Blickt Hubble in die Vergangenheit?

Wissenschaft Physik
#1

Hallo,
Wenn Astronomen etwas weit entfernt aufnehmen - wie es Hubble gerade wieder auf beeindruckende Weise getan hat - wird immer davon geredet, dass wir dabei in die Vergangenheit sehen. Die Logik ist ja dabei dann die, dass gleichzeitigkeit nicht ueber die Lichtgeschwindigkeit definiert wie ich es in Einleitungen zur Relativitaetstheorie kennengelernt habe. Laut meinem Verständnis davon wuerde das fuer die Aufnahmen aber eigentlich bedeuten, dass sie Bilder der Gegenwart sind (quasi per definitonem). Sagen die Astronomen das am Ende doch nur, weil es spektakulärer klingt?

Malte

#2

Ja (owT)
…

#3

Hallo

Die Gleichzeitigkeit ist noch schneller als das Licht.
Aus diesem Grund ist Licht sehr fernen Ursprungs an einem Datum der kosmischen Geschichte entstanden.
Aus diesem Grund müßte das Universum auch anders geformt sein, als wie es aussieht.

MfG

#4

Weil?
Das war nicht als Umfrage gedacht, sondern als wissenschaftliche Diskussion (ich dachte das war eigentlich klar). Sprich, wäre sehr nett, wenn Du eine Erklärung mitliefern könntest, wenn Du kannst. Also auch erklären wo ich mit meiner Annahme falsch liege.

Malte

#5

Hallo Malte,

Laut meinem
Verständnis davon wuerde das fuer die Aufnahmen aber
eigentlich bedeuten, dass sie Bilder der Gegenwart sind (quasi
per definitonem). Sagen die Astronomen das am Ende doch nur,
weil es spektakulärer klingt?

Das ist alles relativ :wink:

Das ist wie mit einem Brief. Ich schreibe „heute ist Mittwoch der 69.9.2012“. Wenn dann diser Brif in deinem Briefkasten landet ist es mindestens schon Freitag. Du erhälst also eine Botschaft aus der Verganenheit. Vielleicht bin ich sogar am Donnerstag vestorben und du erhälst dann einen Brief, welcher von einem Toten geschriebn wurde!

Alpa Centauri ist die uns am nächsten gelegene fremde Sonne und gute 4 Lichtjahre entfernt.
Wir sehen also heute was auf Alpha Centauri vor 4 Jahren los war.

Wenn wir ins Zetrum unserer Galaxy sehen, sehen wir was da vor etwa 70’000 Jahren los war. Wie es da im Augenblick aussieht, wissen wir dann erst in 70’000 Jahren.

Selbiges gilt z.B. auch für das Seti-Projekt (Die suche nach Ausserirdischen Zivilisationen). Viellech wurden vor 1 Mio. Jahren unsere Vorfahren über Jahrtausende angefunkt, nur hat das damals keiner mitbekommen und diese Kultur ist mittlereile von ihrem Planeten verschwunden …

MfG Peter(TOO)

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#6

Hallo,

Danke fuer die Antwort.

Das ist alles relativ :wink:

Das haengt jetzt halt von der Definition von Gleichzeitigkeit ab. Ich beziehe mich hauptsächlich auf eine Definition wie ich sie in Minkowski-Diagrammen kennengelernt habe. So wie hier:

http://de.wikipedia.org/wiki/Minkowski-Diagramm#Lich…

Dabei ist dann „Vergangenheit“ der Bereich, in dem Ereignisse den Urpsrung mit unterlichtgeschwindikeit erreichen koennen und demnach im Kausalzusammenhang stehen koennen. Ist doch eigentlich eine sinnige Definition. Womöglich ist das Problem wirklich nur, dass man in der Astronomie quasi „zurückrechnet“ darueber wie lange das Licht unterwegs war. Ich kann meine Frage in dem Fall umformulieren zu: Ist das sinnvoll? Vielleicht weil man eine absolute Skala von Gleichzeitigkeit schafft?

