skagerak schrieb:Ähm, kann man doch schlussfolgern.kann man, muss man aber nicht. Irgend etwas Unbekanntes könnte zB vor 6000 Jahren einen Schubs gegeben haben ... ]]>
noname schrieb:um so den Himmel nach schweren objekten abzutastenÄhm, nach leichten. 1012kg sind ja nun nicht der Hit. Unsere Sonne liegt in der Größenordnung 1030, was Masse in kg betrifft. Selbst die Erde liegt im 1024-Kilo-Bereich.
noname schrieb:trotzdem möchte ich doch eine befriedigende Antwort habenUnd ich wünsch mir ein Pony. Denkst Du, die NASA oder der WWF kaufen mir eins, nur weil ich es mir wünsche?
noname schrieb:Wie soll ich mir also eine so unsichtbare Materie vorstellen die aber 80% ausmacht und erheblichen Einfluss ausübt.Als ein Hilfskonstrukt zur Beschreibung echter beobachteter Fakten. Die Sterne im Außenbereich von Galaxien rotieren um selbige schneller, als die sichtbare baryonische Materie mit ihrer Gravitation diese schnellen Sterne an der Galaxie "festhalten" kann. Also muß es Gravitationsquellen geben, die wir nicht beobachten können. Und daraus ergibt sich die Bezeichnung "Dunkle Materie", "Dark Matter". Dark bedeutet im Englischen auch "unsichtbar, nicht wahrnehmbar" (siehe "dark side of the moon", was die erdabgewandte Seite meint, nicht die im Schatten liegende; Wikipedia: The Dark Side of the Moon (Begriffsklärung) "Dark Side of the Moon steht für: * im Englischen die Seite des Erdmondes, die von der Erde aus nicht zu sehen ist: die Mondrückseite). Und Matter ist eben alles, was Gravitation "bewirkt". Daher ist "Dark Matter" die beste Bezeichnung dafür.
noname schrieb:Das geht auf keine Kuhhaut.Sowas sagen viele über ein XY, welches sie noch gar nicht wirklich verstanden haben. Etwa der Flacherdler über die Kugelerde, oder ein Mensch mit voreinsteinscher Physik im Hinterkopf über die Lichtschranke... Letztlich macht das wohl jeder Mensch mal durch, sowas zu denken, über ein Wissensgebiet, das ihm noch weitgehend unbekannt ist. Aber mit mehr Einlesen vergeht das auch wieder.
knopper schrieb:Würde es die DM so geben wie postuliert hätte es hier schon lange "krachen" müssen, also dass die Planten völlig aus ihrer Bahn gerissen würden. oder wie lässt sich diese Stabilität mit dem Vorhandensein von DM erklären?Richtig, sowas spricht gegen eine massive Gleich- oder Zufallsverteilung. Die Erklärung mit SL wäre da recht galant, weil da die DM lokal sehr eng begrenzt wäre und Planetenbahnen nur bei sehr seltenen nahen Transits stören könnten, was wir natürlich kaum beobachten könnten (zu kurzer Beobachtungszeitraum). Oder wir müßten doch die Einsteinsche Gravitation zugunsten von MOND odgl. aufgeben, dann fiele die DM natürlich weg. ]]>
noname schrieb:Mittlerweile habe ich such den Eindruck immer wenn eine Erklärung fehlt wird dunkle Materie wie ein Lückenfühler genutzt.Der Eindruck ist richtig, denn schließlich wurde die DM genau deswegen eingeführt. Oder vorgeschlagen.
noname schrieb:Für mich sind primordiale schwarze Löcher zur Berechnung der Expansion unbedingt heranzuziehen.Auch dafür müßten signifikant viele existieren, was sich aber durch Beobachtung erledigt hat.
noname schrieb:Wir wissen ja schon mittlerweile ziemlich gut,dass es ja viele Löcher gibt und das diese auch schon nur 30 Sonnenmassen haben können.Primordiale Schwarze Löcher sind weitaus kleiner / masseärmer. Weit unterhalb einer Erdmasse. ]]>
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_campaign=weekly-nwletter
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 ]]>
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
Izaya schrieb:Das aus der Thermodynamik bekannte Prinzip der Energieerhaltung gilt nur für zeitlich unveränderliche abgeschlossene Systeme. Da sich das Universum momentan ausdehnt und somit verändert, verliert ein Photon, das zu einem früheren Zeitpunkt ausgesandt wurde und sich im expandierenden Raum bewegt, Energie und wird ins Rote verschobenAuch das hab ich hier schon gelesen.
