlangsamt, immer wird eine beschleunigte Ausdehnung von Punkt 0 oder auch von einem beliebigen anderen Punkt gemessen.
Dabei spielt es keine Rolle, ob es ein elastisches Band oder das Universum ist.


Grüße Georg Rönnau.

 

[TomS]

Grüßt euch,

TomS schrieb,​

Ich habe bewusst ein fiktives, elastisches Band und kein Gummiband genommen, da das Gummiband kein gleichmäßigen Aufbau hat und daher nicht präzise genug wäre.

Natürlich verwende ich ein mathematisch idealisiertes Gummiband.

Warum soll ich die ART verwenden wenn schon eine einfache Plus Rechnung reicht.

Die einfache Rechnung reicht offenbar nicht, wenn für dich daraus ein Problem folgt, aus den Modellen der Physiker jedoch nicht.

Nach meiner Erfahrung ist die leichteste Rechnung die Zuverlässigste, komplizierte Berechnungsformen wie die ART können leicht zu Fehlern führen. Im Kaufmännchen Bereich werden laufend Betrügereien mir Aufwendigen Berechnungsmethoden gemacht.

Vielleicht können Physiker besser rechnen als Kaufleute?

Die Mathematik ist an der Stelle, die wir hier diskutieren, mathematisch präzise, seit dem 19. Jh. verstanden, die Lösungen beweisbar korrekt.

Das Beispiel mit der Ameise auf dem Gummiband ist irreführend.

Nee, ist es nicht. Es ist erstens mathematisch wiederum präzise (du selbst rechnest gar nichts, also was soll ich dazu sagen?) und zweitens führt es auf mathematisch analoge Gleichungen wie die ART.

Wenn du es dir ansehen würdest, könntest du es wohl auch verstehen. Aber erfahrungsgemäß wirst du das nicht tun ...

 

[astrofreund]

Vielleicht können Physiker besser rechnen als Kaufleute?

Kaufleute brauchen keine Superrechner - ich rede nicht von der Börse. Physiker greifen bei Bedarf auf Superrechner zurück.
Gruß, Astrofreund

 

[TomS]

Kaufleute brauchen keine Superrechner - ich rede nicht von der Börse. Physiker greifen bei Bedarf auf Superrechner zurück.
Gruß, Astrofreund

Bei Bedarf ja - der hier aber nicht vorliegt. Die relevanten Gleichungen haben die Physiker vor ca. 100 Jahren mit Bleistift und Papier gelöst. Nachvollziehen kann man die Lösungen mit Oberstufen-Mathematik, etwas Talent und dem nötigen Willen.

 

[ralfkannenberg]

Warum soll ich die ART verwenden wenn schon eine einfache Plus Rechnung reicht. Nach meiner Erfahrung ist die leichteste Rechnung die Zuverlässigste, komplizierte Berechnungsformen wie die ART können leicht zu Fehlern führen. Im Kaufmännchen Bereich werden laufend Betrügereien mir Aufwendigen Berechnungsmethoden gemacht.

Sehr geehrter Herr Rönnau,

dem ist zuzustimmen, jedoch gibt es hier eine Vorbedingung: man muss ausrechnen, wie gross der Fehler maximal werden kann, wenn man eine Vereinfachung nutzt. Und genau das haben Sie nicht gemacht, d.h. Sie können nicht beurteilen, ob Ihr Ergebnis nur vernachlässigbare Effekte nicht berücksichtigt hat oder ob bei Ihrem Ergebnis signifikante Effekte weggelassen wurden.

Oftmals ist es auch so, dass man einem (oder mehreren) Teilbereichen mit der Vereinfachung hinreichend gute Ergebnisse erhält, in anderen indes völlig falsche.


Freundliche Grüsse, Ralf Kannenberg

 

[kreativzeitnetz]

Grüßt euch,

zu TomS Ameise auf dem Gummiband, für das schritt für schritt zu berechnen, reicht hier auch eine einfache Plus minus Rechnung. Die Ameise erreicht nach endlich langer Zeit und Strecke ihr Ziel, da die Streckenänderung hinter ihr immer länger und vor ihr immer kürzer wird.

