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THEMA: Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit

Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 24 Feb 2018 18:34 #28543

Um fair zu bleiben. Ich habe an einer Stelle etwas übertrieben.
An dem einen oder anderen Punkt hast Du mir schon geholfen - das muss ich einfach und ohne böse Absichten und Kommentare zugeben.
Danke dafür!

Werd‘ ich geboren wird es wenig kühl.
Bin ich ewig ist ewig für mich jetzt.
Was ist liegt vor mir und ist dennoch hier.
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Doch bin ich beides und auch beides nicht.

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 24 Feb 2018 18:40 #28547

Alles gut. Ich hab nichts gegen Dich. Ich werd gelegentlich dazu beitragen, Dich möglichst schnell auf ein gewisses Level zu bringen. :)

Nachvollziehbare Mathematik ist notwendige Grundlage zur Beurteilung von physikalischen Modellen.
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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 27 Mär 2018 14:54 #29887

Der Beobachtungshorizont bewegt sich beschleunigt von uns weg. Am Horizont ist die Geschwindigkeit genau c. Wenn man nun diesen Horizont quasi in Echtzeit beobachten könnte, dann müsste man doch sehen können, wie eine Galaxie nach der andern hinter dem Horizont verschwindet, oder nicht?

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 27 Mär 2018 15:28 #29889

blende8 schrieb: Der Beobachtungshorizont bewegt sich beschleunigt von uns weg. Am Horizont ist die Geschwindigkeit genau c.

Am Beobachtungshorizont ist die Rezessionsgeschwindigkeit nicht c sondern 3c. Du verwechselst anscheinend den Beobachtungshorizont mit dem Hubbleradius.

blende8 schrieb: Wenn man nun diesen Horizont quasi in Echtzeit beobachten könnte, dann müsste man doch sehen können, wie eine Galaxie nach der andern hinter dem Horizont verschwindet, oder nicht?

Hinter dem Ereignishorizont verschwinden sie, aber in Beobachtungshorizont kommen sie hinein. Das kannst du dir alles am Raumzeitdiagramm in Beitrag #27944 ansehen, die Galaxien sitzen in mitbewegten Koordinaten auf den gestrichelten Lininen und in physikalischen Abständen auf den gestrichelten Kurven.

Hinweisend,

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 27 Mär 2018 15:40 #29890

Das Diagramm ist leider für mich nicht verständlich.

Also am Hubbleradius wäre es dann so wie ich schrieb?

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 27 Mär 2018 15:47 #29892

blende8 schrieb: Das Diagramm ist leider für mich nicht verständlich.

Wie man sowas liest kannst du in der Standardliteratur oder auf Wikipedia lernen.

blende8 schrieb: Also am Hubbleradius wäre es dann so wie ich schrieb?

Sicher, aber es hat eine ganz andere Bedeutung. Der derzeitige Hubbleradius ist unabhängig davon was wir heute aus der Vergangenheit, oder in unendlicher Zukunft aus der Gegenwart empfangen (fürs erste ist der Beobachtungs-, und fürs zweite der Ereignishorizont zuständig). Der Hubbleradius sagt dir nur wo die Rezessionsgeschwindigkeit genau c ist.

Differenzierend,

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 27 Mär 2018 15:56 #29893

Ok, noch mal anders.
Mal abgesehen von irgendwelchen genau bezeichneten Radien ...

Wenn wir Richtung sehr hoher Rotverschiebung schauen, also an den Rad des beobachtbaren Universums, dann werden dort mit der Zeit die entferntesten Galaxien verschwinden, richtig? Wenn man also genau genug hinsehen könnte, würde da eine nach der anderen verschwinden, ... plopp ... plopp ... plopp ...

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 27 Mär 2018 16:03 #29894

blende8 schrieb: Wenn wir Richtung sehr hoher Rotverschiebung schauen, also an den Rad des beobachtbaren Universums, dann werden dort mit der Zeit die entferntesten Galaxien verschwinden, richtig? Wenn man also genau genug hinsehen könnte, würde da eine nach der anderen verschwinden, ... plopp ... plopp ... plopp ...

Ganz im Gegenteil. Wie schon gesagt wird unser Beobachtungshorizont immer größer. Abgesehen davon waren am Rand des beobachtbaren Universums als sich das Licht damals auf den Weg zu uns gemacht hat noch gar keine Galaxien gebildet, da war noch alles mehr oder weniger homogen mit der Hintergrundstrahlung ausgefüllt.

