i-65fb1ea07a4b4959e4784e4bfd987bf7-gwavebig-thumb-150x149.jpg

Nachdem ich heute morgen schon was über Handyspiele erzählt habe ist es nur konsequent, wenn ich nun auch noch was über Klingeltöne schreibe. Mir persönlich waren die ja immer weitesgehend egal. Solang das Handy irgendein Geräusch macht, wenn jemand anruft reichts mir schon; ich brauch da keine speziellen Töne und muss auch nicht jede Woche einen neuen Klingelton haben. Vor Jahren hab ich irgendwo im Netz mal die Internationale als Klingelton gefunden und ausprobiert (war cool!) – aber das wars auch schon.

Jetzt gerate ich allerdings wieder in Versuchung, mal einen neuen Klingelton auszuprobieren. Denn nun kann man sein Handy mit Gravitationswellen klingeln lassen!

Gravitationswellen kann man genaugenommen natürlich nicht hören. Dabei handelt es sich um Wellen in der Raumzeit selbst die durch bewegte Massen erzeugt werden., Das hat Albert Einstein in seiner allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagt und indirekt, durch Messungen an Pulsaren, konnte deren Existenz schon bestätigt werden. Direkte Messungen stehen aber noch aus – denn die messbaren Effekte die Gravitationswellen hervorrufen sind verdammt klein und wir fangen gerade erst an, die nötige Messgenauigkeit zu erreichen. Eine “Gravitationswellenastronomie” wäre aber eine ziemlich coole Sache und deswegen wird heftig daran gearbeitet, die Detektoren immer besser zu machen.

Aber bei den Gravitationswellen ist so wie überall sonst auch: man misst nicht nur dass, was man messen will sondern auch jede Menge anderes Zeug. Dieses “Rauschen” muss erst rausgefiltert werden. Die Astronomen die das sichtbare Licht untersuchen müssen deshalb weit weg von jeder Zivilisation und ihrem Streulicht gehen oder am besten gleich ganz die Atmosphäre verlassen und ihre Teleskope im All platzieren. Und auch die Leute, die nach Gravitationswellen suchen müssen jede Menge andere Effekte (von Erdbeben bis hin zu vorbeifahrenden Autos) aus ihren Signalen rausrechnen um eventuell echte Signale von Gravitationswellen zu messen.

Wie schwierig das ist, zeigt das Projekt Black Hole Hunter. Dieses Spiel wurde im Rahmen der Royal Society Summer Exhibition 2008 von verschiedenen britischen Universitäten entwickelt und man kann dabei direkt sehen – bzw. hören – wie schwer solche Signale zu finden sind. Man kann relativ einfach simulieren, welche Gravitationswellen entstehen, wenn z.B. ein schwarzes Loch in ein anderes stürzt oder wenn sich zwei massive Objekte umkreisen. Rechnet man diese Wellen in den akustischen Bereich um, dann klingt das oft recht interessant – aber diese Signale verschwinden fast völlig im Rauschen.

Einige der unverrauschten Signale kann man sich bei Black Hole Hunter als Klingelton für das Handy runterladen. Hier hat man zum Beispiel als Basis das Signal genommen, dass zwei Sterne mit 5 und 10 Sonnenmassen erzeugen, die einander umkreisen:

Klingt gar nicht mal schlecht! So richtig nerven kann man die Leute dagegen mit diesem Ton hier der auf der Bewegung von zwei schwarzen Löchern mit 0.5 und 0.7 Sonnenmassen basiert:

Ne – da nehm ich dann doch lieber das schwarze Loch dass in ein supermassives Loch im Zentrum einer Galaxie stürzt:

Aufmerksam geworden auf diese Sache bin ich übrigens über den 365 Days of Astronomy-Podcast. Dort lief im November 2009 (ja, ich weiß, ich hinke beim Hören ein wenig hinterher…) eine Folge über Gravitationswellen bei der auch diese Klingeltöne vorgestellt wurden.


Flattr this

Kommentare (128)

  1. #1 Thomas J
    4. Oktober 2010

    dat isn scherz… ?

