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Eine Frage zur Expansion des Universums

29 Beiträge ▪ Schlüsselwörter: Galaxie, Expansion, Beschleunigt ▪ Abonnieren: Feed E-Mail

Eine Frage zur Expansion des Universums

13.09.2011 um 18:09
Hallo!
seit einiger Zeit beschäftigt mich folgende Idee: wir wissen, dass

1.) jeder Blick in das Universum ein Blick in die Vergangenheit ist. Das Licht einer, sagen wir, 10Mrd Lj entfernten Galaxie ist auch gleichzeitig 10Mrd Jahre alt. D.h. weiters, dass wir heute gar nicht mehr sagen können, wo sich diese Galaxie jetzt gerade tatsächlich befindet bzw. ob sie überhaupt noch exisitiert. Und

2.) wissen wir seit Hubble: "..., dass sich fast alle beobachteten Galaxien von uns entfernen. Damit nicht genug, entdeckte Hubble auch einen direkten proportionalen Zusammenhang zwischen der Rotverschiebung und der Entfernung der beobachteten Galaxie, was bedeutet, dass sich eine Galaxie umso schneller von uns fort bewegt, je weiter sie entfernt ist." (Zitat aus Wikipedia über Edwin Hubble)

Für ergibt sich daraus folgender Schluss: Je weiter weg, also je älter, eine Galaxie ist umso schneller muss sie sich bewegen, da sie ja zeitlich wesentlich näher beim Urknall war und daher noch weit mehr Impuls von diesem hatte. Nähere Galaxien und damit auch jüngere, bewegen sich langsamer auseinander. Für mich ergibt sich daraus, dass sich die Expansion des Universum eher verlangsamt.

Warum bzw. mit welcher Begründung wird daher angenommen, dass Universum expandiere beschleunigt? Habe ich da irgendwas nicht mitbekommen, überhört oder unterliege ich da einem Denkfehler?

lg chrisitian

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Eine Frage zur Expansion des Universums

13.09.2011 um 18:31
Ehrlich gesagt, ich habe es auch nie richtig kapiert.
Und jede Wissenschaftssendung oder Literatur die ich verfolge kommt mit einer neuen Theorie.
Habe eben noch mal auf WIKI geschaut, und auch dort weiß man auch nur das man nichts weiß.
Lange Zeit war unklar,ob die Expansion

unendlich fortdauern wird (offenes Universum)
immer langsamer, aber dennoch einen asymptotischen Grenzzustand erreichen wird (ebenes Universum)
irgendwann zum Stillstand kommt und wieder in eine Kontraktion übergeht (geschlossenes Universum)...
...nicht verstanden werden können,...
....Es werden auch Erklärungsversuche....
und und und



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Eine Frage zur Expansion des Universums

13.09.2011 um 18:44
Beobachtungen weit entfernter Supernovae (etwa im Rahmen des Supernova Cosmology Project) und der kosmischen Hintergrundstrahlung (beispielsweise mittels des WMAP-Satelliten) zeigen, dass die Expansion des Universums heute beschleunigt abläuft. Als Ursache wird Dunkle Energie angenommen, eine zeitlich variable Verallgemeinerung der kosmologischen Konstante. Dunkle Energie konnte bislang nicht direkt nachgewiesen werden; ihre einzigen derzeit beobachtbaren Auswirkungen beziehen sich auf die Expansion des Universums sowie die Strukturbildung im Universum.
Wikipedia: Expansion des Universums
Nach dem Dritten Keplerschen Gesetz und den Gravitationsgesetzen müsste die Rotationsgeschwindigkeit der äußeren Bereiche von Galaxien abnehmen. Sie bleibt jedoch konstant oder steigt sogar an, siehe Rotationskurve. Dies legt die Vermutung nahe, dass es in der Galaxis Masse gibt, die nicht in Form von Sternen, Staub oder Gas sichtbar ist, eben Dunkle Materie.[1]

Ihre Existenz gilt bisher als nicht nachgewiesen, wird aber neben der Galaxienrotation noch durch eine Vielzahl von astronomischen Beobachtungen wie die Dynamik von Galaxienhaufen und den Gravitationslinseneffekt nahegelegt, die - unter Zugrundelegung der anerkannten Gravitationsgesetze - allein durch die sichtbare Materie nicht erklärbar sind. Dunkler Materie wird eine wichtige Rolle bei der Strukturbildung im Universum und bei der Galaxienbildung zugeschrieben. Messungen im Rahmen des Standardmodells der Kosmologie legen nahe, dass der Anteil der Dunklen Materie an der Gesamtmasse im Universum vier- bis fünfmal so hoch ist wie derjenige der gewöhnlichen (sichtbaren) Materie.
Wikipedia: Dunkle Materie

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Eine Frage zur Expansion des Universums

13.09.2011 um 18:47
Ja @bo
und was steht da?
...wird Dunkle Energie angenommen,...
......Dies legt die Vermutung nahe,....
...gilt bisher als nicht nachgewiesen,...
....legen nahe,....
na ja....