perttivalkonen schrieb:@RayLightIch versuche es. Wenn du von weit entfernten Zielplaneten, der Raumexpansion schreibst und der Frage "wo ist die Energie hin"?... Ist das nur mit der ART zu beantworten und in ihr gibt es keinen globalen Energieerhalt, ausser es geht um eine statische Metrik wie bei besagten Feldern. Dir ist denke ich nicht klar was der Energiebegriff eigentlich bedeutet, das ist nicht mehr als eine Kennzahl.
Ich bin hier Laie. Und zwar ein solcher Laie, daß mir manches Fachvokabular udgl. abgeht. Daher weiß ich nicht wirklich, was Du mit dem ersten Post sagen wolltest. Versuchs mal umgangssprachlich. Auch da, wo ich ein wenig mehr weiß, versuche ich es lieber umgangssprachlich auszudrücken. So, was die "Helligkeit" einer Lampe betrifft - für den Beobachter. Und das funzt in der Realität, nicht in einer bestimmten Hypothese (was Du wohl meintest; alternierendes zum selben Phänomen heißt ja nicht Theorie).
Da sich das Universum mit der Zeit verändert – es dehnt sich aktuell aus – geht die Energie der Photonen in der Form von Arbeit in die Expansion des Universums ein. Entsprechend, sollte das Universum irgendwann doch wieder kontrahieren, würde die Energie dann wieder an blauverschobene Photonen zurückgegeben.Wikipedia: Rotverschiebung#Rotverschiebung, Blauverschiebung und Energieerhaltung
Das aus der Thermodynamik bekannte Prinzip der Energieerhaltung gilt nur für zeitlich unveränderliche abgeschlossene Systeme. Da sich das Universum momentan ausdehnt und somit verändert, verliert ein Photon, das zu einem früheren Zeitpunkt ausgesandt wurde und sich im expandierenden Raum bewegt, Energie und wird ins Rote verschoben
Wenn sie beispielsweise sehr nahe am Jupiter vorbei fliegt, wird sie das nicht einfach unbeeinflusst tun – ihre Bahn wird verändert werden. Aus Sicht des Jupiters findet dabei tatsächlich nur eine Ablenkung statt. Die Raumsonde fliegt nach dem Vorbeiflug in eine andere Richtung als vorher, aber immer noch mit der gleichen Geschwindigkeit. Der Jupiter selbst steht aber nicht still sondern bewegt sich selbst um die Sonne. Und wenn man das ganze aus der Sicht der Sonne betrachtet, hat sich nach dem Vorbeiflug am Planeten nicht nur die Flugrichtung der Sonde verändert sondern auch ihre Geschwindigkeit.Hier der lohnende Link zum Blog!
It is known that a relative translational motion between the deflector and the observer affects gravitational lensing. In this paper, a lens equation is obtained to describe such effects on actual lensing observables. Results can be easily interpreted in terms of aberration of light-rays. Both radial and transverse motions with relativistic velocities are considered. The lens equation is derived by first considering geodesic motion of photons in the rest-frame Schwarzschild spacetime of the lens, and, then, light-ray detection in the moving observer's frame. Due to the transverse motion images are displaced and distorted in the observer's celestial sphere, whereas the radial velocity along the line of sight causes an effective re-scaling of the lens mass.Allerdings bin ich mir nicht sicher ob das eure Frage klärt, aber wenn ich mir die Mathematik in der Publikation anschaue, bin ich mir sicher das eine Formel wie sie sich @delta.m vorstellt in der Art aussehen müsste: Man müsste sich das Linienelement im einfachsten Fall einer Schwarzschild-Metrik (z.B. für die Erde) für ein Photon berechen aus Sicht der ruhenden und der bewegten Masse und dann schauen ob sich Frequenzunterschiede ergeben. Mein Fazit dahingehend das ich keine Literatur dazu gefunden habe ist dass der Effekt entweder (i) nicht exisitert bzw. schon nicht viel SInn macht, (ii) bisher nicht nachweisbar (wobei es dann trotzdem theoretische Ausarbeitungen geben müsste/könnte) ist oder (iii) ich nur schlampig gesucht habe.
