Frage zur Expansion
- Ersteller Inkow
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mac
Registriertes Mitglied
Hallo inkow,
hier:
http://www.astronews.com/forum/showthread.php?p=57350#post57350
hatte ich das vor einigen Wochen beschrieben.
Herzliche Grüße
MAC
hier:
http://www.astronews.com/forum/showthread.php?p=57350#post57350
hatte ich das vor einigen Wochen beschrieben.
Herzliche Grüße
MAC
hallo MAC,
vielen Dank für die Antwort.
was ich bei dem Ameisen-Gummituch-Modell nicht ganz verstehe ist, dass die Ameise sich lokal gesehen mit 1cm/s auf dem Gummituch bewegt. Das würde ja bedeuten das im übertragenden Sinn das Licht sich mit c gegenüber dem Raum selbst bewegt.
Wenn man bedenkt das sich das Licht gegenüber allen unterschiedlich bewegten Objekten im Raum mit c bewegt, dann kann man das ja im Grunde genommen so sehen.
Aber das bedeutet das die relativistische Geschwindigkeitsaddition zwischen entfernte Objekte nicht gilt (was ich eigentlich dachte) stimmts?
Viele Grüsse
i.
vielen Dank für die Antwort.
was ich bei dem Ameisen-Gummituch-Modell nicht ganz verstehe ist, dass die Ameise sich lokal gesehen mit 1cm/s auf dem Gummituch bewegt. Das würde ja bedeuten das im übertragenden Sinn das Licht sich mit c gegenüber dem Raum selbst bewegt.
Wenn man bedenkt das sich das Licht gegenüber allen unterschiedlich bewegten Objekten im Raum mit c bewegt, dann kann man das ja im Grunde genommen so sehen.
Aber das bedeutet das die relativistische Geschwindigkeitsaddition zwischen entfernte Objekte nicht gilt (was ich eigentlich dachte) stimmts?
Viele Grüsse
i.
mac
Registriertes Mitglied
Hallo Inkow,
Siehe dazu: http://www.astro.ucla.edu/~wright/cosmology_faq.html#FTL
http://www.astro.ucla.edu/~wright/cosmology_faq.html#MX
Herzliche Grüße
MAC
nein, stimmt nicht. Sie gilt.
Siehe dazu: http://www.astro.ucla.edu/~wright/cosmology_faq.html#FTL
http://www.astro.ucla.edu/~wright/cosmology_faq.html#MX
Herzliche Grüße
MAC
hallo MAC,
vielen Dank für die Links (leider ist mein english nicht sehr gut aber vor allem die Raum-Zeit Diagramme werde ich mir mal intensiv ansehen).
Trotzdem verstehe ich das Ameisen-Gummituch-Modell dann wieder nicht mehr.
Es wird doch davon ausgegangen das die Enden des Gummituches sich mit 2cm/s entfernen und in der Mitte dann ein Punkt ist der sich von beiden Enden nur mit 1cm/s entfernt. Nach der relativistische Geschwindigkeitsaddition wäre das aber im Übertragenden Sinne bei den Galaxien nicht so, sondern eine Galaxie-A die sich mit etwas mehr als c von einer anderen Galaxie-B entfernt, tut dies auch von einer Galaxie-C in der Mitte, auch wenn diese sich mit fast c von Galaxie-B entfernt.
würde denn der Abstand von Raumartig getrennten Galaxien nicht immer Raumartig bleiben, wenn man die Expansionsgeschwindigkeiten relativistisch addiert ?
LG
Inkow
vielen Dank für die Links (leider ist mein english nicht sehr gut aber vor allem die Raum-Zeit Diagramme werde ich mir mal intensiv ansehen).
Trotzdem verstehe ich das Ameisen-Gummituch-Modell dann wieder nicht mehr.
Es wird doch davon ausgegangen das die Enden des Gummituches sich mit 2cm/s entfernen und in der Mitte dann ein Punkt ist der sich von beiden Enden nur mit 1cm/s entfernt. Nach der relativistische Geschwindigkeitsaddition wäre das aber im Übertragenden Sinne bei den Galaxien nicht so, sondern eine Galaxie-A die sich mit etwas mehr als c von einer anderen Galaxie-B entfernt, tut dies auch von einer Galaxie-C in der Mitte, auch wenn diese sich mit fast c von Galaxie-B entfernt.
würde denn der Abstand von Raumartig getrennten Galaxien nicht immer Raumartig bleiben, wenn man die Expansionsgeschwindigkeiten relativistisch addiert ?
