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THEMA:

Gravitation und Raumausdehnung 14 09. 2020 13:12 #76320

ra-raisch schrieb:
In Deiner Aufgabenstellung haben sie sich aber weder beschleunigt noch überhaupt voneinander entfernt.
Und genau das erkennt man über beliebige Entfernungen daran, dass das Licht nicht rotverschoben ist.

Wenn das tatsächlich so richtig ist, dann dehnt sich das Universum nicht beschleunigt aus, sondern es zieht sich zusammen. Der Grund dafür ist, dass weit entfernte Galaxien ihr Licht, dass uns jetzt erreicht, wesentlich früher abgegeben haben als nahe Galaxien.

Irgend etwas stimmt da nicht. Aber gut, ich werde das für mich nochmals aufrollen.

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Gravitation und Raumausdehnung 14 09. 2020 13:14 #76321

badhofer schrieb: Der Grund dafür ist, dass weit entfernte Galaxien ihr Licht, dass uns jetzt erreicht, wesentlich früher abgegeben haben als nahe Galaxien.

Aber sicher doch, wir blicken in die Vergangenheit.

Die Expansion ergibt sich aus dem entfernungsbedingt verstärkten Rotfaktor z und die Beschleunigung daraus, dass die Entfernungen für ferne Galaxien zu klein ist bzw deren Rotverschiebung zu groß. Diese expansionsbedingte Rotverschiebung muss daher teilweise in Folge verstärkter Expansion erst später entstanden sein.

Welchen Zusammenhang siehst Du denn zwischen dem Alter der Emission und der Rotverschiebung? Das Licht wird nicht mit der Zeit röter. Den Einfluss einer damals höheren Gravitation habe ich erst vor kurzem berechnet, das kannst Du jedenfalls zurück bis zur Galaxienbildung vollkommen vergessen.

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Gravitation und Raumausdehnung 14 09. 2020 13:28 #76323

badhofer schrieb: Zwei jeweils 1 Mill. Tonnen schwere Glühbirnen [...] senden sich gegenseitig Licht. Wie empfangen beide jeweils das Licht des anderen? Normal oder farbverschoben?

ra-raisch schrieb: normal.

badhofer schrieb: Das heißt also, ganz egal, wieweit sich Licht durch einen sich ausdehnenden Raum bewegt, die Farbe ändert sich nicht.

Nein, das heißt es nicht! Jedenfalls nicht so allgemein, wie du es hier interpretierst. Die Farbe ändert sich nur in dem speziellen Fall nicht, den du skizziert hast: "Zwei jeweils 1 Mill. Tonnen schwere Glühbirnen sind relativ zueinander so entfernt, dass sich Gravitation und Raumausdehnung gegenseitig aufheben". Weil nur dann gilt:
ra-raisch schrieb: Die Expansionsrotverschiebung (Rezessionsgeschwindigkeit) wird durch die Pekuliargeschwindigkeit ausgeglichen und die gravitative Rotverschiebung ist an beiden Orten gleich.

Und ja: dann ist es grundsätzlich egal, wie weit sich das Licht bewegt, abgesehen davon, dass die Entfernung natürlich genau so sein muss, dass sich Gravitation und Expansion gerade aufheben.

Also sprach das Photon: Wo wir sind ist vorne! Und sollten wir mal hinten sein, dann ist hinten vorne!

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Gravitation und Raumausdehnung 07 10. 2020 19:06 #77461

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hallo zusammen!

ich werde jetzt nicht behaupten, dass es alles verstanden habe, was geschrieben wurde... ich vermute sogar, ich hab das wenigste davon wirklich begriffen, aber als gegen ende die frage nach dem zusammenhang zwischen "alter" des lichts (also zeitpunkt der emission) und der rotverschiebung aufkam, ist mir bewusst geworden, dass ich mir auch schon mal eine frage in dieser art gestellt habe.

die information, die uns das licht bringt, ist ja wie ein blick in die vergangenheit, also war mein erster gedanke: woher weiß man dann, dass sich diese weitentfernten galaxien aktuell immer noch von uns weg entfernen... könnte sich dieser trend nicht hypothetisch umgekehrt haben, in der vielen zeit, die seit der emission des lichts vergangen ist...?