Das daran sehend dass der in mitbewegten Koordinaten wächst, und nicht schrumpft,

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 27 Mär 2018 23:43 #29909

Kleiner Hinweis:
Der eine redet von der dunklen Epoche, also der Zeit, als es noch keine fusionierenden, also lichterzeugenden Objekte gab und der andere von der Hubbleblase um uns herum, also dem Kugelradius, von dessen Rand uns das Licht nur noch höchstrotverschoben erreicht.
Innerhalb der Hubblekugel können wir die Geschichte des Universums sehr wohl studieren, indem wir die Expansion und die Historie der Galaxien beobachten. Klar ist, dass wir das nur innerhalb unserer Hubblekugel können. Und Hubblekugeln gibt es unzählige, je nachdem, an welchem Ort man sich im Universum befindet.
Die Hintergrundstrahlung ist also auch ein Phänomen unserer Hubblekugel.
Andererseits befinden sich Objekte genau am Rande dieser Hubblekugeln und genau dort ist die Lichtgeschwindigkeit gleichzusetzen mit der Raumexpansionsgeschwindigkeit: Hubblegesetz: siehe Wissensbox hier auf unserer Seite.
Also bitte nix verwechseln.
Ich hab das jetzt nur geschildert mit meinen Worten, die nach Möglichkeit den wissenschaftlichen Hintergrund treffe, in Kurzprosa halt.
LG
Thomas

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 28 Mär 2018 00:09 #29910

Thomas schrieb: Kleiner Hinweis: Der eine redet von der dunklen Epoche, also der Zeit, als es noch keine fusionierenden, also lichterzeugenden Objekte gab und der andere von der Hubbleblase um uns herum

Ich würde eher sagen beide reden vom heute 46 Mrd. Lichtjahre Radius umspannenden Beobachtungshorizont, denn auch der andere schrieb

blende8 schrieb: Wenn wir Richtung sehr hoher Rotverschiebung schauen, also an den Rad des beobachtbaren Universums

mit Betonung auf hohe Rotverschiebung und den Rand des beobachtbaren Universums. Beides passt nicht auf den Hubbleradius. Da man außerdem schon beim ersten Klick auf den betreffenden Wikipedia-Artikel und auch sonst an jeder Ecke erfährt was der Beobachtungshorizont ist und wie er sich vom Hubbleradius unterscheidet sollte es da keine Mißverständnisse geben.

Thomas schrieb: also dem Kugelradius, von dessen Rand uns das Licht nur noch höchstrotverschoben erreicht.

Keineswegs. Das Licht der Objekte die sich heute am Hubbleradius befinden empfangen wir derzeit mit einer Rotverschiebung von von ca. z=1.5 und die die sich damals am damaligen Hubblehorizont befanden mit ca. z=1.6, also mit ein bisschen weniger als der halben Sendefrequenz. Das ist für kosmische Verhältnisse nicht besonders rotverschoben (der maximal beobachtbare Redshift liegt beispielsweise bei z=1089).

Thomas schrieb: Innerhalb der Hubblekugel können wir die Geschichte des Universums sehr wohl studieren

Ich habe auch nie behauptet dass wir innerhalb der Hubblekugel die Geschichte unseres Universums nicht studieren könnten, sondern im Gegenteil sogar gesagt dass wir sie nicht nur bis zum Hubbleradius bei 14 Glyr, sondern sogar bis zum Beobachtungshorizont bei 46 Glyr, also mehr als 3 mal so weit, studieren können.

Thomas schrieb: Klar ist, dass wir das nur innerhalb unserer Hubblekugel können.

Das ist nicht klar, sondern falsch. Der Hubbleradius (14 Glyr) hat wie gesagt weder etwas mit der Geschichte die wir heute beobachten können (Beobachtungshorizont, 46 Glyr), noch mit den heute stattfindenden Ereignissen von denen wir in Zukunft erfahren werden (Ereignishorizont, 16 Glyr) zu tun, sondern nur etwas mit der Grenze wo die Rezessionsgeschwindigkeit die Lichtgeschwindigkeit ist. Das steht in jedem Standardwerk der Kosmologie, und man kann es auch selbst nachrechnen.

Thomas schrieb: Und Hubblekugeln gibt es unzählige, je nachdem, an welchem Ort man sich im Universum befindet.

