Hallo Leute!
Es heißt doch, daß wenn es weniger Materie im Universum gäbe, die Expansion beschleunigt ablaufen würde. Ich habe gerade mit einem Kollegen darüber diskutiert, warum denn das so sein soll.
Unsere Frage daher: Wie kann es sein, dass es kosmologische Modelle gibt, in der das Universum ewig expandiert? Wenn doch die Gravitation jede Bewegung abbremsen müßte, und es somit immer zum Kollaps kommen müßte!
Gruß,
Herbert
Hi Herbert,
Unsere Frage daher: Wie kann es sein, dass es kosmologische
Modelle gibt, in der das Universum ewig expandiert? Wenn doch
die Gravitation jede Bewegung abbremsen müßte, und es somit
immer zum Kollaps kommen müßte!
Die Anziehungskraft nimmt nach Newton mit dem Quadrat der Entfernung ab (das ist zwar nach Einstein nur eine Annaeherung, tut es aber fuer unsere Zwecke). Das heisst, dass die Anziehungskraft mit steigender Entfernung gegen Null geht. Zwar wird sie nie Null aber sie naehert sich halt unendlich an. Und damit naehert sich auch die (negative) Beschleunigung die auf zwei Koerper (oder mehr) Koerper wirkt, die sich voneinander entfernen gegen Null. Das wiederum bedeutet, dass es eine „Fluchtgeschwindigkeit“ gibt. Wenn sich zwei Koerper mit dieser Geschwindigkeit von einander entfernen, ist die Grenzgeschwindigkeit gegen die das ganze laeuft Null. Die beiden Koerper entfernen sich also immer landsamer voneinander, bis sie sich praktisch garnicht (infinitesimal) von einander entfernen (uebertragen auf das Universum hiesse es, das es irgendwann eine konstante Groesse haette, Raumzeit global euklidisch - eben - wenn auch lokal verzerrt). Ist die Geschwindigkeit kleiner als die Fluchtgeschwindigkeit treffen zwei sich entfernende Koerper irgendwann wieder aufeinander (Universum: Big Crunch, Raumzeit global konkav - Universum evtl. unbegrenzt aber nicht unendlich), ist sie groesser entfernen sie sich irgendwann mit konstanter Geschwindigkeit (Raumzeit global konvex).
Gruss
Thorsten
Servus Thorsten!
Hi Herbert,
Unsere Frage daher: Wie kann es sein, dass es kosmologische
Modelle gibt, in der das Universum ewig expandiert? Wenn doch
die Gravitation jede Bewegung abbremsen müßte, und es somit
immer zum Kollaps kommen müßte!Die Anziehungskraft nimmt nach Newton mit dem Quadrat der
Entfernung ab (das ist zwar nach Einstein nur eine
Annaeherung, tut es aber fuer unsere Zwecke). Das heisst, dass
die Anziehungskraft mit steigender Entfernung gegen Null geht.
Zwar wird sie nie Null aber sie naehert sich halt unendlich
an. Und damit naehert sich auch die (negative) Beschleunigung
die auf zwei Koerper (oder mehr) Koerper wirkt, die sich
voneinander entfernen gegen Null. Das wiederum bedeutet, dass
es eine „Fluchtgeschwindigkeit“ gibt. Wenn sich zwei Koerper
mit dieser Geschwindigkeit von einander entfernen, ist die
Grenzgeschwindigkeit gegen die das ganze laeuft Null. Die
beiden Koerper entfernen sich also immer landsamer
voneinander, bis sie sich praktisch garnicht (infinitesimal)
von einander entfernen (uebertragen auf das Universum hiesse
es, das es irgendwann eine konstante Groesse haette, Raumzeit
global euklidisch - eben - wenn auch lokal verzerrt). Ist die
Geschwindigkeit kleiner als die Fluchtgeschwindigkeit treffen
zwei sich entfernende Koerper irgendwann wieder aufeinander
(Universum: Big Crunch, Raumzeit global konkav - Universum
evtl. unbegrenzt aber nicht unendlich), ist sie groesser
entfernen sie sich irgendwann mit konstanter Geschwindigkeit
(Raumzeit global konvex).
Thanx - Verstehe ich es also richtig, dass es keine beschleunigte Expansion geben könnte, wenn die Masse des Universums dementsprechend niedrig wäre?
Gruss
Thorsten
Gruss,
Herbert
Hi,
Thanx - Verstehe ich es also richtig, dass es keine
beschleunigte Expansion geben könnte, wenn die Masse des
Universums dementsprechend niedrig wäre?
Sorry, die Frage verstehe ich glaube ich nicht. Du meinst eine positiv beschleunigte Expansion? Von der geht man ohnehin nicht aus (obwohl es Modelle gibt, die fuer die Fruehzeit des Universums eine inflationaer beschleunigte Expansion postulieren, aber das ist noch ganz was anderes).
Also wenn die Masse des Universums im Wesentlichen sichtbar ist (Sterne), dann ist es zuwenig und das Universum expandiert unendlich. Wenn es aber genug „dunkle“ Materie gibt faellt es irgendwann wieder zusammen oder bleibt konstant gross (je nach Menge).
Dunkle Materie gibt es mindestens in den Galaxien, sonst wuerden sie bei der gegebenen Rotationsgeschwindigkeit auseinanderfliegen. Ob und wieviel es dazwischen noch gibt ist unklar.
Gruss
Thorsten
Sorry, die Frage verstehe ich glaube ich nicht. Du meinst eine
positiv beschleunigte Expansion? Von der geht man ohnehin
nicht aus
Doch, eigentlich schon - im Moment gibt es etliche Hinweise darauf, dass die Kosmologische Konstante ungleich 0 ist - und das f"uhrt zu einer beschleunigten Expansion.
