Frage zu einem Kosmischen Maßtabsmodell des Universums

@kaumeisterbob
Vielleicht stehe ich ja gerade auf'm Schlauch, aber ich sehe nicht, inwiefern das jetzt Pertti widerspricht.

Noumenon schrieb:widerspricht

Tschuldigung, das

perttivalkonen schrieb am 13.07.2025:Sie sind keine Entfernungsangabe

hat mich nur gerade etwas getriggert.

kaumeisterbob schrieb:Stimmt so nicht ganz.

Von der gesamten vom Licht zurückgelegten Strecke sind die Abschnitte, wo das Licht durch ein Medium geht, weniger als ein Promille eines Promilles. Für

perttivalkonen schrieb am 13.07.2025:13 komma schlagmichtot Milliarden Lichtjahre

macht das jetzt wie viel Unterschied?

kaumeisterbob schrieb:das

perttivalkonen schrieb am 13.07.2025:Sie sind keine Entfernungsangabe

hat mich nur gerade etwas getriggert.

Nur daß Dein Einwand daran gleich gar nichts ändert. Diese Dreizehnkommaschlagmichtotmilliarden Lichtjahre sind noch immer keine Entfernungsangabe für die Lichtquellen, egal, wie viel Kilometer Du jetzt noch abziehen willst.

...war die Entfernung als das Licht ausgesendet wurde.
...ist nicht die Entfernung als das Licht uns erreichte.

behind_eyes schrieb:...war die Entfernung als das Licht ausgesendet wurde.

Auch das nicht.

So stammt z. B. die Hintergrundstrahlung von Regionen, die damals über 41 Millionen Lichtjahre entfernt waren [...], und heute sind sie 45 Milliarden Lichtjahre entfernt

Wikipedia: Beobachtbares Universum#Ereignishorizont

Aber das Licht, das hat sich 13,7 Milliarden Lichtjahre weit fortbewegt.

perttivalkonen schrieb:Auch das nicht.

Ich verstehe es gerade nicht und ich weiß noch nichtmal wie ich meine Frage formulieren soll.

@behind_eyes

Als das Licht von A in Richtung B losflog, war die Distanz zwischen A und B "nur" 41 Millionen Lichtjahre groß. Eine Million Jahre später war das Licht eine Million Lichtjahre weit geflogen. Doch da der Raum expandiert, war nun A nicht bloß eine Million Lichtjahre weit von dem Bug der Strahlung weit weg, sondern schon ein kleines Wenig mehr als das. Und ebenso B. Nach einer Million Jahren hätte das Licht ja eigentlich nur noch 40 Millionen Lichtjahre bis B zu überwinden, doch hat sich hier ebenfalls der Raum vergrößert. Und zwar um ein Vielfaches mehr als zwischen dem Licht und A. Klar, daß bei gleichmäßiger Expansion eine 40-Millionen-ly-Distanz sich stärker vergrößert als eine 1-Million-LY-Distanz.

Immerhin blieb die Distanz zwischen der Wellenfront und B kleiner als 41 Millionen Lichtjahre, das Licht muß dem Zielpunkt B also ein kleines Stückchen näher gekommen sein. Wäre die Distanz durch die Expansion gleich (41 Millionen ly) geblieben oder größer geworden, das Licht würde B ja nie erreichen. Hat es aber, heute, hier bei uns als CMB.

Na jedenfalls brauchte das Licht 13,7 Milliarden Jahre, flog also 13,7 Milliarden Lichtjahre weit. Anfangs war die Distanz zwischen A und B 41 Millionen Lichtjahre, heute sinds gut 45 Milliarden ly.

perttivalkonen schrieb:keine Entfernungsangabe f

Das Lichtjahr ist sehr wohl eine Längeneinheit. Ob sie nach einem längeren Zeitraum zwischen zwei Punkten noch stimmt, ist natürlich wieder etwas anderes.

behind_eyes schrieb:Ich verstehe es gerade nicht

Wenn du zwei Punkte hast (zum Beispiel zwei Sterne), die sind genau 100 Lichtjahre von einer entfernt.
Jetzt "markierst" du ein ausgestrahltes Photon als deins. Dieses Photon reist jetzt 100 Jahre zum anderen Stern.
Wenn du aber jetzt, wenn es ankommt, den Abstand nochmal Messen würdest, dann hätte sich der Abstand zwischen beiden Punkten verändert, da sich der Raum dazwischen zwischenzeitlich vergrößert hat. Das heißt, dein Photon müsste einen längeren Heimweg (und mehr Zeit) zurücklegen, als es bei der Hinreise überwunden hat.

@perttivalkonen
Ok ich habs.
Also ist so etwas wie "das und das ist X Milliarden Lichtjahre weit weg" in dieser Formulierung nur gültig, wenn man damit die aktuelle tatsächliche Wegentfernung meint (die morgen schon größer ist) und eben nicht jene Wegstrecke die das Licht tatsächlich zurückgelegt hat (also inklusive der Strecke die bei der Ausdehnung der Wegstrecke auf dem Weg zu uns hinzugekommen ist) oder jene die das Objekt beim Aussenden des Lichtes hatte.

kaumeisterbob schrieb:Wenn du zwei Punkte hast (zum Beispiel zwei Sterne), die sind genau 100 Lichtjahre von einer entfernt.
Jetzt "markierst" du ein ausgestrahltes Photon als deins. Dieses Photon reist jetzt 100 Jahre zum anderen Stern.
Wenn du aber jetzt, wenn es ankommt,

Es kommt aber nicht nach 100Jahren an. Es braucht länger weil sich unterwegs die Wegstrecke ausdehnt?

kaumeisterbob schrieb:Das Lichtjahr ist sehr wohl eine Längeneinheit.

