Rotverschiebung und Plancksches Wirkungsquantum

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Mein Stammhaus ist eines der ältesten, urkundlich (seit 1188!) erwähnten Adelsgeschlechter Westfalens.
Mein Name - Cloeters- ursprünglich - Cloethers- bedeutet "Herr von Cloet" (kannst Du im Netz eruieren!).
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Oh, da hat sich wohl jemand bei Ancestry Ahnenvorschung betrieben [:0]

Wenn man unter Cloeters sucht, wird man auch sofort fündig- wohl mit Stammbaum http://www.dackelzucht-cloeters.de/ [:D]

Hi Stefan,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Oh, da hat sich wohl jemand bei Ancestry Ahnenvorschung betrieben [:0]

Wenn man unter Cloeters sucht, wird man auch sofort fündig- wohl mit Stammbaum http://www.dackelzucht-cloeters.de/ [:D]
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

wg. der Ahnenforschung liegst Du ein wenig daneben. Mein Großvater väterlicherseits hat sich im Laufe seines Lebens begeistert diesem Steckenpferd gewidmet und auch zahlreiche diesbezügliche Dokumente hinterlassen.

Und in Bezug auf meinen Rheinländer Verwandten mit der Dackelzucht: Kannst bei ihm unbesehen erstklassige Tiere abnehmen, dafür verbürge ich mich.

Ist eben definitiv so, das der Name "Cloeters" seit jeher ein Synonym für Anstand und Redlichkeit ist!!

Beste Grüße
Markus [:)]

Hey liebe Mitforisten!

Schätze, nach all diesem durchaus humoristischen Hin und Her in diesem Threat sollten wir uns mal wieder der Tatsache widmen, das User "Pascal" augenscheinlich immer noch keine befriedigende Antwort auf seine Frage
erhalten hat!
Aiso strengt Euch an, Ihr pseudointellektuellen Torfschädel, und gebt dem Affen Zucker!![:D][:D][:D]

Markus[:)]

Hallo Markus,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: CloeterianusMaximus</i>
<br />Schätze, nach all diesem durchaus humoristischen Hin und Her in diesem Threat sollten wir uns mal wieder der Tatsache widmen, das User "Pascal" augenscheinlich immer noch keine befriedigende Antwort auf seine Frage
erhalten hat!<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

ich glaube, Pascal hat nach manchen Beiträgen hier einfach keinen Bock mehr auf seinen eigenen Thread. [B)]

Viele Grüße
Dominik

Hi Dominik,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Dominik Braun</i>
<br />Hallo Markus,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: CloeterianusMaximus</i>
<br />Schätze, nach all diesem durchaus humoristischen Hin und Her in diesem Threat sollten wir uns mal wieder der Tatsache widmen, das User "Pascal" augenscheinlich immer noch keine befriedigende Antwort auf seine Frage
erhalten hat!<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

ich glaube, Pascal hat nach manchen Beiträgen hier einfach keinen Bock mehr auf seinen eigenen Thread. [B)]

Viele Grüße
Dominik
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

wenn dem so ist, wie Du vermutest, war es ihm augenscheinlich auch nicht so ernst mit der Erkenntnisgewinnung!
Weil, wenn ich etwas wirklich wissen will, beisse ich mich solange durch sämtliche Hindernisse, bis ich meine Erkenntnis habe!!

Alles andere ist indiskutabel und gehört in den schwanzlosen Lutscher-Threat, würde ich ich mal so rein hypothetisch meinen, meine ich!!

just my 2ct

Gehab Dich wohl and all the best, Dominik!
Markus [:)]

...erinnert schon seeehr an Klarinetto...[:D][:D]

Grüß´ Dich, Winni!

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Winni</i>
<br />...erinnert schon seeehr an Klarinetto...[:D][:D]
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Erbitte Input, worum gehts...??

