Alter des Universums

krzyzape

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Servus
Ich habe mal eine Frage zum Alter des Universums. Laut Urknalltheorie war
das Universum zu Anfang angeblich auf einen relativ kleinen Raum konzentriert,
was vor ca. 16 Milliarden Jahren war.
Wir beobachten Licht welches ca. 15 Milliarden Jahre alt ist.

Da wir ja zum Universum gehören frag ich mich wie sind wir 15 Milliarden
Lichtjahre vom Zentrum des Urknalls zu unserer jetzigen Position unter
Berücksichtigung der Ausbreitungsgeschwindigkeit gekommen?.
Vor allem in welcher Zeit.


MfG

Peter :confused:
 
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Flozifan

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Wir haben uns eben nicht vom Zentrum des Urknalls wegbewegt, weil es ein solches "Zentrum" nicht gibt. Der Urknall hat nicht irgendwo im Raum (oder der Raumzeit) stattgefunden, sondern der Urknall hat die Raumzeit erzeugt.
Laut WMAP ist das Alter des Universums uebrigens auf 13.7 Gyr bestimmt, mit einem Fehler von wenigen Prozent.

Gruss,
Flozifan
 

Sky Darmos

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Hubble-Parameter

Flozifan schrieb:
Laut WMAP ist das Alter des Universums uebrigens auf 13.7 Gyr bestimmt, mit einem Fehler von wenigen Prozent.

Mich würde interessieren wie groß die Fehlergrenzen bei der Entfernungsabschätzung der entferntesten Quasare ist. Das wäre für das Thema sehr von Bedeutung. Aufgrund der Beschleunigung der Expansion des Universums ist das maximale Alter des Universums übrigens nicht mehr einfach durch den Kehrwert des Hubble-Parameters gegeben, denn die Beschleunigung ermöglicht es dass das Universum älter ist, als es den Anschein hat. Es könnte sich nämlich erst ganz langsam ausgedehnt haben, bis es nach einiger Zeit zu einer Beschleunigung gekommen ist. Da es am Anfang viel Zeit verschwendet hat, können wir aus der heutigen Expansionsgeschwindigkeit nicht auf das Alter schließen. Der Kehrwert des Hubble-Parameters galt ohnehin nur als eine Obergrenze, da man annahm dass die Expansion durch die Gravitation der Materie gebremst wurde, was zu beginn der Expansion wohl auch der Fall war. Irendwann gewann das Etwas was die Beschleunigung der Expansion hervorruft, die Oberhand gegenüber der Gravitation und der Wert von H stieg wieder an. Da man nicht weiss was die Beschleunigung verursacht, könnte sich die Expansion auch wieder verlangsamen, so dass das Universum kollabiert.

Schöne Grüße,
Sky.
 

krzyzape

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Was nun?

Zitat von Flozifan:
"sondern der Urknall hat die Raumzeit erzeugt"


hallo
Laut Standardmodell entfernen sich alle Glaxien beschleunigt von einander.
Wenn man den Film zurück fahren lässt, konzentriert sich die Materie doch
wohl auf einen relativ kleinen Raum. Die Energiedichte oder Massendichte
nimmt zu.
Also bleibt meine Frage.
Die Altersbestimmung durch Halbwertzeiten des Urans mögen ja zutreffen,
aber was sagt Sie über die Zeit wo es nur Wasserstoff gab aus?
Meiner Meinung nach garnichts.
Diese sogenannte Wasserstoffzeit könnte das ganze Standardmodell über
den Haufen werfen :eek: !

Die Hubblekonstante scheint mir in Bezug zur Quintessenz auch nicht
sehr konstant zu sein, von der Dunklen Materie mal ganz abgesehen.

Ich glaub die Physiker und Astronomen sind da irgendwie leicht überfordert.

MfG

Peter :)
 
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Sky Darmos

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krzyzape schrieb:
Die Altersbestimmung durch Halbwertzeiten des Urans mögen ja zutreffen, aber was sagt Sie über die Zeit wo es nur Wasserstoff gab aus? Meiner Meinung nach garnichts.
Diese sogenannte Wasserstoffzeit könnte das ganze Standardmodell über
den Haufen werfen :eek: !