Malte

#7

Hallo Malte,

Das haengt jetzt halt von der Definition von Gleichzeitigkeit
ab. Ich beziehe mich hauptsächlich auf eine Definition wie ich
sie in Minkowski-Diagrammen kennengelernt habe. So wie hier:

http://de.wikipedia.org/wiki/Minkowski-Diagramm#Lich…

Dabei ist dann „Vergangenheit“ der Bereich, in dem Ereignisse
den Urpsrung mit unterlichtgeschwindikeit erreichen koennen
und demnach im Kausalzusammenhang stehen koennen.

Da befinden sich die Astronomen meist in einem Sonderfall wieder.
Die Beobachtungen bewegen sich auf den Weltlinien.

Ich kann meine
Frage in dem Fall umformulieren zu: Ist das sinnvoll?
Vielleicht weil man eine absolute Skala von Gleichzeitigkeit
schafft?

Es gibt Hinweise, dass unser Universum eine geschlossene Form hat, also in der Art wie eine Kugelöberfläche auch keinen Anfang und kein Ende hat.
Wenn dieses Univrsum etwa 10x kleiner wäre, könnten wir sehen wie unsere Erde gerade entsteht.

Dann hättest du irgndwie Probleme mit der Gleichzeitigket :wink:

MfG Peter(TOO)

#8

Das haengt jetzt halt von der Definition von Gleichzeitigkeit
ab. Ich beziehe mich hauptsächlich auf eine Definition wie ich
sie in Minkowski-Diagrammen kennengelernt habe. So wie hier:

welchen sinn hat es eigentlich, erstmal dumm zu fragen und dann die eigene definition als einzig mögliche antwort nach zu schieben? worüber genau willst du denn da noch diskutieren?

#9

Hallo,

Die Logik ist ja dabei dann die, dass gleichzeitigkeit nicht ueber
die Lichtgeschwindigkeit definiert wie ich es in Einleitungen
zur Relativitaetstheorie kennengelernt habe.

Gleichzeitigkeit ist nicht einfach über die Lichtgeschwindigkeit definiert. Sie ist nicht so definiert, dass alles was du siehst, gerade gleichzeitig stattfindet, weil diese Information sich mit Lichtgeschwindigkeit zu dir bewegt hat. Das stimmt schlicht nicht.

Laut meinem
Verständnis davon wuerde das fuer die Aufnahmen aber
eigentlich bedeuten, dass sie Bilder der Gegenwart sind (quasi
per definitonem). Sagen die Astronomen das am Ende doch nur,
weil es spektakulärer klingt?

Nö, das sagen sie weil es so ist. Nur dass Gleichzeitigkeit in der Relativitätstheorie mit der Lichtgeschwindigkeit zusammenhängt, bedeutet das nicht, dass dein Ereignishorizont (also der Teil der Raumzeit, der dich gerade noch mit Lichtgeschwindigkeit in einer bestimmten Zeit erreichen kann) bedeutet, dass dort alles gerade gleichzeitig zu dir stattfindet.

Gleichtzeitigkeit hat damit nur am Rande zu tun. Gleichzeitigkeit in der Relativitätstheorie ist vor allem eine Sache, die vom Beobachter abhängt. Verschiedene Beobachter können sich uneinig sein, ob bestimmte Dinge gleichzeitig passiert sind. Aber das was wir gerade im Teleskop sehen, zeigt ein Bild der Vergangenheit, nicht das, was gerade gleichzeitig abläuft.

vg,
d.

#10

Nein (owT)
…

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#11

welchen sinn hat es eigentlich, erstmal dumm zu fragen und
dann die eigene definition als einzig mögliche antwort nach zu
schieben? worüber genau willst du denn da noch diskutieren?

Womit genau habe ich eigentlich eine so feindliche Antwort verdient? Um nicht zu fragen was der Sinn Deiner mail eigentlich war. Traegt irgendwie nicht zu einer freundlichen Diskussionform bei anzunehmen, dass der gegenueber sich nur profilieren will oder so. Wenn ich mir sicher gewesen wäre, hätte ich nicht gefragt. Da darfst Du Dir sicher sein.

Ich habe die Minkowski-Sache zur erläuterung meiner Position gegeben , warum ich mich ueber die Formulierung der Astronomen wundere (und das war schon so in der Urpsrungsmail erwaehnt). Nicht mehr. Nur weil ich etwas glaube heisst das nicht, dass es die „einzig gueltige Antwort“ ist oder so. Das war eine Definition (und nicht die meinige!) die in dem Zusammenhang nicht sinnvoll sein muss (vor allem weil sie ja extrem relativ ist). Oder es kommen andere schwierigkeiten rein, die ich nicht beachtet habe (Ausbreitungsgeschwindikeit des Universums oder weiss der Geier).