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Eine Frage zur Expansion des Universums

13.09.2011 um 18:51
@wulfen

Du hast doch geschrieben...
Zitat von wulfenwulfen schrieb:und auch dort weiß man auch nur das man nichts weiß.
Und das ist nunmal nicht korrekt, denn die entsprechenden Wissenschaftler haben ja bereits Theorien entwickelt. Vom "nichts wissen" kann also nicht die Rede sein. ;)


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Eine Frage zur Expansion des Universums

13.09.2011 um 18:51
Man misst die Objekte und stellt fest, dass sie sich nicht gleichmässig ausdehnen, sondern immer schneller werdend. (bzw. die Raumzeit)

@Stormwatch


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Eine Frage zur Expansion des Universums

13.09.2011 um 18:51
@Stormwatch
Zitat von StormwatchStormwatch schrieb:Warum bzw. mit welcher Begründung wird daher angenommen, dass Universum expandiere beschleunigt?
Der zusammenhang zwischen Abstand und Geschwindigkeit mit der sich eine Galaxie von uns weg bewegt ist linear, d.h. v(x)=k*x mit k einer Konstanten und außerdem ist dieser Effekt in jede Himmelsrichtung derselbe (isotrop). Es könnte sein, dass es noch einen zusätzlichen Term höherer Ordnung in x gibt der für die beschleunigte Expansion sorgt. Experimentell eindeutige Hinweise gibts es dafür jedoch nicht. Dein Scheinwiderspruch liegt aber in dem linearen Zusammenhang von Abstand und Geschwindigkeit.


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Eine Frage zur Expansion des Universums

13.09.2011 um 18:56
Zitat von abschiedabschied schrieb:Man misst die Objekte und stellt fest, dass sie sich nicht gleichmässig ausdehnen, sondern immer schneller werdend.
Dumm nur, daß man das Universum nicht in seiner Ganzheit messen oder betrachten kann, nicht umsonst spricht man vom "sichtbaren Universum" ;)

Wikipedia: Beobachtbares Universum


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Eine Frage zur Expansion des Universums

13.09.2011 um 20:03
@AtraVim
Zitat von AtraVimAtraVim schrieb:Der zusammenhang zwischen Abstand und Geschwindigkeit mit der sich eine Galaxie von uns weg bewegt ist linear, d.h. v(x)=k*x mit k einer Konstanten und außerdem ist dieser Effekt in jede Himmelsrichtung derselbe (isotrop).
Ich habe erst gestern dazu einen Artikel mit neuen Forschungsergebnissen gelesen, welcher die Isotropie des Kosmos in Frage stellt

http://www.weltderphysik.de/de/4245.php?ni=3084

Ist die Isotropie nicht auch einer der Prämissen, die man bei der Herleitung des Alters des Kosmos festlegt ?


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Eine Frage zur Expansion des Universums

13.09.2011 um 20:05
@Stormwatch

ja, du hast einen denkfehler, die objekte die weiter von uns entfernt sind bewegen sich nur scheinbar schneller als nähere objekte

von jedem beliebigen punkt aus im universum kannst du in etwa gleich weit gucken, von jedem beliebigen punkt aus im universum scheinen sich die entferntesten objekte am schnellsten zu bewegen


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Eine Frage zur Expansion des Universums

13.09.2011 um 20:33
Gibt es eigentlich abgesehen von der Rotverschiebung überhaupt Indizien dafür, dass sich die Galaxien von uns entfernen?

Ich frage das deshalb, weil schon Hubble selbst an der Theorie zweifelte.

Siehe: Rotverschiebung und die daraus resultierende Urknall Therorie


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Eine Frage zur Expansion des Universums

13.09.2011 um 20:35
@Stormwatch
@bo
@syst-analytics
@canpornpoppy

Ich finde die Frage nicht unberechtigt und schon gar nicht beantwortet.

Wenn ich sage, ich messe ferne Supernovae und darum ist das so, ist das doch keine Erklärung.

Der Te fragt sich berechtigt, wie man darauf kommt, dass weiter entferntere Galaxien sich DAMALS vor Mrd Jahren so schnell von uns wegbewegen und nahe Galaxien vor sagen wir Mio Jahren langsamer.

Wenn eine Galaxie sich vor Mrd Jahren schnell fort bewegt und vor Mio langsamer, würde der normale Verstand davon ausgehen, dass eine Abbremsung statt findet.

Auch die Tatsache, dass das von jedem Standpunkt aus so aussieht ist keine Erklärung dafür, wie man darauf kommt, dass die Ausdehnung beschleunigt abläuft :)

Liebe Grüße


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Eine Frage zur Expansion des Universums

13.09.2011 um 20:49
@syst-analytics

Betrachtet man die Hintergrundstrahlung als Maß für die Isotropie des Universums, dann kann man sagen, dass wir abgesehen von Schwankungen in der Größenordnung von 10^-5 ein isotropes Universum haben.
Zitat von syst-analyticssyst-analytics schrieb:Ist die Isotropie nicht auch einer der Prämissen, die man bei der Herleitung des Alters des Kosmos festlegt ?
Jap. Durch die homogenität und isotropie vereinfachen sich die Gleichungen signifikant, als Lösung erhält man dann mit einigen Annahmen zur Materie aus den Einstein-Gleichungen die Friedmann-Robertson-Walker-Metrik und daraus lässt sich dann leicht das alter bestimmen (wenn man einige Messgrößen kennt). Es sind quasi die denkbar einfachsten Modelle des Universums und trotzdem sind sie sehr gut bestätigt. Das Problem dabei: Es gibt auch andere Modelle die Zeitweise den Eindruck eines isotropen und homogenen Universums erwecken. Man hat, wenn man z.B. die Isotropie aufgibt eine ganze Klasse (ich glaube es waren neun) von neuen Lösungsmöglichkeiten. Bianchi hat schon anfang des 20. Jahrhunderts (vor Einsteins ART) diese verschiedene neuen Lösungen klassifiziert. Die denkbar einfachste dieser Kategorie ist die Kasner-Metrik. Wir sind also nicht aufgeschmissen, wenn die Ergebnisse die du gepostet hast stimmen, es wird dann sogar viel interessanter und die Kosmologen müssen endlich anfangen sich ordentlich mit der ART zu beschäftigen, die Schlappschwänze :) mich würde es freuen.


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Eine Frage zur Expansion des Universums

13.09.2011 um 21:16
@bo ... ist mir bekannt. DM und DE als "Kontrahenten" im Spiel der Kräfte. Das man aus der DE eine Beschleunigung herleiten kann, bis hin zum Big Rip ist mir schon klar. Es erklärt mir aber nicht, wieso der Zusammenhang zwischen Alter und Beschleunigung, nicht stimmen soll.

@canpornpoppy ... Denkfehler? nicht ich, sondern Hubble und Nachfolger postulieren eine Beschleunigungszunahme weiter entfernter Galaxien.


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Eine Frage zur Expansion des Universums

13.09.2011 um 21:29
natürlich.. wie konnte ich das vergessen, selbstverständlich haben all die astronomen, kosmologen und physiker einen denkfehler und nicht du

VcN042 exp


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Eine Frage zur Expansion des Universums

13.09.2011 um 21:37
@canpornpoppy

Also zumindest mir leuchtet das immer noch nicht ein.

Es erklärt zwar wie man die Entfernung messen kann, aber nicht, wie die Geschwindigkeit der Expansion zunimmt.

Liebe Grüße


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Eine Frage zur Expansion des Universums

13.09.2011 um 21:42
@WangZeDong

das sollte lediglich zeigen das
Zitat von StormwatchStormwatch schrieb:Für ergibt sich daraus folgender Schluss: Je weiter weg, also je älter, eine Galaxie ist umso schneller muss sie sich bewegen, da sie ja zeitlich wesentlich näher beim Urknall war und daher noch weit mehr Impuls von diesem hatte. Nähere Galaxien und damit auch jüngere, bewegen sich langsamer auseinander.
nicht gilt

astronomische entfernungsbestimmungen gibt es verschiedene, die standardkerzen ist nur eine möglichkeit, welche variante herangezogen wird, hängt glaub ich von der jeweiligen entfernung ab

die sache mit der beschleunigten expansion - welche scheinbar nicht erst seit ein paar jahren begann, sondern schon seit einigen 100 millionen oder gar ein paar milliarden jahren, gestaltet sich etwas anders

da müsst ich aber selbst noch mal nachhaken

die dunkle energie - welche für die beschleunigte expansion verantwortlich gemacht wird - ist jedenfalls lediglich eine 'zahl' die sich ergibt um unsere theorien mit den beobachtungen decken zu können


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Eine Frage zur Expansion des Universums

13.09.2011 um 21:45
@canpornpoppy

Ja, dass es so ist weiss ich ja auch, aber wie man das feststellt habe ich mich noch nie gefragt, scheint interessant zu sein. Da wir ja noch keine Jahrtausende Messen, muss es ein Verfahren geben mit dem man die Geschwindigkeiten feststellen kann.

Ich werde auch mal suchen ob ich etwas finde - interessant ist es allemal ;)

Danke und liebe Grüße


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Eine Frage zur Expansion des Universums

13.09.2011 um 21:56
Ein Luftballon löst das Problem.


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Eine Frage zur Expansion des Universums

13.09.2011 um 22:00
@canpornpoppy

http://gravity.univie.ac.at/index.php?id=1605 (Archiv-Version vom 30.12.2008)

Da steht es ziemlich gut beschrieben drin. Ich könnte es zwar jetzt nicht mit eigenen Worten erklären, hat aber etwas mit absoluter und scheinbarer Helligkeit von SN Typ 1a zu tun. Zusammen mit der Rotverschiebung ergibt sich dann eine Fluchtgeschwindigkeit die von der der reinen Rotverschiebung abweicht.

Wenn also eine Galaxie laut Rotverschiebung 1 Mrd LJ weg sein sollte, aber laut scheinbarer Helligkeit einer SN Typ1a nur 0,9 Mrd LJ weg ist, kann man so den Unterschied berechnen.

Oder so ;)

Liebe Grüße


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