delta.m schrieb:Vllt. kann noch jmd. anderer sich dazu äußern @allYepp, ich werds nicht nochmal versuchen. ]]>
perttivalkonen schrieb:Nun das untere Bild. Hierzu brauchen wir einen fernen Beobachter. Der sieht, wie sich die Gravitationsquelle schnell von rechts nach links bewegt. Wieder fliegt Licht auf das Objekt zu, umrundet es und fliegt in entgegengesetzter Richtung wieder weg von dem Objekt.und
perttivalkonen schrieb:Ach ja, für einen Beobachter auf dem unteren Objekt sieht es natürlich aus wie im oberen Bereich, denn für ihn und sein Bezugssystem ruht der Planet unter seinen Füßen ja und fliegt nicht rum.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.
perttivalkonen schrieb:Schau Dir nochmal mein Bild an und versteh die Färbung des Strahls nur als "Phase der Verschiebung in Richtung dieser Farbe". Da im unteren Bildbereich die Lichtstrecken, während der das Licht rot- bzw. blauverschoben wird, so unterschiedlich lang sind (blauverschoben über eine längere Strecke, rotverschoben über eine kürzere), muß bei Fortbewegung des Masseobjekts das Licht im Endeffekt blauverschoben ankommen. Entsprechend rotverschoben bei Bewegung des Masseobjekts in Richtung Beobachter.Ja, ich hab verstanden:
perttivalkonen schrieb:Beim Hinflug wird das Licht blauverschoben, beim Wegflug rotverschoben. Da beide Male die Strecke des Lichts gleich lang ist, heben sich Blau- und Rotverschiebung exakt gegenseitig auf.Ich finde, da passt Text und Bild nicht zueinander:
perttivalkonen schrieb:Da nun das Objekt nach links fliegt, ist der Weg des ebenfalls nach links fliegenden Lichts bis zum Einsetzen der Umrundung ein größerer. Ebenso verkürzt sich beim Wegflug des Lichts nach rechts von der Umrundung bis zum Verlassen der "Gravitationsgrenze" des weiter nach links geflogenen Objekts. Die Strecke der Rotverschiebung ist kürzer als die der Blauverschiebung.Die Länge der Strecke, die das Licht in der Gravitation zurücklegt
skagerak schrieb:Doch schon wenn man dem hypothetischen Big Rip anhänglich ist, oder?
delta.m schrieb:Nehm ich auch an.Nicht, wenn die Menge der Dunklen Energie pro neu dazugekommenen Raumbereich stets konstant bleibt, auch, wenn mit zunehmender Raumexpansion die DE proportional zu dieser im Universum ansteigt. Ein "Big Rip" wäre daher nur dann zu erwarten, wenn die DE bei steter Raumausdehnung pro Raumbereich noch zusätzlich ansteigen würde und so irgendwann nicht nur zur dominierenden, sondern auch zur alles dominierenden Kraft im Universum werden würde. Solange sie jedoch konstant bleibt, wirkt sie der Gravitation jedoch nur entgegen, setzt sie (wie auch die Wechselwirkung unter den Teilchen) in ihrem lokalen Wirkungsbereich aber nicht gänzlich aus, sodaß die strukturelle Bindung zwischen Atomen, Molekülen im Kleinen, wie auch zwischen Planeten, Sternen, Sonnensystemen und ganzer Galaxien im Größeren, erhalten bleibt und die Dominanz der DE eben nur auf größeren Skalen, also durch das zunehmende auseinanderdriften der Galaxien, wirklich sichtbar zur Geltung kommt. Es dürfte zudem (Stand jetzt) zu erwarten sein, daß die Expansionsbeschleunigung auch nicht bis ins Unendliche währt, sondern irgendwann bis zum Erreichen eines gewissen Fixwertes zum Erliegen kommt, sobald die Entfernungen zwischen den Galaxien so groß sind, daß die Gravitation der DE nicht mehr entgegenwirken kann.
