Gravitative Koppelung

komet007

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mac schrieb:
:confused: Na, das ist ja lustig, als ich jetzt diesen (mit copy und paste hierher transferierten)Link in meinem Post angeklickt hab' funktionierte es!:confused:

Ja merkwürdig, keine Ahnung was die Datenbank des Forums mit solch langen Hyperlinks anstellt. Vielleicht könnte der Webmaster mal überprüfen ob sich die Zeichenlänge in der Datenbank nicht erweitern lässt?
 

Webmaster

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Links im Forum

Hallo,

Links werden meines Wissen nur in der Anzeige gekürzt, nicht aber in der darunterliegenden URL.

Dass es mit dem Link in diesem Post

komet007 schrieb:
Hi Mac, die quantitative Aussage dazu ist wohl die allgemeine Rotverschiebung fast aller beobachtbaren Galaxien jendseits Virgo, wobei Virgo widerum zu einer noch größeren Struktur gehört. Virgo und weitere Superhaufen bewegen sich auf den Großen Attraktor zu, ein Schwerkraftfeld in der Centaurus Region das wir leider von der Erde aus nicht beobachten können, da es knapp über unserem galaktischen Zentrum liegt.
Letztendlich musst du hergehen und über die Dopplereffekt-Daten die Bewegungsrichtung der Galaxien simulieren. So etwas gibt es bereits vom Max Planck Institut als Computermodell: http://www.mpg.de/bilderBerichteDokumente/dokumentation/pressemitteilungen/2005/pressemitteilung20050530/index.html).
Dadurch lässt sich bestimmen, welche Systeme gravitativ gebunden sind und ab welcher Entfernung Strukturen der Raumexpansion unterliegen.

Probleme gab, liegt daran, dass am Ende eine ")" mit in die URL geraten ist.

Viel Spaß noch im Forum,
Stefan Deiters
 

mac

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An Torsion, und jeden der's beantworten kann

Hallo Torsion,

zunächst vielen Dank für den Wickipedia-Link. (den kannte ich aber schon)

Das Expansion und Gravitationsbeschleunigung in Konkurrenz zueinander stehen ist mir klar.

Das eine der Folgen daraus die derzeitige Makrostruktur (oder besser gesagt was wir derzeit für die Makrostruktur halten) ist, liegt auf der Hand.

Du schreibst (mir?) hier , dass diese Expansion erst oberhalb von 1E8 Lichtjahren wirksam ist.

Lass uns großzügig sein, und etwas mehr nehmen, also 2E8 Lichtjahre.
(da die Rahmenbedingungen dafür viel zu widersprüchlich und unklar sind, hatte ich zu keinem Zeitpunkt vor, das ganze Universum in meine Überlegungen einzubeziehen)

Wenn man die Expansionsgeschwindigkeit von 70 km/s und MPc zugrunde legt, kommt man in der Tat auf ein Alter des Universums von ca. 1,35E10 Jahren. Der Widerspruch zu jüngeren Anschauungen ist mir wohl bewusst, auch wenn ich bisher noch nirgendwo ein Wort darüber gelesen/gehört habe.

Auch hier will ich großzügig sein und nicht zu dicht an den Anfang gehen (wo es zumindest für mich sehr unübersichtlich wird) sagen wir 1E9 Jahre nach dem Urknall.

Somit haben wir, für die gravitative Koppelung das Problem, dass meine großzügigen? 2E8 Lichtjahre vor einiger Zeit nur knapp 1,5E7 Lichtjahre waren, was natürlich auch zur Folge hatte, dass die entsprechenden gegenseitigen Beschleunigungen knapp 200 mal größer waren.

Da diese Überlegungen einerseits denkbar trivial sind, andererseits eine auch nur halbwegs ernsthafte Modellrechnung nicht ohne quantitative Berücksichtigung dieser Zusammenhänge auskommt, dachte ich eigentlich, dass dafür auch eine quantitative Beschreibung existiert, die ich nur deshalb nicht finde, weil ich keine Ahnung habe wie der Suchbegriff heißt.

Du schreibst (mir?) auch noch: Man muß es mit der ART berechnen. Um wie viel % würden sich denn diese Ergebnisse in meinem hier aufgeschriebenen Beispiel verändern?

Herzliche Grüße

MAC
 
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torsion

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Die Newtonsche Gravitationstheorie hat sich nicht bewährt, wenn es um die Beschreibung des Universum als Ganzem geht, bzw. um Dynamik in kosmologischen Maßstäben.