Wenn die Rotverschiebung nur für ein Objekt berechnet wird, reicht die Plus Rechnung, da im Universum viele Galaxien zu berücksichtigen sind ist hier natürlich die ART sinnvoll.

Das Beispiel mit dem Gummiband, ist eine Vereinfachung der Situation und dient nur als Beispiel. Das gleiche Grundprinzip gilt allerdings auf allen Größenordnungen. Beim Universum stellt sich hier die Frage inwieweit die Bewegung der Messgeräte im Verhältnis zum Universum berücksichtigt werden muss. Die Erde als Ausgangspunkt bewegt sich um die Sonne und die wiederum um die Milchstraße. Die Milchstraße bewegt sich, wie die Anderen, innerhalb des Universums mit der Ausdehnung. Eine Reihe von Galaxien bewegen sich nicht, beschleunigt, zur Ausdehnung. Das Universum ist extrem Komplex. Dabei sollte noch bedacht werden, dass wir alle anderen Galaxien weit in der Vergangenheit wahrnehmen. Keiner kann sicher bestimmen, wo sie jetzt wirklich sind, es kann nur eine Wahrscheinlichkeitsrechnung dazu gemacht werden.

Ich frage mich, ob meine Überlegung schon in dieser Art schon bedacht wurde. Kann mir jemand darüber eine Antwort geben und wenn ja wo.

Freundliche Grüße

 

[ralfkannenberg]

Kann mir jemand darüber eine Antwort geben und wenn ja wo.

Sehr geehrter Herr Rönnau,

ich bitte um Ehrlichkeit: wenn Ihnen jemand eine Antwort gibt und diese weicht von Ihrer Meinung ab - werden Sie die Antwort überhaupt akzeptieren ?

Wenn nein, dann lohnt sich der Aufwand nicht.


Freundliche Grüsse, Ralf Kannenberg

 

[kreativzeitnetz]

Warum nicht, eine ehrliche Antwort wird immer akzeptiert.

Freundliche Grüsse, Georg Rönnau

 

[TomS]

Grüßt euch,

zu TomS Ameise auf dem Gummiband, für das schritt für schritt zu berechnen, reicht hier auch eine einfache Plus minus Rechnung. Die Ameise erreicht nach endlich langer Zeit und Strecke ihr Ziel, da die Streckenänderung hinter ihr immer länger und vor ihr immer kürzer wird.

Die Aussage ist - abhängig von der Expansion - nicht allgemeingültig. Deswegen lohnt die Rechnung (anstelle platter Halbwahrheiten).

Beim Universum stellt sich hier die Frage inwieweit die Bewegung der Messgeräte im Verhältnis zum Universum berücksichtigt werden muss. Die Erde als Ausgangspunkt bewegt sich um die Sonne und die wiederum um die Milchstraße. Die Milchstraße bewegt sich, wie die Anderen, innerhalb des Universums mit der Ausdehnung. Eine Reihe von Galaxien bewegen sich nicht, beschleunigt, zur Ausdehnung. Das Universum ist extrem Komplex. Dabei sollte noch bedacht werden, dass wir alle anderen Galaxien weit in der Vergangenheit wahrnehmen. Keiner kann sicher bestimmen, wo sie jetzt wirklich sind, es kann nur eine Wahrscheinlichkeitsrechnung dazu gemacht werden.

Das und vieles andere mehr wird von den Kosmologen berücksichtigt und im Rahmen unterschiedlicher Modelle diskutiert.

Ich frage mich, ob meine Überlegung schon in dieser Art schon bedacht wurde. Kann mir jemand darüber eine Antwort geben und wenn ja wo.

Ja.

Astrophysics

'redshift' liefert über die letzten gut 30 Jahre über 40.000 Treffer, 'expansion' ca. 12.000.

Du kannst dir gerne einen Überblick verschaffen, und du kannst auch gerne Frage stellen. Aber dieses kurz vorbeischauen und alle irgendwie als dumm hinstellen geht mir (uns) auf den Senkel.