wahrscheinlich habe ich eine falsche vorstellung von der "ein blick in das unsiversum ist ein blick in die vergangenheit"-aussage in verhältnis zum thema rotverschiebung und mutmaßlich beschleunigter expansion des universums.

kann es sein, dass die ursprüngliche fragestellung des themenerstellers in eine ähnliche richtung abgezielt hat?
ich möchte aber niemandem etwas in den mund legen und falls ich mich da jetzt vertan habe, bitte ich mir das nachzusehen :-)

lg

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Gravitation und Raumausdehnung 07 10. 2020 23:19 #77471

Nox,

stell dir einfach vor, dass das Photon, das von einer Lichtquelle emittiert wird im Laufe der Zeit und der Expansion des Raumes gedehnt wird. Die Wellenlänge wird mit der Ausdehnung größer.
Die Ausdehnung streckt die Wellenlänge und stell dir die Wellenlänge als eine Sinusschwingung vor.

Je früher der Emissionszeitpunkt, desto größer die Streckung!

Eine Vergrößerung der Wellenlänge geht einher mit einer Erniedrigung der Energie des Photons, gemäß der Gleichung E = h x c/ Wellenlänge.
Das kann man an der Gleichung ja schön sehen: wenn die Wellenlänge größer wird, muss die Energie kleiner werden.

Die Wellenlänge wird größer, die Energie kleiner und damit das Licht röter und angelangt bei heute hier und jetzt haben alle Lichtquellen, die unterschiedlich weit von uns entfernt sind, eine unterschiedliche Dehnung ihrer Wellenlängen erfahren.

Überlagert sind diesen Wellenlängen jetzt Linien, Absorptions- oder Emissionslinien. Sie kommen zustande bei der Emission oder Absorption und Reemission am Entstehungsort durch die Wechselwirkung mit den Elektronen der Atome, aus denen die Photonen ja kommen müssen.

Diese Linien, auch Fraunhoferlinien genannt, werden jetzt in Abhängigkeit von der Entfernung des Emissionsortes mit verschoben. Sie wandern mit der Ausdehnung des Raumes in Richtung längerer Wellenlängen, also in Richtung rot. Daher Rotverschiebung!

Im Vergleich zum Laborwert kann man jetzt diese Verschiebung messen und stellt fest, je weiter Rotverschoben desto weiter von uns entfernt und umso älter das Emissionsdatum.

z ist genau das Verhältnis zwischen Laborwert und gemessenem Wert und damit eigentlich eine Entfernungsangabe.

Jetzt hab ich versucht, zu verdeutlichen, was z eigentlich ist.

Hat mit dem Thema jetzt nichts unmittelbar zu tun, scheint aber hilfreich zu sein beim Verständnis der Ausdehnung der Raumzeit.

Welchen Einfluss jetzt die gravitativ positiv wirkenden Energien haben auf dieses Expansionsgeschehen, das war offensichtlich die Eingangsfrage.

Thomas
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Gravitation und Raumausdehnung 08 10. 2020 21:27 #77506

Merilix schrieb: Der Expansionsdruck käme ja zum temperaturabhängigen Gasdruck dazu. Dein Ergebnis macht den wie mir scheint zu eiener durchaus signifikanten Größe.


....ich muss noch mal nachhaken.

Expansionsdruck? Wie genau? Das Gas muss sich gegen die eigenen Dynamik und noch zusätzlich gegen die Expansion des Universums durchsetzen um zu verklumpen?

Ich betrachte das lieber von inner heraus und bezeichne den Expansionsdruck als zusätzliche Gravitation.

Wäre doch mal interessant:

Zwei jeweils 1kg schwere Kugeln bewegen sich im Raum von einander weg und erfahren an einer bestimmten Stelle ab einem bestimmten Abstand immer eine zusätzliche Gravitation, weil sich an einer"gemütlichen Stelle" Expansion und Gravitation aufheben.

@badhofer: interessante Frage

@ ra-raisch: bei kleineren Massen sollte sich der Abstand wo dieser Effekt auftreten könnte, doch noch verrringern. Ließe sich so etwas womöglich mit LIGO- Technologie detektieren?

Mein Beitrag zur Rebellion gegen bestehende Verhältnisse? Ich gehe ständig zu spät zum Frühsör!

