Frühere Materiedichte im Universum

[mac]

Hallo Ralf,

Dass das Horizontproblem während der Inflation abgearbeitet wird entspricht auch meinem Kenntnisstand und Verständnis, ich hatte Dich irrtümlich nur so verstanden, dass die Abarbeitung des Horizontproblems bereits vor der Inflation stattfindet, deshalb hatte ich nachgefragt.

Nein! Der Prozess, bei dem eine kausale Verbindung zur Lösung des Horizontproblemes existieren muß, weil es sonst ja keine ‚homogenisierung‘ geben kann, muß stattfinden, bevor die Inflation (ein Teil der GUT) diese kausale Verbindung auseinanderreißt.

Ob diese Zeit innerhalb von GUT liegt, oder ob es zwischen Planck und GUT liegt, ist ja einfach nur eine Frage der Zuordnung und damit wahrscheinlich auch eine Frage der jeweiligen Feinheiten dieser Theorien (z.B. doppelte Inflationsphase, Multi Inflation und weiß der Kuckuck was es da noch alles gibt).

Ich vertrete ja hier gar nicht eine ganz bestimmte Theorie, ich versuche nur zu beschreiben, welche, voneinander abhängige Prozesse in welcher Reihenfolge ablaufen müssen, damit das Konstrukt, also die Lösungsversuche zu Erklärung der Beobachtbaren Homogenität der Hintergrundstrahlung in sich schlüssig bleiben und das entspricht ja auch den Beschreibungen die ich dazu bisher gelesen und teilweise hier zitiert habe.

Und ich habe auch versucht mich nur auf den Teil der das Horizontproblem löst? zu beschränken.

Das mit der Gravitation und Energie muss ich mir nochmal näher anschauen, ich vermute aber, dass dem dasselbe Missverständnis von mir zugrundeliegt. Während der Inflation kann man die "anziehende" Gravitation aufgrund der vorhandenen Massen ohnehin vernachlässigen.

Auch hier wieder: Energie=Masse-->Gravitationskraft.

Du brauchst keine, zur Masse kondensierte Energie, für die Gravitation. Die Energie allein oder egal welche Anteile der Energie kondensiert, oder welche Anteile der Masse wieder zu Energie werden. Das ist einander Äquivalent.

Du brauchst die in den Artikeln beschriebene Gegenkraft, sonst bleibt keine Zeit für die ‚Homogenisierung‘.

Oder Gravitation darf erst nach der Homogenisierung wirken. Aber da hattest Du ja wohl auch zu Recht geschrieben, daß sie durchaus auch vor ihrer hypothetischen Abtrennung von den GUT Kräften wirken kann. Egal wie, dieses Problem mußte von den darauf bezogenen Theorien auch gelöst werden, sonst wären sie nicht widerspruchsfrei.

Ob diese Lösungen jetzt besonders glücklich sind, kann ich nicht beurteilen. Sie sind zumindest auf absehbare Zeit nicht falsifizierbar und daher eben auch mit vielen, vielleicht gar nicht existierenden Freiheiten zur Theoriebildung verknüpft.


Herzliche Grüße

MAC

 

[ralfkannenberg]

Hallo zusammen,

ich habe einen neuen Thread eröffnet, in dem wir meine Fragestellung mit dem Horizontproblem näher anschauen können, ohne diesen Thread über die frühere Materiedichte im Universum zu kapern:

Unklarheiten über das Horizontproblem und die Inflation-Theorie


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[Jomi]