Korrekt, und ebenso Zukunfts- und Vergangenheitslichtkegeln oder Ereignis- und Partikelhorizonte.

Thomas schrieb: Andererseits befinden sich Objekte genau am Rande dieser Hubblekugeln und genau dort ist die Lichtgeschwindigkeit gleichzusetzen mit der Raumexpansionsgeschwindigkeit: Hubblegesetz: siehe Wissensbox hier auf unserer Seite.
Also bitte nix verwechseln.

Das ist genau das was ich sage: nur die Grenze wo die Rezessionsgeschwindigkeit die Lichtgeschwindigkeit ist, aber keine Rede von irgendeiner Grenze der Beobachtung.

Nichts verwechselnd,

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 28 Mär 2018 08:43 #29913

Aber ich habe mal gelesen, wenn man lange genug wartet, wird es dunkel im Universum, da sich alles mit Überlichtgeschwindigkeit von uns weg bewegt.
Daher müssten doch nach und nach die entfernteren Galaxien verschwinden.

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 28 Mär 2018 11:25 #29914

Hörensagen ist leider keine besonders gute Referenz:

Blende8 schrieb: Aber ich habe mal gelesen, wenn man lange genug wartet, wird es dunkel im Universum, da sich alles mit Überlichtgeschwindigkeit von uns weg bewegt.

In populärwissenschaftlichem Laienmurks wo nicht zwischen Röte und Schwärze unterschieden wird liest man so was öfter. Seriöse Quellen hingegen verlauten:

Davis & Lineweaver schrieben: We show that we can observe galaxies that have, and always have had, recession velocities greater than the speed of light. We analyze apparent magnitudes of supernovae and observationally rule out the special relativistic Doppler interpretation of cosmological redshifts at a confidence level of 23 sigma.

Dass es irgendwann mal dunkel wird hat also einen ganz anderen Grund als den von dir geglaubten, was sich z.B. einsehen lässt wenn man bedenkt dass wir Dinge sehen die sich zum Zeitpunkt als sich ihr Licht auf den Weg zu uns gemacht hat mit 63facher Lichtgeschwindigkeit von uns davongeflogen sind, und es heute immer noch mit mehr als 3facher Lichtgeschwindigkeit tun:

Peter Coles schrieb: Since our Universe is expanding, the surface of last scattering is actually receding at about twice thrice the speed of light. This leads to the paradoxical result that, on their way to us, photons are actually moving away from us until they reach regions of space that are receding at less than the speed of light. From then on they get closer to us. None of this violates any laws of physics because all material objects are locally at rest.

Das gilt natürlich nicht nur für die Hintergrundstrahlung, sondern für alle Objekte im Universum, wie z.B. Galaxien:

Wikipedia schrieb: Zum Zeitpunkt, als UDFy-38135539 das Licht, das heute bei uns ankommt, abstrahlte, war die Galaxie ca. 3,2 Milliarden Lichtjahre entfernt und hatte eine Rezessionsgeschwindigkeit von 3,6 c (der damals geringere Abstand wurde durch die zu der Zeit höhere Expansionsrate kompensiert). Heute, wo die Galaxie 30,3 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt ist, beträgt ihre Rezessionsgeschwindigkeit 2,1 c. Sie gehört damit zu den Galaxien, die sich zwar schon einmal innerhalb des kosmischen Ereignishorizonts, aber schon immer außerhalb des Hubbleradius befanden und deren Rezessionsgeschwindigkeit daher relativ zu uns zu jeder Zeit höher als c war und auch immer sein wird.

Die erreichte Überlichtgeschwindigkeit und der überschrittene Hubbleradius ist also offensichtlich nicht das Gleiche wie ein Verschwinden aus dem Beobachtungshorizont (was prinzipiell unmöglich ist da Galaxien sich nur mit der Rezessionsgeschwindigkeit von uns entfernen, während sich der Beobachtungshorizont mit der Rezessionsgeschwindigkeit plus der Lichtgeschwindigkeit ausbreitet) oder dem Ereignishorizont (der derzeit einige Milliarden Lichtjahre hinter dem Hubbleradius liegt).

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 28 Mär 2018 13:19 #29916

Aber wie kann das sein, dass uns das Licht trotzdem erreicht?
Weil es irgendwann Regionen erreicht, die sich langsamer als c von uns wegbewegen?