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Gravitation und Raumausdehnung 08 10. 2020 22:28 #77510

seb110 schrieb:
@ ra-raisch: bei kleineren Massen sollte sich der Abstand wo dieser Effekt auftreten könnte, doch noch verrringern. Ließe sich so etwas womöglich mit LIGO- Technologie detektieren?

Du meinst kleiner als 1 kg? Klar, die Masse M steht doch in der Formel.

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Gravitation und Raumausdehnung 09 10. 2020 09:40 #77534

Thomas schrieb:
stell dir einfach vor, dass das Photon, das von einer Lichtquelle emittiert wird im Laufe der Zeit und der Expansion des Raumes gedehnt wird. Die Wellenlänge wird mit der Ausdehnung größer.

Angenommen, 2 Galaxien befinden sich genau in einer Entfernung, sodass sich Gravitation und Raumausdehnung gegenseitig aufheben. Beide Galaxien sind dadurch relativ zueinander in Ruhe. Das Licht, das beide Galaxien von der jeweiligen anderen Galaxien empfangen, ist:
Variante 1) Ganz normal, weil beide Galaxien relativ zueinander in Ruhe sind.
Variante 2) Rotverschoben, weil das Licht auf dem Weg durch den sich ausdehnenden Raum gedehnt wird.

Variante 1 oder Variante 2 ?
.

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Gravitation und Raumausdehnung 09 10. 2020 10:15 #77535

Lösungsvorschlag:
Die beiden Galaxien bewegen sich
(a) mit exakt der gleichen Geschwindigkeit aufeinander zu, mit der sie
(b) durch die Raumausdehnung wieder auseinandergetrieben werden.
Dadurch erscheinen sie relativ zueinander in Ruhe.
(a) führt zur Blauverschiebung, (b) führt zur Rotverschiebung
Die Effekte heben sich gegenseitig auf.

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Gravitation und Raumausdehnung 09 10. 2020 10:34 #77537

gaston schrieb:
(a) führt zur Blauverschiebung,

Warum sollte das so sein?
Ich stehe an der Quelle eines Flusses, dessen Wasser mit 10 km/h flussabwärts fliest. In 1000 Km Entfernung befindet sich ein Schiff im Wasser, dass mit 10 km/h Richtung flussaufwärts fährt. Das Schiff ist dadurch relativ zu mir in Ruhe. Nun sendet das Schiff ein Licht zu mir. Warum sollte dieses Licht blauverschoben sein?

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Gravitation und Raumausdehnung 09 10. 2020 10:40 #77539

badhofer schrieb: Warum sollte das so sein?

Es macht keinen Sinn, von zwei Bestandteilen einer Lösung ( Teilaspekt a) und Teilaspekt b) ) nur einen herauszupicken. Bitte den Vorschlag mit allen Elementen betrachten.

Ich stehe an der Quelle eines Flusses, dessen Wasser mit 10 km/h flussabwärts fliest. In 1000 Km Entfernung befindet sich ein Schiff im Wasser, dass mit 10 km/h Richtung flussaufwärts fährt. Das Schiff ist dadurch relativ zu mir in Ruhe. Nun sendet das Schiff ein Licht zu mir. Warum sollte dieses Licht blauverschoben sein?

Natürlich nicht, aber was hat dieses neue Beispiel jetzt mit Deiner Ausgangsfrage zu den beiden Galaxien zu tun ?

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Gravitation und Raumausdehnung 09 10. 2020 10:43 #77540

gaston schrieb:
Es macht keinen Sinn, von zwei Bestandteilen einer Lösung ( Teilaspekt a) und Teilaspekt b) ) nur einen herauszupicken. Bitte den Vorschlag mit allen Elementen betrachten.

Ja selbstverständlich macht das einen Sinn, alle Teilaspekte zu beachten. Jeder einzelne Aspekt muß richtig sein, sonst ist der Gesamtaspekt nicht richtig.

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Gravitation und Raumausdehnung 09 10. 2020 11:02 #77541

Das hat Gaston schon richtig skizziert.
badhofer schrieb:

gaston schrieb:
(a) führt zur Blauverschiebung,

Warum sollte das so sein?

Warum sollte das nicht so sein?
"das" = Die beiden Galaxien bewegen sich
(a) mit exakt der gleichen Geschwindigkeit aufeinander zu
(a) führt zur Blauverschiebung,
badhofer schrieb: [
Jeder einzelne Aspekt muß richtig sein, sonst ist der Gesamtaspekt nicht richtig.

