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THEMA: Rotverschiebung, Vergangenheit und Gegenwart

Rotverschiebung, Vergangenheit und Gegenwart 21 Nov 2018 14:45 #45134

Die Rotverschiebung.
Je weiter ein Objekt von uns entfernt ist, desto mehr ist sein Licht ins Rote verschoben.
Es heisst doch, dass dies der Beweis für die wachsende Ausdehnung des Universums sei,
....je weiter entfernt, desto schneller bewegt es sich von uns fort.

Aber eigentlich beweist das doch nur, dass... je weiter etwas von uns entfernt ist, desto schneller bewegte es sich damals von uns fort,
da wir ja auch weiter in die Vergangenheit blicken.

Was kann man denn überhaupt in Bezug auf die gegenwärtige Ausdehnung des Universums sagen, wenn wir weiter ins Universum, also auch weiter in die Vergangenheit blicken?

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Rotverschiebung, Vergangenheit und Gegenwart 21 Nov 2018 15:52 #45136

steinundfloete schrieb: Was kann man denn überhaupt in Bezug auf die gegenwärtige Ausdehnung des Universums sagen, wenn wir weiter ins Universum, also auch weiter in die Vergangenheit blicken?

Da wir die Funktion für den zeitabhängigen Hubbleparameter kennen und wir außerdem noch davon ausgehen können dass das Universum praktisch homogen und isotrop ist können wir sowohl ausrechnen wie schnell das rotverschobene Objekt damals war und wie schnell es heute ist. Die kosmische Rotverschiebung ist nicht proportional zur Rezessionsgeschwindigkeit bei Emission oder Absorption sondern invers proportonial zum Skalenfaktor zur Zeit der Emission (wenn der Abstand zur Galaxie sich während das Licht auf dem Weg zu dir war ver1000facht hat ist auch die Wellenlänge des Lichts wenn es bei dir ankommt 1000mal länger).

Erklärend,

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Rotverschiebung, Vergangenheit und Gegenwart 21 Nov 2018 17:51 #45139

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Tatsache ist es dass wir annehmen, dass die Lichtgeschwindigkeit immer konstant ist und auch immer war.
Wenn wir nun rein hypothetisch annehmen würden, dass die Lichtgeschwindigkeit in der Zeit immer langsamer geworden wäre. Würde man diesen hypothetischen Sachverhalt auch als Rotverschiebung in der Entfernung wahrnehmen?

MfG
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Rotverschiebung, Vergangenheit und Gegenwart 21 Nov 2018 18:08 #45141

wl01 schrieb: Wenn wir nun rein hypothetisch annehmen würden, dass die Lichtgeschwindigkeit in der Zeit immer langsamer geworden wäre. Würde man diesen hypothetischen Sachverhalt auch als Rotverschiebung in der Entfernung wahrnehmen?

Wenn wir ein statisches Universum hätten in dem die Lichtgeschwindigkeit langsamer würde würde das erste Signal das ein Objekt um 0 Uhr aussendet nach Hausnummer 1 Stunde bei uns ankommen, und das letzte Signal wenn es um 1 Uhr gesendet würde später als um 2 Uhr, so dass die Sinfonie beim Sender genau 1 Stunde und bei Empfänger länger als 1 Stunde dauern würde. Das heißt man würde eine Rotverschiebung messen.

Bestätigend,

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Rotverschiebung, Vergangenheit und Gegenwart 21 Nov 2018 19:56 #45142

Für die Feinstrukturkonstante, die von c abhängt, gibt es verschiedene Messungen, die ihre Zeitunabhängigkeit bestätigt.

de.wikipedia.org/wiki/Feinstrukturkonstante

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Rotverschiebung, Vergangenheit und Gegenwart 21 Nov 2018 20:57 #45144

Yukterez schrieb: wenn der Abstand zur Galaxie sich während das Licht auf dem Weg zu dir war ver1000facht hat ist auch die Wellenlänge des Lichts wenn es bei dir ankommt 1000mal länger

Im Prinzip ist das richtig. Aber Skalenfaktor 1000 ist wohl etwas hoch gegriffen. Der trifft gerademal auf die Hintergrundstrahlung mit z=1089 zu. Danach dauerte es noch etwas bis es erste Galaxien gab während der Skalenfaktor rapide abnahm. Die meines Wissens weitest entfernte Galaxie hat man bei z=11,1 gefunden; was wohl auch dem Skalenfaktor entspricht https://de.wikipedia.org/wiki/GN-z11

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Rotverschiebung, Vergangenheit und Gegenwart 21 Nov 2018 21:45 #45146

Merilix schrieb: Im Prinzip ist das richtig. Aber Skalenfaktor 1000 ist wohl etwas hoch gegriffen. Der trifft gerademal auf die Hintergrundstrahlung mit z=1089 zu. Danach dauerte es noch etwas bis es erste Galaxien gab

Der Zusammenhang zwischen Rotverschiebung und Skalenfaktor gilt ja für alle Rotverschiebungen, auch für so hohe wie 1000. Die Oberfläche der letzten Streuung beinhaltete zwar noch keine Galaxien, aber immerhin bestand sie aus dem Gas aus dem sich später dann die Galaxien gebildet haben, das taugt für diesen Zweck genau so gut.