  2. #2 Christian Berger
    4. Oktober 2010

    In welchem Frequenzbereich sind denn diese Gravitationswellen? Sind das Vorgänge die sich über Tage oder Mikrosekunden ziehen?

  3. #3 Karl Mistelberger
    4. Oktober 2010

    Wie schnell zappelt eine Gravitationswelle?

    Die Frequenzen der Gravitationswellen dieser Quellen sind sehr unterschiedlich und streuen nach aktuellen Berechnungen im Bereich von acht Größenordnungen, von 0,0001 bis 10000 Hz.

    http://www.wissenschaft-online.de/astrowissen/lexdt_g04.html

  4. #4 Basilius
    4. Oktober 2010

    Supermassive black hole klingt ja wohl voll obergeil!

  5. #5 Pilot9
    4. Oktober 2010

    Nein das glaub ich nicht… das ist ja einfach zu episch!
    Ich meine mir ist schon klar, dass die Gravitationswellen in einem anderen Längenbereich liegen und das diese auf Höhrbare Frequenzen hochgerechnet werden, aber… gerade das letzte Beispiel mit dem Super massiven schwarzen Loch. Diese wunderbare Elektroklang und dann dieser Basslauf am Ende. 😀

    Da lacht das Herz! Es ist einfach wirklich erstaunlich wie viele wunderschöne Aspekte sich in den verschiedensten Erscheinungen noch finden lassen. Von Astronomie zu schwarzen Löchern zu Musik. Fantastisch!
    Hab vielen Dank dafür. 🙂 (allgemein für deinen Blog, tägliche Pflichtlektüre ;))

  6. #6 MD
    4. Oktober 2010

    … Etwas ähnliches ist auf http://www.isaotomita.net/recordings/dawn.html zu finden

  7. #7 Redfox
    5. Oktober 2010

    Der letzte Track hat bei mir nen ‘Duke Nukem’-Flashback ausgelöst, ich weiß nur grade nicht welches Spiel.
    Oder wars Commander Keen?

  8. #8 Florian
    5. Oktober 2010

    Na, mal wieder Märchenstunde? Heute “Gravitationswellen”. Ja leider, leider konnten die noch nicht direkt gemessen werden. Sowas auch. Zwar soll Gravitation kollosal schwere Planeten auf Umlaufbahnen halten, aber Gravitationwellen sind so hauchzart, daß man sie nicht messen kann. Humor ist, wenn man trotzdem lacht…

  9. #9 Bullet
    5. Oktober 2010

    Na, wieder mal Trottelstunde? Nicht rechnen können, aber eine Meinung haben.

  10. #10 Florian Freistetter
    5. Oktober 2010

    @Florian: “Zwar soll Gravitation kollosal schwere Planeten auf Umlaufbahnen halten, aber Gravitationwellen sind so hauchzart, daß man sie nicht messen kann. Humor ist, wenn man trotzdem lacht…”

    Vor dem Lachen könnte man sich auch einfach mal über Gravitationswellen informieren.
    Und so stark ist die Gravitationskraft gar nicht. Heb mal nen Stein hoch. Siehst du: nun bist du kleiner Mensch mit deinem bisschen Kraft stärker als die ganze Gravitation der riesengroßen Erde die versucht, den Stein wieder zu Boden zu ziehen.

  11. #11 Basilius
    5. Oktober 2010

    @Florian (der Richtige!)
    Also daß die Gravitation die schwächste von den Vieren ist, war mir ja schon hinlänglich bekannt, aber so:

    bist du kleiner Mensch mit deinem bisschen Kraft stärker als die ganze Gravitation der riesengroßen Erde

    habe ich das noch nie gesehen. Ja, klar der Stein wird durch die Gravitation nach unten (also besser zur Erde hin)gezogen. Ist ja eigentlich alter kalter Kaffe. Wieso habe ich das aber noch nie von dem anderen Winkel aus betrachtet? Gegen die ganze Erde! Und ich kann den Kiesel trotzdem heben! *freu*stolz*.
    Danke Florian. Das war wirklich wieder mal sehr erhellend.

