Wie weit geht es zurück?

  • Hallo, bin neu hier. Seit einigen Monaten beschäftige ich mich eher laienhaft mit Astronomie. Naja, die üblichen Fragen: Was, warum, wieso, wann?


    Nachdem mir in wikipedia die Aufnahmen zum "tiefsten Blick ins Weltall" durch das Hubble Ultra Deep Field ins Auge gefallen sind, stellte ich mir zwangsläufig die Frage: Wie weit kann man eigentlich in der Zeit optisch zurückreisen? Ist es möglich, per Teleskop den Urknall oder die Phasen danach einzufangen?!?!


    Es tauchte dann noch eine andere Verständnis-Fragen auf: Wie funktioniert die Wahrnehmung des Menschen auf das Weltallbezonge? Auf der einen Seite kann man optisch in der Zeit zurückreisen. Auf der anderen Seite entsteht für uns als Beobachter ein verzerrtes Bild, da das Licht aus den unterschiedlichen Orten des Weltalls bei uns ankommt, oder noch nicht angekommen ist.
    Demzufolge nimmt ein Beobachter, der Milliarden von Lichtjahren von uns entfernt ist, "sein" Weltall anders wahr und lebt in einer anderen Realität oder?
    Ist das Weltall nur unser "eigenes" Gebilde? Wie ergeht es nun (aktuell, wo ich gerade diesen Text schreibe) den Galaxien aus dem Hubble Ultra Deep Field? Wohin (Ort/Geometrie) blicken wir eigentlich wenn wir dieses Licht der Galaxien aktuell empfangen? Das Teleskop ist in eine Richtung (Geometrie) ausgerichtet, dennoch erfassen wir nur die zeitliche Darstellung der weit entfernten Galaxien?!?! Soweit ich weiß, breitet sich Information mit Lichtgeschwindigkeit aus, schneller kann das Weltall also nicht wachsen. Angenommen, es gibt außerhalb unseres Weltall ein Objekt, zB eine Galaxie, die wir noch nicht erfasst haben weil das Licht einfach noch nicht bei uns angekommen ist. Expandiert also das Weltall räumlich oder nur zeitlich? Oder beides? Expandiert nur unsere Wahrnehmung "unseres" Weltalls? Ist Information/Licht = Weltall?


    Sorry für diese verwirrende Fragestellung, aber ich bin da etwas überfordert, ich weiß nicht wie ich das am besten in Worte fassen soll. So interessant das Thema ist, so verwirrend ist es auch.

  • Hallo,


    nein, bis ganz zum Urknall hin wird man nicht beobachten können. In den ersten paar huntertausend Jahren bestand das Universum aus heißem Plasma - no go für Licht. Hier müssen andere Beobachtungstechniken ran.


    Die andere Verständnisfrage ist einigermassen Grundlegend für die RT... Informationen können sich ja nicht schneller ausbreiten als das Licht. Was uns noch nicht erreicht hat, gibt es für uns nicht. Wenn man das einmal in einem Raum-Zeit-Diagramm aufzeichnet, dann ergibt sich ein Kegel dessen, was wir "sehen" können. Ein Beobachter, der von einem weit entfernten Punkt aus beobachtet, sieht demnach auch einen anderen Teil als wir - nach der RT sind jedoch die verschiedenen Inertialsysteme vollkommen gleichberechtigt. Die Informationen treffen ja bei uns zu anderen Zeitpunkten ein, als bei dem anderen Beobachter, ja, möglicherweise sieht er Dinge, die uns noch verborgen sind. Er kommt daher möglicherweise auch zu anderen Schlüssen - und hat für sich genauso recht wie wir. Seine Beobachtungen sind genauso richtig wie unsere, auch wenn sie voneinander abweichen mögen. Die Realität ist eben relativ :) (für verschiedenen Inertialsysteme).


    cu - Arndt

  • Wars nicht so das das Universum in der frühen Phase nach dem Big Bang tatsächlich mit >c expandierte?


    Ansonsten stimme ich Arndt zu. "Kurz" nach dem Urknall bestand das komplette Universum aus heißem Plasma. Ich weiss nun nicht wie gut in die Physik bewandert bist, Slipknot79, aber das bedeutet praktisch das das Universum nur aus Teilchen bestand die böse viel Tempo drauf hatten :) Und das heisst leider auch, das Licht da nicht durchkommt. Ich meine mich zu erinnern das Mikrowellen da aber durch kommen, weswegen man ja WMAP hoch geschickt hatte. Das dürfte also die theoretische Grenze für optische Teleskope sein.
    Ich würde auch nicht sagen das es eine andere Realität ist wenn nun jemand woanders lebt und Teile der Information des Universums schon da angekommen sind, und hier nicht. Wenn du unter einem Gewitter bist, und du hörst den Donner sofort, bist du ja auch nicht in einer anderen Realität als jemand ein paar Km weiter weg der den Donner einige Sekunden später hört.