Malte!

#12

Hallo,

Das haengt jetzt halt von der Definition von Gleichzeitigkeit
ab. Ich beziehe mich hauptsächlich auf eine Definition wie ich
sie in Minkowski-Diagrammen kennengelernt habe. So wie hier:

http://de.wikipedia.org/wiki/Minkowski-Diagramm#Lich…

Das besagt aber nirgends, dass das, was dich mit Lichtgeschwindigkeit erreicht, gerade gleichzeitig zu dir (also in deiner Gegenwart) abläuft. Ganz im Gegenteil.

Dabei ist dann „Vergangenheit“ der Bereich, in dem Ereignisse
den Urpsrung mit unterlichtgeschwindikeit erreichen koennen
und demnach im Kausalzusammenhang stehen koennen. Ist doch
eigentlich eine sinnige Definition.

Nicht wirklich. In einem sich nicht ausdehnenden Raum erreicht dich *alles* mit Unterlichtgeschwindigkeit, es ist nur eine Frage der Zeit, wie lange es dafür braucht.

Womöglich ist das Problem
wirklich nur, dass man in der Astronomie quasi „zurückrechnet“
darueber wie lange das Licht unterwegs war. Ich kann meine
Frage in dem Fall umformulieren zu: Ist das sinnvoll?

Ja. Weil das in unserem Inertialsystem die Zeit angibt, die seit dem Aussenden des Lichtstrahls vergangen ist. Der Lichtstrahl ist also vor einer Zeit X abgeschickt worden.

Vielleicht weil man eine absolute Skala von Gleichzeitigkeit
schafft?

Nein, schafft man nicht. Verschiedene Beobachter in verschiedenen Inertialsystemen können eben verschiedene Ansichten davon haben, was
aus ihrer Sicht heraus gleichzeitig stattfindet.

vg,
d.

#13

Hallo,

Es gibt Hinweise, dass unser Universum eine geschlossene Form
hat, also in der Art wie eine Kugelöberfläche auch keinen
Anfang und kein Ende hat.

Nö, es gibt keine solchen Hinweise. Es gibt die *Möglichkeit* dass ein Universum eine solche Form haben kann, aber die Hinweise und Beobachtungen die wir haben, zeigen, dass unser Universum diese Form, nach allem was wir wissen und sehen, nicht hat und unser Universum ein sog. flaches Universum ist.

Ich zitiere mal aus den Daten der WMAP-Mission, die die bisher genauste Vermessung ist, die uns Rückschlüsse auf die Form unseres Universums zulässt:

„We now know that the universe is flat with only a 0.5% margin of
error. This suggests that the Universe is infinite in extent;
however, since the Universe has a finite age, we can only observe a
finite volume of the Universe. All we can truly conclude is that the
Universe is much larger than the volume we can directly observe.“

http://map.gsfc.nasa.gov/universe/uni_shape.html

Auf deutsch:
_„Wir wissen, dass das Universum flach ist mit einer Fehlertoleranz
von nur 0,5%. Das weist darauf hin, dass das Universum unendlich in
seinen Ausmaßen ist; da das Universum jedoch ein endliches Alter hat,
können wir auch nur ein endliches Volumen des Universums beobachten.
Was wir mit absoluter Sicherheit sagen können ist, dass das Universum
viel größer ist, als das, was wir beobachten können.“

vg,
d._

#14

Womit genau habe ich eigentlich eine so feindliche Antwort
verdient?

was war feindlich?

Um nicht zu fragen was der Sinn Deiner mail
eigentlich war.

welche mail?

