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THEMA: Wo ist TIPSI geblieben?

Wo ist TIPSI geblieben? 05 Jun 2017 10:07 #15221

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Hallo,

Ein Photon Namens TIPSI fliegt von der Sonne ins Universum. Nach langer Zeit erreicht es die Galaxis A. Galaxis A ist die letzte Galaxis, aus deren Sicht die Sonne noch innerhalb des Beobachtungshorizontes liegt. TIPSI fliegt weiter in Richtung Galaxis B. Doch TIPSI wird Galaxis B nie erreichen. Denn für Galaxis B liegt die Sonne bereits außerhalb des beobachtbaren Universums. Frage: Wo ist TIPSI geblieben?

CIAO COOKY
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Betreff des ThemasRelevanzDatum des letzten Beitrages
TIPSI Fall 1: TIPSI kann nicht alle Galaxien erreichen9.7Sonntag, 25 Juni 2017
TIPSI Fall 2: TIPSI kann irgendwann jede Galaxie erreichen.9.7Dienstag, 20 Juni 2017

Wo ist TIPSI geblieben? 05 Jun 2017 13:55 #15228

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TIPSI hat sich mit FIPS angefreundet und es ergab sich eine mäusische Photonenfreundschaft.
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Wo ist TIPSI geblieben? 05 Jun 2017 14:16 #15229

Die Frage ist für mich keineswegs trivial, ganz im Gegenteil. Ich habe da gerade einen Knoten im Hirn.

Was ich mir denke:
- Das Photon hört nicht auf zu fliegen (falls es nicht mit irgendetwas wechselwirkt).
- Das Proton wird durch die Raumausdehnung unterwegs zunehmend rotverschoben.
- Das Photon fliegt stets mit Lichtgeschwindigkeit c und dies gegenüber der Raumregion, in der es sich gerade befindet.

--> Somit müsste das Photon jede Galaxie erreichen, die von der Galaxie A aus erreichbar ist.

Warum also sollte das Photon Galaxie B nicht erreichen können?

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Wo ist TIPSI geblieben? 05 Jun 2017 16:42 #15233

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Wenn Galaxis B von der Sonne aus gesehen außerhalb des beobachtbaren Universums liegt, dann heißt das nicht automatisch, dass das Photon von Galaxis A aus die Galaxis B nicht erreicht. Nur wenn von Galaxis A aus die Galaxis B ebenfalls außerhalb des beobachtbaren Universums liegt, dann kommt das Photon nie an. Und um ganz genau zu sein: Wenn das Photon A verlässt und Richtung B fliegt und B von A aus noch beobachtbar ist, ist es auch fraglich, ob es dort noch ankommt. Ist nämlich B noch gerade so beobachtbar von A aus, dann wird der Raum zwischen A und B künftig so stark sich ausdehnen, dass das Photon mit Lichtgeschwindigkeit dort nie ankommen wird. Ab einer Entfernung von ca. 4300 Megaparsec entfernen sich zwei Objekte aufgrund der Ausdehnung der Raumzeit mit größer Lichtgeschwindigkeit. Wohlgemerkt, nicht die Objekte bewegen sich mit Überlichtgeschwindigkeit, sondern es wird trivial gesprochen so viel Raumzeit zwischen beide neu "geschoben", dass sie sich eben mit ohnehin schon vorhandener größerer Entfernung auch noch schneller entfernen (besser entfernt werden). Die Rosinen im aufgehenden Hefeteig sind auch nur passiv und wandern mit zunehmender Entfernung immer schneller pro Zeiteinheit auseinander, weil der Hefeteig aufquillt.

Das größte Glück und den tiefsten Sinn erfahren wir, wenn unser Sehnen, Suchen und Finden in einem einzigen Augenblick zeitgleich präsent sind. Der nächste Augenblick ist dann nur noch schnödes Haben. (Cyborg, am Innufer, 14. April 2018)
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Wo ist TIPSI geblieben? 05 Jun 2017 19:06 #15235

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Moin moin,

Willkommen im Forum Cooky.