Also, ich glaube, ich fange da mal von vorne an: was f"ur die Geometrie und die Dynamik des Universums entscheidend ist, ist NICHT die Masse, sondern die Dichte des Universums - nicht nur die Materiedichte, sondern auch die Vakuumenergiedichte (und Strahlungsdichte, aber das spielt nur ganz am Anfang des Universums eine Rolle). Diese kritische Dichte leitet sich aus den Einsteinschen Feldgleichungen ab. Jetzt gibt es verschiedene F"alle der Expansion, die vom Verh"altnis der Dichte (heute) zur kritischen Dichte abh"angen (dieses Verh"altnis heisst Omega_0), und von der Vakuumenergiedichte (bzw einer dimensionslosen Konstante, die mit diesem Lambda zu tun hat - Omega_Lambda).
Also - die Expansion f"angt mit dem Urknall an (wir lassen jetzt mal die Inflation weg). Es hat daher eine bestimmte Geschwindigkeit, die, eben in Abh"angigkeit von der Dichte, gebremst oder beschleunigt wird.
Der einfachste Fall ist der, in dem die Materiedichte genau der kritischen Dichte entspricht (Omega_0=1). Dann ist das Universum flach (euklidisch), und expandiert (gebremst) bis in alle Ewigkeit weiter, und zwar mit konstanter Geschwindigkei (es wird also weder gebremst noch beschleunigt).
Ist Omega_0 kleiner als 1, dann reicht die Dichte nicht, um das Universum zu schliessen und flach zu machen (es ist dann negativ gekr"ummt), und es expandiert ewig weiter - es wird zwar gebremst, aber die Expansionsgeschwindigkeit wird nie 0.
Ist die Dichte gr"osser als 1, dann ist der Raum positiv gekr"ummt, die Expansionsgeschwindigkeit wird immer kleiner, erreicht irgendwann den Wert 0, und kehrt sich um - das Universum schrumpft dann wieder auf einen Punkt zusammen (den Big Crunch).
Komplizierter wird die Geschichte, wenn Omega_Lambda nicht 0 ist - eine positive Kosmologische Konstante f"uhrt n"amlich zu einer beschleunigten Expansion, die der Abbremsung durch die Materiedichte entgegenwirkt. Zu einer bestimmten Zeit, wenn die Dichte im Universum durch die Expansion f"allt, ‚‚gewinnt‘‘ die Beschleunigung durch die Kosmologische Konstante, und es gibt sozusagen kein Halten mehr.
Dieser Fall ist der wahrscheinlichste - mit der Parameterkombination Omega_0=0.3 und Omega_Lambda=0.7 (Perlmutter-Universum).
Die Geometrie eines solchen Universums ist allerdings wieder flach - hier richtet sich die L"osung nach der Summe aus Omeg_0 und Omega_Labda ( also = 1, genau so wie im Fall mit Omega_0=1 und Omega_Lambda=0).
Die Sichtbare Materie macht allerdings nur einen winzigen Teil aus (etwa Omega_0=0.02), der Rest ist irgendetwas anderes.
Servus Thorsten!
Alles klar, danke. Ich war nur der Meinung irgendwo was von einer beschleunigten Expansion gehört zu haben.
Ciao,
Herbert
Hi,
Alles klar, danke. Ich war nur der Meinung irgendwo was von
einer beschleunigten Expansion gehört zu haben.
Ja, da gibt es eine Theorie, die das fuer die Fruehzeit des Universums postuliert. Die Theorie dient dazu, zu erklaeren, warum das Universum genauso aussieht, wie es aussieht, ohne dass dazu ganz besondere Ausgangsbedingungen geherrscht haben muessen (siehe Diskussion zum Anthropischen Prinzip weiter unten).
Die Theorie ist Teil des Versuches, die „Weltformel“ zu finden, sprich starke und schwache Kernkraft, elekromagnetische Wechselwikung und Gravitation mit einer Theorie z erklaeren. Die Theorie versucht, diese vier (meist nur drei! sprich ohne Gravitation) Kraefte als unterschiedliche Aspekte der gleichen Kraft zu interpretieren. Bei hohen Temperaturen und bestimmten Bedingungen verhalten sich die Kraefte identisch und sorgen (nach einer bestimmten Theorie, die ich hier beschreibe) im fruehen Universum fuer eine Abstossung und somit fuer beschleunigte Expansion. Mit der Abkuehlung zerfaellt diese eine Kraft in ihre unterschiedlichen Aspekte (Symmetriebruch) und diese sorgen dann u.a. fuer Anziehung und somit gebremste Expansion.
Wie gesagt, das ist lediglich eine diskutierte Theorie, die einiges gut erklaert, anderes nicht so gut.
Meine Darlegungen stammen soweit sie stimmen aus S. Hawkings A Brief History of Time, die vermutlich enthaltenen Fehler habe ich reingeschmuggelt 
Gruss
Thorsten
Hallo Thorsten,
ich glaube, da stimmt was nicht ganz
Unsere Frage daher: Wie kann es sein, dass es kosmologische
Modelle gibt, in der das Universum ewig expandiert? Wenn doch
die Gravitation jede Bewegung abbremsen müßte, und es somit
immer zum Kollaps kommen müßte!Die Anziehungskraft nimmt nach Newton mit dem Quadrat der
Entfernung ab (das ist zwar nach Einstein nur eine
Annaeherung, tut es aber fuer unsere Zwecke). Das heisst, dass
die Anziehungskraft mit steigender Entfernung gegen Null geht.
