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THEMA: Lichtermüdungstheorie

Lichtermüdungstheorie 19 Okt 2016 22:04 #8957

Hallo zusammen

Kann mir jemand das bitte erklären:

Im Video "Geht's auch ohne Urknall?" erklärt Gassner bei 35:00, dass aufgrund der Zeitdilatation der Ablauf einer Supernova, je weiter entfernt sie sich ereignet, umso KÜRZER erscheint.

Sollten die Abläufe aber nicht LÄNGER erscheinen? Die SRT lehrt uns ja, dass aus Beobachtungsperspektive schnell bewegte Uhren langsamer laufen als ruhende. Eine sich umso weiter entfernte Supernova entfernt sich ja beschleunigt von uns weg, also sollte die Zeitdilatation doch dazu führen, dass sich für uns Beobachter der Supernova-Ablauf verlangsamt darstellt.

Oder mache ich hier einen logischen Denkfehler. Sorry bin leider weder Physiker noch Mathematiker, nur total begeisterter Gassner-Fan.

Lieber Gruss aus der schönen Schweiz

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Lichtermüdungstheorie 19 Okt 2016 23:00 #8958

Servus Gnülp,
willkommen erst mal im Forum!
Ich glaube, du vermischt hier unterschiedliche Phänomene. Nicht nur der Raum expandiert beschleunigt, sondern auch die Zeit, also eigentlich die Raumzeit expandiert, wird gedehnt, wenn man so will.
Früher, als diese Dehnung noch nicht soweit fortgeschritten war, lief aus unserer heutigen subjektiven Perspektive die Zeit generell im Universum schneller ab. Dies zeigt sich durch den von Gassner angesprochenen rascheren Zerfall der radioaktiven Elemente, der messbar ist. Je weiter die Supernovae, die wir beobachten, weg sind, um so weiter ereigneten sie sich in der Vergangenheit und umso schneller lief damals die Zeit ab im Vergleich zu jetzt.

Eine sich umso weiter entfernte Supernova entfernt sich ja beschleunigt von uns weg, also sollte die Zeitdilatation doch dazu führen, dass sich für uns Beobachter der Supernova-Ablauf verlangsamt darstellt.

Es ist nicht die Supernova selber, die sich von uns wegbewegt, und deshalb ist das kein Fall für die SRT. Der Raum zwischen uns und der Supernova expandiert. Je weiter sie weg ist, um so höher die Rotverschiebung und scheinbare Fluchtgeschwindigkeit. Pro Megaparsc und Sekunde expandiert der Raum um ca. 71km. D,h., ein Objekt, das mehr als ca. 4225 Megaparsec von uns entfernt ist, flüchtet mit über Lichtgeschwindigkeit von uns. Aber es ist eben nicht das Objekt selber, das flüchtet, sondern der Raum dazwischen, quasi wie ein Hefeteig, der sich ausdehnt und die Rosinen wandern auseinander.
Mit anwachsender Raumexpansion wird somit der Zeitablauf immer mehr gedehnt, Zeit läuft immer langsamer, jedoch spüren wir das subjektiv nicht. Wenn die Expansion immer weiter geht und am Ende das All ein Entropiemaximum erreicht, dann wird auch keine Zeit mehr ablaufen, weil es keine Veränderungen mehr geben wird. Aber für das Ende sind auch wieder die verschiedensten Szenarien denkbar, wie auch ein so exotischer wie der Big Rip, wo die Dunkle Energie schließlich selbst die Raumzeit zerreißt. Dann allerdings bleibt wirklich kein Auge trocken, nicht mal in der seligen Schweiz. ;)

