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THEMA: Hubble Konstante

Hubble Konstante 08 08. 2019 10:03 #55021

Weis jemand, warum sich das Universum/Masse mit 74 km/sec pro Megaparsec, also alle 3,36 Mio Lichtjahre , ausdehnt?
Frühere Messungen kamen auf 67,4 km/sec.

Kommt man in ca. 14 Mrd. Lichtjahren, würde dann bald Überlicht erreicht werden.

Hier nur so als Frage, die ich mir nun stelle und hoffe auf Antworten.

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Hubble Konstante 08 08. 2019 11:03 #55024

Der genaue Wert der Hubble Konstante ist meines Wissens aktueller Forschungsgegenstand. Mit verschiedenen Methoden scheint man leicht unterschiedliche Werte zu bekommen. Die Ursachen sind noch unbekannt.

Der Raum selbst dehnt sich tatsächlich mit Überlichtgeschwindigkeit aus, alle Raumregionen in weit genuger Entfernung entfernen sich mit Überlichtgeschwindigkeit. Die Lichtgeschwindigkeitsgrenze gilt nur für Bewegungen relativ zum Raum, nicht für den Raum selbst.

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Hubble Konstante 08 08. 2019 14:37 #55046

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Mittlerweile wird auch häufig der Begriff Hubble-Parameter verwendet, da die Hubble-Konstante genau genommen keine Konstante ist, sondern sich mit der Zeit verändert.
de.wikipedia.org/wiki/Hubble-Konstante

Der tatsächliche Wert der Hubble-„Konstanten“ hat viele Jahre für einen Streit zwischen Kosmologen gesorgt, weil der Messwert – je nach Messverfahren – variierte.
Die Messmethoden (Cepheiden, Supernova Typ Ia, Tully-Fisher- und Faber-Jackson-Beziehung, Winkeldurchmesser von HII-Regionen etc.) wurden immer besser, der Überlappungsbereich immer kleiner, so dass sich nun der aktuelle und anerkannte Wert auf 72 km sec^-1 Mpc^-1 (H0KP, Freedman et al. 2001) bzw. 73 km sec^-1 Mpc^-1 (WMAP 3rd year data, Spergel et al. 2006) beläuft.

Die Einheit des Hubble-Parameters entspricht in ihrer Dimension einer inversen Zeit. Die verwendete Einheit erleichtert den Kosmologen eine praxisnahe Interpretation des Zahlenwerts: So hätte eine Galaxie in einer Entfernung von einer Mpc (entsprechend 3.26 Mio. Lj) gerade eine Fluchtgeschwindigkeit von 72 km/s ~ 260 000 km/h allein aufgrund der Expansion des Universums.
www.spektrum.de/lexikon/astronomie/hubble-gesetz/187

Die Erklärung für die gegenwärtig beobachtete beschleunigte Rate der Expansion des Universums hat zum Konzept der Dunklen Energie geführt.

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Hubble Konstante 16 12. 2019 11:43 #62411

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Hubble Konstante 27 12. 2019 19:53 #62819

Hallo.

Ich habe mir über Weihnachten Gedanken machen können und möchte versuchen,
diese in Worte zu fassen.
(Den Nobelpreis lehne ich hiermit grundsätzlich ab)

Also, wie wir ja durch die Theorien von A. Einstein wissen, ist Zeit relativ.

Mich hat die Überlegung etwas irritiert, dass das Universum sich immer
schneller ausdehnt, also diese Hubble-Konstante...

Nun kam ich zu der Überlegung, dass die Zeit auch zum relativen Abstand
zum beobachteten Objekt eine Dilatation erfährt.
Je näher uns ein Objekt ist, desto konformer ist die Zeit, je weiter sich
das Objekt von uns entfernt befindet, desto mehr verzerrt sich die Zeit.

Es erscheint uns zwar so, dass sich ein weit entferntes Objekt immer
schneller bewegt, doch dies lediglich nur durch die Zeitdilatation im
Verhältnis zu diesem Objekt. Kurz gesagt:

In 13,77 Milliarden Lichtjahren Entfernung von uns ticken die Uhren anders.

Das lässt es so erscheinen als ob... die Hubble-Konstante ist also in der
Realität lediglich eine Folge der Zeitdilatation, oder eine Formel dafür.

MFG
Roger Reichert

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Hubble Konstante 27 12. 2019 20:22 #62820

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Hubble Konstante 27 12. 2019 20:37 #62822

Roger,

schau doch mal in unsere Wissensbox. Da findest du einen Artikel über das Hubble Gesetz von Jörn.

Da wird sehr schön erklärt, wie die Hubble - Konstante funktioniert und ob sie tatsächlich eine Konstante ist.

Thomas

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Hubble Konstante 27 12. 2019 22:06 #62827

Roger Reichert schrieb: Nun kam ich zu der Überlegung, dass die Zeit auch zum relativen Abstand
zum beobachteten Objekt eine Dilatation erfährt.
Je näher uns ein Objekt ist, desto konformer ist die Zeit, je weiter sich
das Objekt von uns entfernt befindet, desto mehr verzerrt sich die Zeit.