Also, wenn Photon tipsi seine Reise ins Universum von unserer Sonne an angetreten hat und die Position unserer Sonne am Rand des beobachteten Universums ist (für die Galaxie A). Dann ist tipsi dort noch nicht angekommen da die Sonne nicht so alt ist wie das Universum.
Nehmen wir an, die Sonne ist älter und existiert so lange wie das Universum, dann erreicht tipsi die Galaxis A. Jetzt ist die Frage wie weit sich der zwischenraum in der Zeit gedehnt hat. Eventuell ist tipsi ja mittlerweile in dem mikrowellenbereich verschoben (oder noch weiter) und ist mit der Hintergrundstrahlung verschmolzen. Würde aber bedeuten dass zu dem Zeitpunkt an dem tipsi ins Universum gestartet ist, die Galaxis A und die Sonne sehr nah an einander waren (kurz nach dem Urknall) und tipsi die ganze Zeit gestreckt wurde bis der photon endlich ankamm. So.. wenn der Raum sich weiter dehnt, dann dürfte tipsi tatsächlich die Galaxis B nie erreichen.. und ich denke dass der Ropp da tatsächlich recht hat. Tipsi hat sich in diesem Fall mit dem Raum (Fips) angefreundet und bewegt sich ab einer bestimmten Stelle nicht mehr vorwärts im Raum. Wenn aber der Raum sich nicht so dehnt wie wir es annehmen (ist nur eine mutmassung) dann würde tipsi auf ihrem weg durch den Raum immer weiter verschoben in den Bereich des Rundfunks und dann Wechselströme (ob es dann noch weiter geht .. kA). Wenn dann die Galaxis B irgendwann in ferner Zukunft doch in den Bereich des beobachtbaren Horizontes übergeht (funktioniert nur wenn der Raum sich nicht so dehnt wie wir es annehmen) dann wird tipsi ziemlich angeschlagen die Galaxis B auch irgendwann erreichen.

Oder habe ich irgendwo einen Denkfehler?


Viele Grüße, M13P4.
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Wo ist TIPSI geblieben? 06 Jun 2017 19:38 #15263

also wen im gesamten universum c konstant ist , hat jeder ort den gleichen beobachtungshorizont .

wobei aber die photonen die unsere sonne heute verlassen die meisten galaxien die wir heute noch beobachten können nicht erreichen werden

von daher hat die frage schhon einen fehler , das photon wird galaxy a nie erreichen .

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Wo ist TIPSI geblieben? 06 Jun 2017 19:50 #15264

Aus meiner Sicht kommen hier zwei konkurrierende Effekte zum tragen:

1.) Während der Zeit, in der das Photon fliegt, entsteht immer mehr Raum. Betrachtet man die Hubble-Konstante von ca. 70 km (s*MPc) , dann bedeutet mehr Raum auch eine stärkere Raumausdehnung.

2.) Zum anderen fliegt das Photon gegenüber der Raumregion, in dem es sich befindet stets mit v=c. Egal gegen welche Ausbreitungsgeschwindigkeit das Photon angeflogen ist, bewegt es sich immer noch mit v=c (es wird nur rotverschoben, aber nicht langsamer).

Auf lange Sicht wird Effekt 1 gewinnen und das Photon die nächste Galaxie nicht mehr erreichen.

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Wo ist TIPSI geblieben? 06 Jun 2017 22:03 #15268

Eigentlich ist es nicht so schwer:
1. Aus Sicht der Galaxie B liegt die Sonne außerhalb des Erkenntnishorizonts.
2. Zum Zeitpunkt, an dem Tipsi abgestrahlt wurde, konnte A von B aus noch beobachtet werden.
3. Während Tipsi von der Sonne zu A läuft, wächst jedoch auch der Abstand zwischen A und B.
-> Wenn Tipsi A erreicht, ist der Abstand zwischen A und B so groß, dass A von B aus nicht mehr beobachtet werden kann (also außerhalb des Erkenntnishorizonts liegt).
Schöne Grüße,
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@ ClausS: Ich stimme Ihnen zu.
Zu Ihrem Einwand 2.): Ja, das Photon fliegt mit v = c gegenüber dem Raum. Der Raum selbst darf jedoch mit v > c expandieren.
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Wo ist TIPSI geblieben? 06 Jun 2017 22:22 #15269

Benutzername schrieb: 2. Zum Zeitpunkt, an dem Tipsi abgestrahlt wurde, konnte A von B aus noch beobachtet werden.

