Willkommen, Gast
Benutzername: Passwort: Angemeldet bleiben:
  • Seite:
  • 1

THEMA: Hintergrundstrahlung, Lichtgeschwindigkeit und Expansionsgeschwindigkeit

Hintergrundstrahlung, Lichtgeschwindigkeit und Expansionsgeschwindigkeit 06 Okt 2019 01:22 #58413

Hallo Zusammen!

Mir ist nicht klar, warum wir aktuell noch Photonen-Zeitzeugen aus dem Urknall sehen können. (411 Photonen pro qcm)

Wenn sich Licht kreisförmig ausdehnt, dann müssten doch alle Photonen von Urknall stammend schon längst an uns "vorbeigeflogen" sein.

Oder hat sich die Raumzeit ganz am Anfang zuerst (anti-gravitativ) so schnell ausgebreitet, daß wir jetzt noch Licht von Urknall "nachkommen" sehen?

Anders formuliert: Ist das Nichts (die Spielwiese der Quantenfluktuation) das, worin sich der Raum ausbreitet, oder befindet sich diese Spielwiese innerhalb des sich expandierenden Raumes??



Beste Grüße

val

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Hintergrundstrahlung, Lichtgeschwindigkeit und Expansionsgeschwindigkeit 06 Okt 2019 08:00 #58414

valleroon schrieb:
Mir ist nicht klar, warum wir aktuell noch Photonen-Zeitzeugen aus dem Urknall sehen können. (411 Photonen pro qcm)
Wenn sich Licht kreisförmig ausdehnt, dann müssten doch alle Photonen von Urknall stammend schon längst an uns "vorbeigeflogen" sein.


Licht breitet sich mit endlicher Geschwindigkeit aus. Das heist wir schauen in die Vergangenheit wenn wir nach draußen schauen.

Kleines Beispiel:
Stell dir vor das Universum sei voller Nebel. Der Nebel lichtet sich ganz plötzlich. Was siehst du nach einer Sekunde? Du siehst auf die Innenfläche einer Sphäre eine Lichtsekunde um dich herum aus der gerademal der Mond hervorgetreten ist. Nach 8 min siehst du schon 8 Lichtminuten weit die Sonne auftauchen, nach 20 min vieleicht den Mars... Du siehts die Objekte wie sie waren just in dem Moment als der Nebel sich lichtete aber auch nur weil sie da schon da waren natürlich.

Mit dem Universum ist es ganz ähnlich. ca. 380000 Jahre nach dem Urknall lichtete sich der Plasmanebel aus der Frühzeit, das Universum wurde durchsichtig.
Was wir heute als Hintergrundstrahlung sehen ist die Innenseite einer Sphäre ca. 42 Mio Lichtjahre um uns herum. Das Universum dehnte sich seither ca. um Faktor 1000 aus (Anfangs noch sehr schnell), das Licht hat ca. 13,8 Mrd Jahre gebraucht um diese Anfangs 42 Mio Lichtjahre zu überbrücken. Und es ist um den Faktor 1000 kälter geworden. Hatte der Plasmanebel mit 2700K noch die Oberflächentemperatur eines Sterns sind das heute nur noch 2,7K knapp über dem absoluten Nullpunkt.

Alles was wir heute an Galaxien und Galaxienhaufen sehen können befand sich 380000 Jahre nach dem Urknall innerhalb dieser 42Mio Lichtjahre großen Sphäre bzw. entstand daraus. Die Hintergrundstrahlung stellt demnach einen zeitlichen Horizont dar hinter den wir (mit Licht) nicht sehen können. Aber wie sang Udo Lindenberg so schön? "Hinterm Horizont gehts weiter..."

assume good faith

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

assume good faith

Hintergrundstrahlung, Lichtgeschwindigkeit und Expansionsgeschwindigkeit 27 Okt 2019 22:03 #59480

Merilix schrieb: [
Was wir heute als Hintergrundstrahlung sehen ist die Innenseite einer Sphäre ca. 42 Mio Lichtjahre um uns herum.

Genau, und täglich wird der Radius dieses Sichthorizonts größer, ... ich bin mir gar nicht sicher, wieviel das täglich ausmacht.... 1/1000 Lichttag?

Merilix schrieb: Das Universum dehnte sich seither ca. um Faktor 1000 aus (Anfangs noch sehr schnell)

Die schnelle Ausdehungsphase war viel früher zu Ende.
wiki:
Zu einem Zeitpunkt von etwa 70.000 Jahren nach dem Urknall waren die Energiedichten von Strahlung und Materie gleich, danach bestimmte die massive Materie die Dynamik des Universums.

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Hintergrundstrahlung, Lichtgeschwindigkeit und Expansionsgeschwindigkeit 01 Nov 2019 19:39 #59906

ra-raisch schrieb:

Merilix schrieb: Das Universum dehnte sich seither ca. um Faktor 1000 aus (Anfangs noch sehr schnell)

Die schnelle Ausdehungsphase war viel früher zu Ende.
wiki:
Zu einem Zeitpunkt von etwa 70.000 Jahren nach dem Urknall waren die Energiedichten von Strahlung und Materie gleich, danach bestimmte die massive Materie die Dynamik des Universums.