LG
Inkow
mac
Registriertes Mitglied
und die Übersetzung dazu:Ned Wright FAQ schrieb:
Bewegen sich Galaxien wirklich von uns weg, oder expandiert der Kosmos?
Das hängt davon ab, wie du diese Dinge mißt, oder welche Koordinaten du wählst. Aus einer Sicht ändern sich die räumlichen Positionen der Galaxien (sie entfernen sich voneinander) und das verursacht die Rotverschiebung. Aus anderer Sicht befinden sich die Galaxien an fixen Punkten im Raum (was ihre lokalen Eigenbewegungen umeinander und in ihren Gruppen nicht behindert) aber der Abstand dieser fixen Punkte vergrößert sich mit der Zeit und das verursacht die Rotverschiebung des Lichtes (auf seinem Weg durch den expandierenden Raum)
Die allgemeine Relativitätstheorie erklärt, wie man zwischen diesen beiden Sichtweisen transformiert und die beobachtbaren Effekte, wie die Rotverschiebung bleiben in beiden Sichtweisen gleich.
Teil 3 des Tutorials zeigt Raum-Zeit Diagramme für das Universum gezeichnet in beiden Wegen.
Der Text in den Klammern ist von mir zur Erläuterung eingefügt.
Herzliche Grüße
MAC
hallo MAC,
vielen Dank für die Übersetzung, das ist echt nett von Dir!
Dennoch bleibt es unklar.
relativistische Geschwindigkeitsaddition bedeutet einerseits:
zwei Körper die sich in entgegengesetzter Richtung von mir mit fast c entfernen entfernen sich untereinander ebenfalls nur mit einer Geschwindigkeit unter c.
(Zeitartige Entfernung)
andererseits:
wenn sich ein Körper mit Überlichtgeschwindigkeit von mir entfernt kann er beliebig abgebremst werden, und er wird sich immer noch mit Überlichtgeschwindigkeit von mir entfernen.
(Raumartige Entfernung)
Das passt nicht zu der Erklärung mit der Ameise auf dem Gummituch, wenn die Geschwindigkeiten relativistisch addiert werden, kann sie das andere Ende nicht erreichen.
- oder habe ich da etwas grundsätzlich falsch verstanden?
LG inkow
vielen Dank für die Übersetzung, das ist echt nett von Dir!
Dennoch bleibt es unklar.
relativistische Geschwindigkeitsaddition bedeutet einerseits:
zwei Körper die sich in entgegengesetzter Richtung von mir mit fast c entfernen entfernen sich untereinander ebenfalls nur mit einer Geschwindigkeit unter c.
(Zeitartige Entfernung)
andererseits:
wenn sich ein Körper mit Überlichtgeschwindigkeit von mir entfernt kann er beliebig abgebremst werden, und er wird sich immer noch mit Überlichtgeschwindigkeit von mir entfernen.
(Raumartige Entfernung)
Das passt nicht zu der Erklärung mit der Ameise auf dem Gummituch, wenn die Geschwindigkeiten relativistisch addiert werden, kann sie das andere Ende nicht erreichen.
- oder habe ich da etwas grundsätzlich falsch verstanden?
LG inkow
Gummituch und relativistische Addition passen nicht zusammen. Die benutzen unterschiedliche Koordinatensysteme.
Für Überlichtgeschwindigkeit gibt es zwei Gründe:
1. Man benutzt kosmologische Koordinaten. Das sind nicht die aus der SR bekannten Koordinaten, Entferung und Zeit sind anders definiert.
2. Die Relativgeschwindigkeit voneinander weit entfernter Körper ist kein wohldefiniertes Konzept. Schau dir das Bild an. Geschwindigkeit sei durch einen Vektor dargestellt (ist auch so), und du bist ein Flachländer, für den es nur die Kugeloberfläche gibt, nicht aber den Raum in den sie eingebettet ist. Du kannst die Richtungen der Pfeile erst dann vergleichen, wenn du sie an denselben Platz geschoben hast.
Zeigt der Pfeil bei N in dieselbe Richtung wie der Pfeil bei A?