Zwar wird sie nie Null aber sie naehert sich halt unendlich
an. Und damit naehert sich auch die (negative) Beschleunigung
die auf zwei Koerper (oder mehr) Koerper wirkt, die sich
voneinander entfernen gegen Null. Das wiederum bedeutet, dass
es eine „Fluchtgeschwindigkeit“ gibt. Wenn sich zwei Koerper
mit dieser Geschwindigkeit von einander entfernen, ist die
Grenzgeschwindigkeit gegen die das ganze laeuft Null. Die
beiden Koerper entfernen sich also immer landsamer
voneinander, bis sie sich praktisch garnicht (infinitesimal)
von einander entfernen
soweit alles klar
(uebertragen auf das Universum hiesse
es, das es irgendwann eine konstante Groesse haette, Raumzeit
global euklidisch - eben - wenn auch lokal verzerrt).
Wieso konstante Größe ? Fluchtgeschwindigkeit bedeutet doch, daß die kinetische Anfangsenergie bei der Flucht genau aufgebraucht wird. Die Flucht endet aber erst, wenn die Massen sich unendlich voneinander entfernt haben, also nie. Die Größe würde auch in diesem Fall divergieren, während die Geschwindigkeit gegen null konvergiert.
Ist die
Geschwindigkeit kleiner als die Fluchtgeschwindigkeit treffen
zwei sich entfernende Koerper irgendwann wieder aufeinander
(Universum: Big Crunch, Raumzeit global konkav - Universum
evtl. unbegrenzt aber nicht unendlich), ist sie groesser
entfernen sie sich irgendwann mit konstanter Geschwindigkeit
(Raumzeit global konvex).
ich würde vieleicht eher sagen, sie konvergiert gegen einen konstanten Wert.
Jörg
Hi,
Wieso konstante Größe ? Fluchtgeschwindigkeit bedeutet doch,
daß die kinetische Anfangsenergie bei der Flucht genau
aufgebraucht wird. Die Flucht endet aber erst, wenn die Massen
sich unendlich voneinander entfernt haben, also nie. Die Größe
würde auch in diesem Fall divergieren, während die
Geschwindigkeit gegen null konvergiert.
Im beschriebenen Fall wird die Fluchtgeschwindigkeit exakt (!) erreicht. Damit geht die Grenzgeschwindigkeit mit der sich zwei (oder mehr) Koerper voneinander entfernen gegen Null. Das ist ein ganz besonsderer (sehr unwahrscheinlicher), der genau zwischen den beiden gaengigen Theorien liegt (sich endlos ausdehnendes versus kollabierendes Universum).
Du hast zwar recht, dass die Ausdehnung nicht Null wird, sie geht aber gegen Null - unendlich nah. Sozusagen 1 minus 0,9Periode … das ergibt eins. Zwar geht es erst nach unendlich langer Zeit gegen Null, die Geschwindigkeit ist aber irgendwann zu vernachlaessigen … wenn es auch sehr lange bis dahin ist. Die Raumzeit waere in diesem Fall (global betrachtet) euklidisch.
Gruss
Thorsten
Hi,
Wieso konstante Größe ? Fluchtgeschwindigkeit bedeutet doch,
daß die kinetische Anfangsenergie bei der Flucht genau
aufgebraucht wird. Die Flucht endet aber erst, wenn die Massen
sich unendlich voneinander entfernt haben, also nie. Die Größe
würde auch in diesem Fall divergieren, während die
Geschwindigkeit gegen null konvergiert.Im beschriebenen Fall wird die Fluchtgeschwindigkeit exakt (!)
erreicht. Damit geht die Grenzgeschwindigkeit mit der sich
zwei (oder mehr) Koerper voneinander entfernen gegen Null. Das
ist ein ganz besonsderer (sehr unwahrscheinlicher), der genau
zwischen den beiden gaengigen Theorien liegt (sich endlos
ausdehnendes versus kollabierendes Universum).
Du hast zwar recht, dass die Ausdehnung nicht Null wird, sie
geht aber gegen Null - unendlich nah. Sozusagen 1 minus
0,9Periode … das ergibt eins. Zwar geht es erst nach
unendlich langer Zeit gegen Null, die Geschwindigkeit ist aber
irgendwann zu vernachlaessigen … wenn es auch sehr lange bis
dahin ist.
Hallo Thorsten,
Werte die gegen null konvergieren, dürfen nicht automatisch vernachlässigt werden. Z.B. konvergiert auch die Funktion f(x)=1/x gegen null. Trotzdem ist die Fläche unter der Kurve ab einem beliebigen, noch so großen x-Wert, bis unendlich immer noch unendlich groß. Würde man f(x) ab einem bestimmten x-Wert vernachlässigen, wäre sie nur endlich.
Ähnlich verhält es sich auch bei der Fluchtgeschwindigkeit. Zu keinem Zeitpunkt kann man die Geschwindigkeit als vernachlässigbar gering betrachten; gering gegenüber was ? Es existiert kein Vergleichsmaßstab.
