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THEMA: Gedankenversuch Angekettete Galaxie

Gedankenversuch Angekettete Galaxie 29 Jan 2019 18:38 #47956

Hi,
ich beziehe mich auf dieses Papier Tethered Galaxy Problem in dem es eigentlich um eine untethered Galaxy geht. Wie sieht es aber aus, wenn die Galaxie angekettet bleibt? In Fig.1 ist eine kleine Galaxie an einer großen (unserer) festgekettet, so dass sie sich nicht mit der Expansion entfernen kann. Die Galaxie daneben ist frei und entfernt sich mit dem expandierenden Raum.
Jetzt lasse ich an den Vorderkanten der kleinen Galaxien gleichzeitig einen Lichtblitz von uns weg starten. Die Galaxien seien 60 Lichtjahre groß. Beobachter auf den Galaxien werden nach 60 Jahren feststellen, dass das Licht am anderen Ende angekommen ist. Die freie Galaxie hat sich aber inzwischen von uns entfernt. Von uns gesehen ist das Licht durch die freie Galaxie also in den 60 Jahren weiter gekommen als das Licht durch die angekettete Galaxie.
Was stimmt hier nicht?
Grüße,
Reinhard

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Gedankenversuch Angekettete Galaxie 29 Jan 2019 19:08 #47959

Reinhard W schrieb: Was stimmt hier nicht?

Deine Annahme dass das Licht im Bezuggsystem der Hauptgalaxie gleichzeitig den äußeren Rand der beiden Testgalaxien erreichen würde. Der Rand der davonfliegenden Testgalaxie wird aber erst später beleuchtet als der Rand der angeketteten. In den Ruhesystemen des beiden Testgalaxien dauert es zwar 60 Jahre, aber da die angekettete Galaxie eine lokale Pekuliarbewegung in Richtung der Hauptgalaxie ausführt schlägt Zeitdilatation und Relativität der Gleichzeitigkeit zu. Um den Betrag um den das Licht den Rand der angeketteten Testgalaxie erreicht hat gehen dort auch die Uhren nach, so dass es laut der Uhr in der Testgalaxie zwar 60 Jahre waren, laut der Uhr der Hauptgalaxie aber weniger. Im System der Hauptgalaxie ist die angekettete Testgalaxie außerdem noch lorentzkontrahiert, also kürzer als die frei fliegende. Zwischen der Haupt- und der davonfliegenden Testgalaxie sind die Uhren hingegen synchronisiert.

Den Fehler findend,

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Gedankenversuch Angekettete Galaxie 29 Jan 2019 20:28 #47966

Das heißt, obwohl die Galaxie ihren Abstand zu uns nicht ändert, ist sie kontrahiert und die Uhren gehen auf ihr langsamer? Dann müsste von uns gesehen das Licht weniger als 60 Jahre brauchen und auf den Uhren der Galaxie vergeht noch mal weniger Zeit. Die Uhr hinten muss also so viel vorgehen (von uns beobachtet), dass sie nach der kurzen Eigenzeit auf der Galaxie trotzdem 60 Jahre anzeigt.
Heißt das, dass der Raum die Kontraktion bewirkt? Er ist demnach Akteur am physikalischen Geschehen und nicht nur Gefäß, in dem sich alles abspielt? Wie macht er das?
Staunend,
Reinhard

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Gedankenversuch Angekettete Galaxie 29 Jan 2019 20:41 #47968

Reinhard W schrieb: Das heißt, obwohl die Galaxie ihren Abstand zu uns nicht ändert, ist sie kontrahiert und die Uhren gehen auf ihr langsamer?

Richtig. Dafür sind dann wieder alle mit dem Hubbleflow mitbewegten Galaxien die relativ zur Hintergrundstrahlung ruhen relativ zueinander unkontrahiert und uhrensynchronisiert, aber die ruhen nicht relativ zueinander. Das ist halt der Unterschied zwischen einem statischen und einem expandierenden Raum.

Reinhard W schrieb: Dann müsste von uns gesehen das Licht weniger als 60 Jahre brauchen

Korrekt.

Reinhard W schrieb: und auf den Uhren der Galaxie vergeht noch mal weniger Zeit.