Um plausibel Kosmologie zu betreiben, ist die Anwendung der Allgemeinen Relativitätstheorie Voraussetzung, um verlässliche Aussagen zu machen.

http://www.mpe.mpg.de/~amueller/lexdt_f.html#fried

Das Universum im Großen und Ganzen wird als eine dynamische Raumzeit angesehen und hier bilden die Friedmann-Weltmodelle, die auf der ART beruhen, die Diskussionsbasis.

Wie sich das Universum entwickelt hängt vom Parameter-Satz ab, der zu Grunde gelegt wird.
 
Zuletzt bearbeitet:

mac

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Hallo torsion,

vielen herzlichen Dank für den Link! :)

Zumindest ist mir jetzt klar, warum es so schwierig war, überhaupt eine Antwort zu bekommen.

Herzliche Grüße

MAC
 

mac

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Hallo!

Zu dem Thema gravitative Koppelung habe ich in einem Artikel von Rainer Plaga in der SuW 7/2006 Seiten 21-23 einige für mich neue Informationen gefunden.

Der Mathematiker Ernst Gabor Straus hat in den 40er Jahren in seiner Zeit als Doktorand bei A. Einstein an diesem Thema gearbeitet.

… Die beiden Wissenschaftler untersuchten zunächst ein Problem, auf das wohl jeder Student der Kosmologie früher oder später stößt: Wenn das Universum als Ganzes expandiert, warum dehnt sich unsere kosmische Umgebung nicht mit aus? Die kurze Antwort lautet: Weil unser Sonnensystem und auch das gesamte Milchstaßensystem aus Objekten besteht, die durch ihre Schwerkraft zusammengehalten werden, also gravitativ gebunden sind. Dadurch sind sie von der universellen Expansion sozusagen abgekoppelt. Auch innerhalb von Galaxienhaufen mit bis zu tausenden von Mitgliedern (den größten Objekten, von denen wir wissen, dass sie gravitativ gebunden sind) ist die kosmische Expansion gestoppt. Einstein gab sich jedoch mit dieser - schon damals üblichen – Argumentation nicht zufrieden. …

Als ich das las, muß ich wohl so ähnlich wie der: :D ausgesehen haben.

… Bis zu einer gewissen Entfernung vom Stern soll Straus zufolge der Raum eine Schwarzschild-Struktur aufweisen, das heißt statisch sein. Innerhalb einer blasenförmigen Region – heute Einstein-Straus-Vakuole genannt – dehnt sich der Raum also nicht aus. Jenseits der Blasengrenze expandiert der Raum jedoch universell, so als ob es das Schwerefeld des Sterns oder der Galaxienhaufens gar nicht gäbe. Der Radius der Blase – der Einstein-Straus-Radius an dem die kosmische Expansion unvermittelt einsetzt, expandiert mit dem Kosmos, wird also im Laufe der Zeit immer größer. …

Für den Sternenhaufen Abell 194 mit einer geschätzten Masse von 2,9E14 Sonnenmassen sagen die von Straus und Einstein hergeleiteten Beziehungen einen Vakuolenradius von 11,7 Megaparsec voraus.

Wenn ich die Beschleunigung durch die Gravitation in diesem Beispiel nachrechne, komme ich auf folgendes Ergebnis:

Zwei benachbarte Vakuolen mit einem Zentrumsabstand von 2*11,7 Megaparsec und der Masse von je 2,9E14 Sonnenmassen würden sich gegenseitig doppelt so stark beschleunigen, wie Milchstrasse und Andromeda (620.000 Parsec Abstand, je mit 1E11 Sonnenmassen gerechnet).

Der errechnete Vakuolenradius bezieht sich, wie ich aus dem Artikel schließe, auf die ursprüngliche Vakuolengröße, nicht auf die Gegenwart. (Es dehnt sich nur die Vakuole aus, nicht ihr Inhalt)

… Die Rotverschiebungen von Galaxien in den Außenregionen einiger nicht allzu ferner Haufen bestimmten kürzlich Kenneth Rines und seine Kollegen vom Harvard Smithonian Observatory und der Universität Turin (Ast. J. 126. 2152 [2003] Ein teil der 6916 im Rahmen dieser Durchmusterung in der Umgebung von Abell 194 bestimmten Rotverschiebungen zeigt tatsächlich die innerhalb der Einstein-Straus-Vakuole erwartete Häufung um den Wert 0,0178. Eine genaue quantitative Analyse der Rotverschiebung ergab einen Vakuolenradius von 13,2 Megaparsec. Innerhalb des Fehlers ist dieser Wert mit der Vorhersage von Einstein und Straus gut verträglich. Abell 194 könnte also tatsächlich von einer Einstein-Straus-Vakuole umgeben sein.
Könnte – wäre da nicht die von Einstein im Jahr 1917 postulierte „kosmologische Konstante“…

Zur Zeit der Veröffentlichung glaubte Einstein nicht mehr an diese Konstante und berücksichtigte sie folglich auch nicht bei der Berechnung.