Jörg
Habe mir mal die ganzen bis heute erschienen artikel dazu durchgelesen und mußte wiedermal feststellen, daß die lieben physiker noch ein ganzes stück arbeit vor sich haben. Also: eine Expansion des universums würde ich so garnicht proklamieren wollen. sie hängt ja nun dierekt mit der größe gravitation und ihren auswirkungen zusammen. gravitation ist aber leider noch nirgends hergeleitet worden sondern nur gemessen und als existent festgestellt. benso gibt es einige aspekte, die darauf hindeuten (z.B. das drehverhalten der galaxien), daß der gravitationseffekt nicht unbedingt eine anziehungskraft sein muß. ein ansatz zur betrachtung wäre vielleicht, daß es sich ausschließlich auf stoßprozesse zwischen teilchen zurückführen läßt. Dies ist aber wohl bislang recht wenig untersucht worden - ich konnte jedenfalls nichts darüber finden. man kann es sich so vorstellen, daß z.b. die erde deshalb existiert, weil schnellere, leichtere teilchen aus dem weltall die großen trägen teilchen auf der erde zu einem haufen zusammendrücken. dies würde auch erklären, weshalb sich zwei körper anziehen - nämlich weil sie sich im „schatten“ des anderen befinden und somit gegeneinandergedrückt werden. nachteilig finde ich, daß uns die lieben physiker immer nur einen batrachtungswinkel betrachten lassen. es ist nun aber mal so, daß eine arbeitshypothes erst dann widerlegt werden kann, wenn sie an einer stelle falsch wird. ich denke aber daß es sinnvoll ist, aus mehreren betrachtungswinkel zu arbeiten, um einen besseren überblick über unser mosaik „welt“ zu bekommen.
Habe mir mal die ganzen bis heute erschienen artikel dazu
durchgelesen und mußte wiedermal feststellen, daß die lieben
physiker noch ein ganzes stück arbeit vor sich haben.
Gl"ucklicherweise! Ich will ja nicht arbeitslos werden!
eine Expansion des universums würde ich so garnicht
proklamieren wollen.
Das das Weltall expandiert l"asst sich nicht leugnen. Das sieht man, sozusagen, da gibt’s nicht viel dran zu deuteln.
sie hängt ja nun dierekt mit der größe
gravitation und ihren auswirkungen zusammen. gravitation ist
aber leider noch nirgends hergeleitet worden sondern nur
gemessen und als existent festgestellt.
Richtig, die Gravitation ist unheimlich schlecht erforscht. Wir wissen nicht einmal, ob das Newtonsche Gravitationsgesetz wirklich die g"ultige N"aherung der Relativit"atstheorie ist. Viele Astronomen besch"aftigen sich deshalb mit alternativen Theorien - die, die am meisten favorisiert wird, ist MOND (Modified Newtonian Dynamics). Andere besch"ftigen sich mit den Auswirkungen, die zus"atzliche, eng aufgerollte Dimensionen, wie sie z.B. in Strintheorien zwangsl"aufig auftreten, mit sich bringen - dann verh"alt sich die Gravitiation z.B. auf kleinen Distancen nicht so wie im Newtonschen Fall (der Exponent hat was mit der Anzahl der Dimensionen zu tun -> e=n-1, wenn e der Exponent ist, und n die Anzahl der Dimensionen. In unserem allt"aglichen Fall ist die Anzahl der Raumrichtungen drei, und deshalb f"allt die Gravitation mit 1/r^2.
benso gibt es einige
aspekte, die darauf hindeuten (z.B. das drehverhalten der
galaxien), daß der gravitationseffekt nicht unbedingt eine
anziehungskraft sein muß.
Doch, anziehend wirkt sie immer. Wie stark die Anziehung ist, und ob ihr Verhalten vielleicht anders mit dem Radius variiert, als Newton sagt, wissen wir nicht.
Dass die Rotationskurven von Galaxien nicht der erwarteten Keppler-Rotation entsprechen, wird "ublicherweise als Argument f"ur das Vorhandensein nichtbaryonischer, dunkler Materie gewertet (und es ist nicht das einzige Argument f"ur Dunkle Materie). Sie lassen sich aber auch durch MOND erkl"aren.
ein ansatz zur betrachtung wäre
vielleicht, daß es sich ausschließlich auf stoßprozesse
zwischen teilchen zurückführen läßt. Dies ist aber wohl
bislang recht wenig untersucht worden -
Dies ist die quantenmechanische Betrachtung der Gravitation, die dann analog z.B. zur QED funktioniert. Die Austauschteilchen (Eichbosonen) der Gravitation heissen Gravitonen.
nachteilig finde ich, daß uns
die lieben physiker immer nur einen batrachtungswinkel
betrachten lassen.
Wen meinst Du denn mit ‚‚die lieben Physiker‘‘?
Wie viele Physiker/Astronomen kennst Du, die behaupten w"urden, dass der g"angige Stand des Wissens der Weisheit letzter Schluss ist? Die meisten Leute sind sehr offen neuen Ideen gegen"uber - gerade jetzt wird sehr viel "uber alternative Weltmodelle diskutiert - seien es Stringtheorien, die 10 Dimensionen postulieren, oder MOND, oder VSL (Varying Speed of Light) Theorien, die die Inflation zu Beginn des Universums "uberfl"ussig machen w"urden, und vieles mehr. Es n"utzt nur wenig, sich den ganzen Tag in wildesten Spekulationen zu ergehen, ohne sich zu "uberlegen, wie man eine These dann auch noch untermauern kann.
Das Spannende an der Forschung ist genau das Betrachten der Natur aus verschiedenen Blickwinkeln.
es ist nun aber mal so, daß eine
arbeitshypothes erst dann widerlegt werden kann, wenn sie an
einer stelle falsch wird. ich denke aber daß es sinnvoll ist,
aus mehreren betrachtungswinkel zu arbeiten, um einen besseren
überblick über unser mosaik „welt“ zu bekommen.