Es erscheint uns zwar so, dass sich ein weit entferntes Objekt immer
schneller bewegt, doch dies lediglich nur durch die Zeitdilatation im
Verhältnis zu diesem Objekt.

Es ist zwar richtig, dass die kosmische Zeitdilatation
k = 1/a
beträgt. Diese ist aber dasselbe wie die Raumdehnung um den Skalenfaktor a. Und genau aus diesem Skalenfaktor ergibt sich ja die Rotverschiebung, die für die Berechnung der Relativgeschwindigkeit verwendet wird. Es ist also keine Zeitdilatation und Raumdehnung sondern entweder oder.

Und es gibt keine relativistische Zeitdilatation hierbei, sondern nur diesen rein optischen kosmischen Dopplereffekt.

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Hubble Konstante 10 01. 2020 14:23 #63569

Es ist aber so, dass ich fragte, warum alle 3,25 Mio.Lichtjahre sich das Parameter um 69 bis 72 km(sec Megaparsec beschleunigt.
Das hat nach meiner Meinung nach kein Wissenschaftler erkundet. Es wird halt angenommen und argumentiert, aber nicht richtig erforscht.
Da muss es doch einen Grund geben. So wie die Sonne alle 11 Jahre mehr Sonnenflecken aufweist, weil die Konstellation der Planeten es erlaubt.

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Hubble Konstante 10 01. 2020 14:26 #63570

pascar-schuette schrieb: Es ist aber so, dass ich fragte, warum alle 3,25 Mio.Lichtjahre sich das Parameter um 69 bis 72 km(sec Megaparsec beschleunigt.
Das hat nach meiner Meinung nach kein Wissenschaftler erkundet. Es wird halt angenommen und argumentiert, aber nicht richtig erforscht.
Da muss es doch einen Grund geben. So wie die Sonne alle 11 Jahre mehr Sonnenflecken aufweist, weil die Konstellation der Planeten es erlaubt.

Der Grund ist bekannt:
es ist die Expansion des Universums, die nicht in bestimmten Entfernungen periodisch auftritt wie etwa die Sonnenflecken sondern sich ununterbrochen und mit zunehmender Entfernung kontinuierlich auswirkt.

Letztlich ist es natürlich ein Rückschluss aus der Rotverschiebung, doch ist es eine plausible Erklärung ohne Alternative.

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Hubble Konstante 11 01. 2020 14:28 #63629

Die Frage ist doch, ob die Hubblekonstante mit dem Urknall und dann mit der Inflation zutun hat.

Es wäre doch denkbar, dass nach 3,26 Mio Lichtjahren, also 1 Megaparsec, sich innerhalb der Ausdehnung getan hat. 1Megaparsec entspricht 3,26 Mio.Lichtjahre.
Bekanntlich vegann die Planckzeit bei 10 hoch minus 43 sec. Und das ist die Nullzeit, wo alles begann.
Dann die Inflation von 10 hoch minus 35 sec, auf 10 hoch minus 26 sec,

Nach einer Microsekunden begann durch Quarks, Gluon , Plasma und Quantenflugtation die Wechselwirkung der Elementarteilchen in stark, schwer und Elektromagnetik.,

Mit dieser Wechselwirkung der Teilchen entstand auch die Zeit. Also 1 Mircosekunde nach dem Urknall. Jedenfalls die Zeit, die sich dann daraus entwickelte, die sich dann realtiv gestaltete, je nach Ort und Messung des Beobachters. Zeit hätte sich nicht nur realtiv, sondern auch nach der Größe des Raumes entwickelt?? Denn während der Inflation konnte sich die Zeit nicht so entwickeln, sondern im Rahem der o.g. Minuszeiten. Sie geht ja mit der Entwicklung des Universums.

Aber so kommen wir zu dem Punkt, wo das Universum 3,26 Mio. Lichtjahre groß war. Wann war das? Und da muss es doch einen Vorgang gegeben haben, wo die Hubblekonstante/Parameter entstand und sich kontinuierlich fortsetzte. Das hätte dann mit der Expansion zutun und sicherlich auch der Verteilung der dunklen Energie.???

Ausserdem sehen wir diese Hubblekonstante immer im Verhältnis zur Beobachtung des Messenden.

Während wir beim Andromedanebel eine Geschwindigkeit von 72 km/sec Megaparsec messen, wären für einen Beobachter, der 2 Megaparsec weit entfernt vom Nebel ist, gleich 144 km/sec.. Aber die Messungen sind ja recht unterschiedlich und keiner kann sagen warum.