… Inzwischen wurde aber überzeugend eine Beschleunigung der kosmischen Expansion nachgewiesen. Sie ließe sich durch die Wirkung von Einsteins Konstante gut erklären. Die Astronomen sind daher nun mehrheitlich (aber nicht einstimmig) der Meinung, dass die kosmologische Konstante einen bestimmten, endlichen Wert aufweist. Bezieht man diesen Wert nun in Einsteins Rechnung mit ein, so schrumpft der theoretisch vorhergesagte Vakuolenradius auf etwa 6,9 Megaparsec. Dies ist aber – auch innerhalb der Fehler von 20 bis 30% inkompatibel mit dem beobachteten Wert. …

Herr Plaga will weitere Galaxienhaufen untersuchen, bevor er diese Beobachtung als gesichert ansieht.

Es bleibt also weiterhin spannend.
:D Und es könnte sogar eine größere Wassermenge für mehrere meiner Mühlen dabei herauskommen.:D

Herzliche Grüße

MAC
 

Bynaus

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Interessant!
Wie gross ist denn die "Einstein-Vakuole" unserer Galaxie? (bzw., wie berechnet man diesen Radius?) Oder wie muss man rechnen - muss man zuerst die oberste Hierarchie der Organisation bestimmen, um zuerst zu sehen, ob die Bestimmung der Vakuolen-Radien bei kleineren Objekten innerhalb der selben Hierarchiestufe Sinn macht?
Wie schnell wächst der Vakuolen-Radius? Schneller, gleich schnell oder langsamer als das Universum selbst? (d.h., füllen die Vakuolen einen immer geringeren Teil des Volumens aus, verglichen mit dem "leeren" Raum, der dazwischen expandiert?)

Und es könnte sogar eine größere Wassermenge für mehrere meiner Mühlen dabei herauskommen.

Und wofür drehen die?
 

rgf

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Juhu zusammen,

ich möchte hierzu kurz erwähnen, daß nicht bekannt ist wie groß das Universum wirklich ist. Wir beschränken uns auf Effekte die Wir innerhalb unseres Ereignishorizonts erfassen können. Eine definitve Aussage ob es sich ausdehnt oder wir uns mit unseren ganzen Galaxien innerhalb unseres Ereignishorizonts in einem im Verhältnis zum ganzen Universum kleinen Wirbel befinden kann meiner Meinung nach nicht getroffen werden. Ich betrachte nachwievor die dunkle Energie (über den Tellerand geblickt) als "Äther" der Neuzeit in den Köpfen vieler Forscher.

Grüße, rgf
 

mac

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Bynaus schrieb:
Wie gross ist denn die "Einstein-Vakuole" unserer Galaxie? (bzw., wie berechnet man ...
Hallo Bynaus,

ich hoffe mein Post hat sich nicht so angehört, als hätte ich den Vakuolenradius errechnet.

Ich hab’ keine Ahnung wie das geht. In dem SuW Artikel wars’ nicht beschrieben. Für meinen (unzureichenden) Kenntnisstand ist es völlig unbegreiflich, wie zwei Objekte die sich nur halb so stark beeinflussen gravitativ gekoppelt sein können und die, die sich gegenseitig doppelt so stark beschleunigen, nicht?

Bei der Suche nach Einstein Straus bin ich auf
diesen Link gestoßen. Leider gehört der dazu verlinkte PDF-File zu einem anderen Thema
Bynaus schrieb:
Und wofür drehen die?
Da wäre zunächst meine Skepsis zum Thema dunkle Materie. Die Behauptung dass unsere Beobachtungsmöglichkeiten ausreichend gut sind, für die Aussage: Wir sehen sie nicht, also muß sie nicht baryonisch sein, erschien mir damals und erscheint mir immer noch erheblich verfrüht. Die seit dieser Behauptung vergangenen Jahrzehnte haben eine ganze Menge neue, bis dahin nicht bekannte baryonische Masse sichtbar gemacht. Ich hab’ ja auch ausführlich in einigen Threads meinen Senf dazu aufgeschrieben.

Dann die beschleunigte Expansion des Universums. Zunächst stand ich dem relativ neutral gegenüber. Dann hab’ ich aber in einem Link von, ich glaube Flozifan oder Joachim die Datenbasis dieser Aussage gesehen. Mein erster Gedanke dazu war: Damit könnte ein geschickter Pharmavertreter auch das genaue Gegenteil behaupten.