Das klingt, als ob Du die Rezessionsbewegung doppelt berücksichtigen willst, unter b und zusätzlich bei a?

Teilaspekte werden jeweils gesondert betrachtet und nicht doppelt. In diesem Fall gleichen sich beide aus.
a) Pekuliarbewegung
b) Rezessivbewegung oder Expansion des Raumes

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Gravitation und Raumausdehnung 09 10. 2020 11:34 #77542

ra-raisch schrieb:
Das hat Gaston schon richtig skizziert.

Das heißt also, am Beispiel des Schiffes ist es so, dass das Licht, dass das Schiff an der Oberfläche des Wassers zu mir sendet, blau verschoben ist, obwohl das Schiff relativ zu mir in Ruhe ist. Ist das so richtig?
Kannst du das bitte einfach beantworten nur mit ja / nein

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Gravitation und Raumausdehnung 09 10. 2020 11:46 #77544

badhofer schrieb:
ra-raisch schrieb:
Das hat Gaston schon richtig skizziert.

Das heißt also, am Beispiel des Schiffes ist es so, dass das Licht, dass das Schiff an der Oberfläche des Wassers zu mir sendet, blau verschoben ist, obwohl das Schiff relativ zu mir in Ruhe ist. Ist das so richtig?
Kannst du das bitte einfach beantworten nur mit ja / nein

nein
(kommt zwar darauf an, was mit "an der Oberfläche des Wassers zu mir sendet, blau verschoben" gemeint ist.

Die Abdrift führt zu einer Rotverschiebung, die Eigenbewegung zu einer Blauverschiebung, beides gleicht sich aus, vom Ufer aus gesehen.

"An der Wasseroberfläche" ist das Licht also flussab rotverschoben und flussauf blauverschoben.

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Gravitation und Raumausdehnung 09 10. 2020 11:52 #77545

ra-raisch schrieb:
An der Wasseroberfläche" ist das Licht also flussab rotverschoben und flussauf blauverschoben.

Davon kann man ausgehen, richtig, aber: wie ist das Licht relativ zu mir verschoben? Das war ja meine Frage.

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Gravitation und Raumausdehnung 09 10. 2020 12:11 #77546

badhofer schrieb: Davon kann man ausgehen, richtig, aber: wie ist das Licht relativ zu mir verschoben? Das war ja meine Frage.

Wenn der vorherige Standpunkt noch gilt
badhofer schrieb: obwohl das Schiff relativ zu mir in Ruhe ist.

dann wurde dies doch bereits vielfach beantwortet:
Es gleicht sich aus = keine Frequenzverschiebung, kein Dopplereffekt, keine Farbveränderung .....

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Gravitation und Raumausdehnung 09 10. 2020 12:17 #77547

ra.raisch schrieb:
dann wurde dies doch bereits vielfach beantwortet. Es gleicht sich aus = keine Frequenzverschiebung, kein Dopplereffekt, keine Farbveränderung .....

Das Licht, dass das Schiff zu mir aussendet, bewegt sich nicht im Wasser, sondern an der Oberfläche, sie kann sich nicht aufgrund der Bewegung des Wassers ausgleichen. Also, mit was soll sich die Verschiebung ausgleichen? Mit der Luft kann es sich nicht ausgleichen, denn die Luft ist relativ zu mir und auch relativ zum Schiff in Ruhe.
Also, mit was gleicht sich die Verschiebung aus?

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Gravitation und Raumausdehnung 09 10. 2020 12:32 #77549

badhofer schrieb: Das Licht, dass das Schiff zu mir aussendet, bewegt sich nicht im Wasser, sondern an der Oberfläche, sie kann sich nicht aufgrund der Bewegung des Wassers ausgleichen. Also, mit was soll sich die Verschiebung ausgleichen? Mit der Luft kann es sich nicht ausgleichen, denn die Luft ist relativ zu mir und auch relativ zum Schiff in Ruhe.
Also, mit was gleicht sich die Verschiebung aus?

Für die Betrachtung haben wir keinen Brechfaktor eines Mediums angenommen. Wasser oder Luft haben wir als Vakuum behandelt und nur die Bewegung betrachtet.