Kommt drauf an, wie du schiebst.
Genauso ist es mit der Ermittlung der Relativgeschwindigkeit.
Weil da nichts genaues zu erwarten ist, definiert man gerne eine "Distanz" und eine "Zeit" und berechnet so eine "Geschwindigkeit". Derlei "Geschwindigkeiten" haben vielerlei Vorteile, sind aber nicht das, was man meint, wenn man vom Verbot von Überlichtgeschwindigkeiten redet.
inkow stell dir folgendes vor:
Du bist auf einem Körper der sich bewegt.
Per Definition kann er sich nicht mit c bewegen.
Du schickt einen Lichtstrahl los.
Der wird sich immer von Dir wegbewegen weil du auf dem Körper nicht mit c reisen kannst.
Stell Dir einen zweiten Körper vor.
Der bewegt sich relativ zu dem ersten und zwar weg davon.
Er kann aber auch nicht mit c reisen
Beschleunigt wird er nicht (woher denn)
- In einem nicht expandierenden kosmos wird der lichtstrahl den anderen körper irgenwann erreichen. in dem Moment wo er abgeschickt wurde hat er absolut c was der Zielkörper nie ereichen kann weshalb der auch eingeholt wird.
- in einem stetig oder auch beschleunigt expandierenden Kosmos gilt dasselbe. Die Expansion betrifft auch die zurückgelegte (noch zurückzulegende ) Strecke und ist daher invariant.
Solange die Expansion des Kosmos nicht c übersteigt bleibt alles gleich.
Ich hoffe ich habs richtig.
Du bist auf einem Körper der sich bewegt.
Per Definition kann er sich nicht mit c bewegen.
Du schickt einen Lichtstrahl los.
Der wird sich immer von Dir wegbewegen weil du auf dem Körper nicht mit c reisen kannst.
Stell Dir einen zweiten Körper vor.
Der bewegt sich relativ zu dem ersten und zwar weg davon.
Er kann aber auch nicht mit c reisen
Beschleunigt wird er nicht (woher denn)
- In einem nicht expandierenden kosmos wird der lichtstrahl den anderen körper irgenwann erreichen. in dem Moment wo er abgeschickt wurde hat er absolut c was der Zielkörper nie ereichen kann weshalb der auch eingeholt wird.
- in einem stetig oder auch beschleunigt expandierenden Kosmos gilt dasselbe. Die Expansion betrifft auch die zurückgelegte (noch zurückzulegende ) Strecke und ist daher invariant.
Solange die Expansion des Kosmos nicht c übersteigt bleibt alles gleich.
Ich hoffe ich habs richtig.
FrankSpecht
Registriertes Mitglied
Nö.
Das Universum expandiert bereits mit Überlichtgeschwindigkeit, das war schon zur Zeit der Inflation so. Aber nicht in dem Bereich, den wir beobachten können. Innerhalb des beobachtbaren Universums können wir nur mutmaßen, dass es beschleunigt expandiert.
Er muss ja nicht beschleunigt werden. Die Raumzeit reisst ihn mit sich.
Zuletzt bearbeitet:
hallo Ich,
vielen Dank für die Antwort.
soweit ich weiss hat der Parallel transport nichts mit der Expansion zu tun, genausowenig wie die Gravitation etwas mit kontraktion des Raumes zu tun hat (leider).
ich schreibe leider, da das ein weiterer Punkt ist der mir nicht ganz klar ist:
wieso wird die eine Bewegung (Andromeda - Milchstrasse) auf die Krümmung der Raumzeit zurückgeführt, wärend die andere Bewegung (Michstrasse NGC-5045) auf die Expansion des Raumes zurückgeführt wird?
Naja, eventuell ist es ja das gleiche in anderem Kontext ...
nichtsdestotrotz ist die eigentliche Frage des Threads nun immernoch wiedersprüchlich beantwortet.
ich sehe nach wie vor keinen Grund warum die Lorentztransformation (und damit die relativistische Geschwindigkeitsaddition) zwischen sich entfernenden Galaxien nicht gelten sollte, aber wenn uns Licht von überlichtschenellen Galaxien erreichen kann dann tut sie es definitiv nicht.