  • Hallo Unbekannter,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Nachdem mir in wikipedia die Aufnahmen zum "tiefsten Blick ins Weltall" durch das Hubble Ultra Deep Field ins Auge gefallen sind, stellte ich mir zwangsläufig die Frage: Wie weit kann man eigentlich in der Zeit optisch zurückreisen? Ist es möglich, per Teleskop den Urknall oder die Phasen danach einzufangen?!?! <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote"> Optisch bis ca. 380.000 Jahre nach dem Urknall. Was man da sieht nennt sich Mikrowellen-Hintergrundstrahlung. Es stammt aus der Zeit, als Dichte und Temperatur des gerade entstandenen Universum klein genug war, damit überhaupt Lichtquanten frei herumfliegen konnten. Vorher war für die einfach kein "Platz".
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
    Es tauchte dann noch eine andere Verständnis-Fragen auf: Wie funktioniert die Wahrnehmung des Menschen auf das Weltallbezonge? Auf der einen Seite kann man optisch in der Zeit zurückreisen. Auf der anderen Seite entsteht für uns als Beobachter ein verzerrtes Bild, da das Licht aus den unterschiedlichen Orten des Weltalls bei uns ankommt, oder noch nicht angekommen ist.
    Demzufolge nimmt ein Beobachter, der Milliarden von Lichtjahren von uns entfernt ist, "sein" Weltall anders wahr und lebt in einer anderen Realität oder?
    Ist das Weltall nur unser "eigenes" Gebilde? Wie ergeht es nun (aktuell, wo ich gerade diesen Text schreibe) den Galaxien aus dem Hubble Ultra Deep Field? Wohin (Ort/Geometrie) blicken wir eigentlich wenn wir dieses Licht der Galaxien aktuell empfangen? Das Teleskop ist in eine Richtung (Geometrie) ausgerichtet, dennoch erfassen wir nur die zeitliche Darstellung der weit entfernten Galaxien?!?! Soweit ich weiß, breitet sich Information mit Lichtgeschwindigkeit aus, schneller kann das Weltall also nicht wachsen. Angenommen, es gibt außerhalb unseres Weltall ein Objekt, zB eine Galaxie, die wir noch nicht erfasst haben weil das Licht einfach noch nicht bei uns angekommen ist. Expandiert also das Weltall räumlich oder nur zeitlich? Oder beides? Expandiert nur unsere Wahrnehmung "unseres" Weltalls? Ist Information/Licht = Weltall?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Du kannst etwas beruhigt sein, zwei Leute im Stadion sehen das Tor schließlich auch aus unterschiedlichen Perspektiven, was für den Einen "gleiche Höhe" ist für den Anderen "eindetuig Abseits".


    Was die Geradlinigkeit/Verzerrung usw. anbelangt. Es gibt Bereiche, da können wir vor lauter Sternen/Gaswolken nicht sehen, was dahinter ist. Andererseits gibt es Bereiche, wo die Sicht frei ist bis zum Horizont. Mangels störender Massen verläuft das Licht dann auch überwiegend geradlinig.


    Was die Raumexpansion betrifft. Du musst unterscheiden zwischen "Bewegung im Raum" und "Expansion des Raumes".
    Ein Beispiel:
    Stell Dir vor, eine 100km lange Autobahn wird jede Stunde um 5km größer (und bleibt intakt), weil jemand die Erde passend aufbläst. Die Expansionsrate beträgt dann 5km je h je 100km (oder 5/100 1/h). Wenn Du losfährst, und mit 100km/h fährst musst Du 105km zurücklegen (genau sogar etwas mehr, denn für die zusätzlichen Kilometer brauchst Du ebenfalls Zeit, in der die Strekte größer wird). Eine Autobahn mit ~2000km Länge wächst in der ersten Stunde, in der Du fährst, somit um 100km an, ziemlich genau die Strecke, die Du gefahren hast. Du wirst also nie ankommen. Deine Reichweite ist also etwa 2000km. Im Weltall ist die Fahrgeschwindigkeit max. gleich der Lichtgeschwindigkeit 3E+8 m/s, die Raumexpansionsrate beträgt 2,3E-18 1/s (=72km je Sekunde und je Megaparsec) 1 Megaparsec = 3,26 <font color="yellow">Mio. LJ</font id="yellow">, eine astronomische Entfernungseinheit http://de.wikipedia.org/wiki/Parsec . Rechne Dir also aus, wie weit das Auto mit LG kommen kann. Und denke daran, einmal angekommen, liegt der Rückweg u.U. dann schon längst außer Reichweite.


    Gruß

  • 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>
    1 Megaparsec = 3,26 LJ<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Das wär ja furchtbar [;)] Kleiner Fipptehler - 1 Megaparsec sind ungefähr 3.261.600 Lichtjahre. Ansonsten find ich das Beispiel mit der ´aufblasbaren Autobahn´ so richtig supergut - das macht diesen komplizierten Zusammenhang sehr anschaulich! Klasse!