Jede Relativbewegung (unter anderem) verursacht einen Dopplereffekt. Wenn Du ein Teilchen auf der Wasseroberfläche als Bezugspunkt nimmst, und Dich parallel dazu durch die Luft bewegst, gilt für Dich dasselbe wie für das Wasserteilchen. Das nennt man ein IS. Auch wenn Du Dich in der Nähe des Mondes gleichförmig dazu bewegst, gilt für Dich dasselbe.

Das Schiff bewegt sich gegenüber der Wasseroberfläche bzw bewegt sich das Wasser gegenüber dem Schiff, das ist dasselbe, weil jede Bewegung relativ ist. Die jeweilige Richtung muss man natürlich beachten.

Und das Wasser bewegt sich gegenüber dem Ufer und gegenüber Deinem Standpunkt, soweit ich Dich verstanden habe.

Da das Schiff Dir gegenüber in Ruhe ist, siehst Du keine Rot-/Blauverschiebung, wenn das Schiff Dir Licht sendet. An der Wasseroberfläche kommt es hingegen auf die Richtung an, zB flussauf v>0 oder flussab v<0.

Du kannst nun ohne weiteres (egal ob Du flussauf oder flussab stehst) den Dopplereffekt D¹=c/γ(c-v) des Lichtes vom Schiff gegenüber der Wasseroberfläche und dann den separaten Dopplereffekt D²=c/γ(c+v) des Wassers gegenüber Deinem Standpunkt berechnen und dann beides kombinieren D°=D¹·D², es gleicht sich aus D¹·D²=1 und auch bei dieser Rechnung siehst Du keinen Dopplereffekt D°=1.
(erst mithilfe der Zeitdilatation bzw des Lorentzfaktors ist dieses Ergebnis exakt, beim klassischen Dopplerfaktor mit γ≈1 ist der Unterschied/Rechenfehler aber ebenso minimal)

Es spielt dabei überhaupt keine Rolle, was auf dem Weg mit dem Licht passiert, es kann durch ein Medium verzögert werden etc, der Dopplereffekt am Ende wird dadurch nicht verändert, solange sich Sender und Empfänger im gleichen Medium befinden zB Vakuum.

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Gravitation und Raumausdehnung 09 10. 2020 12:57 #77550

@ra-raisch
Ich glaube, dass man für die Beantwortung dieser Frage nichts berechnen braucht, es genügt der normale Hausverstand. Aber, vielleicht habe ich für dich die Frage zu kompliziert gestellt. Ich vereinfache die Grundfrage:

Das Schiff befindet sich relativ zum Grund des Flusses in Ruhe. Also, könnte man das Schiff auch durch einen Leuchtturm ersetzen. Das kommt auf dasselbe heraus.

Ich sitze auf einem Berg und in 1000 km Entfernung leuchtet ein 100 m hoher Leuchtturm zu mir. Ich empfange das Licht ganz normal, also in keine Richtung verschoben. Nun kommt eine Regenperiode, die bewirkt, dass sich zwischen mir und dem Leuchtturm ein Fluss bildet, der von mir zum Leuchtturm fliest. Der Leuchtturm steht jetzt 50 m unter Wasser. Der Scheinwerfer befindet sich 50 m über dem Wasser. Aufgrund dieses Flusses verschiebt sich das Licht des Leuchtturms relativ zu mir ins blaue, der Fluss gleicht das jedoch durch eine Rotverschiebung wieder aus, sodass ich das Licht weiterhin unverschoben empfange. So sagst du das zumindest. Ist das so richtig?

JA oder NEIN

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Gravitation und Raumausdehnung 09 10. 2020 13:03 #77551

badhofer schrieb: Aufgrund dieses Flusses verschiebt sich das Licht des Leuchtturms relativ zu mir ins blaue, der Fluss gleicht das jedoch durch eine Rotverschiebung wieder aus,

So "Aufgrund " würde ich es keinesfalls formulieren, sondern vom Fluss aus betrachtet ist es so. In der Kosmologie neigt man hingegen dazu, es so ähnlich zu beschreiben wie Du es für den Leuchtturm vorschlägst.
badhofer schrieb: sodass ich das Licht weiterhin unverschoben empfange. So sagst du das zumindest. Ist das so richtig?

JA oder NEIN

das Ergebnis auch als Summe von zwei Teilbetrachtungen ist jedenfalls richtig.