Das Alter des Universums wird doch nicht über die Halbwertszeit von Uran bestimmt. Zuerst konnte man eben den Kehrwert des Hubble-Parameters nehmen. Und dann musste man die Gravitationsbedingte abbremsung berücksichtigen. Dunkle Materie war damals schon bekannt. Das konnte man berücksichtigen. Heute kommt eben die beschleunigung der Expansion hinzu. Damit wird die Altersabschätzung schwierig. Es kommt daraf an herauszufinden wie der Zeitliche Verlauf der Beschleunigung war. Man nimmt an dass sie erst nach 7 Milliarden Jahren Abbremsung begonnen hat.
Die Kosmologie ist da aber sehr ungenau. Der Beitrag der Dunklen Materie wird auf 15 % geschätzt. Der Rest soll dunkle Energie sein. Es sind aber werte von 10 % bis 30 % möglich! Das ist sehr unsicher.
Eine meiner Theorien könnte die Beschleunigung der Expansion ohne Dunkle Energie erklären. Damit würde diese gewaltige Energiemenge entfallen. Ihr könnte noch mehr Dunkle Materie weichen. Das wird jedenfalls durch eine andere meiner Theorien nahegelegt. Sie sagt 50 % Dunkle Materie vorher. Befindet sich aber noch im Anfangsstadium. Es würde zumindest zu den Beobachtungen passen. Ich kann mir nicht vorstellen wie solche Riesigen Mengen an Materie allein durch Supersymetrische Teilchen wie Neutralinos, Wimps oder sonst was gedeckt sein können. Wie sollten so ganze Galaxien aus Dunkler Materie zustande kommen. Falls du die Entdeckung einer Dunkle Materie-Galaxie nicht mitbekommen hast, kannst du ja mal die Berichte hier bei astronews durchschauen.
Ich halte die Erklärung mit der Vakuumenergie als kosmologische Konstante für sehr unplausibel. Im Vakuum stecken prinzipielle physikalische Verständnisprobleme. Sollte es eine Vakuumenergie geben die sehr nahe bei Null ist aber nicht exakt gleich null, so müsste sie ja auf mindestens 121 Stellen hinter dem Komma genau abgestimmt sein. Wie diese Wundersame aufhebung von Vakuumenergien funktionieren soll weiss ich auch nicht. Supersymmetrie kann da helfen, meinen einige Optimistisch. Doch das ist nur eine Hoffnung ohne nähere Begründung.

krzyzape schrieb:
Die Hubblekonstante scheint mir in Bezug zur Quintesenz auch nicht sehr konstant zu sein, von der Dunklen Materie mal ganz abgesehen.

Der Hubble-Parameter wurde nie als konstant angenommen. Alleind die Gravitation der Materie die eine Abbremsung der Expansion bewirkt, verändert H.

Gruß, Sky.
 

krzyzape

Registriertes Mitglied
hi sky

Mit deiner Feststellung, daß das Alter des Universums duch die Quintessenz
Viel höher sein könnte ,als aus dem Hubble-Parameter berechnet stimme ich überein.

Wenn das Licht einer entfernten Galaxie (A) 15 Milliarden Jahre braucht um zu uns Galaxie (b) zu gelangen , dann könnte man doch aus der ungefähren Galaxie-Relativgeschwindigkeit zum Licht die Zeit berechnen , die nötig wär um die Srecke (A) nach (B) zurück zulegen.

Damit hätte man zumindest eine untere Altersgrenze.
Vieleicht hat einer Lust das auszurechnen.

Könnte man die jetzige Galaxiegeschwindigkeit nicht aus dem relativen Massezuwachs oder der Lebensdauer eines Myons berechnen?

Gruss
Peter :confused:

Ps. Ausserdem find ich die Hypothese von Joz77 zur Quintessenz ziehmlich
einleuchtend.
Dann braucht man den ganzen Kram mit 3 neuen Raumdimensionen
nicht mehr. Hab mich dazu geäussert.
 
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Flozifan

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Hallo zusammen,

zum Alter des Universums nochmal eine kleine Tabelle, Alter in Gyr:

WMAP: 13.7 +/- 0.2
Globular Cluster ages: >11-16
White Dwarf: >12.7 +/- 0.7
OGLE GC-17: >10.4-12.8
Radioactive dating: >9.5-20

(Tabelle 6 aus ApJS, 148:175, 2003)

WMAP liefert also das Alter mit dem kleinsten relativen statistischen Fehler, wobei halt ein systematischer Fehler immer noch moeglich ist. Dabei ist das Alter auch nur ein "Abfallprodukt", tatsaechlich wird durch die Beobachtung der Anisotropie des kosmischen Mikrowellenhintergrunds die Zahl der moeglichen kosmologischen Modelle eingeschraenkt, die "best-fit" parameter stimmen mit einem lambda-dominierten flachen Universum ueberein, d.h. die Beobachtung ist mit dem Standardmodell im Einklang (was nicht heisst dass das Standardmodell richtig ist, aber jedenfalls gibt es momentan keinen experimentellen Grund der GEGEN das Standardmodell spricht). Jedenfalls braucht man dabei keine Entfernung zu Quasaren, das waere nur ein unabhaengiger Weg um die Hubble-Konstante zu bestimmen.

