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