    Die Lösung des Rechenbeispiels überlasse ich dann unserem namenlosen ´Slipknot79´...

  • Danke für Eure Antworten. Aber da gibt es gleich mal noch ne Frage zur Autobahn.


    Ich sitze im Auto, und dieses muss mit gedehnt werden? Somit passe ich meine Form der ausgedehnten Autobahn an oder nicht? Ich eile sozusagen auch mir selbst voraus durch meine eigene Ausdehnung?


    Wo ist das Problem, noch weiter als das Hubble Teleskop zu blicken? Wieso kommt man heute nicht an die 380.000 Jahre ran? Weiß man nicht, in welche Richtung man blicken soll?


    Ich habe mir ein paar Sendungen von Harald Lesch angeschaut (Alpha Centauri, schade dass es das nicht mehr gibt) und da hat er mal gemeint, dass es keinen Ort gibt, wo man sagen kann: "Der Urknall hat an am Ort mit den Koordinanten XYZ stattgefunden." Woher soll man wissen, wo man dann "hinblicken" soll?



    Sonst habe ich ihr ihm Forum gelesen, dass das Weltall unendlich groß sein KÖNNTE. Wenn das der Fall sein sollte, dann würde die Erkenntnis, die mal ein Lehrer aufgestellt hat (Wäre das Weltall unendlich groß, wäre die Nacht hell), keinen Sinn mehr ergeben. In meinen Augen muss das Weltall also auf jeden Fall endlich groß sein. Außerdem gäbe es das Weltall dann sonst schon seit unendlich langer Zeit, was ja nicht der Fall zu sein scheint?



    &gt;bestand die böse viel Tempo drauf hatten :) Und das heisst leider auch, das Licht da nicht durchkommt.


    Meinst du, dass die Teilchen Überlichtgeschwindigkeit hatten?

  • Hallo "Slipknot79",


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Slipknot79</i>Ich sitze im Auto, und dieses muss mit gedehnt werden? Somit passe ich meine Form der ausgedehnten Autobahn an oder nicht? Ich eile sozusagen auch mir selbst voraus durch meine eigene Ausdehnung?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Natürlich dehnt sich Dein Auto mit! Aber bedenke: Wenn Du bei 200 km/h mit Deinem vorderen Stoßfänger eine Mücke erschlägst, dann sorgt diese gründlich geplättete Mücke für eine Verlängerung Deiner gesamten Fahrzeuglänge, die die ´kosmologische Raumausdehnung´ um ziemlich viele Zehnerpotenzen übersteigt.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Slipknot79</i>Wo ist das Problem, noch weiter als das Hubble Teleskop zu blicken? Wieso kommt man heute nicht an die 380.000 Jahre ran? Weiß man nicht, in welche Richtung man blicken soll?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Doch, das weiß man. Man muß nur in eine beliebige Richtung schauen, der Urknall ist überall, denn wir sind ja ein Teil davon. Das Problem des "Schauens" ist die Wellenlänge, die einer Temperatur von rund 2,7 K entspricht, also im Bereich der Mikrowelle. Das andere Problem ist schon angesprochen worden: Näher am Urknall verhinderte das heiße Plasma die freie Ausbreitung der Photonen. Keine Photonen - keine direkt "sicht"baren Informationen über die Zeit davor. Die Richtung wäre aber die gleiche: Jede beliebige....


    Nebenbei - man hat inzwischen recht entwickelte Galaxien mit fürchterlich hohen Rotverschiebungen gefunden, und das könnte bald zu einer gründlichen Überarbeitung der Urknalltheorie oder zu deren Falsifizierung führen. In jedem Fall gehen wir diesbezüglich sehr spannenden Zeiten entgegen.

  • &gt;Nebenbei - man hat inzwischen recht entwickelte Galaxien mit fürchterlich hohen Rotverschiebungen gefunden


    Naja, wird doch mit der dunklen Materie/Energie erklärt, oder nicht?


    Gilt der Blick in jede beliebige Richtung auch für das Hubble Ultra Deep Field? Egal wie ich das Teleskop ausrichte, ich bekomme immer die 13.2 Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxien zu sehen?

  • Dunkle Materie und Energie bedarf es an anderer Stelle. Und jetzt sehen wir mal ob ichs selber richtig verstanden hab :)
    Also, man hat irgendwann festgestellt, das Spiralgalaxien nicht genug Masse haben um die hohen Rotationsgeschwindigkeit auszuhalten. Galaxien rotieren ja um eine Achse, und bei den hohen Geschwindigkeiten sollte die Zentrifugalkraft so stark werden, das die Sterne am Rand einfach abhauen. Aber da dies nicht geschieht, kann man sich das (bislang) nur mit dem Modell der Dunklen Materie erklären. Etwas, das gravitation hat, aber sonst nicht wechselwirkt und nicht sichtbar ist.