Genau! Jeder Physiker, der das ablehnen w"urde, h"atte sehr schlechte Chancen, irgendetwas Neues zu entwickeln - wer nicht kreativ und flexibel ist, und mutig genug, neue Wege zu begehen, der ist auch kein richtiger Forscher.
Habe mir mal die ganzen bis heute erschienen artikel dazu
durchgelesen und mußte wiedermal feststellen, daß die lieben
physiker noch ein ganzes stück arbeit vor sich haben.Gl"ucklicherweise! Ich will ja nicht arbeitslos werden!
eine Expansion des universums würde ich so garnicht
proklamieren wollen.Das das Weltall expandiert l"asst sich nicht leugnen. Das
sieht man, sozusagen, da gibt’s nicht viel dran zu deuteln.
Ok, man sieht es so. Ich wollte damit ausdrücken, daß man dies etwas vorsichtiger formulieren sollte: es entsteht ein effekt, der so aussieht, als wenn das All expandiert … oder so.
sie hängt ja nun dierekt mit der größe
gravitation und ihren auswirkungen zusammen. gravitation ist
aber leider noch nirgends hergeleitet worden sondern nur
gemessen und als existent festgestellt.Richtig, die Gravitation ist unheimlich schlecht erforscht.
Wir wissen nicht einmal, ob das Newtonsche Gravitationsgesetz
wirklich die g"ultige N"aherung der Relativit"atstheorie ist.
Viele Astronomen besch"aftigen sich deshalb mit alternativen
Theorien - die, die am meisten favorisiert wird, ist MOND
(Modified Newtonian Dynamics). Andere besch"ftigen sich mit
den Auswirkungen, die zus"atzliche, eng aufgerollte
Dimensionen, wie sie z.B. in Strintheorien zwangsl"aufig
auftreten, mit sich bringen - dann verh"alt sich die
Gravitiation z.B. auf kleinen Distancen nicht so wie im
Newtonschen Fall (der Exponent hat was mit der Anzahl der
Dimensionen zu tun -> e=n-1, wenn e der Exponent ist, und n
die Anzahl der Dimensionen. In unserem allt"aglichen Fall ist
die Anzahl der Raumrichtungen drei, und deshalb f"allt die
Gravitation mit 1/r^2.benso gibt es einige
aspekte, die darauf hindeuten (z.B. das drehverhalten der
galaxien), daß der gravitationseffekt nicht unbedingt eine
anziehungskraft sein muß.Doch, anziehend wirkt sie immer. Wie stark die Anziehung ist,
und ob ihr Verhalten vielleicht anders mit dem Radius
variiert, als Newton sagt, wissen wir nicht.
Dass die Rotationskurven von Galaxien nicht der erwarteten
Keppler-Rotation entsprechen, wird "ublicherweise als Argument
f"ur das Vorhandensein nichtbaryonischer, dunkler Materie
gewertet (und es ist nicht das einzige Argument f"ur Dunkle
Materie). Sie lassen sich aber auch durch MOND erkl"aren.
Dunkle Materie ist nun mal aber nicht nachgewiesen - es fehlen wohl 90% an Materie im Universum, um welche es sich dabei handelt. Damit dabei auch kein Kauderwelsch herauskommt bitte ich ferner meinen gesamtzusammenhang nicht auseinanderzureisen. Ich hatte geschreiben, daß ich gravitation nicht unbedingt als anziehende kraft, sondern durch stoßprozesse hervorgerufenen Effekt betrachten möchte.das ist zwar auf den ersten blick dasselbe ( eine kraftwirkung in der selben richtung), jedoch fallspezifisch für die betrachtungsweise verschieden.
ein ansatz zur betrachtung wäre
vielleicht, daß es sich ausschließlich auf stoßprozesse
zwischen teilchen zurückführen läßt. Dies ist aber wohl
bislang recht wenig untersucht worden -Dies ist die quantenmechanische Betrachtung der Gravitation,
die dann analog z.B. zur QED funktioniert. Die
Austauschteilchen (Eichbosonen) der Gravitation heissen
Gravitonen.
Wo sind mal komplexe Stoßprozesse untersucht worden? ich habe bislang darüber nichts gelesen. nicht nur auf nuklearer ebene, auch z.B. anhand von gasen, flüssigkeiten. wäre über nen link dankbaar.
nachteilig finde ich, daß uns
die lieben physiker immer nur einen batrachtungswinkel
betrachten lassen.Wen meinst Du denn mit ‚‚die lieben Physiker‘‘?
Wie viele Physiker/Astronomen kennst Du, die behaupten
w"urden, dass der g"angige Stand des Wissens der Weisheit
letzter Schluss ist?
Sie sind der erste!
Zehn „stück“ wollten bislang nicht wahrhaben, daß c nicht unbedingt die größte geschwindigkeit sein muß. allerdings sind die schnellsten teilchen, mit denen unsere wechselwirkung bislang bekannt ist, EM-teilchen, welche sich im vakuum mit c bewegen. Anders ausgedrückt - etwas schnelleres können wir nicht wahrnehmen, da es mit unserer materie nicht wechselwirkt.
Die meisten Leute sind sehr offen neuen
Ideen gegen"uber - gerade jetzt wird sehr viel "uber
alternative Weltmodelle diskutiert - seien es Stringtheorien,
die 10 Dimensionen postulieren, oder MOND, oder VSL (Varying
Speed of Light) Theorien, die die Inflation zu Beginn des
Universums "uberfl"ussig machen w"urden, und vieles mehr. Es
n"utzt nur wenig, sich den ganzen Tag in wildesten
Spekulationen zu ergehen, ohne sich zu "uberlegen, wie man
eine These dann auch noch untermauern kann.