Wenn die Expansionsrate hoch genug ist, wird es den
Peter0167 schrieb:
strukturellen Bindungen zwischen Sternen und Planeten, zwischen Bestandteilen von Molekülen und Atomen
wahrsch. auch an den Kragen gehen ;)
perttivalkonen schrieb:Da Licht, welches an einer Gravitationsquelle vorbeifliegt, auch noch seine Richtung etwas ändert, kann es wie beim FlyBy-Manöver sein, daß einer der beiden Effekte, entweder die Rot- oder die Blauverschiebung, etwas stärker ausfällt, je nach dem, ob für unsere Beobachtung das Hinfliegen länger dauerte als das Wegfliegen oder umgekehrt.Soll das heißen, es würde es eine Rolle spielen,
skagerak schrieb:Das wäre denn die gravitative Rot- bzw. Blauverschiebung, oder?
delta.m schrieb:Ja, ist eine direkte Folge der gravitativen Zeitdilatation.Nicht ganz.
Die Intensität ist proportional zum Quadrat der Amplitude A der Welle:Wird eine 1s lang emittierte Strahlung auf dreifache Wellenlänge gedehnt, so ist ihre Intensität nicht auf 1/3 gesenkt und kann durch die auf 3s gestreckte Phasendauer wieder komplett kompensiert werden, sondern sie ist auf 1/9 gesenkt. 1/3 davon kann durch besagte Verdreifachung der Phasendauer wieder kompensiert werden, aber dennoch sind 1/3 der Energie "verschwunden". Eben die Photonenenergie, sie ist ebenfalls auf 1/3 "geschrumpft" - bei gleichbleibender Photonenanzahl.
I\propto A^{2}\,.
Peter0167 schrieb:Die Sache mit den Spiegeln und dem Licht ist im Grunde nicht realisierbar. Außerdem würde kein von Menschenhand gemachter Spiegel so lange existieren, dass man eine Dehnung feststellen könnte.Da fällt mir ein, dass das Licht sowieso nicht absolut geradlinig durchs All fliegt
Peter0167 schrieb:ich denke die Wellenlänge würde auch zwischen den Spiegeln gedehnt werden, die Amplituden jedoch nicht. Zwischen der periodischen Änderung der magnetischen- und elektrischen Feldstärke, und der Fortbewegung dieser Änderung im Raum, besteht schon noch ein Unterschied.Ja, denke ich auch - war halt so ein Gedanke .... ]]>
Peter0167 schrieb:... dass EM-Strahlung eine Transversalwelle ist, d.h. die Ausbreitungsrichtung erfährt keine zeitliche Änderung, daher kann sie gedehnt werden...Man könnte jetzt das Licht auch dauernd zwischen Spiegeln hin und her laufen lassen.
Chemik schrieb:Problem an der Vorstellung ist aber, dass die Energie einer Elektromagn. Welle auch von der Amplitude abhängt.Die Expansion wirkt aber doch in allen 3 Raumdimensionen - also nicht nur in Flugrichtung der EM-Strahlung.
perttivalkonen schrieb:In Deiner Formel ist N die Zahl der Photonen, aber so weit ich es herausfinden konnte, meint N die Zahl der Photonen in einer Sekunde.N ist die Anzahl der Photonen, wenn du die Energie berechnest. Wenn du in der Formel den Photonenfluss einsetzt, wird auf der Linken Seite aus der Strahlungsenergie die Strahlungsleistung.
perttivalkonen schrieb:Und 10/11 Photonen pro Sekunde auf 11/10 Sekunden macht wie viel Photonen?Genau. Die Anzahl der Photonen bleibt gleich. Aber jedes einzelne Photon trägt aufgrund der Rotverschiebung weniger Energie mit sich. Und deswegen muss auch die Gesamtenergie sinken.
perttivalkonen schrieb:Übrigens schrieb ich schon malOkay dann versuchen wir es mal mit einer kleinen Analogie:
perttivalkonen schrieb:
Ich bin hier Laie. Und zwar ein solcher Laie, daß mir manches Fachvokabular udgl. abgeht.
