Wie stelle ich eine Frage?

  1. Passende Kategorie anklicken
  2. mit grauem Button ein „neues Thema“ eröffnen
  3. Name, Themenüberschrift und Frage eingeben
  4. Absenden

Ihre Frage wird zunächst nicht angezeigt
Nach erfolgter Prüfung wird Ihre Frage zusammen mit der Antwort veröffentlicht

Wer eine klassische Diskussion im Stile eines Forums sucht, dem empfehlen wir 
www.umwelt-wissenschaft.de 

Willkommen, Gast
Benutzername: Passwort: Angemeldet bleiben:

THEMA:

Beschleunigte Expansion des Universums 19 Jan 2023 07:00 #2936

  • Stefan
  • Stefans Avatar Autor
Liebes UWL-Team,

ich bin interessierter Laie (der im übrigen Ihre Videoreihe ganz großartig findet!) und mir kam eben folgender Gedanke: Wenn ein Universum mit einem Urknall entsteht, das sich zunächst sehr schnell ausdehnt, das dann aber unter dem Einfluss der Gravitation immer langsamer wird, könnte es für einen Beobachter auf einem Planeten in diesem Universum dann nicht doch so aussehen, als würde sich sein Universum beschleunigt ausdehnen? Begründung: Je weiter dieser Beobachter mit seinen Teleskopen in den Weltraum schaut, um so jünger ist ja dieser von ihm beobachtete Teil des Universums, da sich das Licht nur mit endlicher Geschwindigkeit ausbreitet. Schaut er sich ein weit entferntes Gebiet an, sagen wir in einer Entfernung von 10 Milliarden Lichtjahren, ist dieses ja noch nah am Urknall dran, wo die Expansionsgeschwindigkeit noch viel höher war, als wenn er ein näher liegendes, vielleicht 1 Milliarde Lichtjahre entferntes Gebiet beobachtet, wo sich die Expansionsgeschwindigkeit schon deutlich verlangsamt hat.
Wäre dem so oder ist mir bei diesem hypothetischen Szenario da irgendwo ein Gedankenfehler unterlaufen? Und, wenn dem so sein sollte, warum kann dies, bezogen auf unser reales Universum, nicht die Erklärung für die von uns beobachtete beschleunigte Expansion sein?

Ich freue mich auf Ihre Antwort!

Mit besten Grüßen,

Stefan

Beschleunigte Expansion des Universums 19 Jan 2023 10:01 #2937

Das ist völlig richtig, und genau so sieht eben ein verlangsamt expandierendes Universum aus. Das muss man beim Blick in die Vergangenheit natürlich immer genau berücksichtigen.

Es wurde nun aber durch genau diese vergleichenden Beobachtungen festgestellt, dass sich das Universum seit 6,1 Mrd Jahren beschleunigt ausdehnt, während sich vorher die Bremswirkung noch verstärkte.

Die absolute Expansion H wird seither zwar immer noch gebremst, jedoch mit schneller abnehmender Stärke.
Ḣ < 0
ä > 0
Letzte Änderung: von Rainer Raisch.

Beschleunigte Expansion des Universums 23 Jan 2023 11:38 #2971

  • Frank
  • Franks Avatar Autor
Hallo Liebes UWL-Team!

Auch ich bin interessierter Laie und finde die bisher erschienen (und gesehenen) Videos hervorragend! Danke dafür!

Leider fehlt mir aber einfach die Zeit um alle mehr als hundert Videos durchzusehen, um dort eine Antwort auf die gleiche Frage zu bekommen, die Stefan gestellt hat.

Und zudem verstehe ich die Antwort von Herrn Raisch nicht ganz:

zu Satz 1: Wir leben also nicht in einem beschleunigt expandieren Universum, sondern die Expansion hat sich bis heute verlangsamt (beim Urknall Über-Lichtgeschwindigkeit und heute dichter am Wert von 68 bis 74 km/sec/Mpc (Hubble-Parameter))? Müsste es dann nicht auch statt "Das Universum dehnt sich um so schneller aus, je weiter entfernte Objekte wir beobachten." heissen "Das Universum HAT sich um so schneller AUSGEDEHNT je weiter entfernte Objekte wir beobachten"?

zu Satz 2: Hat sich vor der Grenze von 6,1 Mrd. Jahren die Expansion des Universums immer stärker verringert (unter den heutigen Hubble-Parameter) und danach wieder beschleunigt (auf den heutigen Hubble-Parameter)? Sind diese vergleichenden Beobachtungen in einem der Videos erklärt?

zu Satz 3: Oder in Abwandlung zu Satz 2: Bis vor 6,1 Mrd. Jahren hat sich die Expansion nach einem (festen) Wert verlangsamt, seitdem nimmt der Wert der Verlangsamung aber nicht mehr z.B. linear sondern beschleunigt ab? (Es ist ziemlich verwirrend zu sagen, "die Expansion nimmt mit zunehmender Verringerung ab ;) ) Gibt es da z.B. eine Tabelle mit Werten, die das etwas veranschaulicht?

Ich hoffe, das Sie meine Fragen besser verstehen, als ich die Antwort!

Viele Grüße,

Frank

Beschleunigte Expansion des Universums 23 Jan 2023 22:40 #2976

Und zudem verstehe ich die Antwort von Herrn Raisch nicht ganz:

1.
Man kann bzw muss die Expansionsrate ȧ von H unterscheiden. Üblich spricht man von der exponentiellen Expansion, das betrifft ȧ.