Zum Anteil von Dunkler Energie und Materie, schaut mal in astro-ph/0406095. Danach hat, ebenfalls durch Beobachtung begrenzt, dark matter einen Massenanteil von 0.23 +/- 0.3. Deswegen wuerde ich von dir, Sky, gerne wissen wie du auf die 0.5 kommst, die du als Beleg fuer deine Theorie verwendest?

Gruss,
Flozifan
 

Sky Darmos

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Hubble-Expansion

krzyzape schrieb:
Mit deiner Feststellung, daß das Alter des Universums duch die Quintessenz Viel höher sein könnte ,als aus dem Hubble-Parameter berechnet stimme ich überein.

Nein, nicht nur durch die Quintessenz, könnte das Alter viel höher sein. Auch eine konstante Vakuumenergie hätte diesen Effekt. Sie müsste sich auch erstmal gegen die Materieenergie durchsetzen. Mit der Expansion gibt es ja mehr Raum und somit auch mehr Vakuumenergie. Nach einer gewissen Zeit würde sich die Vakuumenergie durchsetzen.

krzyzape schrieb:
Wenn das Licht einer entfernten Galaxie (A) 15 Milliarden Jahre braucht um zu uns Galaxie (b) zu gelangen , dann könnte man doch aus der ungefähren Galaxie-Relativgeschwindigkeit zum Licht die Zeit berechnen , die nötig wär um die Srecke (A) nach (B) zurück zulegen.

Es gibt keine Relativgeschwindigkeiten zum Licht, die sich von der Lichtgeschwindigkeit unterscheiden. Egal wie schnell und in welche Richtung man sich bewegt, das Licht bewegt sich immer mit der selben Geschwindigkeit relativ zu einem selbst. Und im Bezugssystem des Lichts ist das ganze Universum eh nur ein Punkt. Ein Lichtstrahl ist ja eine Nullgeodätische.

Zudem legt eine Galaxie durch die kosmische Expansion keine Strecke zurück. Der Raum selbst expandiert doch. Bei den Geschwindigkeiten aus der Hubble-Relation handelt es sich ja nur um scheinbare Geschwindigkeiten. Man erhällt eine Geschwindigkeit wenn man so tut als ob die Rotverschiebung die Folge einer Bewegung der Galaxie ist. In Wirklichkeit ist sie eine Folge der Raumdehnung zwischen den Galaxien.

Damit hätte man zumindest eine untere Altersgrenze.
Vieleicht hat einer Lust das auszurechnen.

krzyzape schrieb:
Könnte man die jetzige Galaxiegeschwindigkeit nicht aus dem relativen Massezuwachs oder der Lebensdauer eines Myons berechnen?

Der Massezuwachs eines Myons ist ein relativistischer Effekt, der sich bestimmt nicht ändert wenn das Universum expandiert. Und solange die Kopplungskonstante der Schwachen Wechselwirkung konstant bleibt, ändert sich auch nichts an der Lebensdauer von Myonen.

Gruß, Sky.
 

komet007

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Mittlerweile können wir mit Hilfe von Hubble optisches Licht mit einem geschätzten Alter von 13 Mrd. Jahre empfangen. Wenn wir von der Annahme ausgehen, dass eine Spiralgalaxie wie unsere, Milliarden von Jahren dazu benötigt sich zu bilden, und auf der Hubble Aufnahme eindeutig vollständig ausgebildete Galaxien erkennbar sind, die über 10 Mrd. Jahre alt sind, wie kann man da noch von diesem Alter des Universums ausgehen?

http://hubblesite.org/newscenter/newsdesk/archive/releases/2004/07/image/a

Manche Sterne und Planeten scheinen ebenfalls so alt wie unser Universum zu sein, siehe:

http://www.raumfahrer.net/astronomie/beobachtung/alterplanet.shtml

Siehe auch diesen Bericht:
http://www.wissenschaft.de/wissen/news/241032.html

Anscheinend werfen langsam aber sicher unsere Beobachtungstechnologien unsere theoretischen Errungenschaften über den Haufen.
 

Bynaus

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Anscheinend werfen langsam aber sicher unsere Beobachtungstechnologien unsere theoretischen Errungenschaften über den Haufen.

Kaum.