Ich bin mir einigermaßen klar darüber, wie schwierig diese Messungen sind. Sie bewegen sich ja alle mehr oder minder an den Grenzen des derzeitigen Standes der absoluten Spitzentechnik.
Als Wissenschaftler muß man sicherlich mit solchen, immer nur knapp über der Rauschgrenze liegenden Daten leben. Für mich als Ingenieur hingegen, führt das selbstredend zu gesträubtem Haupthaar (also zumindest rudimentär :D )

Herzliche Grüße

MAC
 

galileo2609

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Hallo mac,

den Artikel in SuW zur "Einstein-Straus-Vakuole" habe ich auch gelesen! Wirklich eine interessante Sache!

Grüsse galileo2609
 

Bynaus

Registriertes Mitglied
@mac: Ich dachte nicht, dass du den Radius gleich selbst berechnet hast, ich dachte, vielleicht stand da auch gleich die Formel... Aber danke für den Link.

Die Behauptung dass unsere Beobachtungsmöglichkeiten ausreichend gut sind, für die Aussage: Wir sehen sie nicht, also muß sie nicht baryonisch sein, erschien mir damals und erscheint mir immer noch erheblich verfrüht.

Dass die dunkle Materie nicht-baryonisch sein kann, dafür spricht noch einiges mehr ausser "wir sehen sie nicht". Da wären einmal die nukleosynthetischen Modelle des Urknalls - diese führen nur dann zur beobachteten Elementeverteilung, wenn es nicht mehr deutlich viel mehr weitere baryonische Materie gibt.
Ausserdem: in welcher Form könnte denn baryonische Materie in diesen gewaltigen Mengen (~6 mal mehr als alle sichtbare Materie!) vorliegen, ohne dass sie sich irgendwie bemerkbar machen würde?

Diese zwei Fragen müsste man zuerst beantworten können, ohne allzu viele starke Annahmen machen zu müssen, bevor man tatsächlich "baryonische Dunkle Materie" in Betracht ziehen könnte.

Dann hab’ ich aber in einem Link von, ich glaube Flozifan oder Joachim die Datenbasis dieser Aussage gesehen.

Hast du den Link noch?
 

mac

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Hallo Bynaus,

ich bin mir völlig im Klaren, daß ich hier keine neue, noch dazu brauchbare Theorie liefern kann.

Du hast mich nach den Mühlen gefragt und nicht mehr hab' ich genannt.

Hab ich das missverstanden, oder hat sich die Zahl der Sonnenmassen in unserer Milchstraße von 1E11 (vor 30 Jahren) auf 4E11 (Wickipedia) vermehrt?

Übrigens, wenn ich mich nicht verrechnet habe, dann ist die galaktische Rotation für 4E11 Sonnenmassen entschieden zu langsam.

Kannst Du Dich an die Meldung erinnern (vor knapp einem Jahr in der Tagespresse): Galaxien mindestens doppelt so groß wie bisher angenommen!?

Bynaus schrieb:
Da wären einmal die nukleosynthetischen Modelle des Urknalls - diese führen nur dann zur beobachteten Elementeverteilung, wenn es nicht mehr deutlich viel mehr weitere baryonische Materie gibt.

das ist auch so eine Sache. Wird hier eine Theorie aufgrund von Beobachtungen gemacht, oder wird versucht das zu beobachten, was die Theorie vorhersagt?

Bynaus schrieb:
Ausserdem: in welcher Form könnte denn baryonische Materie in diesen gewaltigen Mengen (~6 mal mehr als alle sichtbare Materie!) vorliegen, ohne dass sie sich irgendwie bemerkbar machen würde?

Aber gerade weil sie sich bemerkbar macht, wird doch so intensiv danach gesucht.

Auf welchen Ausgangswert bezieht sich 6 fach?

Vor ca. 3 drei Jahren hat Harald Lesch noch von 30/70 gesprochen.

Bynaus schrieb:
Diese zwei Fragen müsste man zuerst beantworten können, ohne allzu viele starke Annahmen machen zu müssen, bevor man tatsächlich "baryonische Dunkle Materie" in Betracht ziehen könnte.

Soweit ist es schon, daß die starke Annahme die baryonische Materie und nicht mehr die nichtbaryonische ist? Also Umkehr der Beweislast? ;)

Bitte Bynaus, glaube jetzt nicht, ich werde zum Sektierer! Die vorläufige Wahrheit wird immer wieder neu gefunden werden und die endgültige Wahrheit existiert vielleicht gar nicht?