Beste Grüße
Markus[:)]

Winni,
lol

Hallo zusammen,

wie Kalle schon geschrieben hat, geht die Dehnung der Lichtwellenlänge mit der des Raums (genauer mit dem Skalenfaktor) einher. Die Energie der Photonen bleibt dabei nicht erhalten, denn der lokal geltende Energieerhaltungsatz gilt global im Universum nicht.

Näheres hier:

http://www.preposterousunivers…/energy-is-not-conserved/
"When the space through which particles move is changing, the total energy of those particles is not conserved."

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: HektoPascal</i>
Und der Ansatz bei dem das Licht oder die Lichtwelle mit dem Raum Expandiert und die Energieerhaltung bezogen auf das Universum nicht gilt, sondern das Licht sozusagen Energie in die Expansion abgibt.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Das ist der in der Fachwelt unbestrittene Ansatz.

Hallo Günther,

da ich für die Interpretation der Energieerhaltung das Bild mit dem Dopplereffekt und der Berechnung der Gesamtenergie des Photons und des emittierenden Atoms im Rahmen der Relativitätstheorie in die Debatte geworfen habe sollte ich mich wohl nochmal äußern. Inzwischen haben ich in diverse Bücher geschaut und gelernt, wenn der Emitter und Beobachter beide zum Raum ruhen und lokal vorhandene Massen keine Störung verursachen, dann ist eindeutig die Dehnung des Raumes und die damit verbundene Arbeit für die Energieerhaltung verantwortlich (Kalle, danke für die Hinweise). Diese kosmische, sowie Doppler- und die Gravitationsrotverschiebung sind alle relativische Effekte und wirken meist zusammen. Nur unter speziellen Bedingen kann man den Anteil genau trennen, im Labor spielt die kosmische keine Rolle, bei der Beobachtung von Licht aus der Frühphase des Universums, hier dominiert die kosmische Rotverschiebung. Da man den Raum selbst ja nicht spüren kann stellt sich die Frage ob eine Galaxie zum Raum ruht, bzw. was ich als Bewegung bezeichnen darf. Hier wird die Thematik in verschiedenen Büchern ganz unterschiedlich angesprochen, James Peebles, der gerade den Physik Nobelpreis für seine fundamentalen Arbeiten zur Kosmologie verliehen bekommen hat schreibt in dem Kapitel über die Expansion - und er spricht hier explizit von der Expansion des Raumes (Principles of physical cosmology, Seite 71) - dass die Distanz eine zeitliche Funktion des Expansionsfaktors des Raumes ist und für kleine Geschwindigkeiten – die er explizit als Fluchtgeschwindigkeiten bezeichnet - ist die Rotverschiebung durch den Dopplereffekt gegeben. Er schreibt, dass dies nur eine Näherung, und damit nicht korrekt ist, doch ich denke, da sich diese Betrachtung auch in vielen anderen Fachbüchern findet, hat sie eine Bedeutung die über das Historische, des Hubble's Gesetzes, hinausgeht. Man kann nämlich fragen ob sich da etwas bewegt oder ob dies eine 'Fiktion' sei, es dehnt sich lediglich der Raum sich aus. Hier kann man sich eine kosmische Reise vorstellen. Möchte man zu einer Galaxie fliegen benötigt man auf jeden Fall eine sehr schnelle Rakete. Auf der Reise wird man sehen, wie die Galaxie größer wird, näher kommt. Im Ergebnis wird es je nach kosmologischen Modell bei der Berechnung der genauen Ankunftszeit auch abhängig von der Relativgeschwindkeit der Galaxie und der Erde zum Raum einen kleinen Unterschied geben. Doch wie kann ich hier und heute vorhersehen wann die Rakete wirklich eintreffen wird und später dann den Unterschied überhaupt wahrnehmen? Anders als beim Experiment im Labor wo ich Geschwindigkeiten und Entfernungen (Höhe, die einen Potentialunterschied festlegt) exakt bestimmen kann, fehlen auf kosmischen Skalen genau Maßstäbe. Wenn ich die Energieerhaltung bei der Rotverschiebung – auch im Universum - verstehen möchte komme ich um den Dopplereffekt im Grunde gar nicht herum, das war für mich der Startpunkt und die Erklärung für die Energieerhaltung ist vielleicht sogar verblüffend. Indem ich einen wichtigen Aspekt übersehen habe bin ich jetzt auf vieles Interessantes und bisweilen verwirrende Aspekte der allgemeinen Relativitätstheorie und der Kosmologie gestoßen. Die Mathematik dahinter ist sehr anspruchsvoll, doch die Annahmen, dass das Universum im Mittel isotrop und homogen ist sind wunderbar einfach. Kombiniert mit Erhaltungssätzen wie Energie und Impulserhaltung, die sich im Rahmen des Noether-Theorem mit Symmetrieeigenschaften verknüpft sind ergibt sich ein konzeptionell sehr elegantes, abstraktes Modell, das aber nicht ein immer einfach zu verstehen ist.