Löse bitte Deine Formeln auf, red mit mir laien-verständlich. Wir sind hier kein wissenschaftliches Fach-Forum.
perttivalkonen schrieb:Ich bin hier Laie. Und zwar ein solcher Laie, daß mir manches Fachvokabular udgl. abgeht.Löse bitte Deine Formeln auf, red mit mir laien-verständlich. Wir sind hier kein wissenschaftliches Fach-Forum. ]]>
Chemik schrieb:Eine Lampe sendet bei einer Wellenlänge von 300 nm Strahlung mit einer Gesamtleistung von 6.6*10-19 J aus.mathematisch bewiesen, dass sich bei einer Änderung von f die Anzahl der Photonen ändern muss, wenn wir E konstant halten.
Das ist nachE = N h f = \frac {N h c} {\lambda} \Rightarrow N = \frac{E \lambda}{h c}
genau ein Photon (N=1).
Jetzt vergrössert sich die sich die Wellenlänge der Strahlung durch die Raumexpansion auf 330 nm.
Um mit dieser Strahlung immernoch auf eine Gesamtleistung von 6.6*10-19 J zu kommen, benötige ich nun 1.1 Photonen! Leider kommen Photonen aber nur im Ganzen vor. Deswegen kannst du bei 330 nm keine Strahlung mit einer Gesamtleistung von 6.6*10-19 J haben.
perttivalkonen schrieb:Die Gesamtenergie ist ncht auf mysteriöse Weise "aus dem Strahl verschwunden", sie ist da noch immer vollständig drinnen.
perttivalkonen schrieb:Chemik schrieb:Also dass Photonenanzahl und Gesamtenergie konstant bleiben können, wenn sich die Frequenz der Strahlung ändert. Diese Aussgage steht im Widerspruch zu meinem Beweis. Dann zeige mir doch bitte, wo dieser Beweis fehlerhaft ist. Wenn du das nicht kannst brauchen wir den Rest erst garnicht zu diskutieren. ]]>
Und da die Photonenanzahl diskret ist
Nein. Die ist konstant,
Chemik schrieb:Und die sollte beim "auseinander ziehen" auch kleiner werden, wodurch sich dann die Gesamtenergie verringert. Ansonsten müssten bei dir Photonen aus dem nichts entstehen.Nur die "Photonendichte" verändert sich, a) bei Veränderung der Emissionsenergie, b) im Laufe der Zeit durch Raumexpansion, c) bei Streuung (Lichtkegel). Das war alles schon erklärt, nur hast Du es da nicht verstanden, und verstehst es noch immer nicht.
Chemik schrieb:überlege dir mal, was passiert, wenn der Sender nur genau ein Photon zum Empfänger schickt.anderes anfangen sollte als das, was ich dazu geschrieben habe.
Chemik schrieb:Liest du überhaupt, was ich schreibe?Mindestens so, wie Du es bei meinem Geschriebenen tust. (Ok, vielleicht gehts mehr ums Verstehen als ums Lesen...
Chemik schrieb:Und da die Photonenanzahl diskret istNein. Die ist konstant, nicht diskret. Diskret ist der Wert der Photonenenergie. Amplitude einer Welle übertragen auf Photonen ist eben "Teilchendichte" Und deswegen kann die Amplitude eines Strahlenbündels (Bündel ist wohl besser als Paket) eben auch "fließend" zu oder Abnehmen, durch Streuung/Bündelung von Strahlung. Die Veränderung der Amplitude durch Veränderung der Wellenlänge jedenfalls (und davon sprach ich ja anfangs, habs später sogar ausdrücklich erklärt, daß ich die Streuung außen vor gelassen hatte) ist keine Entgegnung zu meinem "doppelte Welle gleich halbe Energie pro gleichbleibendem Wellenabschnitt, aber gleiche Energie, weil eine Lichtsekunde Strahlung bei Streckung auf doppelte Wellenlänge eben auch auf zwei Lichtsekunden "Gesamtstrahl" geweitet ist. Ich sprach von der Absorbierung des Gesamtstrahls, und da erhalte ich genau so viel Energie, wie ursprünglich abgestrahlt wurde. Da spielt die veränderte Amplitude Null, aber auch wirklich nicht den Hauch einer Rolle. Hatte ich ja extra schon so geschrieben. Und da bleibts bei.