Vorsicht mit Zeitpunkten ;)
Ich nehme an, du meinst das zu dem Zeitpunkt(?) A von B beobachtet werden kann wie A vor langer Zeit mal gewesen ist oder meinst du etwas anderes?

Benutzername schrieb: Der Raum selbst darf jedoch mit v > c expandieren.

Der Raum expandiert mit keiner Geschwindigkeit sondern mit einer Rate. Die Einheit ist 1/s (eigentlich Geschwindigkeit pro Länge aber da kürzen sich die Längen weg).

Ansonsten passt es so wie du sschreibst :)

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Wo ist TIPSI geblieben? 06 Jun 2017 22:46 #15270

Sehr geehrter Merilix,
vielen Dank für die erläuternden Anmerkungen.
Viele Grüße,
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Wo ist TIPSI geblieben? 07 Jun 2017 20:31 #15303

Gibt es eine Mindestenergie für das Photon? \(E=h\cdot f\) gibt das ja eigentlich nicht her.

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Wo ist TIPSI geblieben? 12 Jun 2017 17:51 #15573

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Wo ist TIPSI geblieben? 12 Jun 2017 17:58 #15575

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Hallo Ihr Lieben,
vielen Dank für Euro Antworten. (Tipsi und Fips sind echt süß  )
Leider bin ich kein Physiker, sondern ein „wenn, dann“ gestörter Informatiker. Und mit Hilfe eurer Antworten kann ich nun meine Frage präzisieren.
Präzisere Version:
Ein Sonnenphoton namens TIPSI flog am 01.01.2017 mit Lichtgeschwindigkeit, auf dem Weg ins Universum, an der Erde vorbei.
Welche der folgenden drei Antworten ist aus Eurer Sicht richtig?
Antwort 1: Es gibt weit entfernte Galaxien, die TIPSI rein theoretisch niemals erreichen kann.
Antwort 2: TIPSI kann, rein theoretisch, irgendwann jede Galaxis auf diesem Weg erreichen.
Antwort 3: Sonstige Antwort

As erstes sollten wir diese grundlegende Frage klären. Dabei ist es erst einmal zweitrangig, in welchem Zustand TIPSI eine Galaxis erreicht bzw. warum TIPSI eine Galaxis nicht erreichen kann. Dies sind spätere Themen.
Eine der Grundlagen für meine Frage ist der WIKIPEDIA Eintrag zum Thema beobachtbares Universum. Ich habe keine Ahnung, ob ich diesen Bericht richtig verstanden habe. Und es geht hier wahrscheinlich eher um den Ereignishorizont als um den Beobachtungshorizont (Sorry, mein Fehler).
Nochmals vielen Dank für Eure bisherigen Antworten !!! Und ich hoffe und warte gespannt auf eure nächsten Antworten 

CIAO COOKY

Info: Die Notwendigkeit einer „sonstigen“ Antwort, kann an folgendem Beispiel erklärt werden. Richter zum Angeklagten: Haben sie aufgehört ihre Frau zu schlagen? Ja oder Nein? Tja, was sagt er, wenn er seine Frau noch nie geschlagen hat :-) .
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Wo ist TIPSI geblieben? 12 Jun 2017 20:48 #15587

Cooky schrieb: Antwort 2: TIPSI kann, rein theoretisch, irgendwann jede Galaxis auf diesem Weg erreichen.

ist nach dem derzeit gängigen Modell des Universums richtig.