Beste Grüße

Thomas

Hallo Thomas,

ja das sind interessante und nicht immer intuitiv leicht zugängliche Themen.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: TGM</i>
Inzwischen haben ich in diverse Bücher geschaut und gelernt, wenn der Emitter und Beobachter beide zum Raum ruhen und lokal vorhandene Massen keine Störung verursachen, dann ist eindeutig die Dehnung des Raumes und die damit verbundene Arbeit für die Energieerhaltung verantwortlich (Kalle, danke für die Hinweise).<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Falls mit Energieerhaltung die Dichte der Dunklen Energie gemeint ist, dann ja. Die Energie der Photonen ist im expandierenden Raum nicht erhalten.
Die Dunkle Energie (die man mit der Kosmologischen Konstante gleichsetzten kann) ist eine Vakuumenergie, wobei die Dichte dieser Energie zeitlich konstant ist. Die DE ist in diesem Sinne ein unbegrenztes Reservoir an Energie. Diese Energie treibt die Expansion an, weil der Druck, den sie ausübt negativ ist (läßt sich mit ein bißchen Thermodynamik zeigen). Damit folgt nun, daß die Arbeit, die dieser Druck verrichtet, gerade hinreicht, die Energiedichte der DE konstant zu halten. So kann man sich vorstellen, daß die Expansion "gratis" geliefert wird. Genau deshalb ist die Energie der Photonen verloren. Näheres findest du hier.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: TGM</i> Diese kosmische, sowie Doppler- und die Gravitationsrotverschiebung sind alle relativische Effekte und wirken meist zusammen. Nur unter speziellen Bedingen kann man den Anteil genau trennen, im Labor spielt die kosmische keine Rolle, bei der Beobachtung von Licht aus der Frühphase des Universums, hier dominiert die kosmische Rotverschiebung. Da man den Raum selbst ja nicht spüren kann stellt sich die Frage ob eine Galaxie zum Raum ruht, bzw. was ich als Bewegung bezeichnen darf.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Hier bietet sich ein Blick auf das Raumzeitdiagramm von Tamara Davis an. Proper distance entspricht der zu einem festen Zeitpunkt mit einem Maßstab gemessenen Entfernung. Zu Beginn des Universums beginnt der Lichtkegel sehr flach. D.h. Photonen, die in unsere Licht "fliegen" werden durch die weit überlichtschnelle Expansion von uns weggetragen und beginnen sich ab dem Schnittpunkt von Lichtkegel und Hubble Sphäre auf uns zu zubewegen. Erst in unserer Nähe nimmt der Lichtkegel den aus der speziellen Relativitätstheorie bekannten 45° Winkel ein. Macht auch Sinn. Wie ein kleines Areal auf dem Globus praktisch flach ist, können wir die Raumzeit unserer näheren Umgebung als flach annehmen.