Hallo Klaus,
Du schreibst im Zusammenhang mit der Vermutung über die Zunahme der Masse/Energie während der kosmischen Expansion: "Sollte Masse dazu kommen, kommt auch Raum dazu, d.h. alle Atome sollten im selben Maß größer werden, wie die Abstände wachsen..."
Ich kann mir auch vorstellen, dass die Masse der Kernteilchen keine Konstante ist. Ich glaube aber nicht an einen annährend linearen Zusammenhang mit der Zeit. Wegen der hohen Genauigkeit mit der die Protonenmasse bekannt ist, hätte eine linear erfolgende Massenänderung vermutlich schon im Laufe der letzten Jahre bemerkt werden müssen. Hinzu kommt, dass man bei entsprechender Extrapolation in die Frühphase (angenommene kosmische Ausdehnung damals bei größenordnungsmäßig ca. 0,1 m) mit einem linearen Zusammenhang bei damaligen Protonenmassen von ca. 0,1 kg landen würde, was weit über der Planck-Masse liegt. Plausibler erscheint mir eine Kubikwurzel-Abhängigkeit, weil man dann größenorndungsmäßig beginnend mit der Planckzeit auf die Gegend der Planckmasse extrapolieren könnte. Der Wellencharakter der Protonen und Neutronen ist etwas anderes als der der elektromagnetischen Transversalwellen. Man müsste über einen möglichen Mechanismus grübeln, der zu der vermuteten Kubikwurzelabhängigkeit oder einer ähnlichen Funktion führen könnte. Dieser müsste einen Zusammenhang zwischen der Raumdehnung und dem Wesen der Nukleonen herstellen.
Nebenbei bemerkt, wäre eine durch die kosmische Expansion verursachte Abnahme der Elementarteilchenmassen wegen der Verschiebung der Chandrasekhargrenze eine nette Alternative zur beschleunigten Expansion als Deutung der Diskrepanz zwischen Rotverschiebung und Intensitäten der SN1a.
Viele Grüße
Jomi

 

[Klaus]

Hallo Ralf,

die gravitative Frequenzverschiebung des Lichts resultiert aus dem Gangunterschied der Uhren auf unterschiedlichem Gravitationspotential. Uhren kann man beliebig lange laufen lassen, und die realen Unterschiede im Zeitverlauf vergleichen. Wenn man den Gangunterschied herausrechnet, ergibt sich, daß die Frequenz des Lichts im Gravitationsfeld unverändert bleibt, d.h. es ändert auch seine Energie gemäß E=hf im Gravitationsfeld nicht.
Nun hat Licht mit unveränderter Frequenz auf unterschiedlichem Gravitationspotential eine unterschiedliche Wellenlänge und die Lichtgeschwindigkeit ist überall gleich, trotz daß die Uhren unterschiedlich schnell laufen. Weil die Uhr im G-Feld langsamer läuft und die Lichtgeschwindigkeit dort die selbe ist, muß folglich ein Meter dort länger sein. Die Größe der Atome als Metermaß ist über die Feinstrukturkonstante ja an die Lichtgeschwindigkeit gebunden.

Ich hatte trotzdem leider auch etwas völlig falsches geschrieben. Die Feldenergie des Elektrons verhält sich bei gleicher Ladung direkt reziprok zu dessen Durchmesser und nicht der vierten Potenz. D.h. wenn die Uhren halb so schnell laufen, sind Elektronen doppelt so groß und haben die Hälfte ihrer Energie gemäß E=mc² eingebüßt.

Daß die Frequenz der Photonen sich nicht ändern darf, ergibt sich auch bei folgendem Gedankenexperiment:
Stell dir vor, tief im G-Feld, wo die Zeit nur halb so schnell vergeht, hebt ein Männchen 5 mal eine Fahne. Außerhalb des G-Feldes beobachtest Du ebenfalls genau 5 mal, wie es das macht, nur eben in Zeitlupe. Und wenn es statt die Fahne zu heben einen Dipol 15x oder auch 50000x dreht, registriertst Du exakt die gleiche Anzahl Dipolwechsel und bis auf den Gangunterschied der Uhren im gleichen Rhytmus, mit dem das Männchen diesen Dipol dreht. Und auch wenn es einen Laserstrahl hochsendet, entsprechen dessen Dipolwechsel exakt dem Rhytmus und der Anzahl, mit dem sie bei dem Männchen generiert werden, obwohl der Laser für das Männchen eine doppelt so hohe Frequenz hatte und das Licht sich dort ebenfalls mit Lichtgeschwindigkeit bewegte. Und das im Prinzip auch aus Sicht des äußeren Beobachters, denn das Metermaß des Männchens ist ja verlängert, wewegen Licht auch die doppelte Zeit braucht um für das Männchen und in dessen langsameren Zeitverlauf, die Länge des Metermaßes zurückzulegen...