Das Spannende an der Forschung ist genau das Betrachten der
Natur aus verschiedenen Blickwinkeln.
es ist nun aber mal so, daß eine
arbeitshypothes erst dann widerlegt werden kann, wenn sie an
einer stelle falsch wird. ich denke aber daß es sinnvoll ist,
aus mehreren betrachtungswinkel zu arbeiten, um einen besseren
überblick über unser mosaik „welt“ zu bekommen.Genau! Jeder Physiker, der das ablehnen w"urde, h"atte sehr
schlechte Chancen, irgendetwas Neues zu entwickeln - wer nicht
kreativ und flexibel ist, und mutig genug, neue Wege zu
begehen, der ist auch kein richtiger Forscher.
Ok, man sieht es so. Ich wollte damit ausdrücken, daß man dies
etwas vorsichtiger formulieren sollte: es entsteht ein effekt,
der so aussieht, als wenn das All expandiert … oder so.
Na ja. Die Expansion des Weltalls st"utzt sich ja nicht nur auf die Rotverschiebungs-Abstand-Bestimmungen und auf das Hubble’sche Gesetz. Ein ganz deutliches Zeichen f"ur die Expansion ist z.B. die Kosmische Hintergrundstrahlung. Die hat genau die Temperatur, die man erwarten w"urde, wenn sich ein heissen Plasma mit dem Raum ausdehnt und dabei abk"uhlt. Vor wenigen Wochen haben ein paar Leute anhand von Quasarabsortptionslinien im Lyman-Forest zeigen k"onnen, dass die Hintergrundstrahlung, die heute im Mikrowellenbereich liegt, bei z=2 eben genau da liegt, wo man sie zu diesem Zeitpunkt erwartet. Es passt halt einfach alles zusammen, Mikrowellenhintergrund, Nucleosynthese, Rotverschiebungen. Es m"usste sich um eine ‚‚Cosmic conspiracy‘‘ im grossen Masstab handeln, die uns eine Expansion nur vort"auscht, und bis jetzt gibt es wirklich keine Evidenz, die dagegen spricht, nur welche, die ins Bild passen.
Ausserdem - was st"ort Dich denn so an der Expansion, dass Du sie ablehnst?
Dunkle Materie ist nun mal aber nicht nachgewiesen - es fehlen
wohl 90% an Materie im Universum, um welche es sich dabei
handelt.
Sicher - ich kenne auch niemanden, der behaupten w"urde, dass die Dunkle Materie die einzige L"osung w"are - wie ich Dir bereits sagte, es gibt eine Menge alternativer Ideen. Es ist z.B. auch jedem klar, dass die g"angigen CDM-Modelle (in allen m"oglichen Varianten, sei es LambdaCDM, OCDM, tauCDM) immer zu viel Struktur auf kleinen Skalen liefern. Das kriegt kein Modell richtig hin, weder mit Supernova-Feedback, noch mit Biasing, noch mit sonstigem Geschraube an irgendwelchen Parametern.
Ich hatte geschreiben, daß ich
gravitation nicht unbedingt als anziehende kraft, sondern
durch stoßprozesse hervorgerufenen Effekt betrachten
möchte.das ist zwar auf den ersten blick dasselbe ( eine
kraftwirkung in der selben richtung), jedoch fallspezifisch
für die betrachtungsweise verschieden.
Wo sind mal komplexe Stoßprozesse untersucht worden? ich habe
bislang darüber nichts gelesen. nicht nur auf nuklearer ebene,
auch z.B. anhand von gasen, flüssigkeiten. wäre über nen link
dankbaar.
Komplexe Stossprozesse kann man zun"achst einmal nur im Compute simulieren, da jedes System, das mehr als zwei Teilchen hat, nicht mehr analytisch beschreibbar ist - aber daf"ur gibt es N-body Simulationen, die dann auch mit mehreren Millionen Teilchen gerechnet werden k"onnen. Unsere Theorie-Gruppe macht so etwas, wobei man sagen muss, dass z.B. Sterne in Galaxien ein stossfreies Gas sind, und somit durch die stossfreie Boltzmann-Gleichung beschrieben werden k"onnen.
Zehn „stück“ wollten bislang nicht wahrhaben, daß c nicht
unbedingt die größte geschwindigkeit sein muß.
Das ist nat"urlich in der Tat ein ganz heikles Thema, wer pisst denn schon gerne Einstein ans Bein?! Ich glaube eigentlich auch, dass (zumindest seit den letzten 15 GigaJahren) c konstant ist. zumindest passt das besser in die Beobachtung, als eine nicht-konstante Lihctgeschwindigkeit.
Noch ein kleines Vorsicht. c ist die schnellste Geschwindigkeit, mit der Information "ubertragen werden kann. Es ist aber nicht die schnellste Geschwindigkeit schlechthin. Wenn Du einen Laserstrahl zum Mond schickst (oder den Lichtstrahl einer sehr hellen Taschenlampe), und dann eine schnelle Bewegung machst, dann ist die Winkelgeschwindigkeit, mit der der Strahl den Boden "uberstreicht, sicherlich gr"osser als c (wegen der grossen Distanz reicht da schon ein kleiner Winkel). Nur, Du kannst mit diesem Strahl nat"urlich keine Information "ubertragen. Darum geht es.
Die VSL-Theorien sagen NICHT, dass es Dinge gibt, die schneller als Licht sind, sondern dass die Lichtgeschwindigkeit zu Beginn des Universums h"oher war, und dann auf einen niedrigeren Wert gefallen ist.
