Cassini-Sonde und Einstein: Messung der Raumkrümmung

[komet007]

z = z(kosmologisch) + z(doppler) + z(grav)

Hi Frank
also wenn ich dich richtig verstehe, können diese drei Faktoren spektroskopisch durchaus unterschieden werden?
Im Endeffekt liest man nur immer wieder allgemein von Rotverschiebung, dabei gibt es allerdings diese drei feinen Unterschiede. Z(grav) dürfte allerdings bei sehr großen Entfernungen durchaus relevant sein.

 

[FrankSpecht]

Hallo komet007,

Hi Frank
also wenn ich dich richtig verstehe, können diese drei Faktoren spektroskopisch durchaus unterschieden werden?

Yepp!

... Z(grav) dürfte allerdings bei sehr großen Entfernungen durchaus relevant sein.

Nö!
Es gibt viele und große Massen auf dem langen Weg eines Lichtstrahls durch das Universum. Aber: Wegen der Ausdehnung der Massen macht sich der Effekt der Gravitationsrotverschiebung kaum bemerkbar.

So ist trotz annähernd gleicher Masse die Rotverschiebung z(grav) von Sirius-B weit größer als die der Sonne. Ein Lichtstrahl kann bei Sirius-B aufgrund dessen Kompaktheit doch viel weiter innen das Gravitationspotential durchlaufen als bei der Sonne. Und bei Galaxienhaufen ist es ebenso.
Der Effekt ist gerade bei großen Entfernungen vernachlässigbar klein (bis z ~ 0,5 siehe diese Seite).

Übrigens: Der Link, den ich gesucht (weil ehemals gelesen) hatte, habe ich auf deiner Link-Seite gefunden
Astrophysik Andreas Müller -> "Rotverschiebung"

CS, Frank

 

[Klaus]

Auf seinem Weg von Sirius-B weg durchläuft der
Lichtstrahl immer weiter gedehnte Maßstäbe.

Das Bezugssystem ("Maßstab") zu wechseln macht nur Sinn, wenn Du alle dadurch beeinflußten Größen (Längen, Geschwindigkeiten etc.) korrekt zwischen den Bezugssystemen transformierst.

Aufgrund der Konstanz der LG muss der Lichtstrahl aber immer dieselbe
Strecke durchlaufen, also muss sich die Wellenlänge (und damit Frequenz) des
Lichtstrahl dehnen.

Du ignorierst Tatsachen, wie die, daß die Lichtgeschwindigkeit in jedem Inertialsystem gleich ist, auch wenn sich selbige zueinander bewegen. Gleichzeitig besitzt ein und derselbe Lichtstrahl in unterschiedlichen Bezugsystemen eine unterschiedliche Wellenlänge und eine unterschiedliche Frequenz und "immer dieselbe Strecke" hängt in ihrer Länge ebenfalls völlig vom Bezugssystem ab, aus dem heraus sie bestimmt wird.

EDIT: Aaah, hier ist der Beitrag zur Sirius-B-Beobachtung mit dem HST und
den daraus gewonnenen Erkenntnissen zur Rotverschiebung:
http://arxiv.org/ftp/astro-ph/papers/0506/0506600.pdf

Die im Pdf angegebenen 80.42 ± 4.83 km/s Fluchtgeschwindigkeit machen keinen Sinn, denn dies ist lediglich geringfügig mehr als beim Jupiter. Die Fluchtgeschwindigkeit von der Oberfläche der etwa Sonne beträgt hingegen schon 618 km/s, wobei der Radius der Sonne aber erheblich größer sein dürfte, als der eines weißen Zwerges gleicher Masse. 8000 km/s und mehr wären da schon deutlich glaubhafter.

Hi Frank
also wenn ich dich richtig verstehe, können diese drei Faktoren spektroskopisch durchaus unterschieden werden?

Nein, sie lassen sich sprektroskopisch nicht unterscheiden sondern addieren sich lediglich.