  12. #12 Florian
    5. Oktober 2010

    @ Bulletchen
    Klar ist Trottelstunde, sonst hättest Du ja keinen Kommentar geschrieben

    @ Florian Freistetter
    Ach so, es werden die von kleinen Steinchen erzeugten Gravitationswellen gesucht. Ja, das könnte selbst wenn es Gravitiationswellen gäbe schwierig werden…

  13. #13 tomW
    5. Oktober 2010

    Was mag passieren wenn die beiden Neutronensterne, die in der Verlinkung zum indirekten Nachweis beschrieben sind, eines Tages zusammen knallen? Wird dann ein Schwarzes Loch draus?
    Ach ja, in der Wiki Beschreibung eines Schwarzen Loches steht, diese würden Jets aus Gammastrahlen und Teilchen aussenden. Wie soll das funktionieren, da doch der Schwerkraft des SL nichts entkommen kann? Wird dieser von der Akkretionsscheibe ausgesandt bevor diese den Ereignishorizont überschreitet?

  14. #14 Florian Freistetter
    5. Oktober 2010

    @Florian: “Ach so, es werden die von kleinen Steinchen erzeugten Gravitationswellen gesucht. Ja, das könnte selbst wenn es Gravitiationswellen gäbe schwierig werden…”

    Schau, es gibt die allgemeine Relativitätstheorie. Mit der kannst du dir ausrechnen, wie groß die messbaren Effekte von Gravitationswellen sind. Und die sind eben so, wie sie sind: klein. Aber ich gehe mal davon, dass du die Relativitätstheorie sowieso für Humbug hälst, nicht wahr?

  15. #15 Florian Freistetter
    5. Oktober 2010

    @tomW: “Wird dieser von der Akkretionsscheibe ausgesandt bevor diese den Ereignishorizont überschreitet?”

    So ist es 😉

  16. #16 Bjoern
    5. Oktober 2010

    @Florian (beide): Um drauf zu kommen, dass die zu erwartenden Gravitationswellen nur schwach und deswegen nur schwierig messbar sind, braucht man gar nicht groß die Relativitätstheorie zu bemühen. Einfach dran denken, dass die Intensität von Wellen, die sich nach allen Richtungen ausbreiten, mit 1/r^2 abnimmt… (und das gilt sogar nur für Dipolstrahlung – nimmt man dann doch noch die allgemeine Relativitätstheorie dazu, dann hat man meiner Erinnerung nach Quadrupolstrahlung, deren Intensität noch weit schneller mit der Entfernung abnimmt!).

  17. #17 schlappohr
    5. Oktober 2010

    Eine Frage, die mir schon länger im Kopf herumgeistert:
    Nach der gängigen Theorie hat sich das Universum während der inflationären Phase exponentiell beschleunigt ausgedehnt, ohne die ART zu verletzen, weil es eben die Raumzeit selbst war, die sich hier ausdehnt.
    Gravitationswellen sind aber doch Schwingungen der Raumzeit. Wenn sich also die RZ beliebig schnell ausdehnen kann, warum kann sie sich dann nicht beliebig schnell verformen? Warum breiten sich Gravitationswellen maximal mit Lichtgeschwindigkeit aus?

  18. #18 Bjoern
    5. Oktober 2010

    @schlappohr: So direkt anschaulich kann ich die Frage aus dem Stegreif jetzt auch nicht beantworten… ich kann nur sagen: es kommt halt aus den Gleichungen raus, dass Gravitationswellen sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten. (Versuch einer anschaulichen Interpretation: bei Gravitationswellen handelt es sich um die lokale Ausbreitung einer Änderung der Gravitation (der Metrik); bei der Ausdehnung des Universums handelt es sich dagegen um eine globale Änderung, die überall zugleich stattfindet. Also ist da zumindest schon mal ein klarer Unterschied…)