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 28 Mär 2018 13:30 #29918

blende8 schrieb: Aber wie kann das sein, dass uns das Licht trotzdem erreicht?

Hast du die verlinkten Referenzen, insbesondere Kapitel 3.3, nicht gelesen? Dort steht doch eh dass die Expansionsrate mit der Zeit kleiner wird, und erst in ferner Zukunft auf einen konstanten Wert zukonvergieren wird.

blende8 schrieb: Weil es irgendwann Regionen erreicht, die sich langsamer als c von uns wegbewegen?

So cirka, aber sagen wir lieber dass die Rezessionsgeschwindigkeit der Region in der das Licht bereits ist irgendwann auf Unterlichtgeschwindigkeit absinken wird bzw. abgesunken ist (der Hubbleradius durch c ist der Kehrwert der mit der Zeit sinkenden Expansionsrate). Um das besser zu verstehen wirst du vermutlich nicht daran vorbeikommen das entsprechende Raumzeitdiagramm zu lesen.

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 28 Mär 2018 23:29 #29935

Yukterez,
die Expansionsrate nimmt zu, nicht ab. Nobelpreis 2006! Beobachtungsbasis sind die Supernovae 1A. Das Kennst du doch, wie ich vermute.

VG
Thomas

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 29 Mär 2018 03:01 #29941

Thomas schrieb: Yukterez, die Expansionsrate nimmt zu, nicht ab.

Ich wusste dass das so sicher wie das Amen in der Kirche folgen wird, denn irgendwer verwechselt immer die Expansion mit der Expansionsrate.

Thomas schrieb: Nobelpreis 2006!

Der war erstens nicht 2006 sondern 2011, und zweitens nicht für eine steigende Expansionsrate H (auch bekannt als Hubbleparameter), sondern für die steigende Rezessionsgeschwindigkeit H·D (auch beschleunigte Expansion genannt).

Thomas schrieb: Das Kennst du doch, wie ich vermute.

Davon kannst du ausgehen, weswegen es mich auch wundert dass du mir nicht glaubst:

Alfred Nobels Erben haben geschrieben: The Nobel Prize in Physics 2011 was divided, one half awarded to Saul Perlmutter, the other half jointly to Brian P. Schmidt and Adam G. Riess "for the discovery of the accelerating expansion of the Universe through observations of distant supernovae".

Da ist keine Rede von einer steigenden Expansionsrate, sondern von einer durch eine langsam sinkende Expansionsrate verursachten beschleunigten Expansion (nur Expansion, ohne Rate). In anderen Worten:

Der allgemeine Konsens hat geschrieben: In accelerating universes H also tends to decrease since ȧ increases more slowly than a.

Siehe auch

FLRW & ΛCDM haben geschrieben: H=H0√(Ωr/a⁴+Ωm/a³+Ωk/a²+ΩΛ), mit Betonung auf /aⁿ.

Ein Blick auf die Formel sagt da eigentlich eh schon alles.

Wissend wovon ich rede,

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 29 Mär 2018 05:19 #29943

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Y informiert : FLRW & ΛCDM haben geschrieben: H=H0√(Ωr/a⁴+Ωm/a³+Ωk/a²+ΩΛ), mit Betonung auf /aⁿ.

Ein Blick auf die Formel [und in das Buch] sagt da eigentlich eh schon alles.


Also dafür, dass das Buch knapp 20 Jahre alt ist, stehen da ganz viel tolle interessante Sachen drin.
Wer keine keine 40 Talers über hat sich das zu kaufen ... dann hier (.pdf) für umso :) :)

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 29 Mär 2018 05:50 #29945

OLK schrieb: Also dafür, dass das Buch knapp 20 Jahre alt ist, stehen da ganz viel tolle interessante Sachen drin.

Die Formel für die beschleunigte Expansion gibt es ja auch schon seit 100 Jahren.

OLK schrieb: Wer keine keine 40 Talers über hat sich das zu kaufen dann hier (.pdf) für umso

Seit Sci-Hub kann man sich die Deppensteuer sowieso komplett sparen.

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 29 Mär 2018 07:44 #29947

Yukterez,
bei Nobelpreisen, wer, wann, was und wofür gekriegt hat, da war ich noch nie gut. Ich merk mir das einfach nicht.

Expansion oder Expansionsrate, da machte ich bislang keinen Unterschied. Ist aber interessant, dass man da einen machen kann, indem man die Expansion mit dem Hubbleparameter H bezeichnet und die Rate mit D.

