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Expansionrate des Universums

Expansionrate des Universums

22.06.2020 um 21:11
@delta.m
delta.m
schrieb:
Habe ich es nun falsch gezeichnet oder nicht ? - das war eigentlich meine Frage.
Du hast es richtig gezeichnet. Wenn sich das Objekt (ich nenn es mal Objekt anstatt Photon) vor dem Swing-By hinter dem Planeten herbewegt (also Planet und Objekt in die gleiche Richtung fliegen) wird es langsamer (dein B), bewegte es sich vor dem Swing-By auf den Planeten zu (d.h. Planet und Objekt in die entgegengesetzte Richtung fliegen) wird es beschleunigt (dein C).

Sehr schön sieht man das hier:

300px-Gravitational slingshot.svg
Over-simplified example of gravitational slingshot: the spacecraft's velocity (v) changes by up to twice the body's orbital velocity (U).
https://wiki.kerbalspaceprogram.com/wiki/Tutorial:_Gravity_Assist

Nachher noch ein bisschen mehr dazu .


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22.06.2020 um 21:59
mojorisin
schrieb:
Du hast es richtig gezeichnet.
Super, danke @mojorisin :)

Ich war schon leicht "verzweifelt",
da ich bei meinem Bild (bei B und C) eigentlich keinen Fehler finden konnte.

Das selbe Ergebnis müßte sich dann auch einstellen,
wenn man - anstatt SwingBy - (ideale) Spiegel benutzt(?):

sb3a


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22.06.2020 um 22:52
@delta.m
delta.m
schrieb:
Das selbe Ergebnis müßte sich dann auch einstellen,
wenn man - anstatt SwingBy - (ideale) Spiegel benutzt(?):
Ja. Beim Spiegel werden von den Photonen Impulse übertragen gleich wie beim elastischen Stoß. Das dein B dabei richtig sein muss sieht man am Konzept der Sonnensegel.

Fall B: Ein Sonnensegel, das sich von der Sonne wegbewegt und von einem Photon von der Sonne getroffen wird beschleunigt (Photon und Sonnensegel haben vor dem Stoß gleiche Richtungen). Die zusätzliche kinetische Energie des Sonnensegeles kommt von dem Photon. Das Photon erscheint nach der Reflektion daher roter.

Fall C: Ein Sonnensegel das sich auf die Sonne zubewegt und von einem Photon von der Sonne getroffen wird, wird abgebremst (Photon und Sonnensegel haben vor dem Stoß entgegengesetzte Richtungen). Das Sonnensegel verliert dabei kinetische Energie und gibt diese an das Photon ab. Das Photon erscheint nach der Reflektion daher blauer.

Eine sehr schöne Antwort findet man auch hier:
Wenn eine Sonde nahe an einem Planeten vorbeifliegt, ist ihre Flugbahn eine Hyperbel. Je näher die Bahn an dem Planeten vorbeiführt, desto enger ist die Hyperbel und desto größer die Richtungsänderung; sie geht im Grenzfall gegen 180°, üblich sind aber weit kleinere Winkel. Es gelten dabei die Gesetze vom elastischen Stoß, im Grenzfall 180° die vom zentralen elastischen Stoß.
https://www.gutefrage.net/frage/die-formel-fuer-den-swing-by#answer-119502494


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22.06.2020 um 23:16
@perttivalkonen
perttivalkonen
schrieb am 19.06.2020:
Der Weg / Zeitraum des Lichts vom Eintritt in die (durch den rechten Endpunkt des schwarzen Strichs markierte) Anfangsdistanz der wirksamen Gravitation des Masseobjekts bis zur Umrundung ist nur dann länger oder kürzer als der Weg / Zeitraum des Lichts von der Umrundung an bis zum Verlassen der selben Distanz zum Objekt für einen Beobachter, für den Start- und Zielpunkt des Lichts in seinem System ruht, aber das Objekt sich dem gegenüber bewegt.