    Was mich aber echt stört, sind die Leute, die immer davon reden, dass Universum würde sich mit der und der Geschwindigkeit ausdehnen (z. B. “schneller als mit Lichtgeschwindigkeit”). Das ergibt keinen Sinn! Die Ausdehnung des Universums wird nicht als Geschwindigkeit gemessen (von was denn auch?!? wie schnell sich der Radius ändert? oder der Umfang? oder wie schnell sich irgendeine x-beliebige Galaxie von uns entfernt? oder was?!?), sondern als Rate (das Universums dehnt sich pro Zeiteinheit um so und so viel Prozent aus; der genaue Zahlenwert ergibt sich übrigens durch leichte Umformung aus der Hubble-Konstante zu etwa 7% pro Milliarde Jahre). Andere Einheiten! Geschwindigkeiten haben die Einheit Meter pro Sekunde, Raten die Einheit “pro Sekunde”! Von der Ausdehnungs”geschwindigkeit” zu reden, ergibt also keinen Sinn, und das mit der Lichtgeschwindigkeit oder anderem zu vergleichen, ist genauso sinnlos, wie eine Länge mit einem Gewicht zu vergleichen! (‘tschuldige die vielen Ausrufezeichen, aber das regt mich halt echt auf – vor allem, weil ich das sogar schon von Leuten erlebt habe, die auf dem Gebiet der Allgemeinen Relativitätstheorie arbeiten…)

  19. #19 schlappohr
    5. Oktober 2010

    @Bjoern

    Sorry wenn ich Dich mit meiner hemdsärmeligen Formulierung genervt habe 🙂 Also ich meine, wenn es zwei beliebige Punkte im Universum gibt, die heute soweit voneinander entfernt sind, dass ein Lichtstrahl seit dem Urknall (bzw. seit der letzten Streuung) die Entfernung zwischen diesen Punkten nicht zurücklegen konnte, dann müssen sich diese beiden Punkte irgendwann “schneller als das Licht” voneinander entfernt haben, und das Universum muss mindestens genauso schnell gewachsen sein. Ich definiere also zwei beliebige Bezugspunkte (meinetwegen zwei Elektronen) die diese Bedingung erfüllen und erhalte somit eine Untergrenze für die Ausdehnungsgeschwindigkeit des Universums. Ist das besser? 🙂

  20. #20 Bjoern
    5. Oktober 2010

    @schlappohr: Sorry, wenn ich dir auf den Schlips getreten sein sollte – der Ärger bezog sich kaum auf dich (du hast eigentlich großenteils sinnvoll formuliert), sondern vor allem auf jede Menge andere Leute, die halt sowas von Blödsinniges von sich geben.

    Deine neue Formulierung ist besser – aber das, was du da bekommst, ist trotzdem keine “Untergrenze für die Ausdehnungsgeschwindigkeit des Universums” (weil letzteres halt nicht sinnvoll definiert ist…). Sondern nur die Geschwindigkeit, mit der sich diese beiden Punkte voneinander entfernt haben.

    Und inzwischen ist mir übrigens sogar ein Argument eingefallen, warum diese Geschwindigkeit größer als die Lichtgeschwindigkeit sein kann: die Spezielle Relativitätstheorie sagt im Wesentlichen nur, dass Informationen nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit übertragen werden können. Gravitationswellen übertragen Informationen, also können sie nicht schneller als c sein. Bei der Ausdehnung des Universums werden dagegen keine Informationen von einem Punkt zum anderen übertragen, also können sich da zwei Punkte auch mit größeren Geschwindigkeiten voneinander entfernen.

  21. #21 schlappohr
    5. Oktober 2010

    @Björn

    Ich hasse Krawatten! 🙂

    “[…] Sondern nur die Geschwindigkeit, mit der sich diese beiden Punkte voneinander entfernt haben.”

    Ok, aber da beide Punkte im Universum liegen, muss die “Größe” des Universums in dieser Richtung mindestens dem Abstand der Punkte entsprechen. Aber egal, Du weißt, was ich meine, trotz meiner unglücklichen Ausdrucksweise.