 

[FrankSpecht]

Hallo alle,
habt ihr das Wetter auch gut genutzt heute?

Ich habe da noch ein, zwei Anmerkungen zu Klaus'...

...Du ignorierst Tatsachen, wie die, daß die Lichtgeschwindigkeit in jedem Inertialsystem gleich ist, auch wenn sich selbige zueinander bewegen. Gleichzeitig besitzt ein und derselbe Lichtstrahl in unterschiedlichen Bezugsystemen eine unterschiedliche Wellenlänge und eine unterschiedliche Frequenz und "immer dieselbe Strecke" hängt in ihrer Länge ebenfalls völlig vom Bezugssystem ab, aus dem heraus sie bestimmt wird.
...

Hmmm, offenbar habe ich mich missverständlich ausgedrückt. Ich bin nämlich
derselben Ansicht!
Die Dehnung von Maßstäben impliziert bei mir sämtliche Größen (Strecke,
Zeit, Wellenlänge, etc.), da für mich ja auch die Konstanz der LG in allen
Bezugssystemen gilt.

...Die im Pdf angegebenen 80.42 ± 4.83 km/s Fluchtgeschwindigkeit machen keinen Sinn, denn dies ist lediglich geringfügig mehr als beim Jupiter. Die Fluchtgeschwindigkeit von der Oberfläche der etwa Sonne beträgt hingegen schon 618 km/s, wobei der Radius der Sonne aber erheblich größer sein dürfte, als der eines weißen Zwerges gleicher Masse. 8000 km/s und mehr wären da schon deutlich glaubhafter.
...

Klaus, die gravitative Rotverschiebung ist doch nicht gleich zu setzen mit der
Fluchtgeschwindigkeit. Die beiden Größen sind äquivalent, aber eben nicht
gleich.

Die Rotverschiebung z ist wie folgt definiert: Sei,
L[0] = Wellenlänge des gemessenen Lichts (H(alpha) = 6564.6271Å)
L[1] = Wellenlänge des an der Oberfläche abgestrahlten Lichts (H(alpha)-1.5Å)
c = 299 792,458 km/s (Lichtgeschwindigkeit im Vakuum)

(1) z = (L[0] - L[1]) / L[1]
(2) v = c * z

Und auf Seite 8 (in http://arxiv.org/ftp/astro-ph/papers/0506/0506600.pdf) werden
verschiedene z's angegeben.
Setzen wir diese in Gleichung (2) ein, so kommen wir zwar nicht auf die 80,42
km/s, aber zumindest in die Größenördnung (68,... km/s). Damit sind wir von
deinen geforderten 8000 km/s weit entfernt und liegen in der richtigen
Größenordnung für die gravitative Rotverschiebung ALLER Weißen Zwerge!

Ich bin leider des Englischen nicht so mächtig, dass ich alle Einzelheiten
verstehe. Wie die also auf 80.42 km/s kommen, kann jetzt auch nicht sagen.

CS, Frank

 

[Klaus]

Setzen wir diese in Gleichung (2) ein, so kommen wir zwar nicht auf die 80,42km/s, aber zumindest in die Größenördnung (68,... km/s). Damit sind wir von deinen geforderten 8000 km/s weit entfernt und liegen in der richtigen Größenordnung für die gravitative Rotverschiebung ALLER Weißen Zwerge!

Im Pdf wurde ein Radius von unter einem Prozent des Sonnenradius angegeben bei einer Masse von etwa der Sonnenmasse. Da die Entweichgeschwindigkeit mit dem Reziproken der Wurzel des Radius steigt, müßte die Entweichgeschwindigkeit rund das Zehnfache der Entweichgeschwindigkeit von der Sonnenoberfläche betragen und der z-Wert dieses auch wiedergeben. Offenbar ist an den veröffentlichten Werten daher irgendetwas faul oder aber die gravitative Rotverschiebung gehorcht bislang völlig unbekannten Gesetzmäßigkeiten, was gleichzeitig die Gültigkeit der ART und angelehnter Theorien in Frage stellen dürfte.