Und es ist dann eben so, daß bei Fortbewegung des Masseobjektes vom Start- und Zielpunkt des Lichts das Licht einen längeren Weg/Zeitraum benötigt von der Grenzdistanz gravitativer Wirkung bis zur Umrundung und einen kürzeren Weg/Zeitraum ab Umrundung bis zum Verlassen jener Grenzdistanz.
Dieses Argument ist nicht richtig. Generell ist es so, dass die potentielle Energie eines Photons (oder jedes anderen Objektes) nicht von der Verweildauer auf einem bestimmten Potential abhängt. Das liegt daran das das Gravitationspotential ein konservatives Feld ist, d.h. die potentielle Energie zwischen zwei unterschiedlichen Orten hängt nur von der Höhendifferenz ab und nicht von der Zeit:
\Delta E_{pot} = mg\Delta h

Beim Swing-by kommt ein Objekt von quasi außerhalb des Potentialtopfs und entkommt auch wieder dahin, d.h.
\Delta E_{pot} = mg\Delta h = 0

da
\Delta h = 0


Unabhängig wie lange das sich auf einer bestimmten Höhe aufhält, es gibt die gesamt kinetische Energie zurück beim Verlassen des Gravitationsfeldes wieder zurück.

Die gesamte gewonnene (oder verlorene) kinetische Energie des Photones nach dem Swing-by kommt aus der kinetischen Energie des Planeten bei der Umkreisung der Sonne. Die Gravitation des Planeten ist nur der Vermittler der Wechselwirkung.


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23.06.2020 um 01:02
mojorisin
schrieb:
Dieses Argument ist nicht richtig. Generell ist es so, dass die potentielle Energie eines Photons (oder jedes anderen Objektes) nicht von der Verweildauer auf einem bestimmten Potential abhängt.
Nach Deinem Beitrag von 21:11 bin ich dem nochmal nachgegangen, sowohl dem Link als auch weiteren Sites. Hat natürlich etwas Zeit gebraucht, und ja, ich hab meinen Fehler dabei mittlerweile auch bemerkt.

OK, das zweite Mal hintereinander mörderisch auf die Fresse gefallen.


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16.07.2020 um 02:42
Peter0167
schrieb am 14.06.2020:
Es wurde festgestellt das SNIa nicht immer gleich hell leuchten

Ich kenne das/die Verfahren mit denen das festgestellt wurde zwar nicht, aber benötigt man dafür nicht eine verlässliche Entfernungsangabe? :)

Dann bleiben uns also nur noch die Cepheiden und die kosmische Rotverschiebung zur Entfernungsbestimmung. Wenn die auch irgendwann mal "wegbrechen", ... dann stehen wir wieder janz am Anfang. Beruhen denn die Aussagen zur beschleunigten Expansion nicht auch auf den ermittelten Entfernungen von Galaxien ... nicht das wir es am Ende doch noch mit einem statischen Universum zu tun haben :D
Da es immer deutlicher wird das SNIa nicht mehr als Standardkerzen taugen mal eine neueres release.

https://phys.org/news/2020-01-evidence-key-assumption-discovery-dark.html?utm_source=nwletter&utm_medium=email&utm_campa...

@Peter0167


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16.07.2020 um 11:41
RayLight
schrieb:
Da es immer deutlicher wird das SNIa nicht mehr als Standardkerzen taugen mal eine neueres release.
Auch Harald Lesch räumt inzwischen ein, dass es berechtigte Zweifel an der Messmethode gibt, am Konzept der Dunklen Energie hält er jedoch fest:

Gibt es die Dunkle Energie gar nicht? | Harald Lesch


In deinem Link geht man jedoch ein oder zwei Schritte weiter, da ist man der Auffassung, sich gänzlich von der DE verabschieden zu können.

Zudem widerspricht Lesch der Aussage aus dem ersten Satz ...
The most direct and strongest evidence for the accelerating universe with dark energy is provided by the distance measurements using type Ia supernovae (SN Ia)
Quelle: https://phys.org/news/2020-01-evidence-key-assumption-discovery-dark.html?utm_source=nwletter&utm_medium=email&utm_campa...

... er ist der Auffassung, den stärksten Beleg für die Existenz der DE liefert nach wie vor der CMB, was für mich auch plausibel erscheint.

Letztlich habe ich keine Ahnung, tendiere aber eher dazu, der abschließenden Einschätzung von Harald Lesch zu folgen. D.h., Kritik an der Messmethode ist berechtigt, ändert jedoch nichts daran, dass vieles dafür spricht, dass es die DE geben muss.


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