Ich persönlich halte es sogar für gut möglich, dass Zeit generell nur eine Illusion unseres Bewusstseins ist. Wir haben hier einen Thread dazu "Existiert Zeit?". Dort habe ich dazu einiges geschrieben und auch Links gesetzt z.B. zur "Vierdimensionalität", dem "Blockuniversum" oder zur Vorstellung des "Eternalismus", ein Konzept aus der Philosophie der Zeit bzw. der systematischen Ontologie. Der Eternalismus ist sehr gut mit den Erkenntnissen der Nichtgleichzeitigkeit der SRT zu vereinbaren. Einstein, Minkowski und auch andere hochkarätige Physiker vertraten diese Richtung. Die Vorstellung des Eternalismus, wonach jeder mögliche physkalische Zustand jeder möglichen Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft zeitlos existiert, ist natürlich eine schallende Ohrfeige für den Hausverstand. Falls es dich überhaupt interessiert, dann lese dort einfach nach. Hier im Forum wird - so mein Eindruck - der Eternalismus nicht ernst genommen, ja regelrecht tabuisiert. Ich will mich auch nicht festlegen, ob der Eternalismus stimmt oder nicht, aber er ist auf alle Fälle eine interessante Option innerhalb des interdisziplinären Gesprächs zwischen Philosophie und Physik. Denn eines muss uns klar sein und die Quantenmechanik zeigt es am eindruckvollsten: Die Welt ist nicht so trivial, wie es der Hausverstand gerne hätte. Die Gesetze der Alltagswelt, des Mesokosmos, sind keineswegs so übertragbar auf Mikro- und auch Makrokosmos.

Grüße Cyborg

Das größte Glück und den tiefsten Sinn erfahren wir, wenn unser Sehnen, Suchen und Finden in einem einzigen Augenblick zeitgleich präsent sind. Der nächste Augenblick ist dann nur noch schnödes Haben. (Cyborg, am Innufer, 14. April 2018)

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Letzte Änderung: von Cyborg.

Lichtermüdungstheorie 20 Okt 2016 00:08 #8959

Hallo in die Schweiz,
Ich hab mir die Filmsequenz gerade nochmal angeschaut. Ich glaube, du hast recht, es müsste
länger heißen.
Wenn die Supernovae 1A immer den gleichen Ablauf erleben, das setzen wir mal voraus, dann müssten wir, heute rückblickend feststellen, dass sich der Ablauf der Lichtkurven damals gegenüber unserer Beobachtung heute gedehnt haben sollte.
Deshalb müssten die beobachteten Lichtkurven einen längeren Verlauf zeigen, je weiter entfernt die Supernovas sind.
Naja, wenn Josef das liest, vielleicht kann er selber dazu Stellung nehmen.
Grüße
Thomas

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Lichtermüdungstheorie 20 Okt 2016 00:26 #8960

Noch ein Nachtrag:
Unsere Beobachtung sollte auf längere Lichtkurven verweisen, je weiter weg die Ereignisse stattgefunden haben, aber die Lichtkurven damals waren kürzer im Vergleich zu den gemessenen der Supernovas 1A in unserer Nachbarschaft. Deshalb glaube ich, dass, ob kürzer oder länger, dass das ein Betrachtungsproblem ist, nämlich aus heutiger oder damaliger Perspektive .
Also aus heutiger Perspektive länger und aus damaliger Perspektive kürzer.
Aber fragen wir den Josef, wie er es gemeint hat.
Grüße
Thomas

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Lichtermüdungstheorie 20 Okt 2016 11:38 #8965

Mist... wieder Doppelposting due to latency :(

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Lichtermüdungstheorie 20 Okt 2016 11:39 #8966

Cyborg schrieb: Pro Megaparsc und Sekunde expandiert der Raum um ca. 71km. D,h., ein Objekt, das mehr als ca. 4225 Megaparsec von uns entfernt ist, flüchtet mit über Lichtgeschwindigkeit von uns


Dazu drei Fragen an Herrn Gaßner:

1.) Stimmt das so?

2.) Bedeutet das dann nicht, dass es eine ganze Menge leuchtender Materie geben muss, die wir niemals beobachten können, weil allein die Raumzeitausdehnung zwischen uns das verhindert?

3.) Wäre das nicht eine Erklärung für die "fehlenden" 80-90% Masse im Universum?