    An die Informationsausbreitung habe ich auch schon gedacht. Aber Information ist ja ein abstrakter Begriff, der seine Bedeutung erst in Verbindung mit physikalischen Grundgrößen (z.B. Licht, Raumzeit) bekommt. Licht hat sich niemals schneller ausgebreitet als mit Lichtgeschwindigkeit, die Raumzeit hingegen schon. Ich frage mich daher, warum G-Wellen an die Lichtgeschwindigkeit gebunden sind.
    Angenommen, es hätte während der Inflationsphase eine G-Welle gegeben. Wie hätte sie sich verhalten? Wäre sie (anschaulich) in die Länge gezogen worden? Dann wäre die daran gebundene Information auch schneller übertragen worden.

    Ich sehe schon, das ganze ist wieder viel komlizierter, als ich es mir mit meinem gesunden Halbwissen vorstelle… Danke für Deine Antwort jedenfalls.

  22. #22 Bjoern
    5. Oktober 2010

    @schlappohr:

    Ok, aber da beide Punkte im Universum liegen, muss die “Größe” des Universums in dieser Richtung mindestens dem Abstand der Punkte entsprechen. Aber egal, Du weißt, was ich meine, trotz meiner unglücklichen Ausdrucksweise.

    Wenn du von der “Größe des Universums in dieser Richtung” redest, dann meinst du wahrscheinlich den Umfang. Also könnte man sagen, wenn du von der Ausdehnungsgeschwindigkeit des Universums redest, dann meinst du die Geschwindigkeit, mit welcher der Umfang des Universums zunimmt. Können wir uns darauf einigen? Wenn ja, bleibt nur ein kleines Problem: nach heutigem Wissen könnte das Universum auch unendlich groß sein – und dann ergibt “Umfang” natürlich keinen Sinn mehr…

    Angenommen, es hätte während der Inflationsphase eine G-Welle gegeben. Wie hätte sie sich verhalten? Wäre sie (anschaulich) in die Länge gezogen worden? Dann wäre die daran gebundene Information auch schneller übertragen worden.

    Die G-Welle hätte sich verhalten wie eine Lichtwelle: sie wäre “rotverschoben” (“in die Länge gezogen”) worden. Deswegen wäre aber die Information nicht schneller übertragen worden!

  23. #23 Threepoints...
    5. Oktober 2010

    Ob Erdbeben und Vulkanausbrüche durch Gravitationswellen ausgelösst oder begünstigt werden können? …

    Wenn sie auf Materie wirken, dann wären sie bestimmt eine Erwähnung wert. Und dann müsste man die Detektoren zu genau den zeiten der erdbeben einmal genau beobachten. Etwa den Geo-600 detektor …

    Was sonst sollten Gravitationswellen tun, wenn sie auf Materie treffen? Sie haben, wenn sie tatsächlich in der Form bestehen, wie postuliert, dann ganz sicher erhebliche Wirkung auf den Erdball. Nur dass der Mensch mit seinem für solche Dimensionen untauglichen Sensorium wieder mal nichts mitbekommt.

  24. #24 Threepoints...
    5. Oktober 2010

    Je weiter die ursache einer Welle entfernt, desto verzerrter wird das Signal ankommen. Es wird auch die Tendenz zu einer Linearisierung aufweisen, sodass sich vielleicht eine gedachte Frequenz etwa gleich über Null Hertz dabei entwickeln würde. So etwas können wir weder hören noch spüren – oder wir haben keine Idee von solchen Einflüssen Der Impuls aber muß gewalltig sein. Und also die erdkugel ineinem bestimmten Bereich auch erschüttern. …

    Aber ich fantasiere gerade…..

  25. #25 Bjoern
    5. Oktober 2010

    @Threepoints:

    Ob Erdbeben und Vulkanausbrüche durch Gravitationswellen ausgelösst oder begünstigt werden können? … Sie haben, wenn sie tatsächlich in der Form bestehen, wie postuliert, dann ganz sicher erhebliche Wirkung auf den Erdball.

    Äh, nein, sie hätten eben nicht “ganz sicher erhebliche Wirkung auf den Erdball”. Aus dem einfachen Grund, weil sie, wie weiter oben schon erklärt, seeehr schwach sind. