Theoretische Zeitdilatation widerspricht Beobachtung, oder?

[ralfkannenberg]

Ich möchte mich korrigieren: Mit "Gewicht" meinte ich "Masse". Von Gewicht darf man nicht sprechen, nicht wahr?

Hallo Dgoe,

selbstverständlich darf man davon sprechen, ja es ist auch nicht verboten, die Masse in die Gewichtskraft vor Ort umzurechnen

Außerdem drängen sich mir weitere Fragen auf. Können unendlich rotverschobene Photonen überhaupt existieren, oder ist das nur ein Form, diese als nicht existent zu deklarieren? Und bis zu welchem endlichen Bereich kann eine Rotverschiebung reichen, welche noch ein reales Photon ist?

Auch auf die Gefahr hin, dass ich mich wiederhole: "unendlich" gibt es nicht, d.h. das ist ein singulärer Zustand. Unendlich rotverschobene Photonen gibt es also auch nicht; die würde es erst geben, wenn man unendlich lange zuwarten würde. Da aber erst knapp 15 Milliarden Jahre vergangen sind, hatten die Photonen noch keine Zeit, sich ins unendlich rotzuverschieben.

Und: da jeder Zeitpunkt in der Zukunft ebenfalls endlich sein wird, werden die Photonen auch niemals Zeit haben, sich unendlich ins Rote zu verschieben.

Was Du aber machen kannst: Du kannst eine sehr hohe, also eine beliebig hohe (aber endliche !) Verschiebung vorgeben und dann ausrechnen, wie lange es dauert, bis diese erreicht ist. Aber beides, d.h. die Verschiebung und die Zeit, die das dauern wird, sind endlich. Man kann sie aber nicht nach oben beschränken, d.h. es gibt keine maximal mögliche Verschiebung und es gibt - rein mathematisch gesprochen, d.h. physikalische Randbedingungen mal aussen vorgelassen - auch keine maximal mögliche Zeitdauer.

Am Ereignishorizont wird das ganze dann noch ein bisschen komplizierter, wie Ich ausgeführt hat, weil eine allfällige Überprüfung der Situation eben auch von aussen betrachtet "unendlich" lange dauern würde. Und da es "unendlich" nicht gibt, bedeutet das, dass der aussenstehende Beobachter eben in endlicher Zeit nicht sehen kann, wie der überprüfende Beobachter seine Überprüfung vornimmt.


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[ralfkannenberg]

Irgendwie müssen 17-Milliarden-Sonnenmassen-SLs doch zu dem Gewicht kommen, es sei denn sie waren gleich so fett.

Hallo Dgoe,

wie Bernhard schon geschrieben hat ist dieser Prozess noch nicht verstanden. Stichworte zu diesem Thema sind "Quasare" und "AGN", also "Active Galactic Nuclei".

Ich meine ja nicht, dass dies eine einzige Mahlzeit ist, aber da von außen gesehen seit Anbeginn nichts verschwindet, sondern vor dem EH anhält, dürften die Massen sich dort stauen - wenn man sie sehen könnte (nicht rotverschoben).

Hierbei darfst Du auch nicht vergessen, dass man diese Objekte wegen der extrem starken Rotverschiebung nur noch sehr schlecht sehen kann. Auf "deutsch" heisst dass, dass sie aufgrund der Rotverschiebung so schwach sind, dass man sie gar nicht mehr sehen kann.


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[Ich]

Diese zweite Kurve hat mindestens genau den Punkt, ab dem die Beschleunigung wieder entschleunigt, und fällt das genau zusammen mit dem Punkt "Unsichtbarkeit" ODER nicht? Ganz unbedeutend ist das nicht, denn eventuell eine Voraussage, oder eine Beobachtung die falsifizieren kann, ist denkbar.

Da diese "Entschleunigung" im Wesentlichen durch die Rotverschiebung zustandekommt, ist sie prinzipiell auch beobachtbar.

Und allgemein gilt doch, ein physikalisch mathematisches Kuriosum läuft grundsätzlich Gefahr als Widerspruch entlarvt zu werden, vor allem durch Beobachtung.

Das mag allgemein gelten, aber nicht im speziellen hier. Das "Kuriosum" entsteht nur in einer bestimmten Koordinatendarstellung, mit einer bestimmten Gleichzeitigkeitsdefinition. Die Theorie selber ist unabhängig von solchen Darstellungen. Man kann insbesondere auch solche wählen, in denen das Zeug ganz unkurios einfach hineinfällt.

 

[Bernhard]

Das "Kuriosum" entsteht nur in einer bestimmten Koordinatendarstellung, mit einer bestimmten Gleichzeitigkeitsdefinition.

Auch der von Dgoe verwendete Begriff "Zeitdilatation" bezieht sich schon auf zwei Uhren, weil es dabei bekanntlich um einen relativen Gangunterschied geht.

Dgoe sollte also erklären, wo er einen Gangunterschied zwischen Uhren vermutet und zusätzlich definieren, wie sich diese Uhren relativ zum SL bewegen oder relativ zu diesem ruhen. Dann kann man die Details klären. Der Begriff "Uhr" kann dabei auch durch "System" oder "Beobachter" ersetzt werden.

 

[Dgoe]

Dgoe sollte also erklären, wo er einen Gangunterschied zwischen Uhren vermutet und zusätzlich definieren, wie sich diese Uhren relativ zum SL bewegen oder relativ zu diesem ruhen. Dann kann man die Details klären. Der Begriff "Uhr" kann dabei auch durch "System" oder "Beobachter" ersetzt werden.

Entfernter Beobachter, ruhend, oder auf dem Stuhl wippend vor seinem Teleskop-Backend (Uhr 1)
- versus -
Brauner Zwerg wird SL-Mahlzeit (System), oder Objekt in freiem Fall (Uhr 2) + evtl. SL selber (Uhr 3)
(steht aber auch alles ziemlich unmissverständlich in Post #1)

Mit der Zeitdilatation meinte ich den Effekt, dass man ein Objekt nie ins Loch fallen sehen kann, an die Rotverschiebung hatte ich nicht gedacht, man kann also sowie so nichts sehen. Von daher sehe ich ein, dass jede weitere Erörterung müßig ist. Es sei denn, man kann/könnte doch etwas sehen anhand endlich rotverschobener Photonen. Die sind laut Ralf aber zu schwach.

Jedenfalls sehe ich keinen Widerspruch mehr, wie im Thread-Titel beschrieben und der "Stau" hat sich auch aufgelöst. Ob die Zeitdilatation überhaupt annäherungsweise beobachtbar ist, war mir nur noch nicht klar, was Ich oben bejaht hat. Obwohl sich mir neue Fragen auftun (wie z.B.: wie denn? wenn die Photonen "zu schwach" sind), denke ich aber, für weitere Details werde ich vorerst weitere Literatur bemühen. Gleichzeitigkeitsdefinition war ein gutes Stichwort von Ich, glaube ich.

Manchmal wurde der Begriff "unendlich entfernter Beobachter" verwendet, mich stört dabei nur "unendlich". "Unendlich rotverschobene Photonen" ist auch nicht aus meinem Mist gewachsen, meine Fragen dazu hatten auch eine rhetorische Komponente. Die Erklärung von Ralf war sehr hilfreich, ich lese dazu aktuell http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2012/01/03/die-rotverschiebung-und-die-vielen-entfernungen-der-kosmologie/ "Die Rotverschiebung und die vielen Entfernungen der Kosmologie", von Florian Freistetter

Gruß,
Dgoe

 

[ralfkannenberg]

Manchmal wurde der Begriff "unendlich entfernter Beobachter" verwendet, mich stört dabei nur "unendlich". "Unendlich rotverschobene Photonen" ist auch nicht aus meinem Mist gewachsen, meine Fragen dazu hatten auch eine rhetorische Komponente.

Hallo Dgoe,

diese Formulierung unendlich ist eher umgangssprachlich gemeint; ein Mathematiker oder ein theoretischer Physiker weiss natürlich schon, wie das gemeint ist.

So ist beispielsweise ein unendlich weit entfernter Beobachter ein Idealfall, denn ein solcher Beobachter wäre ja ausserhalb des Universums ...

Aber wenn Du einen Ball wirfst und berechnest, wie weit der fliegen wird, so wirst Du im Alltag weder die Luftreibung noch die Ausgedehntheit des Balles noch die Abweichungen der Erde von der Kugelform, die einen EInfluss auf ihr Schwerefeld hat, berücksichtigen müssen, obgleich ein solcher Wurf streng genommen nur unter idealen Bedingungen gilt.

Wenn also der Beobachter "genügend weit" vom Schwarzen Loch entfernt ist, so wird der Fehler "genügend klein" sein.


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[Bernhard]

Hallo Dgoe,

Entfernter Beobachter, ruhend, oder auf dem Stuhl wippend vor seinem Teleskop-Backend (Uhr 1)
- versus -
Brauner Zwerg wird SL-Mahlzeit (System), oder Objekt in freiem Fall (Uhr 2) + evtl. SL selber (Uhr 3)
(steht aber auch alles ziemlich unmissverständlich in Post #1)

ich gebe zu, dass ich hier nicht alles lese . Der Punkt mit der frei fallenden Uhr ist aber theoretisch wichtig, weil sich so eine Uhr ganz anders verhält als eine ruhende Uhr.

Manchmal wurde der Begriff "unendlich entfernter Beobachter" verwendet, mich stört dabei nur "unendlich".

Damit meint man Beobachter die sehr bis extrem weit vom Ereignishorizont entfernt sind. Wenn man z.B. ein SL in einer entfernten Galaxie indirekt beobachtet, ist man selbst so etwas wie ein "unendlich entfernter Beobachter".
MfG

 

[Dgoe]

Hallo Ralf & Bernhard,

Danke für den Hinweis, da bin ich unendlich erleichtert!


Aber mal ganz im Ernst... Also, ich finde man sollte eine Kaffeekasse aufmachen und jeder, der das Wort unendlich benutzt, muss 1 € einzahlen...

Danke nochmal an alle. Mich hatte der Umstand schon länger genervt, einerseits zu lesen, wie Scharze Löcher hie und da etwas "verschlucken" und andererseits zu lesen, dass genau das von hier aus gesehen nie vollzogen werden könne. Meine Titel-Frage war durchaus ernst gemeint. Nun weiß ich besser Bescheid.

Gruß,
Dgoe

 

[FrankSpecht]

Moin

Also, ich finde man sollte eine Kaffeekasse aufmachen und jeder, der das Wort unendlich benutzt, muss 1 € einzahlen...

Es hat schon seinen Grund, warum man "unendlich entfernter Beobachter" sagt. Weil nämlich - theoretisch - die Gravitation unendlich weit reicht. Und um als massebehafteter Beobachter das Verhalten eines massebehafteten Objekts, wie dem eines Schwarzen Lochs, ohne eigenen Einfluss zu untersuchen, muss man sich unendlich weit außerhalb des Wirkungsbereichs des zu untersuchenden Objekts befinden.

 

[Dgoe]

Moin Frank,

das leuchtet ein, die Gravitation nimmt ab mit dem Quadrat des Abstandes, wird demnach nie Null - selbst bei unendlich nicht.

Dann wäre ja für genug Kaffee gesorgt, mit anderen Worten.

So habe ich das noch nie betrachtet, dann sind wir alle mit allem verbunden - tatsächlich und ganz real. Ich bin mit dem gesamten Universum verbunden, die ganze Zeit schon.

Gruß,
Dgoe

 

[ralfkannenberg]

das leuchtet ein, die Gravitation nimmt ab mit dem Quadrat des Abstandes, wird demnach nie Null - selbst bei unendlich nicht.

Hallo Dgoe,

wie kommst Du denn da drauf ?


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[Dgoe]

öhm, stimmt nicht? Ich sollte vielleicht mal nachsehen...

 

[ralfkannenberg]

öhm, stimmt nicht? Ich sollte vielleicht mal nachsehen...

lim n in IN 1/(n^2) konvergiert wogegen ?

Oder kannst Du mir ein epsilon echt grösser Null benennen, zu dem ich kein N in IN finde, so dass für alle n >= N gilt: 1/(n^2) < epsilon ?


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[mac]

Hallo Dgoe,

Ich bin mit dem gesamten Universum verbunden, die ganze Zeit schon.

ähm, das kommt jetzt darauf an, wie großzügig Du ‚die ganze Zeit schon‘ auslegst.

Wir sind die ganze Zeit schon mit einem zwar immer größer werdenden, aber wohl nur winzig kleinen Bereich des Universums, in diesem Sinne, ‚verbunden‘.

Dabei sind solche Begriffe, aus unserer Alltagssprache entlehnt, sehr leicht völlig mißverständlich.

Empfehlenswert, wenn auch nicht ganz leicht verdaulich: http://arxiv.org/abs/astro-ph/0310808

Herzliche Grüße

MAC

 

[Bernhard]

die Gravitation nimmt ab mit dem Quadrat des Abstandes, wird demnach nie Null - selbst bei unendlich nicht.

Hallo Dgoe,

mach daraus ein: "wird demnach nie Null - selbst für beliebig (aber endlich) große Abstände.", dann darfst Du wieder von so etwas wie einer physikalischen und universellen Demokratie träumen.

Sobald Du die Endlichkeit der Lichtgeschwindigkeit oder besser eine endliche Geschwindigkeit für jegliche Informationsübertragung dazu nimmst, bekommt man im Universum wegen der Expansion des Raumes kausal voneinander getrennte Bereiche, bzw. so etwas wie einen Welthorizont. An diesem Welthorizont (der für uns aktuell bei einer Entfernung von rund 44 Milliarden Lichtjahren liegt) wird dann die Rotverschiebung des Lichtes erneut so groß, dass nichts mehr beobachtbar ist und damit kausal von uns getrennt ist. Die Details dazu kannst Du bei MACs Link (s.o.) nachlesen.
MfG

 

[Kibo]

Apropos,

Wenn sich auf Grund der beschleunigten Ausdehnung unseres Universums alles Gravitativ nicht an unsere Milchstraße irgendwie Gebundene wegbewegt, bedeutet das, dass wir die rotverschobenen Szenerien ferner Galaxien nicht auch in Zeitlupe sehen?

Eine für eine Sekunde angeschaltete Taschenlampe in so einer Galaxie müsste dementsprechend für uns so viel länger leuchten wie es braucht um den Energieverlust durch die Rotverschiebung auszugleichen. Rand eines Schwarzen Loches und Rand des beobachtbaren Universums verhalten sich in dem Punkt quasi analog.

mfg

 

[Dgoe]

@Ralf

lim n in IN 1/(n^2) konvergiert wogegen ?

0 (Nullfolge) ?

Oder kannst Du mir ein epsilon echt grösser Null benennen, zu dem ich kein N in IN finde, so dass für alle n >= N gilt: 1/(n^2) < epsilon ?

Es findet sich doch für jedes epsilon noch ein N > 0 denke ich (anscheinend verstehe ich es nicht).

Sei epsilon < 0 ...

Links für den geneigten Leser:
http://de.wikipedia.org/wiki/Nullfolge
http://de.wikipedia.org/wiki/Grenzwert_(Folge)
http://de.wikipedia.org/wiki/Epsilontik


@MAC

...Wir sind die ganze Zeit schon mit einem zwar immer größer werdenden, aber wohl nur winzig kleinen Bereich des Universums, in diesem Sinne, ‚verbunden‘...

Ich verstehe nicht ganz. Wenn die Gravitation unendlich weit reicht und nicht abzuschirmen ist, dann ist jede Masse mit jeder anderen "interaktiv verbunden", wenn auch minimal. Allerdings dürften die Planck-Größen das wohl doch beschränken, fällt mir gerade ein. Meinst du das?

Vielen Dank für deinen Link, habe den Abstract gerade gelesen, sehr interessant. Wenn ich das richtig verstanden habe, geht es um Missverständnisse, wie, dass man die Expansion des Universums nicht hinzuzählen darf, was sonst Überlichtgeschwindigkeit ergibt. Aber ich muss erst in Ruhe weiterlesen. Sehe den Zusammenhang noch nicht ganz.