Wenn uns aber Licht von sich überlichtschnell entfernenden Galaxien erreicht, dann muss das ja für die Quelle der Hintergrundstrahlung ebenso gelten (also das sich das Plasma der Ursuppe beim aussenden der Photonen die uns heute erreichen mit Überlichgeschwindigkeit entfernt hat)!
vielen Dank für die Antwort.
soweit ich weiss hat der Parallel transport nichts mit der Expansion zu tun, genausowenig wie die Gravitation etwas mit kontraktion des Raumes zu tun hat (leider).
ich schreibe leider, da das ein weiterer Punkt ist der mir nicht ganz klar ist:
wieso wird die eine Bewegung (Andromeda - Milchstrasse) auf die Krümmung der Raumzeit zurückgeführt, wärend die andere Bewegung (Michstrasse NGC-5045) auf die Expansion des Raumes zurückgeführt wird?
Naja, eventuell ist es ja das gleiche in anderem Kontext ...
nichtsdestotrotz ist die eigentliche Frage des Threads nun immernoch wiedersprüchlich beantwortet.
ich sehe nach wie vor keinen Grund warum die Lorentztransformation (und damit die relativistische Geschwindigkeitsaddition) zwischen sich entfernenden Galaxien nicht gelten sollte, aber wenn uns Licht von überlichtschenellen Galaxien erreichen kann dann tut sie es definitiv nicht.
Wenn uns aber Licht von sich überlichtschnell entfernenden Galaxien erreicht, dann muss das ja für die Quelle der Hintergrundstrahlung ebenso gelten (also das sich das Plasma der Ursuppe beim aussenden der Photonen die uns heute erreichen mit Überlichgeschwindigkeit entfernt hat)!
Er hat damit zu tun, wie man Relativgeschwindigkeit ermitteln könnte. Das Wichtige ist, dass es keine eindeutige Definition gibt.
??
Wer führt was worauf zurück? Das eine ist Relativbewegung naher Objekte, das andere die Relativbewegung, die entprechend entfernte Objekte hätten, wenn man das Universum als homogen annimmt. Beides hat dieselben Ursachen, Anfangsbedingungen (Urknall) und Gravitation.
Weil: Man benutzt kosmologische Koordinaten. Das sind nicht die aus der SR bekannten Koordinaten, Entferung und Zeit sind anders definiert.
Wenn ich die Koordinaten ändere, dann kann ich doch nicht die Transformation beibehalten.
Hi Ich,
aber wie ist es denn jetzt nun????
Ob mich ein Photon erreicht oder nicht ist doch ein Faktum das unabhängig davon sein sollte mit welchen Koordinaten das Ereignis beschrieben wird.
wenn ich also frage warum die relativistische Geschwindigkeitsaddition zwischen entfernten Galaxien nicht gilt - und mich somit Photonen von sich überlichtschnell entfernenden Galaxien erreichen - so kann die Antwort nicht sein: weil das mit anderen Koordinaten beschrieben wird.
wie gesagt: das Gummituch-Ameisen-Model verstehe ich, es ist nur so dass dieses Modell konsequenzen hat die mich irritieren (c nicht konstant, rel. Geschw.add gilt nicht).
Viele liebe Grüsse
inkow
PS
das ist Lustig:
Das eine ist eine Nasse Fahrbahn, das andere eine zerstörte Strandpromenade, Beides hat dieselben Ursachen, Regen und ein Tsunami.
- was ich daran lustig finde ist nicht mein prophaner Vergleich, sondern die Tatsache das ich mir vorstellen könnte das die Gravitation für die Expansion verantwortlich ist, aber ich glaube nicht das du es so meintest oder?
PPS
ich glaube was du mit dem Parraleltranport anführst ist mir jetzt eventuell klar, allerdings wäre dann das Gummituch-Ameisen-Model nicht geeignet die expansion zu beschreiben, da der parralel transport auf dem Gummituch ja möglich wäre.
aber wie ist es denn jetzt nun????
Ob mich ein Photon erreicht oder nicht ist doch ein Faktum das unabhängig davon sein sollte mit welchen Koordinaten das Ereignis beschrieben wird.
wenn ich also frage warum die relativistische Geschwindigkeitsaddition zwischen entfernten Galaxien nicht gilt - und mich somit Photonen von sich überlichtschnell entfernenden Galaxien erreichen - so kann die Antwort nicht sein: weil das mit anderen Koordinaten beschrieben wird.
wie gesagt: das Gummituch-Ameisen-Model verstehe ich, es ist nur so dass dieses Modell konsequenzen hat die mich irritieren (c nicht konstant, rel. Geschw.add gilt nicht).