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Hubble Konstante 11 01. 2020 15:50 #63635

pascar-schuette schrieb: Mit dieser Wechselwirkung der Teilchen entstand auch die Zeit. Also 1 Mircosekunde nach dem Urknall. Jedenfalls die Zeit, die sich dann daraus entwickelte, die sich dann realtiv gestaltete, je nach Ort und Messung des Beobachters. Zeit hätte sich nicht nur realtiv, sondern auch nach der Größe des Raumes entwickelt?? Denn während der Inflation konnte sich die Zeit nicht so entwickeln, sondern im Rahem der o.g. Minuszeiten. Sie geht ja mit der Entwicklung des Universums.

Die Zeit entwickelt sich nicht. Sie steht still oder läuft. Wie schnell sie läuft, kann man nur mit einem Vergleichssystem vergleichen. Wir gehen davon aus, dass alles ziemlich homogen war, ohne Zeitlaufunterschiede.

pascar-schuette schrieb: Aber so kommen wir zu dem Punkt, wo das Universum 3,26 Mio. Lichtjahre groß war. Wann war das? Und da muss es doch einen Vorgang gegeben haben, wo die Hubblekonstante/Parameter entstand und sich kontinuierlich fortsetzte.

Der Hubbleparameter besagt, wie schnell sich das Universum ausdehnt, genau genommen, um welchen Anteil sich das Universum pro Sekunde ausdehnt. In der Inflationsphase war er also enorm groß. Und heute hat er den Wert der Hubblekonstante. Der Wert ändert sich aber ständig, bis er einmal den endgültigen Wert einnimmt, wenn das Universum fast leer ist.

Soweit ich das verstehe, wäre das dann
H' = ²(Λ/3)c = 2,19818e-18 1/s ≈ H° = 2,197e-18 1/s
also nur minimal größer als heute.

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Hubble Konstante 12 01. 2020 14:08 #63712

28.259 km/sec bei 67,73 km/sec. MP würden dann in 420 MP erreicht werden. Das wäre die neuste Berechnung, wobei ich nie und immen gelesen und gesehen habe, dass nach 420MP die Hubblekonstante ihre Gültigkeit verliert und andere Gesetze herrschen würden.

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Hubble Konstante 12 01. 2020 14:28 #63715

Es gibt keine Hinweise, dass die Hubble-Ausdehnung des Universums irgendwo ihre Güätigkeit verliert. Warum sollte sie?

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Hubble Konstante 12 01. 2020 15:05 #63718

Dass der Hubble-Parameter zeitlich variabel ist, ist klar. Gemessen wird er auf unterschiedlichen Weisen, und somit auch Zeiten: Hintergrundstrahlung, Supernovae, Quasare hinter einer Gravitationslinse, ... Wenn ich ihn nicht kenne, und somit auch nicht seine zeitliche Veränderung, beisst sich da die Katze nicht in den eigenen Schwanz? Welche Methoden gibt es, den Prameter zu messen ohne ihn voraus zu setzen? Danke für etwaige Nachhilfe. :-)

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Hubble Konstante 12 01. 2020 15:42 #63720

Hase schrieb: Dass der Hubble-Parameter zeitlich variabel ist, ist klar. Gemessen wird er auf unterschiedlichen Weisen, und somit auch Zeiten: Hintergrundstrahlung, Supernovae, Quasare hinter einer Gravitationslinse, ... Wenn ich ihn nicht kenne, und somit auch nicht seine zeitliche Veränderung, beisst sich da die Katze nicht in den eigenen Schwanz? Welche Methoden gibt es, den Prameter zu messen ohne ihn voraus zu setzen? Danke für etwaige Nachhilfe. :-)

Es gibt diverse Methoden. Die eine ist natürlich die zeitliche Entwicklung des Skalenfaktors
H = ȧ/a
mit den von Dir genannten Problemen.

Zuerst einmal kann man die Entfernung D feststellen durch die Helligkeit von Standardkerzen. Dies ist die Länge des Lichtweges. Aus dieser Entfernung ergibt sich die Zeitdifferenz Δτ=D/c, also das korrespondierende Alter τ=now-Δτ.
Durch die Rotverschiebung k = 1/a = z+1 = ²(c+v)/²(c-v) ergibt sich wieder die teils sog."Fluchtgeschwindigkeit" v=c(k²-1)/(k²+1), also grob die Rezessionsgeschwindigkeit.
Damit ergibt sich bereits grob gerechnet H ≈ D/v. Zeitlich geordnet kann man dann durch Vergleiche mit anderen Daten die Pekuliargeschwindigkeiten eliminieren.

wiki: Die genaue Beziehung zwischen kosmologischer Rotverschiebung und Entfernung ist nichtlinear und erfordert eine Integration über den zeitlichen Verlauf des Skalenfaktors a(t)

Für die Veränderung von a gibt es Modelle für die Anteile von γ, Λ und m. Für H gibt es ebenfalls eine abstrakte Formel aus den jeweiligen Anteilen von γ, Λ und m sowie für die einzelnen Einflüsse.
aRD = ²(t/τCMB)(1+zCMB)
aMD = ³(t/τCMB)²(zCMB+1)
aVD = exp.(H°t-1)
HRD = 3/2t
HMD = 2/3t
HVD = ²(Λ/3)c
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