Eben. Ne Länge. Hier ist es: die Länge des vom Licht zurückgelegten Weges von A nach B. Doch ist diese Länge keine Entfernungsangabe für A und B, weder beim Losfliegen des Lichts von A noch beim Ankommen bei B. Ganz wie ich schrieb:

perttivalkonen schrieb:keine Entfernungsangabe

kaumeisterbob schrieb:Wenn du zwei Punkte hast (zum Beispiel zwei Sterne), die sind genau 100 Lichtjahre von einer entfernt.
Jetzt "markierst" du ein ausgestrahltes Photon als deins. Dieses Photon reist jetzt 100 Jahre zum anderen Stern.
Wenn du aber jetzt, wenn es ankommt, den Abstand nochmal Messen würdest, dann hätte sich der Abstand zwischen beiden Punkten verändert, da sich der Raum dazwischen zwischenzeitlich vergrößert hat.

Dann ist das Photon aber länger als 100 Jahre unterwegs gewesen. Oder meinst Du, die Expansion ging erst los, als das Photon angekommen war?

behind_eyes schrieb:Also ist so etwas wie "das und das ist X Milliarden Lichtjahre weit weg" in dieser Formulierung nur gültig, wenn man damit die aktuelle tatsächliche Wegentfernung meint (die morgen schon größer ist) und eben nicht jene Wegstrecke die das Licht tatsächlich zurückgelegt hat (also inklusive der Strecke die bei der Ausdehnung der Wegstrecke auf dem Weg zu uns hinzugekommen ist) oder jene die das Objekt beim Aussenden des Lichtes hatte.

Yepp, genau das. Issn bisserl verwirrend, weil es in unseren Ohren so klingt wie "die elf Milliarden Lichtjahre entfernte Galaxie Hatschepsut 0815", die tatsächlich aber eher 40 Milliarden Lichtjahre weit weg sein dürfte von uns - heute.

behind_eyes schrieb:Es braucht länger weil sich unterwegs die Wegstrecke ausdehnt?

Das stimmt. Wollte es vorhin zumindest nicht ganz so kompliziert machen. Beim Hinflug merkt man auch schon eine Änderung.

perttivalkonen schrieb:Dann ist das Photon aber länger als 100 Jahre unterwegs gewesen. Oder meinst Du, die Expansion ging erst los, als das Photon angekommen war?

Siehe oben, wollte es eben noch einfacher halten für ein besseres Verständnis.

kaumeisterbob schrieb:Siehe oben, wollte es eben noch einfacher halten für ein besseres Verständnis.

Vielleicht verstehst Du es ja nun, wieso die Strecke, welche das Photon überwindet, keine "Entfernungsangabe" ist.

perttivalkonen schrieb:ielleicht verstehst Du es ja nun, wieso die Strecke, welche das Photon überwindet, keine "Entfernungsangabe" ist.

Wie meiner Antwort oben bereits zu entnehmen war: ich wollte es nicht näher verstehen, weil ich es verstanden habe, sondern für den Anfang leichter erklären.

kaumeisterbob schrieb:ich wollte es nicht näher verstehen, weil ich es verstanden habe, sondern für den Anfang leichter erklären.

Wie soll das leichter erklärt sein oder auch nur vorab schon verstanden, wenn Du dem "das ist keine Entfernungsangabe" widersprichst?

Das Problem entsteht weil wir hier nur eine Konstante haben. Das ist die Lichtgeschwindigkeit. Ansonsten haben wir hier nur Variablen und das macht das Geschehen schwer verständlich und auch schwer zu berechnen.
Schon die Berechnung, wann jemand mit einer festen Geschwindigkeit einen mit einer langsameren festen Geschwindigkeit sich entfernenden Punkt erreicht ist mathematisch anspruchsvoll, aber zu lösen.
wikipedia.org/wiki/Achilles_und_die_Schildkröte
Die in diesem netten Beispiel angewandten Überlegungen und Berechnungen könnten wir anwenden und würden zu einer richtigen Lösung führen wenn es da nicht noch ein weiteres Problem geben würde: Die Hubble-Konstante, mit der sich der Raum ausdehnt ist zeitlich gesehen gar keine Konstante. Sie war füher, als das Universum erst einige hunderttausend Jahre alt war, erheblich größer. Und hat sich bis zur Gegenwart auf den jetzigen Wert verkleinert. Hoffentlich kontinuierlich, sonst wäre die Sache nicht berechenbar.
Auch so wird die Berechnung äußert anspruchsvoll.
Wer die Friedmann-Gleichnungen
wikipedia.org/wiki/Friedmann-Gleichungen und ihre Anwendungen
nachvollziehen kann hat mathematisch einges drauf.
Ich kann es nicht und muss glauben dass dabei 13,82 für den beobachtbaren Teil und 45 Milliarden als tatsächliche Unversumsgröße herauskommen.
Wobei, wenn man den nichtmathematischen Teil des Wiki-Artikels liest auffällt das da schon so einige Parameter nicht eindeutig sind.
Und der krönende Abschluss dieses Beitrags sollte auch nicht vergessen werden:
"In dynamischen und gekrümmten Raumzeiten gibt es im Gegensatz zu euklidischen Räumen kein eindeutiges Entfernungsmaß mehr. Es existieren vielmehr verschiedene gleichberechtigte Entfernungsdefinitionen, die unter anderem mit Hilfe des Linienelementes eines Photons und der kosmologischen Rotverschiebung begründet bzw. abgeleitet werden können".
Was immer das bedeutet, es liest sich nicht sehr hoffnungsvoll was das Verständniss und auch die Wahrhaftigkeit dieser Geschenisse betrifft.
Sollte irgendwann nachgebessert werden und - frei nach Douglas Adams - 42 dabei herauskommen gebe ich mir die Kugel ;).