Fazit: Eine Dehnung der Raumzeit dehnt aus Sicht eines äußeren Beobachters Raum, Zeit und Atome, ändert aber weder die Wellenlänge noch die Frequenz von Photonen.

Und wenn jemand ergo behauptet, daß der Raum irgendwie inflationär und magisch aufgeblasen worden sei, dann sollte der zugleich auch mitteilen, was er dabei denn überhaupt unter Raum und dessen Aufblasen genau versteht ...

MfG Klaus

 

[TomS]

... die gravitative Frequenzverschiebung des Lichts resultiert aus dem Gangunterschied der Uhren auf unterschiedlichem Gravitationspotential.

Das ist nicht richtig.

Die Frequenzverschiebung resultiert direkt aus der Propagation von Lichtsignalen d.h. elektromagnetischen Wellen auf einer gekrümmten Raumzeit. Die Betrachtung von Uhren etc. ist lediglich ein anschaulicherer Umweg, keine Notwendigkeit.

Darüberhinaus ist die Frequenz- gemäß E = hf direkt mit einer Energieverschiebung verknüpft, d.h. man kann direkt diese (verschobene) Energie messen.

Diese Messungen wurden natürlich durchgeführt, bekannt ist insbs. das Pound-Rebka-Experiment (1959) sowie Gravity Probe A (1976) und bestätigen die gravitative Frequenzverschiebung, d.h. widerlegen deine Behauptung (leider sind auch hier einige Aussagen verwirrend, so spricht die Wikipedia von Zeitdilatation; diese wird jedoch nicht direkt gemessen, sondern eben aus der Frequenzverschiebung ermittelt)

Zwei mögliche Berechnungen habe ich hier skizziert:

FAQ - gravitative, kosmologische und Doppler-Rotverschiebung

www.physikerboard.de

FAQ - kosmologische Rotverschiebung / alternative Herleitung

Wenn man den Gangunterschied herausrechnet, ergibt sich, daß die Frequenz des Lichts im Gravitationsfeld unverändert bleibt, d.h. es ändert auch seine Energie gemäß E=hf im Gravitationsfeld nicht.

Das ist falsch.

Du hast da etwas missverstanden.

Den Rest muss man nicht kommentieren.

 

[Klaus]

Es gibt Atomuhren und die kann man auf unterschiedlicher Höhe parken und den Zeitverlauf messen und vergleichen. Erstmalig passiert beim Hafele-Keating-Experiment. Und ja - der Zeitverlauf unterscheidet sich auf unterschiedlicher Höhe und über deren Gangunterschied hinaus hinaus bleibt nichts an Rotverschiebung. Die Frequenz wird auf unterschiedlicher Höhe mit Uhren gemessen, die dort jeweils mit meßbar unterschiedlicher Geschwindigkeit laufen. Da sich die Geschwindigkeit des Zeitverlaufes sich aber direkt messen und vergleichen läßt, läßt sich der natürlich auch herausrechnen, um die Frequenz und Wellenlänge bezogen auf den Zeitverlauf der anderen Uhr zu berechnen.
Die Interpretation und Bewertung gemäß der ART steht auf einem anderen Blatt, muß das natürlich plausibel erklären und ebenso die Herkunft, von im G-Feld freigesetzter potentieller Energie unter Berücksichtigung der Energieerhaltung.

 

[ralfkannenberg]

der Zeitverlauf unterscheidet sich auf unterschiedlicher Höhe und über deren Gangunterschied hinaus hinaus bleibt nichts an Rotverschiebung.

Hallo Klaus,

gravitative Rotverschiebung kann man auch bei Weissen Zwergen messen, z.B. Sirius B: https://de.wikipedia.org/wiki/Sirius#Gravitative_Rotverschiebung


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[TomS]

Es gibt Atomuhren und die kann man auf unterschiedlicher Höhe parken und den Zeitverlauf messen und vergleichen. Erstmalig passiert beim Hafele-Keating-Experiment.