    Dunkle Energie bedarf es dann bei der Ausdehnung des Universums. Man hat festgestellt, das im Universum (geschätzt) vo viel Masse ist, das die Gravitation diese schnelle Ausdehnung eigentlich verlangsamen, oder gar stoppen sollte. Und das kann man sich bislang nur mit der Dunklen Energie erklären. Etwas das man nicht sieht, das nicht wirklich wechselwirkt, aber quasi die Expansion vorrantreibt, wie ein Gasbrenner im Heissluftballon.


    Ja, man kann mit Hubble in jede Richtung gucken und würde ca. so alte Galaxien sehen. Natürlich nicht die gleichen, und es kann auch mal vorkommen das man nur bei 12 Milliarden LJ ankommt, denn die Galaxien sind ja nicht homogen im Universum verteilt, sondern haben sich zu Gruppen zusammengeschlossen.

  • Wenn die Sicht nicht durch Staub oder andere Materie beeinträchtigt wird, müsste es tatsächlich so sein. Immerhin soll's um den Daumen gepeilt 100 Milliarden Galaxien geben.


    Du willst wissen, wie das Universum aussah, als nur 380.000 Jahre alt war? Dann klick mal hier. Wenn deine Augen empfindlich für Mikrowellen wären und du zum Himmel schauen würdest, würde er so aussehen. Die quasi vom Urknall übrig gebliebene und heute auf -270°C abgekühlte Reststrahlung der heißen Anfangsphase ist über den gesamten Himmel sichtbar - mit einem entsprechenden Detektor für diese sehr energiearme Strahlung.

  • Das was die NASA hier zeigt, ist einfach nur die aktuelle Hintergrundstrahlung? http://de.wikipedia.org/wiki/WMAP Die Hintergrundstrahlung ist ja nur etwas, was aus der damaligen Zeit als "Echo" übrig geblieben ist? Aber das, was die Stahlung damals verursacht hat, das würde ich gerne "sehen" Also das, was mehr oder weniger zum ersten Mal sichtbar wurde. Wenn ich mich schon an meine eigene Geburt nicht erinnern kann, dann wenigstens an das :)


    Das was zwischen "0" und 380.000 Jahren passiert ist, würde sich mir offensichtlich schlicht schwarz darstellen?



    Kann man eigentlich von einem schwarzen Loch auf den Urknall Schlüsse ziehen? Es wird ja angenommen, dass sich hinter dem Ereignishorizont eine Singularität befindet? Also, das was vor dem Urknall vorhanden war?



    Dunkle Materie: Laut Lesch ist sie für Bewegungen von Galaxien verantwortlich, die mit sichtbarer Materie nicht erklärt werden können.

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Slipknot79</i>
    Ich sitze im Auto, und dieses muss mit gedehnt werden? Somit passe ich meine Form der ausgedehnten Autobahn an oder nicht? Ich eile sozusagen auch mir selbst voraus durch meine eigene Ausdehnung?
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Das Auto ist über chemische Verbindungen stabilisiert, wenn die Hinterräder eines Porsches Gas geben, üben sie eine Kraft aus, die das Auto wie eine Feder staucht. Umgekehrt führt die Expansion zur einer Dehnungskraft. Aber messbar ist die nicht. So richtig spricht das allerdings in der Astronomie keiner an, z.B. die Erdbahn um die Sonne müsste ebenfalls mit dem Faktor 1,000'000'000'000'000'002'3 (1 + 2,3E-18) je Sekunde anwachsen. Immerhin 3,45nm mehr je Sekunde (ein Atomkern etwa) oder überschlägig 30% des heutigen Bahndurchmessers seit Entstehung von Erde und Sonne, wenn ich mich jetzt nicht verrechnet habe. Alles was ich darüber gelesen habe, redet darum herum, wie bei einem heißen Brei.
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
    Wo ist das Problem, noch weiter als das Hubble Teleskop zu blicken? Wieso kommt man heute nicht an die 380.000 Jahre ran? Weiß man nicht, in welche Richtung man blicken soll?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Licht das noch älter ist gibt es nicht, und da Licht nur mit LG unterwegs ist, können wir deshalb auch nicht theoretisch weiter blicken als bis Universumsalter abzgl. 380.000 LJ. Diese Hintergrundstrahlung war damals schon überall im Universum, so wie die Wärme im beheizten Wohnzimmer. Über die Expansionsrate kannst Du übrigens die heutige Frequenz (Mikrowelle 2,7 K) der Hintergrundstrahlung erklären, die ursprünglich einer Hitzstrahlung von 6000 K entsprach.
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
    Ich habe mir ein paar Sendungen von Harald Lesch angeschaut (Alpha Centauri, schade dass es das nicht mehr gibt) und da hat er mal gemeint, dass es keinen Ort gibt, wo man sagen kann: "Der Urknall hat an am Ort mit den Koordinanten XYZ stattgefunden." Woher soll man wissen, wo man dann "hinblicken" soll? <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote"> Wenn man einen "Punkt" via Expansion auf die heutige Größe des Universums aufzieht, wo ist dann der Punkt heute? (richtige Antwort: überall, man muss nur weit genug entfernt sein, damit es wieder wie ein Punkt aussieht.)[:D]