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Lichtermüdungstheorie 20 Okt 2016 14:24 #8971

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Hi
zu 1.) finde ich: Wert für die Hubble- Konstante Ho von 72 [km/s/Mpc],
zu 2.) finde ich: Die Ausdehnung des sichtbaren Universums beträgt etwa 3 Gigaparsec, vorsichtig geschätzt ist sein tatsächlicher Radius 30 Gigaparsec (~1027 [m]). Es ist also genauso wie du es sagst.
zu 3.) Ich hatte die Errechnung dieses Massedefizits so verstanden, dass sie sich auf die Beobachtungen durch Vera Rubin (hab ich dank Lulu dazugelernt) stützt. Ganz unabhängig davon, wieviel Masse noch unbeobachtbar da sein mag,

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Lichtermüdungstheorie 20 Okt 2016 14:51 #8972

mame schrieb: Hi
zu 1.) finde ich: Wert für die Hubble- Konstante Ho von 72 [km/s/Mpc]


Ich verstehe nicht wieso das eine Konstante sein kann. Es ist doch in jeder Sekunde immer noch mehr Raum(zeit) da der/die sich ausdehnen kann. Das muss doch ein exponentielles Wachstum sein oder nicht?

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Lichtermüdungstheorie 20 Okt 2016 14:59 #8973

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Das wäre exponentiell, wenn man den Längen-Maßstab mit anpasst. Es bleibt konstant, wenn man die Länge konstant hält.

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Lichtermüdungstheorie 20 Okt 2016 15:16 #8974

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Ist für mich immer noch die Frage: Kann man alle Konstanten vom ersten Augenblick des UK bis heute gleich setzen? Es gibt ein schönes Video von Joseph Gaßner, in dem er nachweist, dass die Konstanten sich in den letzten 4 Mrd Jahren keine Änderung nachweisen läßt.
Trotzdem kann ich mir nicht vorstellen, dass man die allerersten 10 hoch minus 35 sekunden als die 10 hoch minus35 sekunden von heute gleich setzen kann.
Genauso mit der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Universums und der Hubbel Konstanten.
Aber ich bin kein Fachmann und das ist nur meine Idee.

Ich habe ein Gehirn von der Größe eines Planeten, aber ich muss Türen öffnen!

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Lichtermüdungstheorie 20 Okt 2016 16:23 #8976

stm schrieb: Das wäre exponentiell, wenn man den Längen-Maßstab mit anpasst. Es bleibt konstant, wenn man die Länge konstant hält.

Verstehe ich nicht :(

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Lichtermüdungstheorie 20 Okt 2016 17:26 #8977

Thomas schrieb:

Unsere Beobachtung sollte auf längere Lichtkurven verweisen, je weiter weg die Ereignisse stattgefunden haben, aber die Lichtkurven damals waren kürzer im Vergleich zu den gemessenen der Supernovas 1A in unserer Nachbarschaft. Deshalb glaube ich, dass, ob kürzer oder länger, dass das ein Betrachtungsproblem ist, nämlich aus heutiger oder damaliger Perspektive .
Also aus heutiger Perspektive länger und aus damaliger Perspektive kürzer.

Ja, da wäre ich um Aufklärung auch dankbar, würde ja heißen, dass ich oben in meinem Beitrag Blödsinn geschrieben habe. Aber nach wie vor erscheint es mir so logisch wie ich es formulierte. Hm, muss ich da umdenken?

Zur Hubble-Konstante:
Ob nun 71 oder 72 km/MParsec/Sek, naja, so genau habe ich das nicht genommen. Im strengen Sinne ist es natürlich keine Konstante, sondern nur der Wert, den wir in unserer Gegenwart messen. Früher war der Wert wohl kleiner, weil ja die Expansion beschleunigt abzulaufen scheint.

Madouc schrieb:

Bedeutet das dann nicht, dass es eine ganze Menge leuchtender Materie geben muss, die wir niemals beobachten können, weil allein die Raumzeitausdehnung zwischen uns das verhindert?

Das muss so sein. Signale, die jetzt 10 Milliarden Jahre oder länger Lichtlaufzeit hatten, deren Quellen sind jetzt schon 40-50 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt (ungefähr, wusste den Wert schon mal genauer).
Mit zunehmender Expansion verschwinden immer mehr Objekte quasi hinter dem Horizont.

Wäre das nicht eine Erklärung für die "fehlenden" 80-90% Masse im Universum

Das glaube ich nicht, denn es geht ja um die Dichte an Materie pro Raumvolumen. Wir wissen ja ohnehin nicht, ob das All jenseits unseres Beobachtungshorizonts endlich oder unendlich ist.

