Astronomische Entfernung

[twr]

Hi,

da gab's immer mal wieder Verwirrungen. Nun einen schönen Link gefunden:
http://atlasoftheuniverse.com/redshift.html

Und wer will, kann's selbst programmieren und sich die Formeln dazu ansehen:
http://atlasoftheuniverse.com/cosmodis.c

SG TWR

[Ich]

Danke, das könnte wirklich helfen in der Diskussion.

[Aragorn]

Hi,

da gab's immer mal wieder Verwirrungen. Nun einen schönen Link gefunden:
http://atlasoftheuniverse.com/redshift.html
SG TWR

Super Link. Mit dem Bild sollte auch Hr. Jaguste ein Licht aufgehen

Gruß
Helmut

[Schnapprollo]

Hi Leuz ,

tut mir leid, aber ich hätt da noch was zu mäkeln; ja ich weiß:

Is ja auch nicht so, dass ich jemandem Recht geben will oder nich, oder ob ich auf irgendeiner Seite stehe. Also nicht als was persönliches nehmen - ich bin mehr für Fakten.

Die obere Animation in dem Link ist ja ganz gut, aber ich glaub die Darstellung bedarf noch einer Korrektur. Nämlich in Bezug auf Lichtgeschwindigkeit in verschiedenen Inertialsystemen. Das ausgesandte Licht der Linken Galaxie (vor ca. 14 Mrd. Jahren) läuft der Fluchtgeschwindigkeit der rechten Galaxie hinterher (also dargestellte Geschwindigkeit des Photons = Lichtgeschwindigkeit minus Fluchtgeschwindigkeit) - im Wiederspruch zur Relativitätstheorie. Für abgeschossene Kugeln mag das ja so stimmen aber für Licht ??? - eben nicht.
Das zweite was (mir) fehlt aber sehr interessiert hätte, wäre die tatsächliche Verteilung der verschiedenen 'Rotverschiebungs-faktoren' gewesen. Wenn wir also heute ein Photon empfangen was irgendein Objekt vor ca. 14 Mrd. Jahren ausgesandt hat sind ja 2 Dinge für die Rotverschiebung (neben gravitativer) maßgeblich. Die Fluchtgeschwindigkeit vor 14 Mrd. Jahren und die allg. Expansion des Universums seit 14 Mrd. Jahren (-> 3°K-Strahlung).
Ausserdem fehlt noch der Bezug zum verwendeten Maßstab: Aus dem heutigen Expansionszustand des Universums sind - nach Relativitätstheorie - 14 Mrd. Jahre 'länger' als vor 14 Mrd. Jahren damit Raum/Zeit = konstant -> Lichtgeschwindigkeit.

... eben nur mal so zum nachdenken ...

Gunter

[jonas]

Das ausgesandte Licht der Linken Galaxie (vor ca. 14 Mrd. Jahren) läuft der Fluchtgeschwindigkeit der rechten Galaxie hinterher (also dargestellte Geschwindigkeit des Photons = Lichtgeschwindigkeit minus Fluchtgeschwindigkeit) - im Wiederspruch zur Relativitätstheorie

Das würde ich jetzt nicht so sehen, denn es sind ja keine Eigenbewegungen der Galaxien im Raum, sondern die Raumexpansion selbst, welche die Galaxien auseinandertreibt. Von daher darf das Photon durchaus "hinterherlaufen". Ich sehe a priori hier keinen Widerspruch zur RT.

Welchen Gedanken ich hierbei im Kopf habe, hatte ich hier mal versucht in Worte zu fassen.

[Schnapprollo]

Hi jonas,

eigendlich könnten wir auch gleich chatten .

Gut greifen wir nochmal

Welchen Gedanken ich hierbei im Kopf habe, hatte ich hier mal versucht in Worte zu fassen.

auf.

Lassen wir die Ameise loslaufen und beobechten das ganze mal bis zum Ende (der Ameise). Zur besseren Übersicht befestigen wir noch in der Mitte des Gummibandes eine Rote Schleife.
So vom Start bis zur Mitte stimm ich dir vollkommen zu. die Ameise kommt rel. schnell in der Mitte an. Bis dahin wird die Dehnungsgeschwindigkeit des Gummibandes unter ihren Füßen immer geringer. Ab dann hat die Ameise aber ein mörderisches Problem: die Dehnungsgeschwindigkeit nimmt wieder zu und wird irgendwann größer als die mögliche Eigengeschwindigkeit der Ameise ggü. dem Gummiband. Und das auch noch nach beiden Seiten. Sie ist also noch nicht mal in der Lage zum Startpunkt zurückzukehren. Bis zu ihrem Tod kann sie sich höchstens an der Roten Schleife in der Mitte erfreuen .

Von daher darf das Photon durchaus "hinterherlaufen". Ich sehe a priori hier keinen Widerspruch zur RT.

Das ist ja gerade das Verwirrende, dass es eben nicht möglich ist dem Licht davonzueilen oder auch der Versuch scheitert (sieht man von praktischen Schranken ab) neben einem Photon herzufliegen und es zu beobachten. Denn dann würde (entgegen der RT) nicht mehr gelten: dass die Lichtgeschwindigkeit in jedem Bezugssystem konstant bleibt. Denn das 'Bezugssystem' sendende Galaxie <-> empfangende Galaxie unterliegen genau diesem Umstand.
Also was passiert (und auch beobachtet wird) ist nicht die 'Verlangsamung' des Lichtes sondern die Energieabnahme des Lichtes (Rotverschiebung).