Du schreibst ja selbst: wenn das Universum 13 (.7, übrigens) Milliarden Jahre alt ist, und Galaxien Milliarden Jahre brauchen, um sich zu bilden (was so nicht stimmt - IIRC reicht 1 Milliarde), dann können wir sehr wohl Licht von Galaxien beobachten, die über 10 Milliarden LJ entfernt sind. Warum auch nicht? Diese Galaxien hatten ja 3.7 Milliarden Jahre Zeit, sich zu bilden.

Auch dieser Planet liegt ja noch innerhalb dieser Zeitspanne. Bloss, weil sich damals die Galaxien bildeten, heisst das noch lange nicht, dass es nicht auch Sterne und Planeten gegeben haben kann. Im Gegenteil, die Sterne entstanden IIRC vor den ersten Galaxien.
 

Sky Darmos

Registriertes Mitglied
Wenn es einen Faktor gibt der die Expansion des Universums beschleunigt, dann kann man aus der Materiedichte und dem Hubble-Parameter nicht auf das Alter des Universums schließen. Man kann das Alter der Sterne zuhilfe nehmen. Hier taucht aber das Problem auf dass es keine allgemein akzeptierte Theorie über die Entstehung der Galaxien gibt. Einige nehmen an, dass die Galaxien sich um kosmische Strings herum gebildet haben. Andere meinen die supermassiven Schwarzen Löcher in den Zentren von Galaxien wären schon vorher da gewesen, und seien aus einer supermassiven ersten Sterngeneration entstanden...
Solange wir nicht wissen wie die Galaxien genau entstanden sind, oder gleichbedeutend, die Dichtefluktuationen in der Strahlung und der Materie, dann können wir auch nicht wissen wie lange die Galaxien für ihre Bildung gebraucht haben.
 

krzyzape

Registriertes Mitglied
Hi Komet007

Zitat:

Mittlerweile können wir mit Hilfe von Hubble optisches Licht mit einem geschätzten Alter von 13 Mrd. Jahre empfangen. Wenn wir von der Annahme ausgehen, dass eine Spiralgalaxie wie unsere, Milliarden von Jahren dazu benötigt sich zu bilden, und auf der Hubble Aufnahme eindeutig vollständig ausgebildete Galaxien erkennbar sind, die über 10 Mrd. Jahre alt sind, wie kann man da noch von diesem Alter des Universums ausgehen?


Ich glaube das stützt deine Behauptung etwas.
http://www.astronews.com/news/artikel/2002/04/0204-032.shtml

Wie sich Masse eine Strecke von (15 Mrd Lichtjahre) geteilt durch 2 bei gegenseitiger Laufrichtung in ca.7.5 Mrd Jahren entfernen kann, ist mir immer noch nicht klar.
Wenn Licht 15 MRD Jahre braucht , dann müssten 2 Massen mit 10% Lichtgeschwindigkeit 75 Mrd Jahre für die Strecke benötigen.
Und das ist relativ schnell.

Und was heisst die Raumzeit breitet sich aus (und mit welcher Geschwindigkeit oder Beschleunigung)?
Kommt mir alles sehr suspect vor.

:confused:

Außerdem würde mich interessieren ob die Lichtkrümmung durch die Massen
nicht bei sochen Entfernungen durch den längeren Weg uns eine viel
weitere Entfernung vorgaukelt als sie in Wirklichkeit ist.
Inklusive der dunklen Materie.
Ähnliches auch im Bezug zur Rotverschiebung.
Nur interessehalber, kenn mich mit allgemeiner Relativitätstheorie nicht aus.


MfG
Peter
 
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Sky Darmos

Registriertes Mitglied
krzyzape schrieb:
Wie sich Massen eine Strecke von (15 Mrd Lichtjahre) geteilt durch 2 bei gegenseitiger Laufrichtung in ca.7.5 Mrd Jahren entfernen können, ist mir immer noch nicht klar.
Wenn Licht 15 MRD Jahre braucht , dann müssten 2 Massen mit 10% Lichtgeschwindigkeit 75 Mrd Jahre für die Strecke benötigen.
Und das ist relativ schnell.

Die Massen bewegen sich dabei doch gar nicht. Nur der Raum zwischen ihnen expandiert! Für diese Expansion gibt es übrigens keine Geschwindigkeitsbegrenzung. Wenn sie sehr schnell erfolgt gibt es eben kosmische Horizonte.
 