Grüße Cyborg

Das größte Glück und den tiefsten Sinn erfahren wir, wenn unser Sehnen, Suchen und Finden in einem einzigen Augenblick zeitgleich präsent sind. Der nächste Augenblick ist dann nur noch schnödes Haben. (Cyborg, am Innufer, 14. April 2018)

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Letzte Änderung: von Cyborg.

Lichtermüdungstheorie 20 Okt 2016 17:38 #8978

Lieber Josef Gassner

Dürfte ich Sie um Aufklärung bitten? (siehe erster Beitrag mit der Frage)
Im Forum scheint es ein paar Meinungsverschiedenheiten zu geben (was ja spannend ist!).

An alle: herzlichen Dank für die Erklärungen! Aus meiner Sicht ist die Ansicht von Cyborg am Anfang zwar einleuchtend, dem wir später aber widersprochen...

Herzliche Grüsse
Gnülp

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Lichtermüdungstheorie 20 Okt 2016 18:55 #8980

Madouc99 schrieb:

stm schrieb: Das wäre exponentiell, wenn man den Längen-Maßstab mit anpasst. Es bleibt konstant, wenn man die Länge konstant hält.

Verstehe ich nicht :(

Die EInheit heist Kilometer pro Sekunde pro Megaparsec. Megaparsec ist eine Längenangabe. Das heist, die Expansionsgeschwindigkeit relativ zu einer bestimmten Länge bleibt in etwa konstant.
Der zusätzliche Raum wird quasi aus der Bezugslänge hinausgeschoben und nicht weiter mitgezählt.

Gruß
Merilix

assume good faith

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assume good faith

Lichtermüdungstheorie 20 Okt 2016 20:31 #8983

Mame schrieb:

zu 2.) finde ich: Die Ausdehnung des sichtbaren Universums beträgt etwa 3 Gigaparsec, vorsichtig geschätzt ist sein tatsächlicher Radius 30 Gigaparsec (~1027 [m]). Es ist also genauso wie du es sagst.


Woher hast du diese Angabe für den Radius? Oder meinst du die Distanz, wenn man quasi in beide Richtungen blickt, also den Durchmesser? Das würde hingehen.
In Wiki wird der Radius des theoretisch beobachtbaren Alls mit 46,6 Milliarden Lj angegeben . Das wären dann 14,3 Gigaparsec.
Auszug aus Wiki: Beobachtbares Universum (Wiki)

Die heutige Entfernung bis zum Beobachtungshorizont ist jedoch nicht (wie häufig fälschlicherweise beschrieben) durch das Alter des Universums (13,80 ± 0,04 Milliarden Jahre) multipliziert mit der Lichtgeschwindigkeit gegeben, also nicht 13,8 Milliarden Lichtjahre, sondern ist größer. Sie wird aktuell im Rahmen des Urknall-Standardmodells auf ca. 46,6 Milliarden Lichtjahre beziffert.[1] Es ist nämlich zu berücksichtigen, dass sich das Universum weiter ausgedehnt hat, während sich das Licht vom Beobachtungshorizont zur Erde bewegte, d. h., bereits zurückgelegte Strecken sind nachträglich länger geworden.[2] Die entferntesten Objekte, deren Licht wir heute wahrnehmen können, befanden sich zu der Zeit, als sie dieses Licht aussandten, in einer Entfernung von gerade einmal 40 Millionen Lichtjahren zur Erde – kaum näher als der damalige Ereignishorizont. Heute trennen uns von diesen Objekten die besagten 46,6 Milliarden Lichtjahre. Da sie aber schon seit langer Zeit den Ereignishorizont überschritten haben, gibt es keine Möglichkeit, jemals etwas über die derzeitigen Vorgänge in dieser Entfernung zu erfahren. Das Verhältnis dieser Entfernungen ist der Faktor der Expansion des Universums über diesen Zeitraum und zugleich die Rotverschiebung.

Grüße Cyborg

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Letzte Änderung: von Cyborg.