Also, was macht denn die Raumzeit jetzt? Nimmt die Expansion zu und zwar exponentiell? Oder verändert sich der exponentielle Kurvenverlauf hin zu einem Wurzelverlauf?
VG
Thomas

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 29 Mär 2018 12:09 #29952

Thomas schrieb: Ist aber interessant, dass man da einen machen kann, indem man die Expansion mit dem Hubbleparameter H bezeichnet und die Rate mit D.

H ist die Expansionsrate (das merkt man daran dass es die Einheit einer Rate, nämlich sek⁻¹ hat) und D ist die Distanz. v=H·D ist also die Rezessionsgeschwindigkeit. Wenn H langsamer sinkt als D steigt erhöht sich die Geschwindigkeit, ergo "beschleunigte Expansion".

Thomas schrieb: Nimmt die Expansion zu und zwar exponentiell? Oder verändert sich der exponentielle Kurvenverlauf hin zu einem Wurzelverlauf?

Die Expansionsrate nimmt ab und konvergiert auf den konstanten Wert H=H0√(ΩΛ) zu, da die Terme mit a in der Formel H=H0√(Ωr/a⁴+Ωm/a³+Ωk/a²+ΩΛ) bei wachsendem a verschwinden werden so dass nur noch der konstante Term mit der Wurzel der kosmologischen Konstante überbleibt. Da ΩΛ=68.5% wird der Hubbleparameter auf √(68.5%)=83% seines heutigen Wertes absinken. Und eine konstante Expansionsrate ergibt bekanntlich eine exponentiell wachsende Expansion.

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 29 Mär 2018 13:53 #29953

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Hi yukterez,

yukterez schrieb: Und eine konstante Expansionsrate ergibt bekanntlich eine exponentiell wachsende Expansion.


Logisch.

Kannst Du allgemeinverständlich (quasi populärwissenschaftlich :) ) erklären warum die Expansionsrate abnimmt und auf einen konstanten Wert konvergiert?


mvg Philzer

Das Unverzichtbare ist nutzlos - F.J.Hinkelammert

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 29 Mär 2018 17:03 #29954

Philzer schrieb: Kannst Du allgemeinverständlich (quasi populärwissenschaftlich) erklären warum die Expansionsrate abnimmt und auf einen konstanten Wert konvergiert?

Ich werde es versuchen. Kannst du es so weit nachvollziehen dass die Expansionsrate in einem Universum ohne kosmologische Konstanze abnehmen würde ohne auf einen konstanten Wert zuzukonvergieren?

Wenn die Analogie mit dem hochgeworfenen Apfel verstanden ist mit dem Gleichnis von der Rakete weitermachend,

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 29 Mär 2018 22:29 #29961

Yukterez,
V = H x D. Klar, einverstanden. Schauen wir doch mal auf die Benennungen:
H, der Hubbleparameter hat die Benennung km/s x Megaparsec und den Wert von etwa 70 +/-.
Die Entfernung D, bezogen auf H ist also 1.
Verdoppelt man H, wird aus D gleich 2.... und so fort. Also aus 70 werden 140 und 210 und so fort.
Genau dieser konstante Zusammenhang steckt in dieser Formel.
Wenn man H variabel macht, dann muss auch D variabel werden, damit das Istgleichzeichen gültig bleibt.
Man muss dann konsequenterweise sagen, dass es zwei Optionen gibt.
H steigt und D sinkt oder umgekehrt, H sinkt und D steigt, also auf langen Zeitskalen wohlgemerkt!
Aus meiner Sicht kannst du aus dieser Formel keine Expansionszunahme ableiten.
Der andere Zusammenhang: H = H0 x Wurzel aus Omega(Lamda) ist mir nicht bekannt. Vielleicht liegt es an mir, dass ich den nicht kenne. Aber macht ja nichts. Kannst du mir helfen, wo ich nachschauen muss, um die Herleitung zu ergründen. Mach ich umgehend, wenn du mir einen Hinweis gibst.
Dieser Zusammenhang würde ja heißen, dass der Einfluss der Dunklen Energie einer Wurzelabhängigkeit folgt, also gegen einen Grenzwert konvergiert.
Bisher war ich der Meinung, dass die DE immer mehr an Einfluss gewinnt, je mehr die Materie und die Dunkle Materie durch deren Dichteabnahme an Einfluss verlieren.
Logischerweise nimmt dadurch die Expansionsgeschwindigkeit zu. Das Produkt aus H und D wird größer, da H und D beide gleichförmig größer werden.
Also, wo kommt die Wurzelabhängigkeit des Lamdafaktors her und welche physikalische Bedeutung steckt dahinter. Hilf mir mal.
Immer ein Auge auf die Foristen habend.
LG
Thomas

