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Raumzeit dehnt sich aus...und wir? 27 Aug 2021 18:29 #897

  • StefanD
  • StefanDs Avatar Autor
Hallo,
bekanntlich dehnt sich unsere Raumzeit ständig aus, das schließen wir aus der rotverschiebung. Müsste sich dann nicht sämtliche Materie und die Galaxien im gleichen Maße ausdehnen?

LG vom "Neuen" hier

Raumzeit dehnt sich aus...und wir? 27 Aug 2021 19:03 #899

Nicht die Raumzeit expandiert sondern lediglich die räumliche Komponente des Universums.

Die Expansion wird durch gravitativ abstoßende Wirkung des Vakuums verursacht, daher widerstehen gebundene Objekte dieser Expansion.

Gebundene Objekte nennt man Konstellationen, deren anziehende Kräfte größer sind als die Abstoßung durch das Vakuum. Dies trifft im Allgemeinen für Cluster zu.

Im Einzelfall kommt es natürlich darauf an, ob die Fluchtgeschwindigkeit gegenüber dem jeweiligen Gravitationszentrum überschritten ist. Bei dieser Größenordnung muss dann die Expansionsbeschleunigung als Gegenkraft berücksichtigt werden.

Jedenfalls ergeben Berechnungen mit durchschnittlichen Massen und Ausdehnungen von Clustern, dass diese gravitativ gebunden sind.
Letzte Änderung: von Rainer Raisch.

Raumzeit dehnt sich aus...und wir? 27 Aug 2021 19:28 #900

  • StefanD
  • StefanDs Avatar Autor
ich dachte, die zunehmende Expansion wird der dunklen Energie/Materie zugeschrieben? Und nach dem Urknall dehnte sich doch auch die Raumzeit aus, sonst könnte das UNiversum doch gar nicht die heutige Größe haben? Oder werfe ich da grad was durcheinander?

Raumzeit dehnt sich aus...und wir? 27 Aug 2021 20:30 #901

DE ist nach derzeitiger Erkenntnis das Vakuum, und der Raum dehnt sich seit dem Urknall aus, nicht die Raumzeit.

DM ist hingegen ein ganz anderes Kapitel, sie ist insoweit ähnlich wie normale Materie, nur dunkel, also nicht nur neutral sondern ganz ohne jede Ladung, ähnlich wie Neutrinos also.
Letzte Änderung: von Rainer Raisch.

Raumzeit dehnt sich aus...und wir? 27 Aug 2021 21:01 #902

  • StefanD
  • StefanDs Avatar Autor

DE ist nach derzeitiger Erkenntnis das Vakuum, und der Raum dehnt sich seit dem Urknall aus, nicht die Raumzeit.

DM ist hingegen ein ganz anderes Kapitel, sie ist insoweit ähnlich wie normale Materie, nur dunkel, also nicht nur neutral sondern ganz ohne jede Ladung, ähnlich wie Neutrinos also.


Hier vermisse ich noch bissl das "könnte so sein", denn wirklich wissen tun wir es doch nicht.

Dass Raum und Zeit (wieder) getrennt betrachtet werden, ist mir ebenfalls neu... ich werd mich wohl noch etwas tiefer einlesen müssen.

Zur DM hab ich eine ganz andere "Theorie". Passt aber nicht hier her, glaub ich.

Raumzeit dehnt sich aus...und wir? 27 Aug 2021 21:37 #903

Dass Raum und Zeit (wieder) getrennt betrachtet werden, ist mir ebenfalls neu.

Es kommt darauf an, was vor sich geht. Und bei der Expansion des Universums expandiert nunmal nur der Raum. Wenn man also von expandierender Raumzeit sprechen würde, dann wäre dies täuschend.

Hier vermisse ich noch bissl das "könnte so sein", denn wirklich wissen tun wir es doch nicht.

Ganz sicher weiß man auch nicht, ob das Universum expandiert, aber nach dem Standardmodell geht man davon aus. Auch die Identifizierung der DE mit den Quantenfluktuationen des Vakuum ist längst eine Standardannahme, es gibt keine ernsthafte konkurrierende Theorie.
Letzte Änderung: von Rainer Raisch.

Raumzeit dehnt sich aus...und wir? 10 Sep 2021 16:05 #954

  • Rainer K. aus S.
  • Rainer K. aus S.s Avatar Autor
Eine Antwort weiß ich nicht, ich möchte die Frage aber noch einmal stellen. Die Zeit vergeht also gleichmäßig, ok. Der Raum jedoch unterliegt einem Skalierungsfaktor, aus 1 Meter werden 2 Meter zeitabhängig. Da nun das Universum als isotrop und homogen angenommen wird, passiert das an jedem beliebigen Ort. Bisher wurde uns damit die Rotverschiebung plausibel gemacht. Aber wenn homogen und isotrop an jedem Ort gilt, was ist dann mit den Massen, den Molekülen, den Atomen? Dehnen sich die ebenfalls im Raum aus oder sind sie "Löcher" im Raum, die diesen Bedingungen nicht unterliegen? Wenn nicht, könnten wir doch eigentlich gar keine Feststellung wie die Rotverschiebung machen, da sich unsere Maßstäbe ja ebenfalls "inflationieren" würden. Wenn doch (also unter der Annahme, dass die Interpretation der Rotverschiebung richtig ist), wäre das Universum nicht homogen. Das treibt mich um...

Raumzeit dehnt sich aus...und wir? 10 Sep 2021 17:40 #955

was ist dann mit den Massen, den Molekülen, den Atomen? Dehnen sich die ebenfalls im Raum aus

Wenn sie nicht zusammenhalten würden, dann würde die Expansion sie auseinandertreiben.

Die Expansion wirkt anderen Kräften entgegen, die zusammenhalten. Auf sehr kleine Entfernungen ist die Expansion ja sehr schwach, so dass sie im Vergleich zu den elektromagnetischen Kräften gar nicht auffällt, die die festen Körper zusammenhält. Aber auch auf größeren Skalen wie dem Sonnensystem ist die Expansion noch so schwach, dass sie weit hinter die Gravitation zurücktritt.

Legt man durchschnittliche Größen zugrunde, dann kann man berechnen, dass Strukturen etwa bis zur Größe von Clustern gravitativ gebunden sind und bleiben, weil die Expansion erst bei größeren Entfernungen stärker wäre als die Gravitation der dann immer geringeren Massendichte.

Dies bedeutet selbstverständlich, dass sich die weiter vom Massezentrum entfernten Galaxien relativ zum Hubble Flow bewegen müssen, um überhaupt konstanten Abstand einzuhalten. Die Rotverschiebung dieser Pekuliarbewegung gleicht sich dann ungefähr mit der Rotverschiebung der Expansion aus. Das hängt natürlich auch von der Entwicklung des Skalenfaktors ab, während das Licht zu uns unterwegs ist.

Einzelne Galaxien mögen sich auch zufällig in Clusternähe aufhalten aber sich von diesem wegbewegen, diese werden daher dann von der Expansion davongetragen. Andere in größerer Entfernung, die sich auf den Cluster zubewegen, mögen von diesem noch eingefangen werden.

Da die absolute Expansion H=ȧ/a nach wie vor gebremst wird Ḣ<0, kann man wohl davon ausgehen, dass heute gebundene Systeme auch gebunden bleiben, wenngleich die Expansion jede Pekuliarbewegung ganz leicht abbremst. Die Dichte und somit die Gravitation innerhalb eines gebundenen Systems verändert sich ja nicht im Laufe der Expansion, da es ja nicht mit dem Hubble Flow expandiert.

Die exponentielle relative Expansion ȧ>0 bezieht sich hingegen auf ungebundene Systeme, bei denen sich ja die Abstände laufend vergrößern, und auch die Schubumkehr bezieht sich auf ä>0
Letzte Änderung: von Rainer Raisch.

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