Interessant ist es allemal, auch wenn ich fast nichts wirklich verstehe.

Bynaus schrieb:
Hast du den Link noch?

Hoffentlich finde ich ihn noch! :)

Herzliche Grüße

MAC

Nachtrag: Der Link zum Lesch Zitat 30/70 http://www.astronomie.de/bibliothek/interview/lesch/lesch.htm ganz hinten. Das Interview war vor 5 Jahren
 
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Bynaus

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Bitte Bynaus, glaube jetzt nicht, ich werde zum Sektierer!

Ok, zuerst einmal: Davon bin ich überzeugt! Ich will dich keineswegs in irgend eine Ecke abstellen, im Gegenteil, ich bin sehr interessiert daran, das mit dir zu diskutieren.

Du hast mich nach den Mühlen gefragt und nicht mehr hab' ich genannt.

Ja klar.

Hab ich das missverstanden, oder hat sich die Zahl der Sonnenmassen in unserer Milchstraße von 1E11 (vor 30 Jahren) auf 4E11 (Wickipedia) vermehrt?

Nun, ich hab immer wieder unterschiedliche Zahlen gehört. Mal hiess es 1e11, dann 4e11, dann wieder 2e11, auch schon 3e11 hab ich gesehen...

Übrigens, wenn ich mich nicht verrechnet habe, dann ist die galaktische Rotation für 4E11 Sonnenmassen entschieden zu langsam.

So im Überschlag erhalte ich anhand der Geschwindigkeit der Sonne ebenfalls zwischen 100 und 170 Milliarden Sonnenmassen. Wobei dies die Masse ist, die innerhalb der Sonnenbahn konzentriert ist - was ausserhalb ist, spielt ja keine Rolle.

Kannst Du Dich an die Meldung erinnern (vor knapp einem Jahr in der Tagespresse): Galaxien mindestens doppelt so groß wie bisher angenommen!?

Ja, da kann ich mich erinnern. Ich weiss leider nicht mehr, ob sich das auf die dunkle Materie bezog.

das ist auch so eine Sache. Wird hier eine Theorie aufgrund von Beobachtungen gemacht, oder wird versucht das zu beobachten, was die Theorie vorhersagt?

Ich glaube, das ging so - man vergleicht die Ergebnisse einer theoretischen Simulation, was beim Urknall geschehen sein musste, mit den Beobachtungen, und sie stimmen überein. Gäbe es deutlich mehr baryonische Materie, müsste diese ebenfalls ihren Einfluss gehabt haben, und es wäre äusserst erstaunlich, wenn Vorhersage und Beobachtung übereinstimmen würden. Ergo keine zusätzliche baryonische Materie.

Auf "6 mal mehr" bin ich folgendermassen gekommen:
http://de.wikipedia.org/wiki/WMAP

4% leuchtende Materie, 23% nichtleuchtende (Dunkle) Materie. Ca. Faktor 6.

Soweit ist es schon, daß die starke Annahme die baryonische Materie und nicht mehr die nichtbaryonische ist? Also Umkehr der Beweislast?

Naja, mit der primordialen nukleosynthese hat man einen plausiblen Grund, warum man vermuten könnte, dass die Dunkle Materie nichtbaryonisch ist. Zudem sollte baryonische Materie nach allem, was wir wissen, entdeckbar sein, das heisst, sich auch anders als über ihre Gravitation bemerkbar machen (leuchten, strahlen, absorbieren, etc.) - das tut sie aber nicht. Es gibt also zumindest zwei Gründe, warum wir davon ausgehen könnten, dass es sich um nicht-baryonische Materie handelt - aber keinen, der für baryonische Materie sprechen würde (zudem gibt es unterdessen einige interessante Kandidaten für nicht-baryonische dunkle Materie, wie etwa Axionen). Insofern liegt die Beweislast zur Zeit schon auf der Seite derjenigen, die sagen, dass Dunkle Materie baryonische Materie sei...
 

UMa

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Hallo MAC,
mac schrieb:
Übrigens, wenn ich mich nicht verrechnet habe, dann ist die galaktische Rotation für 4E11 Sonnenmassen entschieden zu langsam.
das kommt auf den Abstand der Massen zum Zentrum der Milchstraße an. Die Rotationskurve spricht für etwa 12E9 Msonne/kpc.

Wir können über baryonische und nicht-baryonsche dunkle Materie (oder dunkle Materie überhaupt) auch einen neuen Thread im passenden Forum aufmachen, da dies jetzt vom Ursrungsthread abweicht.

Grüße UMa
 
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