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 29 Mär 2018 22:37 #29963

Philzer schrieb: populärwissenschaftlich :) ) erklären

Damit der Apfel überhaupt in die Luft fliegt muss ihn jemand werfen, bzw. damit eine Rakete überhaupt abhebt braucht sie eine intiale Zündung. Die Rolle übernimmt normalerweise die Inflationsphase. Nach dem Ende der Inflation, also mit dem eigentlichen Urknall, beginnt dann die Phase in der die Objekte sich entsprechend einem hochgeworfenen Apfel, bzw. einer Rakete mit genau der Fluchtgeschwindigkeit, aber abgeschalteten Antrieb, zu entfernen - ihre Abstand zueinander wird größer, aber ihre relative Geschwindigkeit zueinander geringer. Die kosmologische Konstante entspricht jetzt einem schwachen Schub der Zweitstufe unserer Rakete; am Anfang ist er zwar nicht stark genug um die Geschwindigkeit stärker zu erhöhen als sie von der Erdanziehung gebremst wird, aber ab einer gewissen vom Schub abhängigen kritischen Entfernung, nämlich ab dem Punkt wo die Erdanziehung schwächer als der Schub ist, wird seine Geschwindigkeit von der Erde weg dann wieder steigen anstatt sinken. Der Abstand wird natürlich sowohl während der gebremsten, als auch während der beschleunigten Phase größer. Im Universum ist es ganz genau so, nur dass wir nicht eine Erde und einen Apfel, sondern lauter Erden oder Äpfel haben die sich voneinander entfernen. Den Schub in diesem Gleichnis liefert wie man sich denken kann natürlich die dunkle Energie.

Natürlich darauf hinweisen müssend dass solche populärwissenschaftlichen Erklärungsversuche nie so genau sind wie die mathematische Beschreibung,

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 29 Mär 2018 22:47 #29965

Ja, schon klar, aber nimmt die DE aus sich heraus zu, oder nur deshalb, weil die bremsenden Einheiten, also M und DM an Einfluss verlieren? Was an physikalischer Wirklichkeit steckt da in der Wurzel des Omega Lambda Gliedes?
Immer grüßend
Thomas

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 29 Mär 2018 22:54 #29966

Thomas schrieb: H, der Hubbleparameter hat die Benennung km/s x Megaparsec und den Wert von etwa 70 +/-.

Die Einheit ist km/Mpc/sek, also wenn wir zur Sicherheit Klammern setzen (km/Mpc)/sek. Da 1Mpc=30856775777948584200km kommen wir wenn wir die zwei Längen wegkürzen cirka auf H0≈2.2·10⁻¹⁸/sek (Länge und Länge kürzt sich weg, und es bleibt die Einheit einer Frequenz). Wenn wir diese Frequenz, oder besser Rate, mit einem Abstand multiplizieren, erhalten wir die Rezessionsgeschwindigkeit (beim Hubbleradius, der bei D=c/H0 liegt, ist diese bekanntlich genau c, im halben Abstand halb so hoch, und im doppelten Abstand doppelt).

Thomas schrieb: Die Entfernung D, bezogen auf H ist also 1.

Das kann ich nicht nachvollziehen.

Thomas schrieb: Verdoppelt man H, wird aus D gleich 2.... und so fort. Also aus 70 werden 140 und 210 und so fort. Genau dieser konstante Zusammenhang steckt in dieser Formel.

Ich glaube dieses Missverständnis dürfte sich im ersten Absatz dieses Beitrags aufgeklärt haben: nicht die Hubblekonstante verdoppelt sich bei doppeltem Abstand, sondern die Rezessionsgeschwindigkeit.

Thomas schrieb: Der andere Zusammenhang: H = H0 x Wurzel aus Omega(Lamda) ist mir nicht bekannt. Vielleicht liegt es an mir, dass ich den nicht kenne. Aber macht ja nichts. Kannst du mir helfen, wo ich nachschauen muss, um die Herleitung zu ergründen. Mach ich umgehend, wenn du mir einen Hinweis gibst.