 

[FrankSpecht]

Im Pdf wurde ein Radius von unter einem Prozent des Sonnenradius angegeben bei einer Masse von etwa der Sonnenmasse. Da die Entweichgeschwindigkeit mit dem Reziproken der Wurzel des Radius steigt, müßte die Entweichgeschwindigkeit rund das Zehnfache der Entweichgeschwindigkeit von der Sonnenoberfläche betragen und der z-Wert dieses auch wiedergeben. Offenbar ist an den veröffentlichten Werten daher irgendetwas faul oder aber die gravitative Rotverschiebung gehorcht bislang völlig unbekannten Gesetzmäßigkeiten, was gleichzeitig die Gültigkeit der ART und angelehnter Theorien in Frage stellen dürfte.

Hallo Klaus,
klar, die Sonne hat eine Entweichgeschwindigkeit von 618 km/s, Sirius-B hat
eine von um die 5000 km/s.
Die Sonnenoberfläche ist rund 700 000 km von ihrem Zntrum entfernt, die
Oberfläche von Sirius-B aber nur rund 6500 km von seinem Zentrum. Und das
bei nahezu gleicher Masse der Körper.
Da hast du dein Zehnfaches.

Man misst bei Weißen Zwergen eine grav. Rotverschiebung z(grav) im Bereich 10^-4.
(Siehe die Messungen des HST bei Sirius-B)
Die Sonne hat einen 10^2 größeren Radius als ein Weißer Zwerg, also ist die
erwartete grav. Rotverschiebung um 10^-2 geringer, liegt also im Bereich 10^-6.
Diese "Gesetzmäßigkeit" folgt dem Radius zu Schwarzschild-Radius Verhältnis!
Und solche Werte findest du auch in der Literatur oder beim Googlen
nach "gravitation redshift white dwarf".

Alles fügt sich den Gesetzmäßigkeiten, die bisher gefunden wurden. Da ist nix faul...

CS, Frank

 

[Klaus]

Die Sonnenoberfläche ist rund 700 000 km von ihrem Zntrum entfernt, die Oberfläche von Sirius-B aber nur rund 6500 km von seinem Zentrum. Und das bei nahezu gleicher Masse der Körper.
Da hast du dein Zehnfaches.

Wie gesagt, die Fluchtgeschwindigkeit verhält sich reziprok zur Wurzel des Radius. Das heißt ein Unterschied des Radius um Faktor Hundert bedeutet daher einen Unterschied in der Entweichgeschwindigkeit um Faktor 10.
Und bei diesen im Verhältnis zur Lichtgeschwindigkeit noch relativ kleinen Geschwindigkeiten, braucht man selbige nur durch c zu teilen um die Rotverschiebung zu erhalten.

Alles fügt sich den Gesetzmäßigkeiten, die bisher gefunden wurden. Da ist nix faul...

Eine Abweichung vom Faktor von 100 ist nicht eben winzig sondern vielmehr absolut vernichtend. Es ist aber anzunehmen, daß bei den gegebenen Temperaturen die thermische Eigenbewegung der Teilchen nicht mehr vernachlässigbar ist und die Abweichung, wie auch immer, allein darauf zurückzuführen ist.

 

[Klaus]

Ich glaub das Thema sollte in einem eigenen Thread diskutiert zu werden. Hab daher einen neuen Thread zu dem Thema im Nachbarforum aufgemacht:
http://www.astronews.com/forum/showthread.php?t=826

 

[archaeus]

aethers Stichhaltigkeit

Warum quatscht ihr denn alle noch um den heissen Brei herum, obwohl aether schon alles stichhaltig erklärt und erläutert hat (anders als die SRT)!