Viele liebe Grüsse
inkow
PS
das ist Lustig:
ich sehe da keinen Zusammenhang, änlich wie:
Das eine ist eine Nasse Fahrbahn, das andere eine zerstörte Strandpromenade, Beides hat dieselben Ursachen, Regen und ein Tsunami.
- was ich daran lustig finde ist nicht mein prophaner Vergleich, sondern die Tatsache das ich mir vorstellen könnte das die Gravitation für die Expansion verantwortlich ist, aber ich glaube nicht das du es so meintest oder?
PPS
ich glaube was du mit dem Parraleltranport anführst ist mir jetzt eventuell klar, allerdings wäre dann das Gummituch-Ameisen-Model nicht geeignet die expansion zu beschreiben, da der parralel transport auf dem Gummituch ja möglich wäre.
Freilich.
Kann nicht? Denk nochmal nach.
Ob die Photonen dich erreichen oder nicht ist Fakt. Ob die entsprechende Galaxie sich überlichtschnell entfernt oder nicht ist koordinatenabhängig.
Weil es nicht die üblichen SR Koordinaten repräsentiert, sondern kosmologische. Ich bilde mir ein, diesen Punkt nun zum dritten Mal zu wiederholen. Liegt dein Problem woanders?
Keine Ahnung was du meinst. Was ich meinte: Seit dem Urknall fliegen benachbarte Objekte voneinander weg, und diese Bewegung wird seitdem gebremst/beschleunigt durch Gravitation. "Raumexpansion" kommt nicht als eine weitere, verschiedene Kraft oder Ursache dazu, sondern dient als Begriff zur Beschreibung diese Sachverhalts. Es wird nicht in irgendeinem messbaren Sinn die eine Bewegung durch Gravitation verursacht, die andere durch Expansion.
Hallo Ich,
Die Bewegung selbst ist messbar (Rotverschiebung) und die Ursache für die Bewegung ist in der Theorie beschrieben:
für die Blauverschiebung des Lichtes das uns von Andromeda erreicht heisst es:
Andromeda und Milchstrasse bewegen sich auf einander zu, da sich die beiden Galaxien gegenseitig anziehen (Gravitation).
Für die Rotverschiebung des Lichtes das uns von weit entfernten Galaxien erreicht heisst es:
Diese Galaxien entfernen sich von uns, da sich das Universum ausdehnt (Expansion).
- ich dachte das sei Lermeinung !
------------------------------------------------------------------
aber nun zum eigentlichen Thema:
Es tut mir leid das ich so schwehr von Begriff bin, aber ich will mir wirklich Mühe geben.
OK !
heisst das die Rotverschiebung ist auch koordinaten abhängig ?????????
Viele Grüsse und ein Frohes Fest
!!!
inkow
Die Bewegung selbst ist messbar (Rotverschiebung) und die Ursache für die Bewegung ist in der Theorie beschrieben:
für die Blauverschiebung des Lichtes das uns von Andromeda erreicht heisst es:
Andromeda und Milchstrasse bewegen sich auf einander zu, da sich die beiden Galaxien gegenseitig anziehen (Gravitation).
Für die Rotverschiebung des Lichtes das uns von weit entfernten Galaxien erreicht heisst es:
Diese Galaxien entfernen sich von uns, da sich das Universum ausdehnt (Expansion).
- ich dachte das sei Lermeinung !
------------------------------------------------------------------
aber nun zum eigentlichen Thema:
Es tut mir leid das ich so schwehr von Begriff bin, aber ich will mir wirklich Mühe geben.
OK !
heisst das die Rotverschiebung ist auch koordinaten abhängig ?????????
Viele Grüsse und ein Frohes Fest
!!!inkow
Und ich behaupte, dass sie seinerzeit vom Inflatonfeld auseinandergeschossen wurden, diese Bewegung seitdem durch Massenschwerkraft gebremst und geheimnisvolle Dunkle Energie beschleunigt wird.
