THEMA:

Na gut, dann versuche ich es nochmals ausführlicher.

Man beobachtet eine Rotationsgeschwindigkeit von Galaxien, die sich aus der sichtbaren ("leuchtenden") Materie nicht erklären läßt. Sichtbar bedeutet dabei nicht nur für Menschen sichtbar, sondern im elektromagnetischen Spektrum (von Radio- bis Gammawellen) sichtbar. Also reicht die Masse von Sternen, Planten, Sternleichen, Schwarzen Löchern, Gaswolken etc. nicht aus, um die Beobachtung erklären zu können.

Auch kann man Gravitationslinsen beobachten, also optische Verzerrungen von weit entfernten Objekten, als sei eine Linse im Weltall, die Lichtstrahlen krümmt.

Eine These dazu: Es gibt eine weitere Materie, die keine elektromagnetische Strahlung aussendet, aber dennoch gravitativ wirkt. Daher der Name dunkle Materie.

Alternativ müßte man alle Gesetze der Mechanik bis hin zur ART neu formulieren und zwar so, daß die bisherigen Erkenntnisse weiterhin erklärbar bleiben. Eine solche These konnte aber niemand plausibel darlegen, zumal die Messungen zur ART alle mathematischen Vorhersagen exakt bestätigt haben.


Die Expansion des Universums (ohne Beschleunigung) liegt bei 67,15 ± 1.2 (km/s)/Mpc. Also sagen wir rund 70.000 m/s pro 3·10 hoch 22 Meter. Das sind rund 2.100 km/s auf die Galaxiebreite. Klingt zwar für irdische Verhältnisse nach viel, ist aber dennoch im Verhältnis zur Breite der Galaxie minimal. Überlege nur mal, daß 2.100 km/s bereits für die Strecke Erde-Mond 150 Sekunden bedeuten. Erde und Mond sind im Verhältnis zur Größe der Galaxie lächerlich nahe.

Das ist auch der Grund, weshalb die Expansion keine sichtbare Wirkung auf Erde/Sonnensystem und Galaxie hat. Alle anderen Kräfte sind viele Größenordnungen stärker. Der Effekt ist da, aber für die Erde unterhalb der Meßgrenze.

Heinz Jürgen schrieb: Na gut, dann versuche ich es nochmals ausführlicher.

Die Expansion des Universums (ohne Beschleunigung) liegt bei 67,15 ± 1.2 (km/s)/Mpc. Also sagen wir rund 70.000 m/s pro 3·10 hoch 22 Meter. Das sind rund 2.100 km/s auf die Galaxiebreite. Klingt zwar für irdische Verhältnisse nach viel, ist aber dennoch im Verhältnis zur Breite der Galaxie minimal. Überlege nur mal, daß 2.100 km/s bereits für die Strecke Erde-Mond 150 Sekunden bedeuten. Erde und Mond sind im Verhältnis zur Größe der Galaxie lächerlich nahe.

Das ist auch der Grund, weshalb die Expansion keine sichtbare Wirkung auf Erde/Sonnensystem und Galaxie hat. Alle anderen Kräfte sind viele Größenordnungen stärker. Der Effekt ist da, aber für die Erde unterhalb der Meßgrenze.

Danke Heinz Jürgen. Der erste Teil Deiner Erläuterung ist mir klar. Ich verstehe dazu, denke ich, relativ viel. Das ist Mainstream, den man überall nachlesen kann. Das brauchen wir nicht besprechen. Mir geht es immer noch um das Gedankenexperiment und die Auswirkung.

Der Teil, den ich hier versucht habe, zu zitieren, ist für mich wirklich interessant. Grundsätzlich bleibt für mich aber die Frage, sind in der logischen Struktur, die ich beschrieben habe, Denkfehler enthalten? Das ist für mich als Erstes wichtig. Die Bewertung, ob der Effekt große oder klein ist, spielt für mich erst in zweiter Linie eine Rolle. Dazu hast Du oben ja mal die Abschätzungen gemacht, für die ich Dir dankbar bin. Jetzt wäre eine Angabe, "wieviel zu schnell" die Galaxien aktuell rotieren auch noch interessant. Alternativ würde mir auch weiterhelfen, ob es Thesen dazu gibt, dass "gravitationsbehaftete" Teile der Raumzeit langsamer expandieren? Nach meinem Verständnis gibt die ART das nicht her.