Chemik schrieb:Deswegen kannst du mit Monochromatischer Strahlung nur Licht mit einer Gesamtenergie erzeugen, die einem vielfachen von hf entspricht.Wenn Du dies verstehen und sagen kannst, vielleicht kannst Du nun auch verstehen, daß ich sage, daß diese Gesamtenergie nicht weniger geworden ist, wenn die Strahlung a) gestreut, b) gebündelt, c) durch Raumexpansion gestreckt wird. Das war ja meine Rede. Beim Absorbieren der anfangs binnen einer Sekunde emittierten Strahlung muß man eben raumexpansions-bedingt länger als eine Sekunde absorbieren und streuungsbedingt über eine größere Fläche hinweg absorbieren, um die anfangs emittierte "Gesamtenergie" am Ende wieder zu absorbieren (Wirkungsgrad mal außen vor gelassen, ich wiederhole mich). Die Gesamtenergie ist ncht auf mysteriöse Weise "aus dem Strahl verschwunden", sie ist da noch immer vollständig drinnen. Und somit bleibt auch die Photonenzahl konstant. Dein
Chemik schrieb:Ansonsten müssten bei dir Photonen aus dem nichts entstehen.war einfach völlig an meiner Darlegung vorbei-"verstanden". Was mich ehrlich verwundert, da die Annahme veränderter Photonenzahl der "Gesamtenergie" ja nu sowas von überhaupt nicht zu meinem
perttivalkonen schrieb:Die Energie bleibt komplett in der Strahlungpaßt. ]]>
perttivalkonen schrieb:Erklär mir lieber, wie sich die diskrete Energie eines Photons fließend verändert bei fließend ab- oder zunehmender Amplitude oder auch Frequenz.Liest du überhaupt, was ich schreibe? Ein Photon hat keine Amplitude. Amplituden hast du, wenn du Licht als eine Welle beschreibst. Wenn man jetzt dieses Modell mit dem Photonenmodell verbindet, dann kann man herausfinden, dass in die Amplitude der Welle die Photonenanzahl steckt. Und da die Photonenanzahl diskret ist, kann auch die Amplitude der Welle in diesem Fall nur diskrete Werte annehmen. Deswegen kannst du mit Monochromatischer Strahlung nur Licht mit einer Gesamtenergie erzeugen, die einem vielfachen von hf entspricht. Die experimentelle Bestätigung dieser Idee findest du in der Beschreibung der Schwarzkörperstrahlung oder auch dem Photoeffekt. ]]>
Chemik schrieb:PS: Wenn du das nicht verstehst, daran überlege dir mal, was passiert, wenn der Sender nur genau ein Photon zum Empfänger schickt.*lach* Na das beantworte Dir besser selber. (Kleiner Tip, hat was mit Nichtverkomplizierenwollen zu tun. Oder anders, benenn mal die Wellenlänge eines Teilchens. Oder das variierende Ergebnis beim Doppelspalt-Experiment mit nur einem Photon.) ]]>
Peter0167 schrieb: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 :DOhne Eichmethode sind ermittelte Entfernungen von Galaxien Mumpitz. Ein statisches Universum liegt sicher nicht vor da die Expansion an sich alleine mittels photometrischer Effekte überprüft werden kann. Es geht um die Frage ob die dunkle Energie möglicherweise gar nicht existiert um die beschleunigte Expansion erklären zu können.
Chemik schrieb:Problem an der Vorstellung ist aber, dass die Energie einer Elektromagn. Welle auch von der Amplitude abhängt. Und die sollte beim "auseinander ziehen" auch kleiner werden, wodurch sich dann die Gesamtenergie verringert.Ne Zentimeterwelle mit 10cm Wellenlänge hat ne Frequenz von 3 GHz und ne Photonenenergie von 2 x 10-24 J bzw. 12 Mikroelektronenvolt. Eine mit 1cm Wellenlänge hat ne Frequenz von 30GHz und ne Photonenenergie von 2 x 10-23 J bzw. 120 Mikroelektronenvolt.