#15

JEDES optische gerät schaut in die vergangenheit
wenn „jetzt“ am mond irgendwas passiert, sehe ich es erst in ca. einer sekunde. wenn jetzt die sonne explodiert, sehe ich es erst in 8 minuten. wenn jetzt dein nachbarhaus umfällt, siehst du es erst in wenigen nanosekunden (nicht hauen - habs nicht ausgerechnet)…

aber, wenn jetzt was am mond passiert, kann es mich frühestens in 1 sekunde betreffen, weil es nicht schneller als das licht zu mir kommen kann usw.

trenne dich von der gleichzeitigkeit - die hat in der astronomie keine bedeutung.

wenn ich jetzt den mars betrachte, sehe ich ihn, wie er vor einigen minuten ausgesehen hat (je nach aktuellem abstand). die zeitspanne ist kurz genug, damit sie als irrelevant erscheint (was soll schon grossartiges da passieren). daher wird das schauen in die mehrminütige vergangenheit nicht gross angepriesen.

wenn ich jetzt eine galaxie betrachte, die soweit rotverschoben ist, dass das licht 13 mrd jahre zu mir gebraucht hat, ist das natürlich etwas anders. hier sehe ich dinge, wie sie knapp nach dem urknall gewesen sind. in 13 mrd jahren kann sich sehr viel tun - desshalb wird das eben als blick in die vergangenheit angepriesen.

leider gibt es immer den unterschied zwischen dem, was der wissenschafter gemeint hat und dem, was der reporter der kleinen tageszeitung verstanden hat (bzw. dem, wass er sich aus der kurzen newsticker-meldung zusammengereimt hat). dann kommen natürlich immer schön spektakuläre meldungen raus, die recht nett zu lesen sind, die aber nicht annähern an die besonderheit der realität rankommt.

lg
erwin

#16

Hallo Erwin!

wenn ich jetzt eine galaxie betrachte, die soweit
rotverschoben ist, dass das licht 13 mrd jahre zu mir
gebraucht hat, ist das natürlich etwas anders. hier sehe ich
dinge, wie sie knapp nach dem urknall gewesen sind. in 13 mrd
jahren kann sich sehr viel tun - desshalb wird das eben als
blick in die vergangenheit angepriesen.

OK, danke. Meine Idee war halt, dass „Vergangenheit“ irgendwie einen theoretisch moeglichen Kausalzusammenhang suggeriert (absolute Vergangenheit). Aber Du hast natuerlich recht, dass zumindest fuer Astronomen das Interessante ist, dass der Zustand den ich sehe verschiedene zeitliche Zustaende des Universums widerspiegelt. Das ist hier sicherlich wichtiger.

Dein erwaehntes „Knapp nach dem Urknall“ wirft noch eine weitere Fragen bei mir auf. sofern wir uns nicht schneller als das Licht vom ursprung entfernt haben muss ja trotzdem betraechtliche Zeit vergangen sein bei aktuellen Bildern vom zentrum des Universum. Oder ist hier dann die Zeitdilatation entscheidend, dass sich, sagen wir, das Zentrum des Universum quasi eingefroren von uns entfernt, weil es fast mit Lichtgeschwindikeit von uns wegfliegt?

leider gibt es immer den unterschied zwischen dem, was der
wissenschafter gemeint hat und dem, was der reporter der
kleinen tageszeitung verstanden hat (bzw. dem, wass er sich

Das sowieso. :smile:

Malte

#17

Hi,

OK, danke. Meine Idee war halt, dass „Vergangenheit“ irgendwie
einen theoretisch moeglichen Kausalzusammenhang suggeriert
(absolute Vergangenheit). Aber Du hast natuerlich recht, dass
zumindest fuer Astronomen das Interessante ist, dass der
Zustand den ich sehe verschiedene zeitliche Zustaende des
Universums widerspiegelt. Das ist hier sicherlich wichtiger.

wenn das Licht eines entfernten Gegenstandes Dich erreicht, dann gibt es ja diesen Kausalzusammenhang. Alle Beobachter sollten sich einig sein, dass das Licht erst ausgesendet und nachher bei Dir empfangen wurde. Es ist also schon die absolute Vergangenheit, die wir sehen.

Dein erwaehntes „Knapp nach dem Urknall“ wirft noch eine
weitere Fragen bei mir auf. sofern wir uns nicht schneller als
das Licht vom ursprung entfernt haben muss ja trotzdem
betraechtliche Zeit vergangen sein bei aktuellen Bildern vom
zentrum des Universum. Oder ist hier dann die Zeitdilatation
entscheidend, dass sich, sagen wir, das Zentrum des Universum
quasi eingefroren von uns entfernt, weil es fast mit
Lichtgeschwindikeit von uns wegfliegt?