Bynaus

Registriertes Mitglied
Wenn wir von der Annahme ausgehen, dass eine Spiralgalaxie wie unsere, Milliarden von Jahren dazu benötigt sich zu bilden

Ja... und wenn nicht? Wenn alle anderen Beobachtungen uns sagen, dass das Universum 13.7 Milliarden Jahre alt ist, wir Licht von 13 Milliarden alten Galaxien beobachten (Beleg für diese Behauptung?) - dann muss die Annahme, dass Galaxien Milliarden Jahre brauchen, um sich zu bilden, offenbar falsch sein. Es ist nur sinnvoll, "Annahmen" auszuhebeln - nicht Beobachtungen!

Kommt mir alles sehr suspect vor.

Dann solltest du es nicht kritisieren, sondern dich informieren. Denn nur wer genügend informiert ist, hat die Fähigkeit, qualifiziert zu kritisieren.
 

Sky Darmos

Registriertes Mitglied
Bynaus schrieb:
Ja... und wenn nicht? Wenn alle anderen Beobachtungen uns sagen, dass das Universum 13.7 Milliarden Jahre alt ist, wir Licht von 13 Milliarden alten Galaxien beobachten (Beleg für diese Behauptung?) - dann muss die Annahme, dass Galaxien Milliarden Jahre brauchen, um sich zu bilden, offenbar falsch sein. Es ist nur sinnvoll, "Annahmen" auszuhebeln - nicht Beobachtungen!

Du hast natürlich recht. Und wie gesagt, gibt es noch keine Allgemein akzeptierte Theorie über die Entstehung der Galaxien. Zudem gab es nie eine Theorie die besagte, Galaxien würde Milliarden von Jahre für ihre Entstehung brauchen, daher ist diese Aussage komplet aus der Luft gegriffen.
 

Bynaus

Registriertes Mitglied
Und deine sogenannten Beobachtungen lassen vieleicht noch andere
Interpretationsmöglichkeiten zu.

Beobachtungen sind beobachtungen und können auch ohne Interpretation existieren.
Doch du hast schon recht, dass man das Alter des Universums nicht direkt "beobachten" kann, dass es sich also um eine Interpretation der Daten handelt. Doch im Gegensatz zu dem, was sich Otto-Normalkosmologe da so zusammenreimt, basieren diese Interpretationen auf einem fundierten Verständnis der Naturwissenschaften. Ohne astronomische / kosmologische Vorbildung hat man da Mühe, mitzudiskutieren (wie das ja übrigens überall so ist...)

Zu dem verlinkten Artikel: bloss, weil man die Daten auch so interpretieren kann, heisst das noch lange nicht, dass es auch so ist. Es gibt, wie im Artikel erwähnt, mehrere Interpretationsmöglichkeiten - weitere Experimente werden nun zeigen, was Sache ist. Denn wer die Dunkle Energie für nichtig erklärt, muss auch erklären können, warum denn die WMP-Daten ein Alter von 13.7 Milliarden Jahren bei 70% DE ergeben. Und das kann Otto Normalkosmologe eben nicht aus dem Stegreif...
 

iloe

Registriertes Mitglied
Was ist mir der Waben-/Schwammartigen Struktur, die Galaxienhaufen und Supergalaxienhaufen offensichtlich bilden? Wieviel Zeit ist dafür notwendig?

je länger ich über diese 13.7 mrd Jahre nachdenke, desto kürzer kommen sie mir vor.
 

krzyzape

Registriertes Mitglied
Trotzdem nochmal die Frage

Ok Bynaus,
es ist sicher richtig Vermutungen anzustellen die im Einklang
mit den Fakten sind, und wie Sky schon sagte es gibt noch kein theoretisches Modell zur Galaxienbildung.

Aber die Natur war zu Anfang auch ziehmlich dumm und hat durch Trial and
Error den Menschen generiert.

Nun nochmal meine Frage:

Braucht ein Lichtstrahl von A nach B ohne Gravitationsfeld (Grosse Masse)
dazwischen weniger Zeit als der Weg von A nach B mit Feld.

Weil die Geodäten mit Feld sind ja wohl länger.

MfG

Peter :confused:
 
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Volker

Registriertes Mitglied
Lichtstrahl

Als nicht mal Otto-Normalastronom wuerde ich sagen, dass der Lichtstrahl der an Massen vorbeimuss wo anders ankommt, als der, der an keiner Masse vorbeimuss. Wird ja abgelenkt der Arme...
Doch allein die Tatsache, dass die Lichtgeschwindigkeit konstant zu bleiben scheint, deutet darauf hin, dass ein Lichtstrahl beim gebogen werden durch Masse nicht langsamer wird. Das ist keine Kugel, die mit Lichtgeschwindigkeit abgeschossen wurde, am "Grashalm" abgelenkt wird und dabei Energie verliert.
...Denke ich...
 
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