Merilix schrieb: während der Skalenfaktor rapide abnahm. Die meines Wissens weitest entfernte Galaxie hat man bei z=11,1 gefunden

Ja, die Ausdehnung des Skalenfaktors von einem Tausendstel auf ein Zehntel (bzw. des Volumens von einem Milliardstel auf ein Tausendstel) hat nur 2% der Zeit benötigt die es von einem Zehntel bis zum heutigen Skalenfaktor gebraucht hat. Allerdings meinst du wohl eher "während der Skalenfaktor rapide abzunahm", der Skalenfaktor wurde ja mit voranschreitender Zeit rapide größer und der Hubbleparameter rapide kleiner.

Korrekturlesend,

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Rotverschiebung, Vergangenheit und Gegenwart 21 Nov 2018 23:42 #45150

Yukterez schrieb: Wenn wir ein statisches Universum hätten in dem die Lichtgeschwindigkeit langsamer würde würde das erste Signal das ein Objekt um 0 Uhr aussendet nach Hausnummer 1 Stunde bei uns ankommen, und das letzte Signal wenn es um 1 Uhr gesendet würde später als um 2 Uhr, so dass die Sinfonie beim Sender genau 1 Stunde und bei Empfänger länger als 1 Stunde dauern würde. Das heißt man würde eine Rotverschiebung messen.

Bestätigend,


Wenn ein Photon aufgrund einer Wechselwirkung nah am Ereignishorizont eines SL entsteht sollte die Wellenlänge analog dazu abnehmen, wenn es sich vom Ereignishorizont entfernt. Wenn dieses Photon dann bei uns ankommt: hat es dann die selbe Wellenlänge als ob es bei uns aufgrund der gleichen Wechselwirkung entstanden wäre? (wenn die Expansion aufgrund der Distanz herausgerechnet wird)

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Rotverschiebung, Vergangenheit und Gegenwart 22 Nov 2018 00:44 #45151

Jürgen schrieb: Wenn dieses Photon dann bei uns ankommt: hat es dann die selbe Wellenlänge als ob es bei uns aufgrund der gleichen Wechselwirkung entstanden wäre?

Nein, ebensowenig wie ein Stein den du nach oben wirfst oben noch die selbe kinetische Energie haben wird wie direkt beim Abschuss. Wenn das Photon oben noch die selbe Wellenlänge hätte wie unten würde es ja gar keine Rotverschiebung geben!

Verneinend,

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Rotverschiebung, Vergangenheit und Gegenwart 22 Nov 2018 06:30 #45155

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ClausS schrieb: Für die Feinstrukturkonstante, die von c abhängt, gibt es verschiedene Messungen, die ihre Zeitunabhängigkeit bestätigt.

So konstant wird die zeitliche Konstanz der Feinstrukturkonstante auch nicht unbedingt bestimmt. Es gibt nachweislich einige Schwankungen, die manchmal sogar als "Dunkler Fluss" messbar sind, allerdings nur mit Sigma 4,2.
Aber selbst wenn die FSK einigermaßen konstant wäre, auch im Hinblick auf eine Zeitabhängigkeit, darf man nicht vergessen, dass sie sich aus vier Komponenten zusammensetzt. Aus der LG, dem Planckschen Wirkungsquantum, aus der Elementarladung und der elektrische Feldkonstante. Somit bräuchte nur einer der drei anderen Faktoren im entsprechenden Umfang auch abnehmen. \(a=\frac{e^{2}}{4 \pi \cdot \epsilon_{0} \cdot c \cdot\hbar} \)

MfG
WL01

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Rotverschiebung, Vergangenheit und Gegenwart 22 Nov 2018 21:35 #45171

wl01 schrieb:

ClausS schrieb: Für die Feinstrukturkonstante, die von c abhängt, gibt es verschiedene Messungen, die ihre Zeitunabhängigkeit bestätigt.

So konstant wird die zeitliche Konstanz der Feinstrukturkonstante auch nicht unbedingt bestimmt. Es gibt nachweislich einige Schwankungen, die manchmal sogar als "Dunkler Fluss" messbar sind, allerdings nur mit Sigma 4,2.
Aber selbst wenn die FSK einigermaßen konstant wäre, auch im Hinblick auf eine Zeitabhängigkeit, darf man nicht vergessen, dass sie sich aus vier Komponenten zusammensetzt. Aus der LG, dem Planckschen Wirkungsquantum, aus der Elementarladung und der elektrische Feldkonstante. Somit bräuchte nur einer der drei anderen Faktoren im entsprechenden Umfang auch abnehmen. \(a=\frac{e^{2}}{4 \pi \cdot \epsilon_{0} \cdot c \cdot\hbar} \)


Wir sehen das Licht von Sternen, die Milliarden Jahre alt sind. Sie verhalten sich anscheinend in etwa genauso wie unsere Sonne und die nahen Sterne. Das heißt, die Fusionsgeschwindigkeit im Inneren darf sich maximal marginal ändern. Wenn man denkt, dass man einzelne Größen dieser Formel ändern kann ohne dass dies die Fusionsgeschwindigkeit nachhaltig beeinflusst, sollte dies zeigen.

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Rotverschiebung, Vergangenheit und Gegenwart 23 Nov 2018 23:58 #45203

Geringeres c hätte bei konstantem α zB größeres ℏ zur Folge. Würde das womöglich zu einer geringeren oder größeren Wellenlänge des Emissionsspektrums beitragen?

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