Lichtermüdungstheorie 21 Okt 2016 00:47 #8991

Wiki sagt: Entfernung zum Beobachtungshorizont = 46.6 * 109 Lichtjahre. Das ist dann das Doppelte für den Durchmesser ja?

Man kann doch bestimmt ganz leicht ausrechnen wie weit wir sehen können, und ob es irgendwann eine Entfernung gibt, aus der uns niemals Licht erreichen wird, weil sich der Raum dazwischen mit schneller ausdehnt als das Licht ihn überbrücken kann. Sollte das nicht c/h0 sein? Ich komme je nach Wert für h0 auf 4.1 Gpc bis 4.4 Gpc

Wie kommt es dann, dass wir 14,3 Gpc beobachten können? Ich kapier es nicht :pinch:

Wenn dem so wäre, müsste es dann nicht Objekte geben die wir heute noch sehen, die dann aber irgendwann nicht mehr sichtbar sind? Quasi wie ein Schiff das am Horizont verschwindet?!

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Lichtermüdungstheorie 21 Okt 2016 00:50 #8992

Cyborg schrieb: Wir wissen ja ohnehin nicht, ob das All jenseits unseres Beobachtungshorizonts endlich oder unendlich ist.


Wenn es einen Anfang hatte, und sich seit dem ausdehnt, dann muss es zwingend endlich sein.

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Lichtermüdungstheorie 21 Okt 2016 11:53 #8997

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Die Argumentation ist: wenn das Universum expandiert, dann muss es gestern kleiner gewesen sein usw. ... bis zurück zum Urknall. So schließt man aus der Expansion auf einen Anfang, aber dieses Argument greift nur, wenn man die Endlichkeit schon voraussetzt. Denn wenn ein unendliches Universum expandierte, wäre es gestern eben nicht kleiner gewesen. Deshalb kann man aus dem Anfang und der Expansion nicht wieder auf die Endlichkeit des Universums zurückschließen. Das wäre ein Zirkelschluss.

Nachtrag: Neben der Rotverschiebung gibt es ja auch noch die direkt messbare Hintergrundstrahlung. Also ist dein Argument vielleicht doch korrekt und mein Einwand hinfällig.
Folgende Benutzer bedankten sich: Ralf

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Lichtermüdungstheorie 21 Okt 2016 13:12 #8998

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Ich verstehe die Filmpassage so:
Das Verhältnis Zeit zu Raum verändert sich im Vergleich zweier unterschiedlich weit entfernter Ereignisse, die genau gleich lang dauern, wie folgt:
Supernova1 von Dauer 1 auf Strecke 10
Supernova2 von Dauer 1 auf Strecke 10 inklusive einer Raumausdehnung von meinetwegen zusätzlich 5. Die Strecke ist also im Verhältnis zur Dauer des Ereignis länger geworden, so dass das Ereignis in der Dauer bei Beobachtung kürzer wirkt.

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Lichtermüdungstheorie 21 Okt 2016 13:48 #9000

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Ich verstehe Gassners Ausführung so: Wenn auch die Zeit expandiert, also heute langsamer vergeht als früher, dann müssen sehr weit entfernte und damit sehr alte Uhren schneller laufen (bzw. aus heutiger Sicht schneller zu laufen scheinen). Und die geeigneten Uhren hierfür sind die radioaktiven Zerfallsprozesse bei Supernovae 1A.

Wenn man den Gedanken weiterspinnt, dann war das Universum früher nicht nur kleiner, sondern auch schneller. Und wenn man bis zum Urknall zurückgeht, dann war es damals nicht nur winzig klein, sonder auch wahnsinnig schnell. Und das wirft dann ein ganz neues Licht auf die Frage: Was war vor dem Urknall. So wir uns über das unendlich Kleine hinaus nicht ein noch Kleineres (also eine negative räumliche Ausdehnung) denken können, so auch mit der zeitlichen Ausdehnung: schneller als unendlich schnell geht nicht. Und vor dem Urknall wäre schneller als unendlich schnell.

Wenn ein "schneller als unendlich schnell" aber keinen Sinn ergibt, dann gibt es ein Problem mit der "Entstehung von Allem aus dem Nichts", mit der Quantenfluktuation vor dem Urknall.

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