 

[kreativzeitnetz]

Grüßt euch,
wenn ich euch für dumm hielt, würde ich keine Fragen stellen. Verzeiht mir, wenn ich so einfach frage, ich bin einfach unendlich neugierig.
Grüße Georg

 

[TomS]

Grüßt euch,
wenn ich euch für dumm hielt, würde ich keine Fragen stellen. Verzeiht mir, wenn ich so einfach frage, ich bin einfach unendlich neugierig.
Grüße Georg

Vielleicht missverstehe ich dich ja, aber du wirkst bzgl. der Kosmologie im Allgemeinen und unserer Fragen im Speziellen sehr skeptisch-kritisch.

Warum?

Frag doch einfach offen, was dich interessiert.

 

[TomS]

Beim Universum stellt sich hier die Frage inwieweit die Bewegung der Messgeräte im Verhältnis zum Universum berücksichtigt werden muss. Die Erde als Ausgangspunkt bewegt sich um die Sonne und die wiederum um die Milchstraße. Die Milchstraße bewegt sich, wie die Anderen, innerhalb des Universums mit der Ausdehnung. Eine Reihe von Galaxien bewegen sich nicht, beschleunigt, zur Ausdehnung.

Ja, das wird berücksichtigt.

Dabei sollte noch bedacht werden, dass wir alle anderen Galaxien weit in der Vergangenheit wahrnehmen. Keiner kann sicher bestimmen, wo sie jetzt wirklich sind, es kann nur eine Wahrscheinlichkeitsrechnung dazu gemacht werden.

Keine Wahrscheinlichkeitsrechnung, aber ja, das ist richtig. Es ist aber kein grundsätzliches Problem, weil man recht zuverlässige Methoden zur Entfernungsbestimmung hat.

Und natürlich werden Annahmen und Modelle kritisch hinterfragt.

Was genau interessiert dich denn?

 

[kreativzeitnetz]

Grüßt euch,
ich denke gerne über komplexe Dinge nach und suche nach alternativen, zu bestehenden Wissen. Eine davon hab ich hier vorgestellt. Mich interessiert, ob die Ideen zutreffen können. Da noch einiges nicht bewiesen ist, wie zum Beispiel dunkle Energie und Materie, denke ich darüber nach, ob sie existieren, oder nur ein Hilfsmittel, wie vor Einstein der Äther sind. Solange sie noch nicht gefunden worden sind, ist kann nicht sicher davon gesprochen werden, dass sie existieren. Denn Wahrscheinlichkeit ist keine Sicherheit.
Eine Neugier, die auch Einstein antrieb, sich Gedanken zu machen. Ich bin nicht Einstein, und möchte mich daher nicht mit ihm gleichstellen.

Grüße Georg

 

[TomS]

Grüßt euch,
ich denke gerne über komplexe Dinge nach und suche nach alternativen, zu bestehenden Wissen. Eine davon hab ich hier vorgestellt. Mich interessiert, ob die Ideen zutreffen können.

Wir müssten das noch mathematisch ausformulieren, um quantitative Vorhersagen ableiten zu können, z.B. zur Rotverschiebung. Insbs. fehlt die Zeitabhängigkeit der Expansion.

Da noch einiges nicht bewiesen ist, wie zum Beispiel dunkle Energie und Materie, denke ich darüber nach, ob sie existieren, oder nur ein Hilfsmittel ... sind.

Ja, das ist der Fall: es handelt sich um Modellannahmen.

 

[ralfkannenberg]

Da noch einiges nicht bewiesen ist, wie zum Beispiel dunkle Energie und Materie, denke ich darüber nach, ob sie existieren, oder nur ein Hilfsmittel

Hallo Georg,

bitte beachte dabei, dass Dein Modell nach wie vor konsistent sein muss zu den übrigen Aussagen der Physik, genauer: konsistent zu deren experimentellen Befunden. Ein solcher Nachweis ist oft nicht einfach zu führen.


Freundliche Grüsse, Ralf