Das bestreitet niemand.

Und ja - der Zeitverlauf unterscheidet sich auf unterschiedlicher Höhe und über deren Gangunterschied hinaus hinaus bleibt nichts an Rotverschiebung.

Was soll "über deren Gangunterschied hinaus" bedeuten?

Natürlich entspricht der numerische Faktor bei der Berechnung der gravitativen Rotverschiebung dem bei der Berechnung der gravitativen Zeitdilatation, wenn du so argumentieren möchtest. Aber es ist mathematisch und physikalisch unnötig, überhaupt auf Zeit, Zeitdilatation und Uhren zurückzugreifen. Man berechnet und misst einfach die Energieverschiebung und fertig.

Die Frequenz wird auf unterschiedlicher Höhe mit Uhren gemessen ...

Das ist schlicht falsch.

Niemand misst hier irgendwelche Zeiten oder Frequenzen.

Es wird mittels des Mössbauer-Effektes anhand einer bekannten Emissionsenergie (1) direkt die gravitativ verschobene Energie (2) in Abhängigkeit von der Höhendifferenz bestimmt. Die gravitative Energieverschiebung des γ-Quants wird durch eine einstellbare Dopplerverschiebung eliminiert:

E₂ = (1 + Zg) · (1 + Zd) · E₁ ≟ E₁

Die erste Klammer bezeichnet die zu messende gravitative Rotverschiebung, die zweite Klammer eine am beweglichen Emitter einstellbare Dopplerverschiebung. Letztere wird so justiert, dass

(1 + Zg) · (1 + Zd) = 1

und damit auch

E₂ = E₁

Nur wenn diese Bedingung erfüllt ist, wird das emittierte γ-Quants auch wieder absorbiert.

Pound–Rebka experiment - Wikipedia

en.wikipedia.org

Mössbauer effect - Wikipedia

en.wikipedia.org

Mössbauer spectroscopy - Wikipedia

en.wikipedia.org

Du hast irgend etwas grundsätzlich missverstanden. Das Photon überwindet eine Potentialdifferenz und verliert dadurch kinetische Energie, d.h. es wird rotverschoben. So einfach.

 

[Klaus]

gravitative Rotverschiebung kann man auch bei Weissen Zwergen messen, z.B. Sirius B: https://de.wikipedia.org/wiki/Sirius#Gravitative_Rotverschiebung

Richtig, aber Du mißt auch da nur den Unterschied im Zeitverlauf, die Photonen empfängst Du mit exakt der Frequenz und Energie, die sie bereits beim Aussenden hatten. Die wechselwirken unterwegs ja mit nichts und deren Energie ist eine Erhaltungsgröße. Auch wenn Du einen Stein irgendwo herabwirfst bleib dessen Energie erhalten. Nur wenn er seine kinetische Energie beim Aufschlag abgibt, verliert er diese Energie und damit zugleich die zugehörige Masse.
(Wir waren uns ja hoffentlich zumindest einig, bzgl. des Masse-Energie-Äquivalents.)

Du hast irgend etwas grundsätzlich missverstanden. Das Photon überwindet eine Potentialdifferenz und verliert dadurch kinetische Energie, d.h. es wird rotverschoben. So einfach.

Unsinn. Wie soll etwas ohne Ruhemasse denn 'kinetische Energie' haben oder verlieren. Ein Photon ist Energie und die ist eine Erhaltungsgröße.
Das Photon wechselwirkt unterwegs ja mit nichts. Und wie soll in den Wellenzug eines Photons etwas eingefügt werden oder verloren gehen?
Das hätte zur Folge, daß der kohärente Wellenzug des Lasers unseres Männchens aus dem Gedankenexperiment inkohärent werden müßte, weil dann Feldwechsel verloren gehen müssen, oder, daß sich der Abstand zu ihm ändern würde, was dieser aber definitiv und empirisch nachprüfbar, nicht tut.