Das erinnert mich übrigens an diesen Artikel http://de.wikipedia.org/wiki/Beobachtbares_Universum


@Bernhard
Naja Demokratie? Der Stärkere hat eher das Sagen in Sachen Schwerkraft, würde ich sagen. Danke für Deine Hinweise, werde lesen... Der Artikel in Wikipedia (Beobachtbares Universum) s. oben, den ich schon kannte, ist leider sehr kurz.


@Kibo

...Rand eines Schwarzen Loches und Rand des beobachtbaren Universums verhalten sich in dem Punkt quasi analog.

Das ist lustig, dass du das erwähnst, denn ich haben gestern eine kleine Analogie geschrieben, die meine Lernkurve hier zu SLs zusammenfasst, in Form einer Hypothese, die genau diesen Umstand aufgreift, das Ganze leicht humoristisch eingebettet. Vielleicht etwas für 'Gegen den Mainstream' - wollte es mal posten - oder unter Smalltalk, mal sehen. Vielleicht interessiert es dich.

Gruß,
Dgoe

 

[Dgoe]

Hallo Bernhard,

hierzu noch

mach daraus ein: "wird demnach nie Null - selbst für beliebig (aber endlich) große Abstände."

Wieder das Problem mit unendlich. Klingt besser so, wie du das formulierst, aber hier ein Zitat aus Wikipedia dazu:

...Sie bewirkt die gegenseitige Anziehung von Massen und lässt sich nicht abschirmen. Sie nimmt mit zunehmender Entfernung ab, besitzt aber unbegrenzte Reichweite...

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Schwerkraft

Vielleicht etwas was dort diskussionswürdig wäre?

Gruß,
Dgoe

 

[Toni]

Vielleicht etwas was dort diskussionswürdig wäre?

... oder vielleicht doch eher hier? ^^
... denn die User hier werden wohl nicht behaupten, sie wären klüger als die Artikel-Schreiber im Wiki ... ... auch wenn der dortige Artikel zur Diskussion ausgeschrieben steht ...

(der für uns aktuell bei einer Entfernung von rund 44 Milliarden Lichtjahren liegt)

Richtig ... auch wenn der Wert im verlinkten Wiki-Artikel bei 46,6 Mrd. Lichtjahren liegt ... aber das ist jetzt sicher "Erbsenzählerei" ...

Übrigens haben wir hier an gleicher Stelle schon einmal über Schwarze Löcher und ihre Wirrungen und Irrungen bezüglich des Überschreitens des Ereignishorizontes gesprochen! Das war vor genau 10 Monaten in diesem Thread (ist nur 3 Seiten lang):
http://www.astronews.com/forum/showthread.php?6109-Hawking-Strahlung-und-diverse-andere-Fragen
Dort hatte "Ich" eine hervorragende Lehrstunde über fallende und stationäre Beobachter abgehalten, über die ich mich nie abschließend richtig bei ihm bedankt hatte, weil ich danach eine zeitlang nicht mehr on kommen konnte. - Dies will ich hiermit nachholen: Danke, "Ich", für Deine wirklich lehrreichen Ausführungen im dortigen Thread!

Dankbare Grüße von Toni

 

[FrankSpecht]

Moin,

da ich dir den Floh ins Ohr gesetzt habe, muss ich auch kurz relativieren:

Sie nimmt mit zunehmender Entfernung ab, besitzt aber unbegrenzte Reichweite.

Das gilt natürlich nur für einen Raumbereich (nämlich unserem sichtbaren Universum), der sich nicht mit >= Lichtgeschwindigkeit ausdehnt, da sich Gravitation auch nicht schneller überträgt als mit Lichtgeschwindigkeit.

Unser sichtbares Universum ist nur ein Teil des gesamten Universums, das seit dem Urknall entstanden ist (Welthorizont).

Ein "unendlich entfernter Beobachter" ist rein theoretischer Natur!