In unserer Nähe gilt der Dopplereffekt und ist deshalb das Hubble-Gesetz linear. Da in gekrümmter Raumzeit die spezielle Relativitätstheorie nicht global gilt, ist die kosmologische Rotverschiebung (Hubble-Gesetz nicht linear gültig) keine Dopplerverschiebung. Oder anders ausgedrückt, in unserer Nähe sind Relativgeschwindigkeiten eindeutig definiert (z.B. M31) in kosmologischen Entfernungen nicht mehr.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: TGM</i>
Man kann nämlich fragen ob sich da etwas bewegt oder ob dies eine 'Fiktion' sei, es dehnt sich lediglich der Raum sich aus. Hier kann man sich eine kosmische Reise vorstellen. Möchte man zu einer Galaxie fliegen benötigt man auf jeden Fall eine sehr schnelle Rakete. Auf der Reise wird man sehen, wie die Galaxie größer wird, näher kommt. Im Ergebnis wird es je nach kosmologischen Modell bei der Berechnung der genauen Ankunftszeit auch abhängig von der Relativgeschwindkeit der Galaxie und der Erde zum Raum einen kleinen Unterschied geben. Doch wie kann ich hier und heute vorhersehen wann die Rakete wirklich eintreffen wird und später dann den Unterschied überhaupt wahrnehmen?[/quote]

Galaxien nennt man - abgesehen von kleinen Eigenbewegungen - mitbewegt. Heißt, sie bewegen sich im freien Fall mit dem sog. Hubble-Fluß. Dieser bewirkt, daß die Entfernungen zwischen ihnen zunehmen. Verdoppelt sich das Universum, verdoppelt sich der Abstand zwischen den Galaxien. Das ist invariant, google metric expansion. Eine Interpretation ist, daß sich der Raum zwischen ruhenden Galaxien dehnt. Die Rakete muß also sehr schnell sein um den sich vergrößernden Abstand zu überwinden. Ab einem bestimmten Abstand schafft das nicht mal Licht.

Viele Grüße
Günter

Hi TGM,
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">... Da man den Raum selbst ja nicht spüren kann stellt sich die Frage ob eine Galaxie zum Raum ruht, bzw. was ich als Bewegung bezeichnen darf ... <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Grundsätzlich: Bewegungen kann man nur relativ zueinander definieren. Man braucht mindestens zwei Körper im Raum (bzw. in der Raumzeit) ... UND ... man braucht "Zeit" ... UND gemäß Relativitätstheorie müssen die beiden Körper lang genug existieren oder nahe genug beieinander sein, damit sie sich gegenseitig "sehen" können.

Ich kenne zwei Denkbeispiele, die etwas über die Relativitätstheorie hinaus gehen.

Mach'sche Prinzip:
Eine Rakete beschleunigt lange Zeit mit 1g. Auf dem Pilotentisch hat der Astronaut eine Tasse Kaffee stehen. Würde die Rakete jetzt gleichzeitig noch rotieren, dann würde sich in der Kaffeetasse der Kaffee nach außen wölben, wie beim Umrühren; und dem Austronauten würde schwindlig werden [:D]. Warum ist es so, dass der Kaffee in der Tasse genau dann eine flache Oberfläche hat, wenn der Astronbaut durch die Frontscheibe keine Rotation in Bezug zu den vorbei fliegenden Sternen sieht? Ist das Zufall oder eine Eigenschaft des Universums? Wohl doch letzteres. Es ist die Gesamtheit der Masse/Energie unseres Universum, die das bewirkt. Wie sähe es in einem leeren Universum aus?

Big-Rip ... (Eine Theorie vom Ende des Universum)
Der Expansion des Universum wird so beschleunigt, dass am Ende sogar Moleküle/Atome in ihre Einzelteile zerlegt werden. Kurze Zeit später sind diese Teilchen jeweils voneinander so weit entfernt (weil sich dazwischen der Raum ausdehnt), dass kein Teilchen mehr ein anderes sehen kann. Der Raum wächst dann schneller an, als ein Lichtquant (Photon) von einem Teilchen zum anderen per Lichtgeschwindigkeit "fliegen" könnte, es käme nie an.
Ergebnis: Jedes Teilchen lebt von da an ganz allein im Universum. Es gibt keine Möglichkeit mehr Bewegung zu messen. Faktisch hört damit auch die Zeit auf. Allerdings nicht ganz, denn laut Quantenmechanik könnte so ein Teilchen sich vielleicht noch in ein anderes Teilchen umwandeln ... Und solche Zustandsänderungen hätten immer noch einen bestimmbaren Zeitablauf. Zumindest denklogisch, denn wie misst man Zeit? Dazu bräuchte man ja wieder min. zwei Teilchen, die sich zueinander bewegen (z.B. Uhrzeiger und Ziffernblatt).