Und wenn das Männchen, den Dipol dreht, meinst Du, wir sehen es diesen von oben herab weniger oft drehen? Wie soll sich die Anzahl der Feldwechsel sonst aber verringern, um die Frequenz der generierten Photonen herab zu setzen? Photonen verlieren im Gravitationsfeld keine Energie, das ist und bleibt nur ein Kindermärchen.

 

[TomS]

… die Photonen empfängst du mit exakt der Frequenz und Energie, die sie bereits beim Aussenden hatten

Falsch.

Mathematisch und experimentell widerlegt.

Siehe die oben verlinkten Artikel.

Die wechselwirken unterwegs ja mit nichts …

Doch, sie wechselwirken mit der Krümmung der Raumzeit.

Siehe meine verlinkten Rechnungen sowie eine allgemeine Darstellung hier:

Maxwell's equations in curved spacetime - Wikipedia

en.wikipedia.org

… und deren Energie ist eine Erhaltungsgröße.

Das trifft so nicht zu.

Es existiert tatsächlich eine Erhaltungsgröße entlang des Lichtweges, aber diese entspricht nicht der hier relevanten Messgröße. Gemessen wird die Energie

E(U) = ⟨U, P⟩

eines Photons bezogen auf (bzgl. der Erde) stationäre Beobachter, definiert mittels der Projektion des Viererimpulses P des Photons auf die Vierergeschwindigkeit U der Beobachter. Und diese Größe E(U) ist eben entlang einer lichtartigen Geodäte in der Schwarzschild-Geometrie nicht konstant.

Siehe meine verlinkten Rechnungen.

Auch wenn du einen Stein irgendwo herabwirfst bleibt dessen Energie erhalten.

Wir reden hier von der kinetischen Energie, und die ist nicht erhalten, auch nicht die des Steines. Wenn dir ein solcher aus 10 cm oder 10 m Höhe auf den Kopf fällt, spürst du selbst den Unterschied.

Den Rest muss man eigtl. nicht kommentieren.

Ich weiß nicht, ob du unfähig oder unwillig bist, etabliertes Wissen zu erlernen oder zumindest zu akzeptieren. Ich habe die relevanten Zusammenhänge erklärt bzw. auf Erklärungen verlinkt. Du könntest darüberhinaus Fragen stellen, wenn etwas unklar ist.

Die rote oder die blaue Pille – es ist deine Entscheidung.

 

[Klaus]

Erkläre erst mal, wie und wo sich die Frequenz der Photonen vom Dipols unseres Männchens ändern soll. Wir empfangen die Polwechsel exakt so schnell und so oft, wie es das Teil umpolt und nicht einmal weniger und nicht schneller, als es das gemäß unserem Zeitverlauf tut. Du behauptest aber, daß sich deren Frequenz darüber hinaus ändert, ergo wirst Du das ja wohl können.

 

[TomS]

Erkläre erst mal, wie und wo sich die Frequenz der Photonen … ändern soll.

Lies doch einfach die verlinkte Berechnung durch:

FAQ - gravitative, kosmologische und Doppler-Rotverschiebung

www.physikerboard.de

Dann kannst du ja fragen, was du nicht verstehst.

Warum hast du denn überhaupt ein Problem damit, dass Photonen im Gravitationsfeld rot- bzw. blauverschoben werden? Man kann das berechnen, man kann es messen, es wurde zig-fach bestätigt. Was genau ist dein Problem?

 

[ralfkannenberg]

Hallo Klaus,

Toms Link mag nicht ganz trivial in der Lektüre sein. Ich verlinke Dir mal den Original-Bericht der Vermessung beim Sirius-Begleiter aus dem Jahre 1925 von Walter S.Adams; da siehst Du auch, mit welchen Schwierigkeiten man damals beim Vermessen solcher Daten zu kämpfen hatte:

The Relativity Displacement of the Spectral Lines in the Companion of Sirius (Walter S. Adams)


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[TomS]

Die einfachste Argumentation folgt für Teilchen mit Masse m > 0 im Rahmen der Newtonschen Mechanik plus der Verwendung der deBroglie-Wellenlänge:

Für die kinetische Energie E und den Impuls p als Funktion der Höhe z über der Quelle gilt

E = p² / 2m = E₀ - mgz

und damit

2mE = p² = 2m(E₀ - mgz)

Für die deBroglie-Wellenlänge gilt

λ = h / p

Setzt man in die letzte Gleichung p aus der zweiten Gleichung ein, folgt die Wellenlänge λ als Funktion der Höhe z.