Cooky schrieb: Info: Die Notwendigkeit einer „sonstigen“ Antwort, kann an folgendem Beispiel erklärt werden. Richter zum Angeklagten: Haben sie aufgehört ihre Frau zu schlagen? Ja oder Nein? Tja, was sagt er, wenn er seine Frau noch nie geschlagen hat :-) .

Die logisch korrekte Antwort ist: Nein.

Cooky schrieb: Leider bin ich kein Physiker, sondern ein „wenn, dann“ gestörter Informatiker.

Das sind wir schon mindestens zu zweit ;)

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Wo ist TIPSI geblieben? 12 Jun 2017 21:21 #15594

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Aufgrund der Expansion der Raumzeit ist völlig klar, dass Antwort 1 zutrifft. Wenn der Raum mit ca. 70km pro MParc und Sekunde expandiert, dann ist selbst mit Lichtgeschw. ab einer gewissen Entfernung dieser Ort nicht mehr erreichbar. Selbst heute noch beobachtbare, aber schon sehr weit entfernte Objekte sind nicht mehr erreichbar. Die Grenze liegt anscheinend bei 16 Milliarden Lichtjahren laut Wiki über beobachtbares Universum (sowohl DE als auch E Einträge). Damit wäre das mehr als der sog. Hubble-Radius, der sich aus c / Hubblekonstante berechnet und die Entfernung angibt, ab der sich Objekte aufgrund der Raumexpansion mit größer c voneinander entfernen (aktuell ca. 14 Milliarden Lj bei ca. 70km/MParc/Sec als Hubblekonstante). Das verstehe ich nicht, denn es müsste bedeuten, dass künftig die Hubblekonstante wieder abnimmt. Aber es deutet doch eher auf eine beschleunigte Expansion hin.
Antwort 2 würde nur für ein stationäres All gelten.

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Wo ist TIPSI geblieben? 17 Jun 2017 17:17 #15861

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Vielen Dank für Eure Antworten.
Wie erwartet, sind die Antworten widersprüchlich. Möglicherweise sind beide Antworten teilweise richtig und teilweise falsch. Aufgrund meines Bauchgefühls suche ich nach einem Widerspruch.
Falls wir irgendwann zu einem unbekannten Widerspruch kommen, nenne ich diesen jetzt schon mal das COOKY-Paradoxon. Und Ihr könnt später sagen, dass Ihr mich auf dem Weg zum COOKY-Paradoxon geführt habt.
Alternativ könnt ihr natürlich auch das Großmaul von Cooky in seine Schranken weisen. Wir werden sehen was die Zukunft bringt.

Der mögliche Widerspruch könnte in eine Richtung gehen wie: Laut Einstein kann TIPSI jede Galaxis irgendwann erreichen und laut Expansion der Raumzeit kann TIPSI nicht jede Galaxis erreichen. Aber da lehne ich mich als absoluter Laie schon weit aus dem Fenster.

An dieser Stelle mache ich nun mit einer Fallunterscheidung weiter. Es wäre toll, wenn Ihr mich jeweils dorthin begleiten würdet. Dort stelle ich dann die jeweilige Folgefrage und biete eine Phantasie-Ecke an.
„TIPSI Fall 1: TIPSI kann nicht alle Galaxien erreichen die auf seinem Weg liegen.“
„TIPSI Fall 2: TIPSI kann irgendwann jede Galaxie erreichen, die auf seinem Weg liegt.“

@Merilix:
OK, die logisch korrekte Antwort ist: Nein. Wenn man mit etwas nicht angefangen hat, kann man damit auch nicht aufhören. Na super! Damit hast Du mein schönes Beispiel kaputt gemacht. Ich konnte ja nicht ahnen, dass sich hier noch andere logikgestörte Informatiker tummeln :unsure:
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Wo ist TIPSI geblieben? 17 Jun 2017 18:50 #15868

Moderatoren-Hinweis

Damit die Diskussion sich nicht verdoppelt, schließe ich diesen Thread, da es zwei Nachfolge-Threads gibt.

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