Hallo Kalle,
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Kalle66</i>
<br />Ist das Zufall oder eine Eigenschaft des Universums? Wohl doch letzteres. Es ist die Gesamtheit der Masse/Energie unseres Universum, die das bewirkt. Wie sähe es in einem leeren Universum aus?
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Einstein hat das Mach'sche Prinzip relativ bald ad acta gelegt. Von Gödel wurde es später widerlegt. Die Rotation ist rein lokal zu betrachten.

BIG-RIP: blüht uns nach den heutigen Daten zum Glück nicht.

Grüße
Günter

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: GünterD</i>
<br />
...

Galaxien nennt man - abgesehen von kleinen Eigenbewegungen - mitbewegt. Heißt, sie bewegen sich im freien Fall mit dem sog. Hubble-Fluß. Dieser bewirkt, daß die Entfernungen zwischen ihnen zunehmen. Verdoppelt sich das Universum, verdoppelt sich der Abstand zwischen den Galaxien. Das ist invariant, google metric expansion. Eine Interpretation ist, daß sich der Raum zwischen ruhenden Galaxien dehnt. Die Rakete muß also sehr schnell sein um den sich vergrößernden Abstand zu überwinden. Ab einem bestimmten Abstand schafft das nicht mal Licht.

Viele Grüße
Günter
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Hallo Günter,

vielen Dank für deine ausführlichen und hilfreichen Erläuterungen. Zu dem letzten Punkt, was ist das Kriterium ob etwas nicht mitbewegt ist , dass es, z.B. wie ein Stern innerhalb einer Galaxie gebunden ist? In diesem Bild, bewegen sich die Galaxien in Galaxienhaufen nicht von einander weg, verschiedene Galaxienhaufen von einander schon?

beste Grüße

Thomas

p.s. das Link zu den Raumzeitdiagrammen funktiert bei mir leider nicht

Thomas,
der Link verweist auf diesen Artikel von Tamara M. Davis, Charles H. Lineweaver
Expanding Confusion: Common Misconceptions of Cosmological Horizons and the Superluminal Expansion of the Universe

zu finden auf http://www.semanticscholar.org

Eine deutsche Version basierend auf diesen Artikel kann man kostenpflichtig in der Zeitschrift Spektrum der Wissenschaft downloaden:
https://www.spektrum.de/magazi…ythos-und-wahrheit/837892

Der Artikel geht auf einige Fragen, die diesbezüglich gerne zu Verwirrung führen ein. Nachteilig ist, dass man danach mitunter mehr Fragen hat als vorher. [;)]

Kalle,

besten Dank!

Thomas

Hallo Thomas,
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: TGM</i>
Zu dem letzten Punkt, was ist das Kriterium ob etwas nicht mitbewegt ist , dass es, z.B. wie ein Stern innerhalb einer Galaxie gebunden ist?
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Mitbewegt (englisch comoving, falls dir das mal unterkommt) nennt man Beobachter, die das Universum isotrop sehen, oder, was gleichbedeutend ist, die keine Relativgeschwindigkeit zum Mikrowellenhintergrund haben. Das nennt man häufig locker "im Hubble-Fluß". Diese Relativgeschwindigkeiten sind "Eigengeschwindigkeiten". Die Milchstraße z.B. hat eine Eigengeschwindigkeit und das zeigt sich im Mikrowellenhintergrund als sog. Dipolanisotropie. Sie ist somit nicht mitbewegt.