Das ist die FLRW bzw. das ΛCDM Modell. In beiden Links findest du die besprochenen Formeln.

Thomas schrieb: Dieser Zusammenhang würde ja heißen, dass der Einfluss der Dunklen Energie einer Wurzelabhängigkeit folgt, also gegen einen Grenzwert konvergiert.

Die dunkle Energiedichte ist ja auch konstant, deswegen sagt man "kosmologische Konstante".

Thomas schrieb: Bisher war ich der Meinung, dass die DE immer mehr an Einfluss gewinnt, je mehr die Materie und die Dunkle Materie durch deren Dichteabnahme an Einfluss verlieren.

Prozentuell nimmt er zu, vom Betrag her bleibt er gleich. Im Gegensatz zum Einfluss und der Dichte der Strahlung und der Materie, der wegen der Ausdünnung bei steigendem Volumen sowohl prozentuell als auch vom Betrag her abnimmt.

Thomas schrieb: Logischerweise nimmt dadurch die Expansionsgeschwindigkeit zu. Das Produkt aus H und D wird größer, da H und D beide gleichförmig größer werden.

Das kann nicht logisch sein da es falsch ist.

Thomas schrieb: Also, wo kommt die Wurzelabhängigkeit des Lamdafaktors her und welche physikalische Bedeutung steckt dahinter. Hilf mir mal.

Was meinst du mit "Wurzelabhängigkeit", √(Konstante) ist ja ebenfalls konstant! Solange a nicht allzu groß ist kommen noch die strahlungs- und materieabhängigen Terme die durch Potenzen von a dividiert werden dazu, und bei großem a geht deren Beitrag gegen 0. Aber der Beitrag von der dunklen Energie, √(0+0+0+ΩΛ), bleibt ja (so wie ihre Dichte) immer gleich, da er im Gegensatz zu allen anderen Komponenten nicht mit a hoch irgendwas abfällt.

Erklärend,

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 29 Mär 2018 23:19 #29968

Yukterez,
Punkt 1 ist tautologisch, soll heißen, dass die Kürzung der Längen zu einer Frequenz führt, ist klar.
Punkt 2 warum kannst du das nicht nachvollziehen? Ist doch klar: in einer Entfernung von 1 Mpc beiträgt die Fluchtgeschwindigkeit 70 km/s, in einer Entfernung von 2 Mpc haben wir schon 140 km/s...und so fort. Wenn wir so fortfahren, erreichen wir die Hubblegrenze, an der V=c gilt.
Die anderen Punkte schau ich mir morgen an, Gute Nacht.
dankend und freudig nachdenkend
Thomas

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 29 Mär 2018 23:28 #29970

Thomas schrieb: Punkt 1 ist tautologisch, soll heißen, dass die Kürzung der Längen zu einer Frequenz führt, ist klar.

Ich war mir nicht sicher ob das klar war weil deine Schreibweise

Thomas schrieb: km/s x Megaparsec

nach der PEMDAS-Regel eigentlich "(km/s) x Megaparsec", also Fläche durch Zeit hieße, deswegen habe ich das extra erwähnt.

Thomas schrieb: Punkt 2 warum kannst du das nicht nachvollziehen? Ist doch klar: in einer Entfernung von 1 Mpc beiträgt die Fluchtgeschwindigkeit 70 km/s, in einer Entfernung von 2 Mpc haben wir schon 140 km/s...und so fort. Wenn wir so fortfahren, erreichen wir die Hubblegrenze, an der V=c gilt.

Das ist richtig. Weil ich den Satz

Thomas schrieb: Verdoppelt man H, wird aus D gleich 2

nicht einordnen konnte (und auch immer noch nicht kann) dachte ich du glaubst dass die Expansionsrate sich im doppelten Abstand verdoppelt, aber jetzt wo du die Einheiten km/sek dazugeschrieben hast sehe ich dass du eh die Rezessionsgeschwindigkeit gemeint hast.

Zustimmend,

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 30 Mär 2018 12:30 #29992

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Hi yukterez,

Habs geschnallt. Danke. Hast ein schönes Bild gezeichnet.

(mach ich in meiner Phil auch immer)


mvg Philzer

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 03 Apr 2018 15:44 #30293

In diesem Video von Andreas Müller wird das mit den verschiedenen Horizonten noch mal erklärt:

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