Das ist Jacke wie Hose. Was ich sage entspricht der lokalen Beschreibung in SR-Koordinaten, die Expansion beschreibt genau denselben Sachverhalt in kosmologischen Koordinaten.
Die Rotverschiebung ist messbar, also nicht koordinatenabhängig. Wenn du aus der Rotverschiebung mittels SR-Dopplerformel eine Geschwindigkeit berechnest, dann ist die natürlich kleiner c. Sie ist außerdem gleich der entlang dem Lichtweg parallelverschobenen Vierergeschwindigkeit der Lichtquelle.
Sie ist nicht gleich der Koordinatengeschwindigkeit, die im Gummituch verwendet wird und die größer c sein kann.
Also: weder Rotverschiebung noch ob oder nicht ein Photon mich erreicht ist koordinatenabhängig, wohl aber die Behauptung, dass sich die Quelle mit Überlichtgeschwindigkeit entfernt.
Frohe Weihnachten alle.
hallo Ich,
ich glaube ich verstehe
vielen Dank für die Antwort!
Also:
Wenn man mit SR-Dopplerformel eine Geschwindigkeit für eine sehr weit entfernte Galaxie berechnet, dann bekommt man eine Geschwindigkeit v < c und man würde in dem Modell davon ausgehen, das sich diese Galaxie damals an dem weit entfernten Ort befand von dem sie das Licht ausgestrahlt hat.
In diesem Modell wären die entferntesten Galaxien von denen aus das Licht ca 13 Miljarden Jahre bis zu uns gebraucht hat schon damals als sie das Licht ausstrahlten ca 13 Miljarden Lichtjahre entfernt gewehsen und heute wären sie (wenn man davon ausgeht das sie die Geschwindigkeit beibehalten haben) dann entsprechend ca 24 Miljarden Lichtjahre entfernt.
Bei den kosmologischen koordinaten hingegen wird davon ausgegangen das beim Abstrahlen des Lichts die besagte Galaxie deutlich näher war und das sie auch keine relativ Geschwindigkeit gegenüber uns besass, sondern dass das Licht aufgrund der "Expansion" (was immer Jaccke oder Hose nun auch sei) auf seinem Weg zu uns bis heute gedehnt wurde.
wenn das so ist, dann ergibt sich aus der gleichen Rotverschiebung eine Andere Geschwindigkeit, als sich bei gleicher Rotverschiebung aus dem SR Koordinaten Modell ergeben würde.
Daher ist die Geschwindigkeit in Kosmologischen koordinaten keine relativ geschwindigkeit und die relativistische geschwindigkeits addition gilt nicht.
ist es so weit richtig ?
Viele Grüsse
inkow
ich glaube ich verstehe
vielen Dank für die Antwort!
Also:
Wenn man mit SR-Dopplerformel eine Geschwindigkeit für eine sehr weit entfernte Galaxie berechnet, dann bekommt man eine Geschwindigkeit v < c und man würde in dem Modell davon ausgehen, das sich diese Galaxie damals an dem weit entfernten Ort befand von dem sie das Licht ausgestrahlt hat.
In diesem Modell wären die entferntesten Galaxien von denen aus das Licht ca 13 Miljarden Jahre bis zu uns gebraucht hat schon damals als sie das Licht ausstrahlten ca 13 Miljarden Lichtjahre entfernt gewehsen und heute wären sie (wenn man davon ausgeht das sie die Geschwindigkeit beibehalten haben) dann entsprechend ca 24 Miljarden Lichtjahre entfernt.
Bei den kosmologischen koordinaten hingegen wird davon ausgegangen das beim Abstrahlen des Lichts die besagte Galaxie deutlich näher war und das sie auch keine relativ Geschwindigkeit gegenüber uns besass, sondern dass das Licht aufgrund der "Expansion" (was immer Jaccke oder Hose nun auch sei) auf seinem Weg zu uns bis heute gedehnt wurde.
wenn das so ist, dann ergibt sich aus der gleichen Rotverschiebung eine Andere Geschwindigkeit, als sich bei gleicher Rotverschiebung aus dem SR Koordinaten Modell ergeben würde.
Daher ist die Geschwindigkeit in Kosmologischen koordinaten keine relativ geschwindigkeit und die relativistische geschwindigkeits addition gilt nicht.
ist es so weit richtig ?
Viele Grüsse
inkow