Das hat jedoch nicht unpittelbar zu einem plötzliche Stopp der schnellen Expansion geführt.

Die Galaxie GN z11 wird auf etwa 400 Mio Jahre nach dem Urknall geschätzt, die Hintergrundstrahlung auf etwa 380 Tausend Jahre. Das heist, die Expansionsrate ging innerhalb der knapp 400 Mio Jahre um den Faktor 1000 zurück.
Das LCDM Modell spuckt für ein Weltalter von 70000 Jahren ein z von ca. 3000 aus. Man kann ja noch andere Werte vergleichen; es gibt jedenfalls keinen scharfen "Knick" bein 70000 Jahren.

assume good faith

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

assume good faith

Hintergrundstrahlung, Lichtgeschwindigkeit und Expansionsgeschwindigkeit 02 Nov 2019 16:36 #60002

Merilix schrieb: Das hat jedoch nicht unpittelbar zu einem plötzliche Stopp der schnellen Expansion geführt.

Nein, einen plötzlichen Stop gab es nie. Es gab gar keinen Stop. Die langsamste Expansion war wohl, als die Vakuumdominanz einsetzte.

"Gleichheit" von Strahlung und Materie bedeutet ja, dass beide Kurven die gleiche Steigung haben, auch ein Knick kann nie entstehen, es ist immer ein nahezu unmerklicher Übergang.

Falls Du allerdings die Inflation meinst, die war sehr viel früher beendet, ca 1e-32 s nach dem Urknall, hierbei beträgt die Ungenauigkeit mehrere Zehnerpotenzen, wobei ich keine Ahnung habe, wie man das überhaupt abschätzen will, aber das ergibt sich wohl aus Computer-Simulationen. Womöglich hat ja das Higgs die Inflation verursacht.

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Hintergrundstrahlung, Lichtgeschwindigkeit und Expansionsgeschwindigkeit 02 Nov 2019 22:48 #60050

ra-raisch schrieb: "Gleichheit" von Strahlung und Materie bedeutet ja, dass beide Kurven die gleiche Steigung haben, auch ein Knick kann nie entstehen, es ist immer ein nahezu unmerklicher Übergang.

Du meinst wohl eher das sich zwei Kurven kreuzen, nämlich die die mit dem Einfluss der Strahlung und die die mit dem Einfluss der Materie auf den Skalenfaktor zu tun hat.

ra-raisch schrieb: Falls Du allerdings die Inflation meinst, ...

Die meine ich mit Sicherheit nicht.

assume good faith

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

assume good faith

Hintergrundstrahlung, Lichtgeschwindigkeit und Expansionsgeschwindigkeit 03 Nov 2019 16:20 #60132

Merilix schrieb:

ra-raisch schrieb: "Gleichheit" von Strahlung und Materie bedeutet ja, dass beide Kurven die gleiche Steigung haben, auch ein Knick kann nie entstehen, es ist immer ein nahezu unmerklicher Übergang.

Du meinst wohl eher das sich zwei Kurven kreuzen, nämlich die die mit dem Einfluss der Strahlung und die die mit dem Einfluss der Materie auf den Skalenfaktor zu tun hat.

Naja das stimmt schon, dass sie sich kreuzen, aber es geht wegen der Überlagerung nur um die Summe und somit auch an diesem Kreuzungspunkt nur um eine sich gemächlich ändernde Steigung, die vorher vom einen und nachher vom anderen diktiert wird.
Ich habe mich wohl dadurch täuschen lassen, dass eben üblich nur die Summe dargestellt wird ((oder weil die beiden einzelnen Steigungen an diesem Punkt in den üblichen Darstellungen sowieso keinen großen Unterschied haben)).

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Hintergrundstrahlung, Lichtgeschwindigkeit und Expansionsgeschwindigkeit 03 Nov 2019 19:00 #60152

Zu ergänzen ist noch, dass die Beschleunigung nicht proportional der Dichte der verschiedenen Medien ist. Man muss immer Druckwirkung und Gravitation jedes einzelnen Mediums gegenseitig abwägen.

Skalenfaktor strahlungsdominiert, massedominiert und vakuumdominiert: (Prinzipformeln)
aγ = ²(t/τCMB)akos.(τCMB)
aM = ³(t/τCMB)²akos.(τCMB)
aΛ = exp.(t/τuni)

Die unterschiedlichen Zeitangaben τ sind nur grobe Anhaltspunkte, müssen aber nur in jeder einzelnen Formel einen einheitlichen Wert annehmen.
akos.(τCMB) = 1/(1+zCMB) = 1/1091
τCMB = 373000 Jahre
τuni = 13,8 Mrd Jahre, Heute
akos.(τuni) = 1


Wenn ich mir das so Recht überlege, dann könnte die Inflation "quantendominiert" sein ....

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

  • Seite:
  • 1
AUF Zug
Powered by Kunena Forum