Verständnisproblem Expansionsgeschw. Universum

    Hallo,


    möglicherweise mache ich mich jetzt komplett lächerlich, aber mich treibt seit geraumer Zeit ein Verständnisproblem um.
    Es wird ja angenommen, dass die Expansionsgeschwindigkeit des Universums zunimmt. Das kann ich gedanklich nicht nachvollziehen. Die Rotverschiebung beobachtbarer Objekte nimmt ja zu, je weiter das beobachtete Objekt von uns entfernt ist. Kein Problem, das glaube ich Herrn Hubble und den aktuellen Beobachtern ja. Gleichzeitig ist jedoch Licht eines entfernten Objektes auch älter. Also Entfernung=Vergangenheit. Man kann ja nicht das Licht einer weit entfernten Galaxie sehen, wie es _jetzt_ aussieht.
    Deswegen denke ich mir: Ein 10 Mrd. LJ entferntes Objekt hat eine höhere Rotverschiebung als ein 5 Mrd. LJ entferntes Objekt. Dies bedeutet aber, dass demnach die diese Rotverschiebung erzeugende Ursache vor 10 Mrd. Jahren stärker gewesen sein muss, als in der jüngeren Vergangenheit von 5 Mrd. Jahren.
    Anders gesagt: Vor 10 Mrd. Jahren haben sich die Objekte schneller entfernt als vor 5 Mrd. Jahren. Oder: Das junge Universum dehnte sich schneller aus als das ältere, bzw. aktuelle. Heisst das dann nicht, die Expansionsgeschwindigkeit nimmt demnach ab und nicht zu?
    Was habe ich denn da nicht bedacht, bzw. welches Brett habe ich da vor dem Kopf?


    Gruß,
    Michael

    Hi Michael,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">möglicherweise mache ich mich jetzt komplett lächerlich<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Im Gegenteil, deine Frage ist durchdacht und berechtigt. Dir fehlen nur ein paar Grundlagen.


    Das Universumsmodell besagt, dass sich <i>zu jedem Zeitpunkt</i> die Galaxien mit einer Geschwindikeit proportional zu ihrem Abstand voneinander wegbewegen. Die Propotionalitätskonstante ist der Hubble-Parameter.
    Deswegen beobachtest du notwendigerweise, dass weiter entfernte Objekte sich schneller wegbewegen. Deine Schlussfolgerung "Vor 10 Mrd. Jahren haben sich die Objekte schneller entfernt als vor 5 Mrd. Jahren." wäre nur dann gültig, wenn zu einem bestimmten Zeitpunkt alle Objekte dieselbe Geschwindigkeit relativ zu dir hätten.


    Aus der bloßen Tatsache, dass die Rotverschiebung mit der Entfernung ansteigt, kann man aber nur ableiten, dass das Universum expandiert. Dass es beschleunigt expandiert erkennt man erst mit Präzisionsmessungen. Diese zeigen, dass die Objekte mit der Entfernung <i>weniger stark</i> rotverschoben sind, als man in einem unbeschleunigten Universum erwarten würde, wenn man die heutige Bewegung zurückrechnet. Ab da kannst du deinen Gedankengang wieder aufnehmen: weniger stark rotverschoben -&gt; damals langsamer als heute.

    Hallo,


    vielen Dank für die Erläuterung. Das muss ich mir durch den Kopf gehen lassen und meine Überlegungen korrigieren. Aber ich glaube schon erkannt zu haben, wo mein Denkfehler liegt. Hoffe ich zumindestens :)


    Viele Grüße,


    Michael

    Michael,
    der Expansionsfaktor besagt, dass etwas in doppelter Entfernung auch die doppelte Expansion (entfernt sich scheinbar mit doppelter Geschwindigkeit) unterliegt. Die 'Geschwindigkeit' sieht man anhand der Rotverschiebung. (Achtung, bewegen tut sich deshalb nichts.)


    Hinzu kommt, dass etwas in doppelter Entfernung von uns in einer doppelt so alten Phase gesehen wird (wegen Lichtlaufzeit).


    Das alles wäre einfach, solange alles immer konstant expandiert wäre. Dann malt man sich eine Grafik, auf einer Achse die Entfernung (zu messen z.B. anhand der Helligkeiten von SN), auf der anderen Achse malt man die Fluchtgeschwindigkeit (zu messen anhand der Rotverschiebung z) und heraus käme eine saubere Linie. Eben der Zusammenhang der Rotverschiebung mit der Entfernung.


    Wenn aber in irgendeiner Art, eine Kurve herauskommt, dann stimmt was nicht mit der 'konstanten Expansion'. Dann muss es Phasen mit größerer bzw. kleinere Expansion gegeben haben. Die beeinflussen aber nur die Objekte, deren Licht auch durch diese Phasen gegangen ist, bevor es hier ankommt, die also 'alt genug sind' beim Blick in die Vergangenheit.


    Noch schlimmer wäre es, wenn diese Kurve blickrichtungsabhängig wäre. Im Grunde hat man dies anhand der Hintergrundstrahlung auch schon untersucht (siehe z.B. WMAP-Daten).


    Gruß

    Hi Kalle,


    sorry, wenn ich das so pauschal sagen muss, aber dein Beitrag ist größtenteils falsch.
    <i>Wenn</i> du mit Entfernung das meinst, worin das Hubble-Gesetz gilt, dann ist das Universum in doppelter Entfernung keineswegs doppelt so alt. Und es kommt beim unbeschleunigten Universum auch kein proportionaler Zusammenhang von Entfernung und Rotverschiebung raus. Lies doch mal Ned Wrights Tutorial.


    Und noch eine Bitte:
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">(Achtung, bewegen tut sich deshalb nichts.)<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Solche Anmerkungen könnte man doch wirklich mal bleiben lassen, sie sind nicht hilfreich.

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