Der Unterschied zwischen beiden Betrachtungen besteht darin, wo man die Expansionsrate vergleicht. Die Betrachtung von ȧ bezieht sich auf ein bestimmtes Objekt und somit eine mitbewegte Distanz, während die Betrachtung von H den Blick auf eine bestimmte absolute Distanz richtet. Daher ergibt sich der Unterschied für beide Werte bzw Betrachtungen.

Die absolute Expansionsrate H hat sich seit der Inflation bis heute absolut verlangsamt und wird sich bis zu einem stabilen Endwert noch weiter verlangsamen.
Die skalierte Expansionsrate ȧ hat sich seit der Inflation bis zur Schubumkehr verlangsamt und nimmt seither exponentiell zu.

Nach dem Hubble Gesetz v = H·D entfernt sich der Raum umso schneller von einem Beobachter, je weiter der Raumpunkt entfernt ist. Dies hat gar nichts mit einer veränderten Expansionsrate zu tun.

Zusätzlich ist es so, dass jeder Blick in die Ferne auch ein Blick in die Vergangenheit ist, und somit das Hubble Gesetz nicht exakt "beobachtet" werden kann. Denn in der Ferne sieht man einen anderen Wert von H(t) als in der Nähe. Dies muss bei Beobachtungen natürlich einkalkuliert werden. Man misst ja ohnehin zB nur die Rotverschiebung z und berechnet daraus ein Entfernungsmaß wie zB die mitbewegte Entfernung dC oder die damalgie Entfernung bzw Winkelentfernung dA=dC·a.

Daher sind diese Berechnungen exakt nicht einfach, sondern ein Integral über die veränderlichen Dichteparameter.

2.
Wie bereits ausgeführt, sinkt H weiterhin, während ȧ exponentiell ansteigt. Dies liegt wie gesgt an den unterschiedlichen Sichtweisen.

3.
Vor der Wende war ä < 0, das bedeutet, dass die Zunahme der skalierten Expansionsrate ȧ abnahm. Und seither ist ä > 0, das heißt, dass die skalierte Expansionsrate seither auch noch beschleunigt zunimmt.

Beschleunigte Expansion des Universums 24 Jan 2023 16:28 #2982

  • Luis
  • Luiss Avatar Autor
Liebes UWL Team,

Vielen Dank für die ausgezeichnete und vielfältige Webseite und auch die Mühe auf Fragen interessierter Laien, wie mir, Antwort zu geben. Ich habe zur beschleunigten Expansion eine Frage bezüglich der Energieerhaltung. Bei der Expansion erhöht sich ja die potentielle Energie der Massen im Universum und müsste ja zur einer Reduktion der kinetischen Energie, also verlangsamte Expansion führen, gleich ob geschlossenes oder offenes Universum. Bei der beschleunigten Expansion nimmt aber die kinetische Energie nicht in dem Masse ab wie die potentielle Energie zunimmt. Ist die Diffrenz durch Lambda (rechnerisch negative Energie) bedingt , oder ist im expandierenden Universum die potentielle Energie anders zu berechnen?

Luis

Beschleunigte Expansion des Universums 24 Jan 2023 16:45 #2983

Ist die Diffrenz durch Lambda

Das ist richtig, ohne Λ wäre es ausgeglichen.

im expandierenden Universum die potentielle Energie anders zu berechnen

Die Potentielle Energie hat ja nur dort die Berechtigung, wo sie durch einen Rückfall wieder befreit werden könnte. Im expandierenden Universum würde man hingegen zusätzlich Energie aufwenden müssen, um ein Objekt zurückzubringen.

Zudem ist dieses Potential ganz anders als das Gravitationspotential der ART. Dort verursacht das Potential eine objektiv veränderte Zeitdilatation, bei der Expansion hingegen nicht, sondern allenfalls relativ betrachtet, ähnlich wie in der SRT bei Relativgeschwindigkeiten. Denn von jedem Punkt aus betrachtet ergibt sich die gleiche Situation.
Letzte Änderung: von Rainer Raisch.

Copyright © Josef M. Gaßner

Design by It Prisma | Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein! 

 

 

Spenden - jpanel modulinhalt

Hier können Sie Urknall-Weltall und das Leben unterstützen. Danke!

Jetzt spenden

Wir benutzen Cookies

Wir nutzen Cookies auf unserer Website. Auch Google Fonts sind eingebettet. In unserer Videodatenbank stehen Ihnen hunderte von Beiträgen kostenlos zur Verfügung – allerdings werden diese bei YouTube gehostet und wir verlinken dorthin. Deshalb ist ein rechtssicherer Betrieb unserer Webseite ohne explizite Zustimmung der User hierzu leider im Augenblick nicht möglich. Tatsächlich zeigen wir keine bezahlte Werbung und ziehen auch sonst keinen finanziellen Nutzen aus irgendwelchem Tracking. Unsere gesamte Webseite ist nicht monetarisiert. Trotzdem sehen wir derzeit keine andere Wahl, als die Zustimmung zu den Cookies und Google Fonts für die Nutzung unserer Seite vorauszusetzen. Sobald ein rechtssicherer Betrieb mit eingebetteten YouTube-Videos wieder möglich ist, werden wir schnellstmöglich wieder auf freiwillige Cookie-Einstellungen umstellen. Bis dahin bitten wir um Ihr Verständnis.