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Thema: Alter des Universums

  1. #1
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    Standard Alter des Universums

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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
    Geändert von krzyzape (13.09.2005 um 11:22 Uhr) Grund: Korrektur
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  2. #2
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    Lächeln

    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

  3. #3
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    Standard Hubble-Parameter

    Zitat Zitat von Flozifan
    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.

  4. #4
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    Standard 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 !

    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
    Geändert von krzyzape (14.09.2005 um 08:11 Uhr) Grund: Korrektur
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  5. #5
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    Standard Alter des Universums

    Zitat Zitat von krzyzape
    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 !
    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.

    Zitat Zitat von krzyzape
    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.

  6. #6
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    Standard 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

    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.
    Geändert von krzyzape (14.09.2005 um 10:52 Uhr) Grund: Korrektur
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  7. #7
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    Standard

    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

  8. #8
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    Standard Hubble-Expansion

    Zitat Zitat von krzyzape
    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.

    Zitat Zitat von krzyzape
    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.

    Zitat Zitat von krzyzape
    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.

  9. #9
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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/new...004/07/image/a

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

    http://www.raumfahrer.net/astronomie...erplanet.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.

  10. #10
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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.
    Planeten.ch - Acht und mehr Planeten
    Final-Frontier.ch - Auf zu neuen Welten

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