Die Rotverschiebung entspricht dann

λ / λ₀ = p₀ / p

 

[Klaus]

Danke Ralf, nette Lektüre.
OK Tom, natürlich ist die Wellenlänge vom Zeitverlauf auf der jeweiligen Empfangshöhe abhängig und damit ist die Empfangsfrequenz somit eine Funktion der Höhe. Nur die Photonen ändern deswegen nicht magisch ihre Frequenz unterwegs, sondern Du die Position und somit den Zeitverlauf des Empfängers. Und die Zeit auf unterschiedlicher Höhe vergeht ganz real unterschiedlich schnell, was sich durch einen Vergleich von dort geparkten Atomuhren auch ganz real messen läßt. Und darüber hinaus existiert keine Frequenzverschiebung, wie erstmals die Experimente von Pound und Rebka zeigten. Photonen erreichen den Empfänger ergo exakt mit der Frequenz und Energie, mit welcher sie ausgesandt wurden, da führt kein Weg dran vorbei. Und wenn Du etwas anderes behaupten willst, dann solltest Du meine ganz konkrete Frage zum Dipol unseres Männchens jetzt endlich einmal ganz konkret beantworten.

 

[TomS]

OK Tom, natürlich ist die Wellenlänge [von] der jeweiligen Empfangshöhe abhängig und damit ist die Empfangsfrequenz somit eine Funktion der Höhe.

Gut.

Nur die Photonen ändern deswegen nicht magisch ihre Frequenz unterwegs …

Nicht magisch, aber doch, die von mir definierte Größe E und damit die zugehörige Frequenz ändert sich.

Und die Zeit auf unterschiedlicher Höhe vergeht ganz real unterschiedlich schnell, was sich durch einen Vergleich von dort geparkten Atomuhren auch ganz real messen läßt.

Stimmt.

Das spielt jedoch bei der Messung der Photonenenergie keine Rolle.

Ich weiß, dass in der Literatur häufig Zeitdilatation und Rotverschiebung in einen Topf geworfen werden. Ich kenne natürlich auch die mathematische Herleitung, in der so argumentiert wird. Aber das ist erstens experimentell irrelevant, da die Energie direkt gemessen wird. Und zweitens zeigt schon die nicht-relativistische Näherung, dass eine gravitative Verschiebung von Wellenlänge und damit Frequenz vorliegt, ohne dass dafür der Zeitverlauf bemüht werden müsste.

Und darüber hinaus existiert keine Frequenzverschiebung, wie erstmals die Experimente von Pound und Rebka zeigten.

Das ist doch exakt das Gegenteil des Resultats von Pound und Rebka, und damit falsch!

https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.4.337

Mit scheint, du bist ein Troll, oder ein Crackpot.

 

[Webmaster]

@Klaus
Es wäre schön, wenn Sie in Ihren Beiträgen zeigen würden, dass Sie bereit sind, die Argumentation der anderen Diskussionsteilnehmer nachzuvollziehen und die angegebenen Quellen zu studieren. Ich würde es auch sehr begrüßen, wenn Sie keine (falschen) Behauptungen über Studien aufstellen, die Ihnen offenbar nur teilweise bekannt sind. Vielen Dank!

 

[Klaus]

Stimmt.

Das spielt jedoch bei der Messung der Photonenenergie keine Rolle.

Warum spielt die Höhe für die Messung der Photonenenergie keine Rolle, wenn selbige gemäß E=hf davon abhängt, und die Geschwindigkeit des Zeitverlaufes auf unterschiedlicher Höhe ein anderer ist? Es finde ja keine nichtlokalen Messungen statt.