Du kannst auch nochmal das Experiment machen wenn du ein lichtschnelles Photon einer Taschenlampe an einem sich von der Taschenlampe entfernenden Spiegel reflektierst. Nach RT behält das reflektierte Photon die Geschwindigkeit bei, wird aber rotverschoben (aus Sicht der Taschenlampe). 'Klassisch' (wie ein Tennisball) verlangsamt sich das Photon behält aber seine 'Farbe'.

Ja dass sind schöne Stolpersteine ...

Gunter

[Schnapprollo]

... achso und was ich noch vergessen hatte:

Die rel. 'Unsichtbarkeit' von weit entfernten Objekten liegt also nicht am 'hinterherhinkendem' Licht sondern an der (fast schon) unendlichen Rotverschiebung. Aus diesem Grund sind Galaxien auch 'l&#228;nger' oder 'weiter' &#252;ber Radiostrahlung (sehr 'rotes' Licht) als optisch beobachtbar.

Gunter

[Aragorn]

Wenn zwei sich uneins sind, hilft die Mathematik. Und die gibt "jonas" recht:

http://forum.astronomie.de/phpapps/u...&Number=230364

t=Lo/vo*(e^(vo/v) - 1)

Lo = Anfangsl&#228;nge des Bandes
vo = Geschw. des Bandendes (beim Horizont ca. c)
v = Geschw., mit der sich die Ameise,Rakete oder der Fu&#223;g&#228;ngers, relativ zum Band bewegen

Wenn man heute startet und zu Fu&#223; bis zum derzeitigen Horizont laufen wollte, k&#228;me man in ca. 10^(90 Millionen) Jahren dort an.
Eine Rakete mit 0,01c (3000 km/s) ben&#246;tigt ca. 3,8 * 10^53 Jahre
Eine Rakete mit 0,5 c erreicht den Horizont in ca. 9 * 10^10 Jahren

Gru&#223;
Helmut

[Schnapprollo]

Hi Aragon,

... f&#252;r diesen 'Abschnitt' der Rechnung geb ich jonas auch Recht. In den ganzen Rechnungen sind aber 2 Tatsachen des urspr&#252;nglichen Problems nicht ber&#252;cksichtigt:

1. Die Berechnungen gehen alle von dem Szenario aus, dass ein (harmonisch gedehntes) Gummiband mit einem Ende fest an einem Nagel H&#228;ngt. Damit kann man schon ohne Rechnung sagen, dass die harmonische Reihe (Dehnung des Gummibandes) divergiert und das Ende (Nagel) in endlicher Zeit erreicht werden kann (je nach Eigengeschw. der Ameise). Problem ist, dass aber beide Seiten des Bandes gezogen werden, der Ruhepunkt des Systems ist also die Bandmitte (rote Schleife). Bis zu diesem Punkt ist alles wie gehabt. Aber was passiert wenn die Ameise weiterl&#228;uft um das andere Ende zu erreichen oder umkehrt um wieder an den Start zu gelangen ?

2. Ist unsere Ameise ein unbeugsamer Verfechter der 'klassischen' Mechanik. Mit einer einsteinschen Lichtameise haben wir das Problem der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit (egal auf welchem Punkt des Gummibandes) unabh&#228;ngig von der Eigenbewegung. Die Mech-Ameise wird die Lichtameise immer mit ~300000km/s vorbeiziehen sehen, egal wie schnell sie sich selbst gg&#252;. dem Start-, Mittel- oder Endpunkt bewegt.

Gunter

[jonas]

1. Die Berechnungen gehen alle von dem Szenario aus, dass ein (harmonisch gedehntes) Gummiband mit einem Ende fest an einem Nagel H&#228;ngt. Damit kann man schon ohne Rechnung sagen, dass die harmonische Reihe (Dehnung des Gummibandes) divergiert und das Ende (Nagel) in endlicher Zeit erreicht werden kann (je nach Eigengeschw. der Ameise). Problem ist, dass aber beide Seiten des Bandes gezogen werden, der Ruhepunkt des Systems ist also die Bandmitte (rote Schleife). Bis zu diesem Punkt ist alles wie gehabt. Aber was passiert wenn die Ameise weiterl&#228;uft um das andere Ende zu erreichen oder umkehrt um wieder an den Start zu gelangen ?

Auch in dieser Betrachtungsweise wird die Ameise ihr Ziel erreichen. Wenn die Ameise sich am roten Schleifchen befindet setzt sie sich erstmal kurz hin zum ausruhen Dann schaut sie nach vorne und entdeckt zwischen sich und der Erde - genau in der Mitte - wieder ein rotes Schleifchen, das sie wiederum ohne Weiteres erreichen kann. Da auch diese Iteration beliebig oft durchgef&#252;hrt werden kann, wird sie die Erde erreichen, und zwar nicht erst nach unendlich vielen Iterationen. Denn die Ameise muss irgendwann ein Raumgebiet erreichen, das sich mit subluminaler Geschwindigkeit ausdehnt.

2. Ist unsere Ameise ein unbeugsamer Verfechter der 'klassischen' Mechanik. Mit einer einsteinschen Lichtameise haben wir das Problem der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit (egal auf welchem Punkt des Gummibandes) unabh&#228;ngig von der Eigenbewegung. Die Mech-Ameise wird die Lichtameise immer mit ~300000km/s vorbeiziehen sehen, egal wie schnell sie sich selbst gg&#252;. dem Start-, Mittel- oder Endpunkt bewegt.

Die Ameise sei ja im Beispiel das Photon. Jeder Beobachter wird sie am jeder Stelle des Gummibandes mit exakt c am Gummiband entlangziehen sehen (oder eben mit den beispielhaften 1 cm pro Sekunde). Sie kann an keiner Stelle und zu keiner Zeit eine andere Ameise &#252;berholen.