Oh, je… bist Du mit dem Kattelmann verwandt? :wink:

  • Das Universum hat keine Mitte.
  • Der Urknall war keine Handgranatenexplosion.
  • Wir (und der ganze Rest) „fliegen“ nicht durchs All.
    Bitte lies Dir doch das pdf von deconstruct im Hubble-Thread des Astro-Boards durch, da werden diese Missverständnisse aufgeklärt.

Gruß
Krokodi

#18

hallo

wie krokodil schon richtig gestellt hat: deine vorstellung vom urknall entspricht der, wie sie in populärwissenschaftlichen dokumentationen/beiträgen präsentiert wird. und die ist leider falsch.

warum selbst bei aktuellen produktionen immer wieder die selben falschen aussagen getroffen werden, ist mir ein rätsel. offenbar ist man der meinung, dass es besser ist, das „einfache volk“ bekommt einfach zu verstehende fehlinformation als etwas kompliziertere fakten.

erst vor kurzem hat user deconstrukt im astronomiebrett einen gute artikel gepostet:

http://homepage.univie.ac.at/Michael.Berger/lit/urkn…

sehr empfehlenswert!

dazu noch meine all-time-favorites:

http://unendliches.net/german/urknall.htm
http://lexikon.astronomie.info/kosmos/index.html

alles halbwegs leicht verständlich und dennoch auf „offiziellem“ stand.

#19

Wenn du in den Nachthimmel blickst, …
… dann siehst du das Licht eines Sterns zu dem Zeitpunkt, zu dem es dort ausgesandt wurde. Du schaust also in die Vergangenheit.

Stell dir vor du wärest auf diesem Stern dort und würdest zu unserer Sonne schauen; du würdest die Sonne so sehen, wie sie in der Vergangenheit war.

Nun, wo sind wir im Jetzt?

#20

Hallo!

Nun, wo sind wir im Jetzt?

Der Begriff der Gleichzeitigkeit ist doch relativ. Verschiedene Beobachter sehen die gleichen zwei Ereignisse ja gleichzeitig oder in unterschiedlicher zeitlicher Abfolge. Darum ist die Frage relativistisch nicht mehr absolut zu beantworten. Aber ich verstehe die Astronomen so, dass sie das auch gar nicht versuchen, sondern sich auf das ortsfeste Bezugssystem ihrer Sternwarte oder der Sonne beziehen.

Dann haben sie vermutlich Recht. Ich zitiere aus dem Gehrtsen (19. Aufl., Kap. Relativitätstheorie, Abschn. Rückdatierung):

_"Nehmen wir an, ich beobachte jetzt (und hier) einen Novaausbruch (Abb. 15.4). Mit anderen Worten, bei x=0 und t=0 finde das Punktereignis statt: „Die beim dem Ausbruch emittierte Lichtwelle trifft auf der Erde ein“. Um das davon natürlich verschiedene Punktereignis „Ausbruch der Nova“ einzuordnen, muß ich von seinen Bestimmungsstücken x_s und t_s eines kennen, z. B. x_s, den Abstand der Nova vom Sonnensystem. Dann ist t_s graphisch dadurch bestimmt, daß der Punkt (x_s, t_s) auf dem 45°-Lichtkegel liegt. Anders ausgedrückt: Das Ereignis hat vor eben so vielen Jahren stattgefunden, wie es Lichtjahre entfernt ist.

Jeder Beobachter muß den Umweg über eine Rückdatierung gehen, um entfernte Ereignisse in sein x,t-Schema einzuordnen. Es wird sich zeigen, daß das Relativitätsprinzip und speziell die Konstanz der Lichtgeschindigkeit verschiedene Beobachter dazu zwingen, diese Einordnung verschieden vorzunehmen."_

Der Unterschied zu den sonst relativistisch diskutierten Problemstellungen ist bei astronomischen Berichten lediglich, dass alle Menschen im gleichen System sitzen wie der Astronom und der Zeitungsreporter. Deswegen ist es dem Berichterstatter wohl nicht wichtig, ob es ein anderes Bezugssystem gibt, in dem ein exoterrestrischer Astronom die Ereignisse in anderer zeitlicher Abfolge wahrnimmt.

Liebe Grüße,

The Nameless