In deinem Beispiel haben sie ja alle die gleiche Ruhelänge. Wenn die Testgalaxie in ihrem eigenen Ruhesystem 60 Lichtjahre Durchmesser hat dann dauert es in diesem Ruhesystem auch 60 Jahre bis das Licht von einem Rand zum gegenüberliegenden wandert. Im System der Hauptgalaxie sind die Uhren in der angeketteten Testgalaxie aber wegen der Relativität der Gleichzeitigkeit nicht synchron zueinander, sondern gehen so wie in Beitrag #47813 am violetten Schnitt gezeigt abhängig von der Entfernung versetzt.

Wenn die Uhren in der angeketteten Testgalaxie im Ruhesystem derselben zum Zeitpunkt wo das Signal vom einen Rand loswandert alle auf 0 stehen dann stehen die weiter entfernten Uhren dieser Testgalaxie im System der Hauptgalaxie schon weiter in der Zukunft, also beispielsweise bei 10 Uhr. Dadurch geht es sich dann obwohl sie langsamer gehen trotzdem aus dass die hinterste Uhr bzw. der Kalender zu dem Zeitpunkt wo das Signal dort ankommt auf 60 Jahren steht.

Zwischen den verschiedenen Bezugssystemen unterscheidend,

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Gedankenversuch Angekettete Galaxie 30 Jan 2019 16:47 #48023

Einverstanden, lokal sind die kleinen Galaxien näherungsweise (Expansion innerhalb der Galaxien vernachlässigt) 2 Inertialsysteme, die aneinander vorbeifliegen. Wenn man das durchrechnet, mit 0,6c geht das fast im Kopf, dann passt das alles zusammen.
Lokal, ohne CMB oder Rotverschiebung, können die auch nicht feststellen, wer von beiden im Hubblefluss ruht, ist das richtig? Ich will hier nicht den Äther ausgraben.
Aber noch mal, was ist Raum, was ist der Hubblefluss? Koordinatensysteme sind ein gedachtes Konstrukt um Vorgänge darzustellen und zu berechnen, ohne dass sie auf die Vorgänge Einfluss nehmen. Ereignisse gleichzeitig am selben Ort müssen in jedem Bezugssystem Ereignisse gleichzeitig am selben Ort sein. Ein starres kartesisches Koordinatensystem kann ich mir am besten vorstellen, scheint aber für expandierenden Raum nicht optimal geeignet.
Mitbewegte Koordinaten sind ungewohnt, aber wenigstens gehen ruhende Uhren synchron und ruhende Längen sind nicht kontrahiert. Aber von der Kette zur Galaxie ist dann jedes Glied mit zunehmendem Abstand mehr kontrahiert. Ich ahne schon die Lösung meines nächsten Problems: wenn die Kette länger ist als der Hubbleradius. Die Glieder sind dann so kontrahiert, dass die Summe nie die Hubblesphäre erreicht. Vermutung: eine unendlich lange Kette geht gerade bis zum Hubbleradius. – hmm, dann müssten aber unendlich viele Galaxien in der Hubblesphäre sein.
Sorry, ich muss jetzt erst mal meine Gedanken sortieren.
Reinhard

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Gedankenversuch Angekettete Galaxie 30 Jan 2019 19:13 #48034

Hallo Reinhard W,

ja unser aller "Eini" hat das hiesiges mal noch mit Linealen und bewegten Uhren erklärt. Für was braucht es hier ganze Galaxien?
Nächstes mal versucht einer die Galilei-transformation mit Hilfe von Testuniversen zu hinterfragen?

Nix für ungut :-)
Pakoni

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Letzte Änderung: von Emanhcan. Begründung: Adressat (Notfallmeldung) an den Administrator

Gedankenversuch Angekettete Galaxie 30 Jan 2019 19:58 #48042

Reinhard W schrieb: Vermutung: eine unendlich lange Kette geht gerade bis zum Hubbleradius.

Korrekt.

Reinhard W schrieb: hmm, dann müssten aber unendlich viele Galaxien in der Hubblesphäre sein.

Falsch, denn die Galaxien bewegen sich im Gegensatz zur Kette nicht durch den Raum sondern mit dem Raum (vrec>0, vpec=0). Daher gilt was oben steht:

Yukterez schrieb: Dafür sind dann wieder alle mit dem Hubbleflow mitbewegten Galaxien die relativ zur Hintergrundstrahlung ruhen relativ zueinander unkontrahiert

Dabei bleibend,

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