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Gravitation und Raumausdehnung 09 10. 2020 13:53 #77552

ra-raisch schrieb:
das Ergebnis auch als Summe von zwei Teilbetrachtungen ist jedenfalls richtig.

Ok, ich halte fest:

Du sagst, dass durch die Anwesenheit eines Flusses 50 m unter dem Lichtstrahl das Licht ins Blaue verschoben wird, das Fließen des Flusses jedoch den Lichtstrahl ins Rote verschiebt und damit die Blauverschiebung wieder aufhebt, sodass das Licht bei mir unverschoben ankommt.

Ich sage, dass sich die Frequenz eines Lichtes, das vom Leuchtturm zu mir leuchtet, nicht davon beeinflussen lässt, ob 50 m unter ihm ein Fluss fliest oder nicht und umgekehrt genauso: Ein Fluss, der fließt, kann die Frequenz eines 50 m ober ihm leuchtenden Licht nicht beeinflussen. Was sich 50 m unter dem Licht abspielt, ist dem Licht egal.

Nachdem wir beide eine gefestigte Meinung haben, würde ich empfehlen, dass wir das vorerst so stehen lassen und andere Kommentare abwarten. Ok

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Gravitation und Raumausdehnung 09 10. 2020 14:05 #77555

badhofer schrieb: Du sagst, dass durch die Anwesenheit eines Flusses 50 m unter dem Lichtstrahl das Licht ins Blaue verschoben wird,

Nein, das sagst nur Du, ich sage, dass es vom IS des Wassers aus gesehen je nach der Richtung rot- bzw blauverschoben ist.

In der Kosmologie macht man es so, dass man es auf die CMBR bezieht und diese als lokal ruhend betrachtet. Dann bleibt unsere Pekuliargeschwindigkeit gegenüber der lokalen CMBR, zusätzlich rechnet man dann die Expansion in Form der Rezessionsgeschwindigkeit und dann wieder die lokale Pekuliargeschwindikgeit des Senders. Genausogut genügt zwar auch die Relativgeschwindigkeit zwischen Sender und Empfänger.

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Gravitation und Raumausdehnung 09 10. 2020 14:17 #77557

badhofer schrieb: Du sagst, dass durch die Anwesenheit eines Flusses 50 m unter dem Lichtstrahl das Licht ins Blaue verschoben wird, das Fließen des Flusses jedoch den Lichtstrahl ins Rote verschiebt und damit die Blauverschiebung wieder aufhebt, sodass das Licht bei mir unverschoben ankommt.


Nein, das hast Du total in den falschen Hals bekommen.

Vorschlag:
Lies die Diskussion ab Deinem Galaxien-Szenario in #77534 nochmal in aller Ruhe durch. Dort hast Du eine Frage klar beschrieben und Antworten darauf bekommen.
Dass das Auseinanderdriften der beiden Galaxien kompensiert wird durch eine gleichschnelle Bewegung der beiden Galaxien aufeinander zu, sodass deren Abstand gleichbleibt, scheint Dir nicht zu schmecken. Aber es ist so, und deshalb neutralisieren sich in diesem Beispiel Blau- und Rotverschiebung.

Dann bringst Du ganz andere Konfigurationen ins Spiel, die mit dem Galaxienbeispiel nicht vergleichbar sind. Dein Leuchtturm und Dein Beobachter befinden sich beide auf der gleichen Kontinentalplatte (behaupte ich jetzt ganz frech), sodass sich deren Distanz um keinen Millimeter verändert.

Sendet der Leuchtturm einen Kammerton "a", hört der Empfänger den Ton der Stimmgabel mit exakt 440 Hertz, und da wird auf der gesamten Laufstrecke nichts verschoben. Das Wasser darunter mag rauschen, ändert aber nix an der Situation.

ra-raisch hat in seiner Argumentation noch zusätzlich "einen Lachs im Wasser" eingeführt. Für den allerdings stellt sich das anders dar, wenn er auf den Leuchtturm zu oder von ihm wegschwimmt. Aber genau das hat wohl die Verwirrung gestiftet.

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Gravitation und Raumausdehnung 09 10. 2020 17:32 #77563

gaston schrieb:
Dass das Auseinanderdriften der beiden Galaxien kompensiert wird durch eine gleichschnelle Bewegung der beiden Galaxien aufeinander zu, sodass deren Abstand gleichbleibt, scheint Dir nicht zu schmecken.