Beim photoelektrischen Effekt ist die kinetische Energie nicht von der Amplitude der Strahlung abhängig, sondern wächst linear mit der Frequenz.Wikipedia: Elektromagnetische Welle
Peter0167 schrieb:Ja, das ist eine interessante Frage, die hier früher auch schon mal diskutiert wurde.Stellt Euch mal vor, ihr leuchtet mit ner Taschenlampe eine Sekunde lang in Richtung eines sehr fernen Planeten, und der Strahl der Taschenlampe ist extremstens gebündelt, sodaß es am Ende auch als enger Strahl ankommt.
Ich glaube mich zu erinnern, dass die Energie wohl im Raum selbst gespeichert wird, und die Energieerhaltung in diesem Fall nicht zuständig sei, wei kein abgeschlossenes System, ... etc.
skagerak schrieb:Die Energie der Photonen geht in Form von Arbeit in die Expansion des Universums ein.verstehen. Denn der Raum expandiert auch, ohne daß da gerade Strahlung durchgeht, also ohne daß Strahlung die Energie für die "Arbeit der Raumexpansion" liefert. Die Arbeit geht nicht in die Expansion des Raumes, sondern in die "Expansion" der Wellen. ]]>
Z. schrieb:In einem expandierenden Kosmos vagabundierende Photonen erleiden daher eine fortgesetzte Rotverschiebung; dies gilt insbesondere für die kosmische Hintergrundstrahlung (Kapitel 55). Physikalisch kann dies so gedeutet werden, dass die Photonen gegen das schwächer werdende Gravitationsfeld anlaufen und dabei Energie verlieren (so wie ein Stein, der sich von einem Stern entfernt).
Peter0167 schrieb:Die Expansion des Universums darf nicht so verstanden werden, dass sich Galaxien in der Raumzeit voneinander entfernen.......Aber der Lesch hat es abgerundet. Einfach schön Nachvollziehbar und mit einfachen Worten.
Die Rotverschiebung eines Photons entspricht einer Dehnung seiner Wellenlänge, die mit einer Energieabnahme (gemäß E = h c / λ {\displaystyle E=hc/\lambda } {\displaystyle E=hc/\lambda }, E {\displaystyle E} E = Energie des Photons, h {\displaystyle h} h = Plancksches Wirkungsquantum, c {\displaystyle c} c = Lichtgeschwindigkeit, λ {\displaystyle \lambda } \lambda = Wellenlänge) einhergeht. Wenn die Rotverschiebung mit einer Dehnung der Raumzeit erklärt wird, stellt sich die Frage, wo die Energie bleibt.]]>
Das aus der Thermodynamik bekannte Prinzip der Energieerhaltung gilt nur für zeitlich unveränderliche abgeschlossene Systeme. Da sich das Universum mit der Zeit verändert – es dehnt sich aktuell aus – ist es kein zeitlich unveränderliches abgeschlossenes System. Die Energie der Photonen geht in Form von Arbeit in die Expansion des Universums ein. Sollte das Universum irgendwann wieder kontrahieren, würde die Energie dann an blauverschobene Photonen zurückgegeben werden.