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
    Sonst habe ich ihr ihm Forum gelesen, dass das Weltall unendlich groß sein KÖNNTE. Wenn das der Fall sein sollte, dann würde die Erkenntnis, die mal ein Lehrer aufgestellt hat (Wäre das Weltall unendlich groß, wäre die Nacht hell), keinen Sinn mehr ergeben. In meinen Augen muss das Weltall also auf jeden Fall endlich groß sein. Außerdem gäbe es das Weltall dann sonst schon seit unendlich langer Zeit, was ja nicht der Fall zu sein scheint?
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote"> Du meinst das "Olberssches Paradoxon". Ein unendlich großes homogenes und isotropes Universum müsste unendlich hell sein, denn die Anzahl der Sonnen wächst in dritter Potenz mit der Entfernung, die Lichtstärke dieser Sonnen schwächt sich aber nur im Quadrat der Entfernung ab. Die Frage erledigt sich mit der Endlichkeit des Alters und den damit vorhandenen Horizont, von dem Licht bis zu uns gelangen kann.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
    Meinst du, dass die Teilchen Überlichtgeschwindigkeit hatten?
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Nach gängiger Theorie (Allg. RT etc.) ist ÜberLG ausgeschlossen. Um Missverständnisse zu vermeiden: Die Konstanz der LG im Vakuum und die Feststellung, dass es nicht schneller geht, sind keine Schlussfolgerungen der Allg. RT, sondern deren Grundannahme. Sowas nennt sich "Axiom". Wenn es so ist, dann folgt daraus die Theorie. Deswegen hat man den "Meter" ja in Abhängigkeit der LG neu definiert.


    Aber Vorsicht: Habe ich eine "Autobahn" (s.o.) die lang genug ist, dann entfernen sich Start- und Endpunkt - unterm Strich - schneller, als das Licht schnell ist, unter dem Einfluss der Raumsxpansion. Eine scheinbare ÜberLG; allerdings bewegt sich da nix "im Raum", auch wenn es so aussieht. Deshalb ist ja die "Rotverschiebung" auch kein Dopplereffekt, wie beim Tatütata der Feuerwehr, sondern ein Maß, wie lange das Licht, das wir sehen, der Raumexpansion ausgesetzt war, und damit ein Maß, wie weit entfernt die Lichtquelle war (nicht ist, denn bis wir das Licht sehen, ist die Quelle schon weiter weg.)


    Gruß

  • Danke erst mal, dass sich hier viele ne Mühe machen, die Dinge verständlich zu erklären :)


    Zum Homogenität (Begriff): Wann ist ein Weltall homogen? Ist unser Universum inhomogen wegen den vielen Objekten (Nebel, Sterne,...)? Oder ist das zu vernachlässigen, da der zur Verfügung stehende Raum im Vergleich zum Raum, der von den Objekten eingenommen ist, wesentlich größer ist?
    Laut wikipedia benutzt WMAP Sensoren die Unterschiede auf 20 millionstel Grad messen können. oO Sind diese Schwankungen schon Inhomogenitäten?


    &gt;Habe ich eine "Autobahn" (s.o.) die lang genug ist, dann entfernen sich Start- und Endpunkt - unterm Strich - schneller, als das Licht schnell ist, unter dem Einfluss der Raumsxpansion. Eine scheinbare ÜberLG


    Soweit ich verstanden habe, ist die Relativgeschwindigkeit von 2 Punkten, die sich mit c im Winkel von 180° entfernen, nicht 2c, sondern immer noch c. Wie ist das zu verstehen?
    Angenommen ich lege eine Autobahn zwischen einem "Ende" des Universums und dem entgegengesetzten, also längste gerade Autobahn die man ins Universum legen kann. Wird die Autobahn trotzdem nur um c länger? Wieso sprichst man dann von c + Anteil der Dehnung?


    Wie kann man Dehnungen überhaupt messen? Es geht mir um das Prinzip: Wenn ich ein Gummiband habe, und es dehnt sich von 30 auf 35cm wegen der Expansion des Weltalls (und nicht weil ich daran ziehe) und ich habe neben dem Gummiband ein Lineal liegen um die Längenänderung des Gummibandes zu messen, dass muss sich aber das Lineal auch von 30 auf 35cm dehnen wegen der Expansion des Weltalls, dann ist ja das Lineal eigentlich immer noch 30cm lang, nur eben in dem neu geschaffenen expandieren Universum. Denn ich habe ja kein Vergleichslineal, dass nicht gedehnt würde. Egal wie viele Messinstrumente ich verwende, es wird alles gedehnt. Somit kann man im Grund genommen nicht davon sprechen, dass sich ein Universum dehnen würde?!?! Mir raucht der Kopf oO


    Weiters: Es ist die Rede von den 4 Urkräften. Welche Kraft ist für die Dehnung des Weltalls verantwortlich? Oder kann man hier von fünfter Kraft sprechen?



    Weitere Fragen: Ist unser Universum die einzig gültige Lösung? Wenn dem so ist, ist unser Universum doch dazu bestimmt unendlich lange zu existieren? Lesch spricht von einer kritischen Dichte die aktuell erreicht ist. Legt man ein Teilchen (aus dem Nichts) in unser Universum rein, hat es zu viel Masse und es würde in sich zusammenbrechen weil mehr Masse vorhanden wäre und mehr Masse schlicht mehr Gravitation bedeutet und das "Gleichgewicht" wäre gestört. Nimmt man ein Teilchen aus dem Universum heraus, würde das Gegenteil passieren. Es würde unkontrolliert, also expandieren, zerreißen. Das Gleichgewicht wäre ebenso gestört. So habe ich das verstanden.
    Somit ist unser Universum dazu bestimmt unendlich lange zu existieren? Wenn es aber dazu bestimmt wäre, unendlich zu existieren, warum gibt es dann das Weltall nicht schon unendlich lange?


    Im Forum tauchen Erklärungen auf wie "Das Universum ist flach". Wie ist "flach" zu verstehen? Ich kann offensichtlich meine Hand heben, somit wäre es nicht mehr flach. Oder ist flach so zu verstehen, wie ein Blatt Papier, das x und y hat, aber z (Dicke des Papiers) vernachlässigbar klein ist gegenüber x und y? Ist "flach" überhaupt ein räumlicher Begriff?

  • Die Expansion des Raumes ist keine Geschwindigkeit, weil sich im Raum deshalb nix bewegt. Alles bleibt an seinem Platz, und dennoch entfernen sie sich voneinander. Im Grunde ist es eine Dynamisierung der für unser Alltagsleben als fixe Größe erscheinenden Räumlichkeit.


    Die Raumexpansion ist eine "einfache" und "in sich schlüssige" Erklärung für Phänomene, die mit der kosmologischen Rotverschiebung auftreten. Sie steht auch nicht im Widerspruch zur Relativitätstheorie, denn beides sind Theorien, die etwas grundsätzlich Unterscheidliches erklären.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Angenommen ich lege eine Autobahn zwischen einem "Ende" des Universums und dem entgegengesetzten, also längste gerade Autobahn die man ins Universum legen kann. Wir die Autobahn trotzdem nur mit c gezogen?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote"> Schon Deine Annahme ist unmöglich, denn schon das Licht braucht länger und der Autobahnbau ist sicher nicht schneller. [;)] Selbst hingebeamt, würde sich sofort in Stücke zerissen, wenn die beiden Endpunkte jeweils außerhalb ihres Sichthorizonts liegen würden. Aber wie gesagt, bau so ein Teil erst mal [:D] Wenn das Wörtchen "Wenn" nicht wär...


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ist unser Universum die einzig gültige Lösung<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote"> Grübel, Grübel. Sind wir mal philosophisch: Damit wir darüber diskutieren können, muss das Universum einen bestimmten "Werdegang" gehabt haben - genau den, den es hatte. Über andere Fehlversuche zu diskutieren, ist müßig, denn wir können diese nicht wiederholen, sehen, überprüfen oder beweisen, das es sie nicht gab. Vielleicht gibt es auch ein zweites Universum, wo ein Kalle genau die gleichen Fragen zu beantworten versucht.[;)] Die Überlegungen basieren auf dem sog. "anthropischen Primzip". Verwandt mit dieser Frage ist der "umgekehrte Spielertrugschluss". (Du liest, dass jemand im Lotto gewonnen hat und denkst: Ich spiele auch Lotto und will gewinnen. Aber hätte er nicht im Lotto gewonnen, dann würdest Du seine Namen nicht lesen. Und womöglich denkst Du: Der muss aber viele Scheine und schon viele Jahre getippt haben, damit er endlich gewinnt. Das Gewinnen ist aber keine Belohnung fürs jahrelange Lottospielen, sondern Zufall. Da gewinnt also so ein "Schnösel", der aus Langeweile im Kiosk genau einmal so einen Schein ausgefüllt hat.


    Gruß

  • Hallo,
    da ich hier gelesen habe dass Astronomen in den Verdacht gerieten um Probleme herumzuschleichen stelle ich jetzt mal meinen Katzenmodus ab -- full warning has been given [;)]


    Grundsätzlich zur kosmologischen Expansion: Alle "kollabierten" (gravitativ gebundenen) Bereiche des Universums nehmen an dieser *nicht* teil! Das heisst, weder der Abstand Erde-Sonne vergrössert sich, noch der Durchmesser der Milchstrasse, noch ein imaginäres Auto oder sogar ein Zollstock mit dem ich etwas messen möchte.


    Das ist auch leicht zu verstehen, denn in diesen gebundenen Umgebungen ist die lokale Dichte viel grösser als diejenige im Universum insgesamt -- das Universum ist eben ein schrecklich leerer Ort, und wir, wir erleben schon etwas aussergewöhnliches hier in unserer überdichten Umgebung "voller" Sterne und sonstioger Materie.


    Die Expansion betrifft sozusagen massgeblich den beinahe leeren Raum zwischen den Galaxienhaufen.


    Ich rate aber dringend davon ab, sich das ganze anhand Strasse oder ähnlichem vorzustellen, die von einem "Ende" des sichtbaren Universums zum anderen geht und dabei ausgedehnt wird. Dabei kommt nämlich wie schon gesagt die Idee auf, dass sich die Galaxien umso schneller von uns "entfernen" je weiter sie auf dieser Strasse weg sind.


    Das ist aber nicht so. Vielmehr ist das Licht seit seiner Entstehung in den Sternen dieser Galaxien eine gewisse Zeit unterwegs gewesen, und während dieser Zeit ist das Universum um einen bestimmten Faktor expandiert - und die Lichtwellen mit ihm, so dass sie nun langwelliger erscheinen.

  • Naja, es geht mir nicht ums Bauen solcher Autobahnen, sondern um theoretische Annahmen, um Gedankenspielchen. In der Stringtheorie nimmt man ja auch Strings an ohne etwas darüber wirklich zu wissen und Schrödingers Katze wäre da auch noch :)


    Was passiert nun mit einer Autobahn, die man im Weltall an beiden "Enden" am Rand des Weltalls fixiert? Wäre das nicht dann 2c? Wenn das mit mir so weiter geht, widerlege ich auch noch Einsteins RT und so :D


    Ich habe nachträglich noch etwas in meinen Beitrag editiert, nicht dass das untergeht: "Weiters: Es ist die Rede von den 4 Urkräften. Welche Kraft ist für die Dehnung des Weltalls verantwortlich? Oder kann man hier von fünfter Kraft sprechen?"


    edit: Auf die Idee, dass sich Objekte voneinander entfernen könnten wegen der Dehnung, bin ich gar nicht gekommen. Es kann sich ja nichts entfernen, wenn das Maß mit dem man Entfernungen angibt, ebenfalls gedehnt wird.


    Galaxie A ---------- Galaxie B


    Das Maß zwischen A und B sind 10 Striche. Nun dehnte dich der Raum dazwischen:


    Galaxie A - - - - - - - - - - Galaxie B


    Es sind immer noch 10 Striche, womit ich ja nicht davon ausgehe, dass sich A und B voneinander entfernen. Das wollte ich mit dem Lineal und den Vergleichlienealen anschaulich erklären.


    Ok, dann ergibt es wohl auch keinen Sinn die Autobahndehnung zu erklären oO Aber ergibt es dann Sinn überhaupt Dehnungen zu erklären, wenn das Maß doch gleich bleibt?

  • Wie weit kann man nun zurückschauen? Das ist begrenzt dadurch dass erst ~380 000 Jahre nach dem heissen Urknall das Universum soweit abgekühlt war, dass sich genügend Elektronen mit Protonen zu Wasserstoffkernen verbinden konnten um nicht zu viele freie Ladungsträger übrigzuhaben. Denn, freie Ladungsträger streuen Licht überaus gut, und verhinderten so zu noch früheren Zeiten die freie Ausbreitung - und damit dass uns dieses Licht überhaupt erreicht.


    Seit dieser Zeit ist das Universum um einen Faktor ~1100 expandiert, und damit wurde die Wellenlänge des damals von dieser "letzten Streufläche" ausgesandten Lichtes auch um einen Faktor 1100 verlängert -- von entsprechend 3000 Kelvin auf nunmehr 2.7 Kelvin. Dieses Relikt des Urknalls ist die berühmte 3K-Hintergrundstrahlung, und die Grenze bis zu der wir im elektromagnetischen Regime schauen können.
    Weiter zurück ginge es nur mit Neutrinos oder Gravitationswellen, für die aber in diesem Fall noch geeignete Detektoren fehlen.


    Relativ kurz nach dem freiwerden der 3K Strahlung erstrahlte bereits das Licht der ersten Sterne und Galaxien, also vor ~13 Milliarden Jahren. Gerade letzte Woche hat man eine Sternexplosion (einen Gamma Ray Burst) beobachtet, die nur einige hundert Millionen Jahre nach dem Urknall stattgefunden haben muss. Allerdings heisst das jetzt nicht, dass diese Objekte heute auch 13 Milliarden Lichtjahre weit entfernt sind, denn während das Licht 13 Milliarden Jahre lang unterwegs war, ging die Expansion des Universums ja weiter, so dass diese Orte "heute" etwa 45 Milliarden Lichtjahre weit weg sind!