…dass es auf einen niedrigeren wert gefallen ist - das ist z.b. genau das, was mich stört. zudem noch andere effekte dabei sein müssen - z.b. dass es sich erst rasant ausgedehnt hat, dann abrupt abbremste, um sich nun wieder beschleunigt auszubreiten- man möchte mir recht geben, dass dies doch etwas schyzophren klingt. vor zehn jahren soll dann der urknall vor ca. 6-8 bi jahren gewesen sein, heute vor 12-16 - vor 50 jahren dachte man noch an ca. 4,8 bi jahre. in zwanzig jahren sind es dann bestimmt 25 bi jahre, nachdem man mit dem vlt wieder etwaas weiter schauen konnte. Ich möchte damit nur ausdrücken, daß es vor 500 jahren auch noch ein ganz gängiges modell war, die erde als scheibe zu betrachten. Wenn ich also schon so kaum etwas über makroskopische dinge im detail aus unserem all weiss, finde ich es etwas übertrieben, dies als „theorie“ zu postulieren - allerhöchstens als arbeitshypothese. ich hoffe nur, jetzt haben die urknaller keinen nervenzusammenbruch.
Was mich aber wesentlich mehr interessieren würde, wäre, wie ich alles wahrnehmen würde, wenn ich mit halber lichtgeschwindigkeit von der sonne wegfliege und wie, wenn ich mit 1/2 c auf die sonne zudüse. Aber das exakt. das konnte mir bislang kein wissenschaftler erklären, ohne dass sich aus dieser erklärung widersprüche und paradoxie ergaben. Wenn sie das können, würde ich mich sehr freuen. es ist schwierig, weiss ich.
…dass es auf einen niedrigeren wert gefallen ist - das ist
z.b. genau das, was mich stört. zudem noch andere effekte
dabei sein müssen - z.b. dass es sich erst rasant ausgedehnt
hat, dann abrupt abbremste, um sich nun wieder beschleunigt
auszubreiten- man möchte mir recht geben, dass dies doch etwas
schyzophren klingt.
Na ja, eine abrupte "Anderung eines Zustands ist das Wesen eines Phasen"ubergangs, und um einen solchen handelt es sich hier ja. So "ahnlich wie bei einem Supraleiter - da gibt es eine bestimmte Sprungtemperatur, und schlagartig wird ein Metall supraleitend. Das ist auch ein Phasen"ubergang. Dass das Universum nach diesem Phasen"ubergang erstmal bremst, um dann wieder zu beschleunigen, ist auch nicht weiter seltsam - das liegt an dem sehr unterschiedlichen Wesen der Materieenergiedichte und der Vakuumenergiedichte. Die Materieenergiedichte wird ja immer kleiner, da das Volumen des Universums mit der Expansion gr"osser wird. Die Vakuumenergiedichte dagegen ist eine inerte Eigenschaft des Raumes, und daher konstant. Das heisst, irgendwann f"allt die Materieenergiedichte unter den Wert der Vakuumenergiedichte, und dann beschleunigt das Universum wieder. Dass dieser Vorgang nat"urlich gerade heute beginnt, ist nat"urlich verwunderlich. Manche Leute versuchen, diese seltsame Feinabstimmung mit der sogenannten Quintessenz zu umgehen. Diese Art der Dunklen Energie resultiert aus dem anf"anglichen Inflatonfeld, und kann auch variabel sein.
Die Lichtgeschwindigkeit kann (wenn es KEINE Inflation gegeben hat) h"ochstens gr"osser gewesen sein, um das Horizontproblem zu l"osen. Warum st"ort Dich das?
vor zehn jahren soll dann der urknall vor
ca. 6-8 bi jahren gewesen sein, heute vor 12-16 - vor 50
jahren dachte man noch an ca. 4,8 bi jahre. in zwanzig jahren
sind es dann bestimmt 25 bi jahre, nachdem man mit dem vlt
wieder etwaas weiter schauen konnte.
Das hat so direkt nichts mit ‚‚weit schauen‘‘ zu tun, sondern mit der grossen Ungenauigkeit, mit der die Hubble-Konstante bekannt ist. So langsam konvergieren die Messungen aber gegen einen Wert (H_0=62.5), das heisst, wenn wir H_0 mal genau kennen (und nat"urlich auch Omega_0 und Omega_Lambda, wobei die beiden Parameter hier eine eher untergeordnete Rolle spielen), dann kennen wir auch das Alter des Universums ziemlich genau.
Was mich aber wesentlich mehr interessieren würde, wäre, wie
ich alles wahrnehmen würde, wenn ich mit halber
lichtgeschwindigkeit von der sonne wegfliege und wie, wenn ich
mit 1/2 c auf die sonne zudüse.
Die geometrischen Effekte w"aren bei einem sph"arisch symmetrischen Gegenstand wohl nicht so leicht zu erkennen - im neuen Gertsen (Gertsen-Kneser, Physik) ist eine Abbildung, wie das Brandenburger Tor aussieht, wenn man mit Lichtgeschwindigkeit durchfliegt - also auf es zu, und dann von ihm weg. Wenn Dich also diese geometrischen Effekte interessieren, dann geh mal in eine Buchhandlung, und guck Dir den Anhang dieses Buches an.