Danke für die Mühe, die Du Dir hier gibst. Ich weiß, ich bin schwierig.

Heinz Jürgen schrieb: Die Expansion des Universums (ohne Beschleunigung) liegt bei 67,15 ± 1.2 (km/s)/Mpc. Also sagen wir rund 70.000 m/s pro 3·10 hoch 22 Meter. Das sind rund 2.100 km/s auf die Galaxiebreite. Klingt zwar für irdische Verhältnisse nach viel, ist aber dennoch im Verhältnis zur Breite der Galaxie minimal. Überlege nur mal, daß 2.100 km/s bereits für die Strecke Erde-Mond 150 Sekunden bedeuten. Erde und Mond sind im Verhältnis zur Größe der Galaxie lächerlich nahe.

Die Rechnung verstehe ich nicht ganz. Die Milchstraße hat einen Durchmesser von etwa 100.000 Lichtjahre, das sind etwa 30.000 Parsec = 0,03 MPc.

Somit käme ich auf eine Raum-Ausbreitungsgeschwindigkeit von 2 km/s (vielleicht meintest Du auch 2,1 km/s).

Man kann den Hubbleparameter auf "pro Sekunde" kürzen. Und dabei kommt eine Größe raus die innerhalb dessen liegt was wir Messen können.

Das sind dann 7*10⁴m / 3*10¹⁹m * 1s^-1 = 2,3*10^-15 s^-1

Was mich immer irritiert ist, dass jetzt keine Längenheinheit mehr da steht, sondern nur noch eine Zeiteinheit, nämlich pro Sekunde. Taugt die Ganze Expansionsgeschichte und der Hubbleparameter also nur um das Alter des Universums zu bestimmen, und hat mit Längen in Wirklichkeit nichts zu tun?

Nein. Das ist der Längenausdehungsfaktor je Zeit. Es ist so zu sagen eine spezifische Geschwindigkeit. Du musst den Parameter immer auf eine andere Entfernung wie oben zum Beispiel auf den Durchmesser der Galaxie beziehen und erhälst dann die Geschwindigkeit, mit der sich der Raumzeit-Punkt von dem anderen Raumzeitpunkt entfernt.

Bleibt immer noch meine Frage: Warum können wir das nicht messen?

Ich beziehe das jetzt einfach mal auf den Kubikmeter raum vor meiner Nase, das heißt doch dann, dass sich der Raum einen Meter vor mir um 2,3 Femtometer pro Sekunde von mir weg bewegt.

Das ist innerhalb dessen was wir technisch machbar messen könnten, also warum können wir es nicht messen?

...dehnt sich die messende Apparatur selbst mit aus? Ich weiss es nicht...

Klar!
ich dehne mich gerade auch aus!


Spaß muss sein!
-
Du sprichst einen Punkt an, Madouc99!
Warum geht es nicht?
Du bewegst dich mit dem Raum, dessen Raumausdehnung du ermitteln möchtest -
du müßtest außerhalb des Initialsystems stehen und arbeiten. Ha!
Oder eine Verhältnisgleichung aufstellen...
etwa so... Erde-SN1a=100%, Erde-Mond=x% Ginge das?
Egal, ich lese immer wieder, dass die B. Expansion in geschlossenen gravitativen Systemen nicht gilt.
Spar den Sprit!

Chalawan, nicht im Wahn

Der Spaß ist mir gerade vergangen...

nicht wegen Dir Chali !

seb110 schrieb: ...dehnt sich die messende Apparatur selbst mit aus? Ich weiss es nicht...

Laut den gängigen Postulaten dehnt sich die Messapparatur nicht mit aus. Dafür muss es dann aber einen Antrieb geben. Das ist der Ausgangspunkt meines oben gemachten Gedanken-Experiments, bei dem ich immer noch nicht viel weiter bin.

Madouc99 schrieb: Bleibt immer noch meine Frage: Warum können wir das nicht messen?

Ich beziehe das jetzt einfach mal auf den Kubikmeter raum vor meiner Nase, das heißt doch dann, dass sich der Raum einen Meter vor mir um 2,3 Femtometer pro Sekunde von mir weg bewegt.