    In der 3K-Strahlung selbst hat man kleine Inhomogenitäten von ~hunderttausendstel Kelvin gemessen. Diese interpretiert man als akkustische Schwingungen hervorgerufen durch das Wechselspiel von thermischem Druck im Plasma und Eigengravitation der ersten sich bildenden Massekonzentrationen -- der Keimzellen der Galaxien und Galaxienhaufen. Man könnte also sagen mit Mikrowellenohren kann man den Urknall "hören"...

  • Klar ergibt das einen Sinn über Expansion zu sprechen, und zwar gerade *weil*, nicht *obwohl* das Mass gleich bleibt! Überleg mal, wenn alles hier mitexpandieren würde, jedes Laborexperiment zur Bestimmung der Wellenlängen und Naturkonstanten, dann würden wir eine ganz andere Beobachtung machen als die die wir machen (nämlich dass das Universum expandiert)


    Und nochmal, die Galaxien die 180° voneinander entfernt am Himmel zu stehen scheinen, die entfernen sich eigentlich garnicht (bzw. nur mit ihren jeweiligen Eigengeschwindigkeiten von einigen hundert bis tausend km/s) von uns oder voneinander. Es ist die Raumzeit selbst, die expandiert. Die früher oft gehörten "Fluchtgeschwindigkeiten" sind lediglich eine Analogie (und eine falsche). Daher ist der für uns überblickbare Radius auch nicht gegeben durch den Abstand bei dem sich irgendetwas mit Überlichtgeschwindigkeit entfernen würde.


    Abgesehen davon bedeutet ein relativistisches Universum auch nur dass ich nicht mit Überlichtgeschwindigkeit Information innerhalb des Universums austauschen kann. Über die Expansionsrate gibt es schlicht keine Aussage.

  • Arp:
    Ganz einfach, weil das von der jeweiligen lokalen Lösung der Friedmanngleichungen abhängt, namentlich davon ob es genug Energiedichte gibt oder nicht. Im Gegensatz zur Ruhemasse in Sternen, Gas und Dunkler Materie steckt in Photonen (der Lichtwelle) nur vergleichsweise ganz wenig Energie, so dass diese auch den Raum bei weitem nicht stark genug krümmt um die Expansion "auszuschliessen"

  • &gt;Denn, freie Ladungsträger streuen Licht überaus gut, und verhinderten so zu noch früheren Zeiten die freie Ausbreitung - und damit dass uns dieses Licht überhaupt erreicht.


    Das heißt, es gab schon Licht, aber wurde in der Verbreitung behindert? Was ist mit dem Licht dann geschehen? Konnte es nicht später "ausbrechen" und uns Infos schicken? Oder gab es schlicht kein Licht, kein einziges Photon? In Wikipedia ist die Rede von "Das Weltall wurde ab 380.000 Jahren durchsichtig".

  • Klar gab es das Licht, es wurde eben innerhalb des Plasmas ständig gestreut und konnte sich so nicht frei ausbreiten - man sagt auch Strahlung und Materie waren "gekoppelt". Das Freiwerden ist eine gute Veranschaulichung. Man könnte auch sagen, bis zu diesem Zeitpunkt war das Universum einfach undurchsichtig, genauso wie eine Kerzenflamme ziemlich undurchsichtig ist und den Blick auf alles was "dahinter" liegt versperrt.
    Und die "Infos", die gibt das Licht auch teilweise wieder frei, eben genau durch die schon angesprochenen kleinen Fluktuationen im 3K Hintergrund!


    Zum GRB: Natürlich breitet sich auch die Gammastrahlung nur mit Lichtgeschwindigkeit aus. Aus Sicht der Lichtwelle hat diese auch nur 13 Milliarden Lichtjahre zurückgelegt. Nur wie gesagt, während die Photonen unterwegs waren, hat sich die Raumzeit fleissig gedehnt, 13 Milliarden Jahre lang, und dafür gesorgt, dass der Ort von dem die Photonen kommen heute ~45 Milliarden Lichtjahre weit weg ist.

  • Das Licht wird streut ständig an den Ladungsträgern und verliert dabei Energie, es heizt also die Umgebung.
    Versuch mal mit einem Panzer durch einen Stau DURCH zu fahren, wirst auch nicht am Ende ankommen :)

  • Ok, das mit dem GRB habe ich dann nachträglich verstanden, daher wieder gelöscht. War ein Irrtum von mir, aktueller Zustand ungleich Vergangenheit :)


    &gt;Gerade letzte Woche hat man eine Sternexplosion (einen Gamma Ray Burst) beobachtet, die nur einige hundert Millionen Jahre nach dem Urknall stattgefunden haben muss. Allerdings heisst das jetzt nicht, dass diese Objekte heute auch 13 Milliarden Lichtjahre weit entfernt sind, denn während das Licht 13 Milliarden Jahre lang unterwegs war, ging die Expansion des Universums ja weiter, so dass diese Orte "heute" etwa 45 Milliarden Lichtjahre weit weg sind!


    Wenn die Objekte 45 Milliarden Lichtjahre weit weg sind, wieso spricht man dann von nem Alter des Weltalls von 13,7 Milliaden Jahren?

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