Beim Hinflug w"are das Sonnenlicht blauverschoben (das Maximum der Emission liegt bei der Sonne (ein G2V-Stern) im gelb-gr"unen (also vielleicht 550 nm), bei 1/2 c (= 150000 km/s) l"age es dann bei etwa 317 nm (also schon im UV-Bereich), und Du w"urdest die Sonne gar nicht mehr sehen. Beim Wegfliegen wird das Licht dementsprechend rotverschoben, und zwar zu etwa 950 nm, also bereits im Infraroten, Du w"urdest sie also auch nicht mehr sehen. Diese Reise w"are also nicht sonderlich aufregend!
folgendes konnte ich nicht kommentarlos stehenlassen:smile:
Was mich aber wesentlich mehr interessieren würde, wäre, wie
ich alles wahrnehmen würde, wenn ich mit halber
lichtgeschwindigkeit von der sonne wegfliege und wie, wenn ich
mit 1/2 c auf die sonne zudüse.Die geometrischen Effekte w"aren bei einem sph"arisch
symmetrischen Gegenstand wohl nicht so leicht zu erkennen - im
neuen Gertsen (Gertsen-Kneser, Physik) ist eine Abbildung, wie
das Brandenburger Tor aussieht, wenn man mit
Lichtgeschwindigkeit durchfliegt - also auf es zu, und dann
von ihm weg. Wenn Dich also diese geometrischen Effekte
interessieren, dann geh mal in eine Buchhandlung, und guck Dir
den Anhang dieses Buches an.
Beim Hinflug w"are das Sonnenlicht blauverschoben (das Maximum
der Emission liegt bei der Sonne (ein G2V-Stern) im
gelb-gr"unen (also vielleicht 550 nm), bei 1/2 c (= 150000
km/s) l"age es dann bei etwa 317 nm (also schon im
UV-Bereich), und Du w"urdest die Sonne gar nicht mehr sehen.
Beim Wegfliegen wird das Licht dementsprechend rotverschoben,
und zwar zu etwa 950 nm, also bereits im Infraroten, Du
w"urdest sie also auch nicht mehr sehen. Diese Reise w"are
also nicht sonderlich aufregend!
Natürlich wäre die Sonne in diesem Beispiel immer noch sehr gut zu sehen. Das Sonnenlicht besteht ja aus einem kontinuierlichen Spektrum, das weit in den UV- und IR-Bereich hineinreicht. Auch wenn das derzeit sichtbare Licht durch den Doppler-Effekt weitgehend unsichtbar würde, würden doch die unsichtbaren Spektralbereiche in den sichtbaren Bereich rücken. Wegen der unterschiedlichen Spektralverteilung gäbe es allenfalls eine Farbverfälschung.
Jörg
Ja, aber…
Natürlich wäre die Sonne in diesem Beispiel immer noch sehr
gut zu sehen. Das Sonnenlicht besteht ja aus einem
kontinuierlichen Spektrum, das weit in den UV- und IR-Bereich
hineinreicht. Auch wenn das derzeit sichtbare Licht durch den
Doppler-Effekt weitgehend unsichtbar würde, würden doch die
unsichtbaren Spektralbereiche in den sichtbaren Bereich
rücken. Wegen der unterschiedlichen Spektralverteilung gäbe es
allenfalls eine Farbverfälschung.
Das stimmt schon, Du hast recht, ganz unsichtbar wird sie nicht. Aber sehr leuchtschwach! Der IR- und UV-Fluss der Sonne ist nat"urlich nicht zu vernachl"assigen, aber doch sehr, sehr schwach - denk mal an ein Schwarzk"orperspektrum mit ~4000 K.
Natürlich wäre die Sonne in diesem Beispiel immer noch sehr
gut zu sehen. Das Sonnenlicht besteht ja aus einem
kontinuierlichen Spektrum, das weit in den UV- und IR-Bereich
hineinreicht. Auch wenn das derzeit sichtbare Licht durch den
Doppler-Effekt weitgehend unsichtbar würde, würden doch die
unsichtbaren Spektralbereiche in den sichtbaren Bereich
rücken. Wegen der unterschiedlichen Spektralverteilung gäbe es
allenfalls eine Farbverfälschung.Das stimmt schon, Du hast recht, ganz unsichtbar wird sie
nicht. Aber sehr leuchtschwach!
Ich behaupte mal, daß der Astronaut das anders sehen würde
Der IR- und UV-Fluss der Sonne
ist nat"urlich nicht zu vernachl"assigen, aber doch sehr, sehr
schwach - denk mal an ein Schwarzk"orperspektrum mit ~4000 K.
Ich habe mir nochmal ein Sonnenlichtspektrum angesehen ( ca. 6000 K kommt da besser hin ). Im Hinblick auf den menschlichen Beobachter darfst Du natürlich nicht ein Spektrum mit linearer Skalierung der Intensität benutzen. Wenn Du, entsprechend dem Helligkeitsempfinden des Auges, eine logaritmische Intensitätsskalierung wählst, wirst Du sehen, daß die Intensität im Bereich +/- 1 Oktave um den sichtbaren Bereich nicht so wesentlich abnimmt. Ich schätze mal, wenn sich die Sonne mittags bei klarem Himmel im Rahmen einer Sofi um 90% verdunkeln würde, würden es die meisten Leute, die es nicht wissen, garnicht merken.
Einigen wir uns also darauf, daß sie einfach nur lichtschwächer wird 
Einverstanden ?
Jörg
Ich persönlich stelle mir die Gravitation eher als verschiedene Kräfte die an sich zerren vor.
Jedenfalls wären bei dem Gedanken die ständigen Änderungen (und Verschiebungen) erklärbar.
Wie zwei positive oder negative Magneten, die sich um einen Nagel streiten( vereinfacht ausgedrückt)!!!))
-Gaby-