Peter0167 schrieb:...Eine kosmologische Zeitdilatation findet dennoch statt, da die später ausgesandten Photonen eines Objektes aufgrund der Expansion eine größere Wegstrecke zurücklegen müssen. Physikalische Prozesse erscheinen daher bei rotverschobenen Objekten (aus unserer Sicht) zunehmend verlangsamt abzulaufen.*aber schon wieder etwas grübel...*
Die Expansion des Universums darf nicht so verstanden werden, dass sich Galaxien in der Raumzeit voneinander entfernen (Relativbewegung). Es ist der Raum selbst, der sich ausdehnt, die Galaxien werden mitbewegt. Gravitativ gebundene Objekte wie Galaxien oder Galaxienhaufen expandieren nicht, denn sie sind durch ihre Eigengravitation von der allgemeinen Expansionsbewegung (beschrieben durch die Friedmann-Gleichungen) entkoppelt. Dies gilt insbesondere auch für Objekte, die sich innerhalb solcher gravitativ gebundener Systeme befinden (Sterne, Planeten), und auch für elektromagnetisch gebundene Systeme wie Atome und Moleküle. Einer elektromagnetischen Welle hingegen, die sich frei durch eine sich ausdehnende Raumzeit ausbreitet, wird die Expansionsbewegung direkt aufgeprägt: vergrößert sich die Raumzeit während der Laufzeit um einen Faktor n {\displaystyle n} n, so geschieht dies auch mit der Wellenlänge des Lichtes.Wikipedia: Rotverschiebung#Kosmologische Rotverschiebung ]]>
Diese kosmologische Rotverschiebung ist grundsätzlich von der Rotverschiebung durch den Dopplereffekt zu unterscheiden, die nur von der relativen Geschwindigkeit der Galaxien bei der Emission und der Absorption abhängt. Die aus der kosmologischen Rotverschiebung abgeleiteten Fluchtgeschwindigkeiten ferner Galaxien sind demnach direkt auf die Ausdehnung der Raumzeit zurückzuführen. Bereits ab Entfernungen von wenigen 100 Megaparsec ist der Anteil des Dopplereffekts verschwindend gering. Ferner ergibt sich aus der allgemeinen Relativitätstheorie, dass die beobachteten Fluchtgeschwindigkeiten keine relativistischen Zeiteffekte hervorrufen, wie sie von der speziellen Relativitätstheorie für Bewegungen im Raum beschrieben werden. Eine kosmologische Zeitdilatation findet dennoch statt, da die später ausgesandten Photonen eines Objektes aufgrund der Expansion eine größere Wegstrecke zurücklegen müssen. Physikalische Prozesse erscheinen daher bei rotverschobenen Objekten (aus unserer Sicht) zunehmend verlangsamt abzulaufen.
Peter0167 schrieb:Inzwischen wird Einsteins Eselei aber immer stärker mit der Dunklen Energie in Verbindung gesetzt. Mit der Kosmologischen Konstante lassen sich nämlich rund 70% der Energiedichte des Universums beschreiben, also genau der Anteil, dessen Wirkung genau entgegengesetzt zur Gravitation wirkt, und damit alles auseinandertreibt. Das war jedoch nicht immer so, wie wir heute vermuten, hat die Energiedichte der Dunklen Energie einen konstanten WertDer Urknall wirkt bewiesener Maßen nicht bis heute nach und erschafft nichts neues um die Expansion des Universums zu erklären. Da der Inhalt unseres Universums in einer konstanten Relation steht. Das Verhältnis von Materie und dunkler Energie bleibt konstant. Deshalb kommt ein Zuwachs, von was auch immer nicht als Erklärung der Expansion in Frage. Hoffe das stimmt so in etwa. Ansonsten sind die restlichen Gedanken eh alle Nonsens.
Peter0167 schrieb:Ein weiterer Meilenstein war die 1998 zum ersten mal beobachtete beschleunigte Expansion des Universums, mit der auch eine weitere fundamentale Größe (Hubble-Konstante) Einzug in die Kosmologie hielt, wobei der Begriff "Konstante" in diesem Fall irreführend ist, da der Wert neuesten Beobachtungen zufolge zeitlich variabel ist.Könnte die Expansion auch von der Bewegung, bzw. Beschleunigung des gesamten Universums verursacht werden?
Die Hubble-Konstante darf man übrigens nicht mit der zeitlich konstanten Kosmologischen Konstante verwechseln. Die Kosmologische Konstante interpretiert man heute als Energiedichte des Vakuums, die einen leicht positiven Wert hat, aber zeitlich konstant ist.
Ich habe auch in anderen Threads schon öfter darauf hingewiesen, was eine konstante Energiedichte bei gleichzeitig expandierender Raumzeit bewirkt. Eine konstante positive Energiedichte führt zu einem "negativen Druck" mit einer quasi antigravitativen Wirkung! Und genau das scheint es zu sein, was unser Universum auseinander treibt.
Peter0167 schrieb:sinkt die Frequenz und die Strahlung verliert an Energie (Rotverschiebung).Wie sieht eigentlich diese "verlorene" Energie aus bzw. wo bleibt sie (kann ja nicht verloren gehen)? ]]>
Peter0167 schrieb:strukturellen Bindungen zwischen Sternen und Planeten, zwischen Bestandteilen von Molekülen und Atomenwahrsch. auch an den Kragen gehen ;) ]]>