Das ist doch exakt das Gegenteil des Resultats von Pound und Rebka, und damit falsch!

https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.4.337

Mit scheint, du bist ein Troll, oder ein Crackpot.

Was ist an "darüber hinaus" nicht zu verstehen? Was zeigten denn die Experimente von Pound und Rebka an Frequenzverschiebung über das hinaus, was allein aus dem Gangunterschied der Uhren resultiert, welcher bei derem Experiment ja nicht gemessen wurde?

Im übrigen solltest Du statt hilflos alberne Ausflüchte in Beleidigungen zu suchen, lieber die Frage zum Dipol beantworten. Die Richtungswechsel des elektrischen Feldstärkevektors der Photonen, werden bei der Erzeugung vorgegeben. Wie sollen sich die Anzahl gegenüber der Erzeugung ändern? Wenn unser Männchen einen Dipol insgesamt 171 mal umpolt, werden daraus beim Empfänger nicht 85,5 Richtungswechsel des E-Feldes. Lediglich der Zeitverlauf unter denen diese empfangen werden ist ein anderer und damit deren Frequenz.

 

[TomS]

Warum spielt die Höhe für die Messung der Photonenenergie keine Rolle, wenn selbige gemäß E=hf davon abhängt, und die Geschwindigkeit des Zeitverlaufes auf unterschiedlicher Höhe ein anderer ist?

Das habe ich nicht gesagt. Die Höhe spielt natürlich eine zentreale Rolle, jedoch

[dass] die Zeit auf unterschiedlicher Höhe unterschiedlich schnell vergeht ..., was sich durch einen Vergleich von dort geparkten Atomuhren auch ganz real messen läßt.

spielt keine Rolle, weil

... die Energie direkt gemessen wird.

Und weil

... schon in der nicht-relativistische Näherung ... eine gravitative Verschiebung von Wellenlänge und damit Frequenz vorliegt, ohne dass dafür der Zeitverlauf bemüht werden müsste.

Und weil außerdem ...

... niemand hier irgendwelche Zeiten oder Frequenzen misst.

Es wird mittels des Mössbauer-Effektes anhand einer bekannten Emissionsenergie (1) direkt die gravitativ verschobene Energie (2) in Abhängigkeit von der Höhendifferenz bestimmt. Die gravitative Energieverschiebung des γ-Quants wird durch eine einstellbare Dopplerverschiebung eliminiert:

E₂ = (1 + Zg) · (1 + Zd) · E₁ ≟ E₁

Also zusammenfassend: die Zeit als physikalische Größe ist weder notwendiger Bestandteil der theoretischen Herleitung, noch ist sie im vorliegenden Experiment eine Messgröße.

Was zeigten denn die Experimente von Pound und Rebka an Frequenzverschiebung über das hinaus, was allein aus dem Gangunterschied der Uhren resultiert, welcher bei derem Experiment ja nicht gemessen wurde?

Da windest dich jetzt aber ganz schön. Einmal sagst du, es gäbe gar keine Frequenzverschiebung, dann sagst du, es gäbe keine Frequenzverschiebung "über das hinaus, was allein aus dem Gangunterschied der Uhren resultiert".

Die Energieverschiebung im Falle von Pound-Rebka hat die selbe zugrundeliegende Ursache wie der Gangunterschied von Uhren, nämlich die Geometrie der Raumzeit. Aber deswegen resultiert die Energieverschiebung nicht aus dem Gangunterschied von Uhren. Also

Raumzeit → Gangunterschied von Uhren
nicht jedoch Gangunterschied von Uhren → Energieverschiebung

Im übrigen solltest Du statt hilflos alberne Ausflüchte in Beleidigungen zu suchen

Das darfst du gerne mit dem Administrator klären.

Die Richtungswechsel des elektrischen Feldstärkevektors der Photonen, werden bei der Erzeugung vorgegeben.