Das schmeckt mir sehr gut, ich frage mich nur, von wo eine Blauverschiebung herkommen soll bei 2 relativ zueinander ruhenden Objekten, die dann durch die Rotverschiebung des sich ausdehnenden Raumes kompensiert wird.

Dann bringst Du ganz andere Konfigurationen ins Spiel, die mit dem Galaxienbeispiel nicht vergleichbar sind. Dein Leuchtturm und Dein Beobachter befinden sich beide auf der gleichen Kontinentalplatte (behaupte ich jetzt ganz frech), sodass sich deren Distanz um keinen Millimeter verändert.

Du spannst zwischen 2 relativ zueinander in Ruhe befindliche Galaxien eine Eisenstange und befestigst die beiden Galaxien. Das ist das selbe, wie wenn beide Objekte sich auf der gleichen Kontinentalplatte befinden. Wo ist denn da der Unterschied?

Lies die Diskussion ab Deinem Galaxien-Szenario in #77534 nochmal in aller Ruhe durch. Dort hast Du eine Frage klar beschrieben und Antworten darauf bekommen.

Ich kann aus den Antworten beim besten Willen nicht herauslesen, wo zwischen 2 relativ zueinander in Ruhe befindlichen Objekten eine Blauverschiebung herkommen soll, die dann vom sich ausdehnenden Raum neutralisiert wird.
Tut mir leid.

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Gravitation und Raumausdehnung 09 10. 2020 17:51 #77568

badhofer schrieb: Wo ist denn da der Unterschied?

Ganz einfach.
Die beiden Leuchttürme befinden sich tatsächlich in Ruhe zueinander, nichts bewegt sich, nichts expandiert, auch und schon gar nicht der Raum.
Die beiden Galaxien driften durch die Raumexpansion auseinander. Da sie sich mit exakt der gleichen Geschwindigkeit aufgrund irgend eines Antriebes wieder annähern, verharren sie im gleichen Abstand zueinander.

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Gravitation und Raumausdehnung 10 10. 2020 12:56 #77602

@ra-raisch
@gaston

Ich gehe davon aus, dass ich mich irre. Da bin ich mir sogar sehr sicher, dass ihr beide recht habt. Nur, ich verstehe nicht, warum. Wenn ich da weiter auf meinem Standpunkt beharre, dann nicht deswegen, weil ich recht behalten will, sondern weil ich es verstehen will.

Jetzt noch einmal:
2 Galaxien befinden sich in einer Entfernung, sodass sie relativ zueinander in Ruhe sind. Gravitation und Raumausdehnung heben sich auf. Nun sagt ihr, dass das Licht der beiden Galaxien, die sich relativ zum sich ausdehnenden Raum in Bewegung befindet, vorerst einmal ins Blaue verschoben wird. Aber, warum sollte es das machen? Dass der ausdehnende Raum das blauverschobene Licht in weiterer Folge ins Rote zurück-dehnt, ist plausibel. Wenn ich in einem Rohr eine Welle einfriere (das wäre dann eine stehende Welle) und dann das Rohr dehne, dann dehnt sich die stehende Welle mit. Sie verschiebt sich ins Rote. Soweit klar. Also, dass ein sich ausdehnender Raum das Licht ins Rote verschiebt, ist klar. Was mir nicht klar ist, warum der Raum das Licht, wenn es die Galaxie verlässt und in den Raum eintritt, der Raum die Welle ins Blaue verschiebt. Da müsste es ja eine Wechselwirkung geben zwischen Licht und Raum. Gibt es diese? und wie erfolgt die?

Wenn ich an ein fast unendlich langes Rohr (Vakuum) einen Scheinwerfer anbringe und ich schau am anderen Ende in das Rohr, dann sehe ich das Licht verlustfrei, auch wenn das Rohr fast unendlich lang ist. Verlustfrei bedeutet jedoch, keine Wechselwirkung zwischen Licht und Vakuum, das bedeutet wiederum, das Vakuum kann das Licht nicht beeinflussen. Wie kann der Raum das Licht ins Blaue verschieben, wenn er das Licht nicht beeinflussen kann?

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Gravitation und Raumausdehnung 10 10. 2020 14:08 #77612

badhofer schrieb: @ra-raisch
@gaston
Ich gehe davon aus, dass ich mich irre. Da bin ich mir sogar sehr sicher, dass ihr beide recht habt.