Das ist innerhalb dessen was wir technisch machbar messen könnten, also warum können wir es nicht messen?

Was willst Du denn messen? Damit Du eine Ausdehnungsgeschwindigkeit des Raumes messen kannst, benötigst Du zwei Bezugspunkt.Diese müssen miteinander kommunizieren. Kommunizieren diese unerwartet (mit einer Verschiebung) hast Du eine Ausdehnung gemessen. Du musst also eine Welle mit einer gewissen Frequenz (proportional Wellenlänge) senden. Diese wird dann nach rot verschoben. Die Rotverschiebung zeigt dann die Relativ-Geschwindigkeit. Jetzt geht es darum die Änderung der Frequenz bzw. der Wellenlänge festzustellen. Dabei kann ich mir vorstellen, dass alleine die Tatsache, dass wir auf der Erde kein echtes Vakuum erzeugen können, den Messfehler so groß machen, dass wir den Effekt nicht messen können.

Um das zu messen, muss man vermutlich Zeiten messen. Eine Interferenzmessung wird wohl nicht klappen, weil die Raumzeit zu sehr wackelt. Die Zeit, die mindestens aufgelöst werden muss, ergibt sich aus Länge_die_gemessen_wird/(4*Lichtgeschwindigkeit). Für Dein Beispiel 2,3*10^-15/(4*3*10^9) => ca. 5*10^-25s. Die kürzeste bis jetzt gemessene Zeit liegt wohl bei 10^-18s (futurezone.at/science/850-zeptosekunden-...gemessen/230.806.031). Da liegen noch Welten dazwischen.

Oh, tut mir leid.
Lass dir aber nicht das WE mies machen - überschlafs!
Big Hug
Chalalalala

Madouc99 schrieb: ...dass sich der Raum einen Meter vor mir um 2,3 Femtometer pro Sekunde von mir weg bewegt.
Das ist innerhalb dessen was wir technisch machbar messen könnten, also warum können wir es nicht messen?

Peter Saubert schrieb: Was willst Du denn messen? Damit Du eine Ausdehnungsgeschwindigkeit des Raumes messen kannst, benötigst Du zwei Bezugspunkte.

Genau. Peter schreibt es. Was willst du messen und wie willst du das tun.
Das Problem ist die Meßapparatur. Leerer Raum als solcher lässt sich schlecht messen. Die Meßobjekte (Bezugspunkte) hängen aber nicht einfach so im leeren Raum sondern sind -- zumindest hier auf der Erde -- irgendwie miteinander verbunden. Das könnte zum Beispiel der Labortisch sein auf dem Laser und Spiegel montiert sind. Und schon hat man da Kräfte am wirken die das bisschen Raumausdehnung überdecken.
Was bliebe wäre der Weltraum. Aber auch da hängen die Meßobjekte nicht frei herum sondern sind einem inhomogenen Gravitationsfeld ausgesetzt.
Dazu kommt noch das Problem der Null-Eichung. Wie will man eine Apparatur auf Null eichen wenn die zu messende Größe immer und überall gleichmäßig präsent ist? Das geht nicht.

Gruß
Merilix

PS: Wenn Abstandsmessung nicht machbar ist, wie schauts mit Kräften aus? Ich denke, das scheitert an den gleichen Problemen.

ALLES GUTE IM FORUM!!!

Genau, der Raum expandiert, die Galaxien bewegen sich, außer ihrer Eigenbewegung, NICHT.
Man könnte auch sagen, dass "Nichts" verdoppelt" sich, denn "Bewegung" ist es in dem Sinne auch nicht,
am besten, du sagst beschleunigte Expansion.
bye,
Chalawan2000

ClausS schrieb: Nachdem die Ausdehnung des Universums beschleunigt abläuft, hat folglich in den letzten Milliarden Jahren die Raumausdehnungsgeschwindigkeit zugenommen.

Ist das so? Wie ich es bisher verstanden habe nimmt die Geschwindigkeit in km/s je Megaparsec zu - soweit beobachtbar also in Richtung "Vergangenheit".