Sterne und Galaxien haben fast immer eine gewisse Eigengeschwindigkeit, sind also in der Regel nicht mitbewegt. In der Kosmologie spielt "mitbewegt" auf kosmologischen Skalen eine Rolle. Bei diesen Distanzen überwiegen die Fluchtgeschwindigkeiten von Galaxien (kleinere Objekte spielen hier keine Rolle) bei weitem die Eigengeschwindigkeiten, die man deshalb vernachlässigen kann.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: TGM</i> In diesem Bild, bewegen sich die Galaxien in Galaxienhaufen nicht von einander weg, verschiedene Galaxienhaufen von einander schon?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Ja, bei Vernachlässigung der Eigengeschwindigkeiten. Denn Galaxiensuperhaufen sind so wenig gravitativ gebunden, daß sie an der Expansion teilzunehmen beginnen und deshalb die Abstände zwischen ihren Bestandteilen, den Galaxienhaufen, zunehmen.

<br />Hallo Thomas,
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: TGM</i>
Zu dem letzten Punkt, was ist das Kriterium ob etwas nicht mitbewegt ist , dass es, z.B. wie ein Stern innerhalb einer Galaxie gebunden ist?
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Mitbewegt (englisch comoving, falls dir das mal unterkommt) nennt man Beobachter, die das Universum isotrop sehen, oder, was gleichbedeutend ist, die keine Relativgeschwindigkeit zum Mikrowellenhintergrund haben. Das nennt man häufig locker "im Hubble-Fluß". Diese Relativgeschwindigkeiten sind "Eigengeschwindigkeiten". Die Milchstraße z.B. hat eine Eigengeschwindigkeit und das zeigt sich im Mikrowellenhintergrund als sog. Dipolanisotropie. Sie ist somit nicht mitbewegt.

Sterne und Galaxien haben fast immer eine gewisse Eigengeschwindigkeit, sind also in der Regel nicht mitbewegt. In der Kosmologie spielt "mitbewegt" auf kosmologischen Skalen eine Rolle. Bei diesen Distanzen überwiegen die Fluchtgeschwindigkeiten von Galaxien (kleinere Objekte spielen hier keine Rolle) bei weitem die Eigengeschwindigkeiten, die man deshalb vernachlässigen kann.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: TGM</i> In diesem Bild, bewegen sich die Galaxien in Galaxienhaufen nicht von einander weg, verschiedene Galaxienhaufen von einander schon?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Ja, bei Vernachlässigung der Eigengeschwindigkeiten. Denn Galaxiensuperhaufen sind so wenig gravitativ gebunden, daß sie an der Expansion teilzunehmen beginnen und deshalb die Abstände zwischen ihren Bestandteilen, den Galaxienhaufen, zunehmen.

Grüße
Günter

Hallo Thomas,

es gibt im Universum in jedem Punkt ein ausgezeichnetes Bezugssystem (comoving frame, comoving observer). Nur für Beobachter in diesem System erscheint das Universum isotrop (nicht für Beobachter, die sich relativ zu diesem System bewegen). Diese comoving observer definieren, was das 3-dimensionale räumliche Koordinatensystem im Universum ist, d.h. sie sind im Raum an festen Punkten (die Änderung des Abstands zwischen diesen Punkten kommt dann nur von der Expansion des Universums, d.h. der Zeitabhängigkeit der Metrik). Einige Details dazu findet man z.B. hier auf den ersten Seiten:

https://preposterousuniverse.c…uploads/grnotes-eight.pdf

Für einen comoving observer sollte die kosmische Hintergrundstrahlung (CMB) (annähernd perfekt) isotrop sein. Beobachtungen zeigen, dass der CMB von uns aus gesehen einen Dipol hat, der von der Relativbewegung des Sonnensystems zu dem comoving frame kommt (d.h. die Eigenbewegung des Sonnensystems durch den Raum):

https://apod.nasa.gov/apod/ap140615.html

Die Geschwindigkeit der Sonne relativ zu CMB sind ca. 369.5 km/s (in eine bestimmte Richtung, die man angeben kann). Man kann die einzelnen Beiträge zu dieser Geschwindigkeit aufschlüsseln:

Geschwindigkeit der Sonne relativ zu dem Ruhesystem der nächsten Sterne (LSR): 20.0 km/s
LSR relativ zu galaktischem Zentrum (GC), d.h. Rotation um das Milchstraßen-Zentrum: 222.0 km/s
GC relativ zu CMB: 552.2 km/s

(man muss die Vektorsumme dieser Geschwindigkeiten nehmen, da sie in verschiedene Richtungen zeigen).

Man kennt auch

Sonne relativ zur lokalen Gruppe (LG), vor allem auf M31 zu: 308 km/s
LG relativ zu CMB: 627 km/s

Referenzen dazu sind:

https://ui.adsabs.harvard.edu/…3ApJ...419....1K/abstract (insb. Table 3 auf Seite 5)

https://ui.adsabs.harvard.edu/…9AJ....118..337C/abstract

D.h. die Milchstraße und lokale Gruppe haben eine Eigenbewegung durch den Raum von ca. 552 bzw. 627 km/s.

Viele Grüße
Mark

<font size="1">(edit: sorry, hat sich gerade mit Günters Antwort überschnitten)</font id="size1">

Hallo Thomas und Kalle,
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Kalle66</i>
der Link verweist auf diesen Artikel von Tamara M. Davis, Charles H. Lineweaver
Expanding Confusion: Common Misconceptions of Cosmological Horizons and the Superluminal Expansion of the Universe
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Genau, hier der Artikel mit dem erwähnten Raumzeitdiagramm, Seite 3. Der Artikel ist lesenswert!

Grüße
Günter<b></b><b></b>

Hallo Günter,

besten Dank, sehr interessant!

Thomas

Hallo Mark,

vielen Dank für die vielen Links mit Infos, der Dipol-Term in der Winelverteilung der Hintergrundstraße ist für mich ganz neu. Ich finde es sehr faszinierend, dass es gelingt die Eigenbewegund der Sonne und die verschieden Anteile zu bestimmen. Vermutlich müsste man sogar die Bewegung der Erde um die Sonne sehen können.

Dies erinnert ein bisschen an die Diskussion im auslaufenden 19. Jahrhundert als man - allderdings erfolglos - versuchte die Bewegung der Erde relativ zum Äther über die Änderung der Lichtgeschwindgeit zu messen.

beste Grüße

Thomas

Hallo Thomas,

ja, die Existenz von ausgezeichneten Beobachtern ist etwas irritierend und wird im Internet auch diskutiert, da sie scheinbar dem allgemeinen Relativitätsprinzip (alle Bezugssysteme sind gleichwertig) widerspricht.

Das ist aber kein Widerspruch: Das allgemeine Relativitätsprinzip besagt, dass die Einstein-Feldgleichungen in jedem Bezugssystem dieselbe Form haben, was nach wie vor gilt (auch für non-comoving observers). Eine spezielle Metrik (Lösung der Feldgleichungen) kann aber in verschiedenen Bezugssystemen verschiedene Formen haben und dadurch gewisse Bezugssysteme auszeichnen, z.B. die comoving frames dadurch, dass die induzierte Metrik auf dem Raum isotrop und homogen ist.

Die comoving observers sind nicht immer eindeutig: In der flachen Minkowski-Raumzeit ist der Raum in jedem Inertialsystem isotrop (und flach), deshalb gibt es dort keine ausgezeichneten comoving observers (solange sie freifallend sind). In der speziellen Relativitätstheorie macht die Aussage, dass sich die Milchstraße mit 552 km/s durch den Raum bewegt, daher keinen Sinn. Die Existenz von ausgezeichneten Beobachtern in der Kosmologie kommt von der Krümmung der Raumzeit.

Viele Grüße
Mark