Hallo badhofer,

vorweg: da gehst Du weiter als ich. Ich habe keine Ahnung. ob ich recht habe und lasse mich gerne auch von anderen Argumenten überzeugen. :-)

Lass uns doch bei Deinem Ausgangsbeispiel bleiben.

(1) Der expandierende Raum treibt zwei Galaxien auseinander.
(2) Irgendeine Kraft sorgt gleichzeitig dafür, dass sich die beiden Galaxien aufeinander zubewegen.
(3) In Summe heben sich beide Prozesse in der Wirkung auf. Der Abstand der beiden Galaxien bleibt millimetergenau unverändert.

Deine Frage war: wie reagiert Licht, das zwischen beiden Galaxien ausgetauscht wird, wird es verschoben ?

Meine Antwort war:
(1) führt zu einer Rotverschiebung
(2) führt zu einer Blauverschiebung
(3) führt dazu, dass sich das Licht weder in die eine noch in die andere Richtung verschiebt.

Würde der Abstand der beiden Galaxien nicht auf den Millimeter genau gleichbleibe, würde das zu - je nachdem - einer Rot- oder Blauverschiebung des Lichts führen.

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Gravitation und Raumausdehnung 10 10. 2020 16:00 #77627

badhofer schrieb: Jetzt noch einmal:
2 Galaxien befinden sich in einer Entfernung, sodass sie relativ zueinander in Ruhe sind. Gravitation und Raumausdehnung heben sich auf. Nun sagt ihr, dass das Licht der beiden Galaxien, die sich relativ zum sich ausdehnenden Raum in Bewegung befindet, vorerst einmal ins Blaue verschoben wird. Aber, warum sollte es das machen?

Das ist wohl nun der wunde Punkt:

Wenn die Situation so ist, wie Du es voraussetzt, dann bedeutet dies, dass zumindest eine der beiden Galaxien eine Pekuliargeschwindigkeit aufweist, die der Rezessionsgeschwindigkeit der beiden Galaxien entgegengesetzt ist. Die Blauverschiebung dieser Pekuliargeschwindigkeit(en) gleicht genau die Rotverschiebung der Expansion aus. Da Geschwindigkeiten relativ sind, spielt es auch keine Rolle, wie sich diese Pekuliargeschwindigkeit auf die beiden Galaxien aufteilt.

Diese Beschreibung folgt der in der Kosmologie üblichen Zuschreibung der Rotverschiebung auf die Expansion des Raumes, was der Rezessionsgeschwindigkeit gleichwertig ist.

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Gravitation und Raumausdehnung 10 10. 2020 16:50 #77629

gaston schrieb:
(2) führt zu einer Blauverschiebung

Das stimmt so nicht. Das Licht wird überhaupt nicht verschoben, sondern es erscheint nur einem einzelnen Beobachter (dem sich ausdehnenden Raum) als blauverschoben. Sowohl für die Quelle als auch für den Empfänger bleibt das Licht unverschoben. Die Blauverschiebung ist nur eine Erscheinung. Auch aus der Sicht des Lichtes ist sie nicht real.

(1) führt zu einer Rotverschiebung

Hier handelt es sich nicht um eine Erscheinung eines einzelnen Beobachters, sondern um eine echte Dehnung des Lichtes. Jeder Beobachter kann diese Dehnung beobachten. Diese Dehnung ist keine Erscheinung, sondern real. Auch aus der Sicht des Lichtes ist sie real. Jeder Beobachter im gesamten Universum kann beobachten, dass das Licht gedehnt wurde, auch das Licht selbst. Die Rotverschiebung entspringt einem realen Vorgang, während die Blauverschiebung nur eine Erscheinung eines einzelnen ist.

Die Frage ist:
Wie können sich ein realer Vorgang und eine Erscheinung eines einzelnen gegenseitig ausgleichen?

Ich trinke real 1 l Schnaps, einem anderen erscheint jedoch, dass ich Apfelsaft trinke. Bin ich dann nur halb so betrunken, weil sich meine Realität und die Erscheinung von jemanden anderen sich gegenseitig ausgleichen?

Ohne etwas wäre nicht einmal nichts

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Ohne etwas wäre nicht einmal nichts

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