Duisenberg schrieb:

ClausS schrieb: Nachdem die Ausdehnung des Universums beschleunigt abläuft, hat folglich in den letzten Milliarden Jahren die Raumausdehnungsgeschwindigkeit zugenommen.

Ist das so? Wie ich es bisher verstanden habe nimmt die Geschwindigkeit in km/s je Megaparsec zu - soweit beobachtbar also in Richtung "Vergangenheit".

Ich habe oben das Bild zugefügt. Prinzipiell ist es so, dass in Richtung Vergangenheit die Geschwindigkeit ab Z=0,2 zunimmt. Das bedeutet, dass sich die Ausdehnung verzögert. Es gibt aber für sehr niedrige z=Rotverschiebungen Messwerte, aus denen man eine Beschleunigung mutmaßen kann.

Chalawan2000 schrieb: ALLES GUTE IM FORUM!!!

Genau, der Raum expandiert, die Galaxien bewegen sich, außer ihrer Eigenbewegung, NICHT.
Man könnte auch sagen, dass "Nichts" verdoppelt" sich, denn "Bewegung" ist es in dem Sinne auch nicht,
am besten, du sagst beschleunigte Expansion.
bye,
Chalawan2000

Genau so ist es, wenn dies nicht zu einer überlagerten Wirkung führt. Ich erlaube mir an der Stelle auf mein Problem oben zu verweisen. Können wir auf das Thema zurück kommen.?

Wenn die Expansion beschleunigt muss die Expansion doch Richtung Gegenwart zunehmen oder nicht?

Oh wie wahr: Wenn die Beschleunigung zunimmt, dann müsste sie das in Richtung Gegenwart tun. Also: umso weiter entfernt, umso schneller die Ausdehnung.
Das widerspricht sich.
Wir schauen, je weiter wir schauen, weiter in die Vergangenheit.
Und da war die Expansionsgeschwindigkeit höher.

Du meinst, weil wir im Grunde BIS 380.000 LJ nach dem Urknall schauen können und dies in alle Richtungen?

Ralf, aber seit ca. 6 Mrd. LJ ist die Expansion beschleunigt, entfernen wir uns also schneller aus Richtung Urknall.
(Entfernungsbestimmung mittels SN1a - selbst wenn sie nicht genau sind, weil Supernovae aus Weiße-Zwergen Verschmelzung nicht ein einziges Alter haben können, reicht es doch für eine ungefähre Berechnung.)
Chalawan2000

Und das ist auch verrückt: Das Universum wird als flach beschrieben. Und nur der wer im Zentrum sitzt kann die 380 tausend Lichtjahre Aussage für sich behaupten.
Aber es scheint wohl so zu sein. Also sitzen wir im Zentrum. Aber auch ET welcher im Andromeda sitzt und dieselbe Beobachtung macht,

@Ralf, ich verstehe nicht, zweifelst du an den technischen Möglichkeiten unserer Sonden, ihrer Qualität?
Sie werden immer präziser! Wir können bis fast zum Urknall schauen, in die Richtung, d.h. BIS 380.000 LJ nach dem Urknall, weil danach die Licht-undurchlässige PLASMA ÄRA beginnt und es nichts mehr zu sehen gibt!
Um die beschleunigte Expansion behaupten zu können, müssen Entfernungsberechnungen betrieben werden und sie ergibt sich aus der Differenz, verkürzt gesprochen.
Chalawan2000

Nein da zweifel ich nicht dran. Aber inwieweit können wir Aussagen treffen, welche weiter als 6 Mrd oder mehr Jahre gehen?

Entweder hab ich einen Knick in meiner Logik oder ihr oder es ist ein sprachliches oder ein perspektivisches Mißverständnis^^
(ne Menge Oders) Beschleunigung heist für mich jedenfalls heute schneller als gestern oder vor 6 Mrd Jahren.


Aber mal zurück zur Ausgangsfrage:
Peter, du meintest die Gravitationskonstante wäre zu klein ermittelt wegen der beschleunigten Expansion und dieser Fehler könnte einen Teil der DM ausmachen die sich auf die Rotationskurven von Galaxien auswirken. Richtig?

Du übersiehst da eine Kleinigkeit. Die Rotationskurven sind von der Gravitationskonstanten unabhängig. Das haben Konstanten so an sich. Du kannst also eine Modellrechnung mit G=1 machen und bekommst andere Rotationsperioden und Geschwindigkeiten für die einzelnen Sterne aber das gilt für alle Sterne. Die Form der Rotationskurve über die gesamte Galaxie ändert sich dadurch nicht.
Das mal unabhängig davon das der Effekt, wenn es einen solchen überhaupt gibt, eh zu klein wäre.

@Ralf
Auch wenn SN1a (Supernova vom Typ 1a) nicht genau sein sollten, wen scheren 500.000 Jahre? Nimm also die Standardkerze SN1a zur Entfernungsberechnung und berechne dann Geschwindigkeiten, - den Rechenweg soll ein Mathematiker darstellen – ist kompliziert, aber das war es im Wesentlichen: dann kannst du schlussfolgern: von da bis da war die Geschwindigkeit "x", und, später "y", d.h. ist die Differenz höher in Bezug zur heutigen Geschwindigkeit im Vergleich zu "y", hat sie sich seit „X“ beschleunigt, verstehst du?

Chalawan2000

Ralf schrieb: Und das ist auch verrückt: Das Universum wird als flach beschrieben. Und nur der wer im Zentrum sitzt kann die 380 tausend Lichtjahre Aussage für sich behaupten.
Aber es scheint wohl so zu sein. Also sitzen wir im Zentrum. Aber auch ET welcher im Andromeda sitzt und dieselbe Beobachtung macht,

Jetzt mal langsam! Das kosmologische Prinzip sagt uns, überall ist der Mittelpunkt. Bitte nicht esoterisch werden.

Merilix schrieb: Entweder hab ich einen Knick in meiner Logik oder ihr oder es ist ein sprachliches oder ein perspektivisches Mißverständnis^^
(ne Menge Oders) Beschleunigung heist für mich jedenfalls heute schneller als gestern oder vor 6 Mrd Jahren.


Aber mal zurück zur Ausgangsfrage:
Peter, du meintest die Gravitationskonstante wäre zu klein ermittelt wegen der beschleunigten Expansion und dieser Fehler könnte einen Teil der DM ausmachen die sich auf die Rotationskurven von Galaxien auswirken. Richtig?

Du übersiehst da eine Kleinigkeit. Die Rotationskurven sind von der Gravitationskonstanten unabhängig. Das haben Konstanten so an sich. Du kannst also eine Modellrechnung mit G=1 machen und bekommst andere Rotationsperioden und Geschwindigkeiten für die einzelnen Sterne aber das gilt für alle Sterne. Die Form der Rotationskurve über die gesamte Galaxie ändert sich dadurch nicht.
Das mal unabhängig davon das der Effekt, wenn es einen solchen überhaupt gibt, eh zu klein wäre.

Danke Merilix. Endlich wieder ein Kommentar zum Thema. Ich halte dem entgegen, dass unser Weltbild auf unserer Beobachtung basiert. Unsere Beobachtungen sind zum großen Teil Rechnungen. Ergibt die Berechnung Müll, ist das Weltbild Müll. Folglich könnte es doch sein, dass auf Grund einer falschen Berechnung ein falsches Weltbild entsteht und ein ganz kleiner Teil der Dunklen Materie nur auf Beschleunigung- bzw. Verzögerungseffekte zurück zu führen ist. Das ist das Fundament der These.

Wenn ich das unterstelle und die Überlegungen zur Hawking-Strahlung verallgemeinere, komme ich aus den Effekten der Quantengravitation zu virtueller Materie. Diese ist natürlich marginal und für sich betrachtet nicht relevant. Diese Effekte integriere ich aber von n=0 bis n=unendlich (Systemanzahl) über unendlich viele Systeme. Vielleicht sind die Systeme nicht unendlich. Aber es sind nahezu endendlich viele Kombinationen. Diese Kombinatorik hat (so meine These) das Potential, die Größenordnung der Dunklen Materie zu erreichen.

Also die Frage ist, ist die Eingangsthese richtig. Danach kann man dann zur Kernaussage vorstoßen. Die Eingangsthese ist noch einmal anders formuliert
1. Die Raumzeit führt zu einer Beschleunigung bzw. Verzögerung von Materie, die sich zum Beispiel in einer marginal falsch bestimmten Gravitationskonstante oder in einem nicht ganz plausiblen Rotieren von Galaxien äußert. Dabei bin ich oben schon zu dem Schluß gekommen, dass die Gravitationskonstante so wie so ungenau bestimmt ist. Die Verzögerung würde sich aber in überraschenden Effekten bei der Rotation zeigen (mindestens Abhängigkeit von der 3. Potenz)
2. Die Expansion der Raumzeit führt zu beschleunigten Teilsystemen mit allen Folgeeffekten. Zwei Körper (Orangen) mit konstanten Abstand sind auf jeden beliebigen Punkt außerhalb der direkten Verbindungslinie bezogen beschleunigte Systeme.

@PeterS.

Nun verurteile nicht gleich jemanden als Esoteriker!

Du bist doch neu hier und kennst Ralf genauso wenig wie ich;
Jedenfalls schreibt dieser: „Wir sind im Zentrum.“ – UND: „ET in der Nachpaargalaxie auch!“
Chalawan2000

@Ralf
falls du das genannte Prinzip nicht kennst:
Unter dem kosmologischen Prinzip (oder kosmologischen Postulat) sind zwei Grundannahmen in der naturwissenschaftlichen Kosmologie zusammengefasst, die deren Modellen vom Weltall als Ganzes zu Grunde liegen. Es ist eng verknüpft mit dem kopernikanischen Prinzip. Das kosmologische Prinzip wurde 1933 von dem Astrophysiker Edward A. Milne eingeführt.

Das Weltall ist homogen – das heißt, es stellt sich einem Beobachter unabhängig von dem Punkt des Raumes, in dem er sich befindet, immer gleich dar (Prinzip der Homogenität, auch kopernikanisches Prinzip genannt).
Das Weltall ist isotrop – das heißt, es stellt sich dem Beobachter unabhängig von der Beobachtungsrichtung im Raum immer gleich dar (Prinzip der Isotropie).

Peter Saubert schrieb:
„Folglich könnte es doch sein, dass auf Grund einer falschen Berechnung ein falsches Weltbild entsteht und ein ganz kleiner Teil der Dunklen Materie nur auf Beschleunigung- bzw. Verzögerungseffekte zurück zu führen ist. Das ist das Fundament der These.“
>>>Wenn ich das deutlich sagen darf, Peter, ein sehr schlechtes Fundament für eine These, von falschen Berechnungen AUSZUGEHEN. Außerdem: Den "Mathematikern der Welt“ würden Fehler in Gleichungen auffallen – über die Jahre – wenn sich einer eingeschlichen haben sollte.
Peter Saubert schrieb:
„Wenn ich das unterstelle und die Überlegungen zur Hawking-Strahlung verallgemeinere, komme ich aus den Effekten der Quantengravitation zu virtueller Materie.“
>>>Dein „Gerüst“ wackelt, denn die Hawking-Strahlung gilt als nicht bewiesen, sie zu einer weiteren Theorie zu verallgemeinern, hieße auf Sand zu bauen. Eine erfolgreiche Arbeit zur QG muss noch geschrieben werden. Was ist und wozu brauchst du „virtuelle“ Materie?
Information:
„Die Existenz der Strahlung kann nach dem derzeitigen Stand der Forschung weder bewiesen, noch widerlegt werden.
Die Hawking-Strahlung ist auch für die aktuelle Forschung von Interesse, weil sie als potentielles Testfeld für eine Theorie der Quantengravitation dienen könnte.“
Quelle:
de.wikipedia.org/wiki/Hawking-Strahlung.
Peter Saubert schrieb:
„Die Raumzeit führt zu einer Beschleunigung bzw. Verzögerung von Materie, die sich zum Beispiel in einer marginal* falsch bestimmten Gravitationskonstante oder in einem nicht ganz plausiblen Rotieren von Galaxien äußert.
Die Expansion der Raumzeit führt zu beschleunigten Teilsystemen mit allen Folgeeffekten.“
>>>Die Etagen deiner Hypothesen beruhen ihrerseits auf Hypothesen oder ich weiß nicht was.
• Marginal kommt von lat. „Rand“. Was soll dieses Adjektiv in deinem Satz?

Chalawan2000