Aber nur lokal am Ort der Erzeugung. Es ist zunächst überhaupt nicht klar, dass aus einer ebenen Welle beim Sender auch eine solche beim Empfänger resultiert. Im Falle eines schwarzen Lochs erreicht der Wellenzug den Empfänger überhaupt nicht. Im Falle extrem starker Gravitation wird die Näherung einer ebenen Welle falsch.

Wie sollen sich die Anzahl gegenüber der Erzeugung ändern?

Indem das elektromagnetische Feld mit der Raumzeit wechselwirkt, was eine nicht-triviale Änderung des Feldes entlang des Lichtweges zur Folge hat. Das folgt aus der Lösung der Maxwellschen Gleichungen auf einer gekrümmten Raumzeit. Dass dann die rein aus der gravitativen Zeitdilatation abgeleitete Frequenz mit der tatsächlich gemessenen übereinstimmt, ist eine Konsistenzbedingung, um überhaupt Wellenoptik mit ebenen Wellen betreiben zu dürfen; es ist keine Begründung, auch wenn das teilweise so dargestellt wird.

Das ist im Falle von Pound-Rebka aber völlig irrelevant, weil all dies - Uhren, Zeiten, Frequenzen ... - im Experiment überhaupt nicht vorkommen. Gemessen werden ausschließlich Energien.

Rein logisch wird dann erst auf Frequenzen geschlossen, was jedoch die Zusatzannahme E=hf erfordert, die nicht Gegenstand der Relativitätstheorie ist.

Nochmal zum Ausgangspunkt der Diskussion:

... die gravitative Frequenzverschiebung des Lichts resultiert aus dem Gangunterschied der Uhren auf unterschiedlichem Gravitationspotential.

Nein. Die gravitative Frequenzverschiebung ist konsistent mit dem Gangunterschied der Uhren. Sie folgt aber nicht alleine daraus, sondern bedarf der zusätzlichen Annahme E=hf.

Wenn man den Gangunterschied herausrechnet, ergibt sich, daß die Frequenz des Lichts im Gravitationsfeld unverändert bleibt, d.h. es ändert auch seine Energie gemäß E=hf im Gravitationsfeld nicht.

Und diese Vorgehensweise des Herausrechnens des Gangunterschiedes ist falsch, denn stationäre Beobachter auf unterschiedlichen Höhen h messen tatsächlich unterschiedliche Energien E(h). Und wenn sie tatsächlich Frequenzen messen - nicht bei Pound-Rebka jedoch bei anderen Experimenten z.B. mittels MASER - dann messen sie auch unterschiedliche Frequenzen f(h).

Irgendwo hast du einen logischen Bruch drin. Mal ändert sich die Frequenz (entsprechend des Gangunterschiedes), mal rechnest du sie raus und sie ändert sich nicht. Also was denn nun?

 

[Klaus]

Die Energieverschiebung im Falle von Pound-Rebka hat die selbe zugrundeliegende Ursache wie der Gangunterschied von Uhren, nämlich die Geometrie der Raumzeit. Aber deswegen resultiert die Energieverschiebung nicht aus dem Gangunterschied von Uhren. Also

Raumzeit → Gangunterschied von Uhren
nicht jedoch Gangunterschied von Uhren → Energieverschiebung

Die Frequenz und Energie der Photonen bleibt bei ihrer Bewegung vom G-Feld unverändert. Da beide aber jeweils lokal gemessen werden und sich die Geometrie der Raumzeit lokal unterscheidet, (wie sich mit einem Uhrenvergleich feststellen läßt) erhält man bei der Messung eine unterschiedliche Energie. Wer von einer Energieänderung ausgeht, wie z.B. die klassische Betrachtung, scheitert an der Konsistenzforderung beim Dipolproblem.

Der von Dir postulierten Wechselwirkung des E-Feldes mit der Raumzeit in Bewegungsrichtung der Photonen bedarf es nicht.
Wenn Du selbiges postulierst, solltest Du es beschreiben. Was von der Raumzeit wechselwirkt denn da wie? Woran machst Du eine Raumzeit losgelöst von Atomen und deren möglichen Bezugssystemen - die ja nicht involviert sind - fest?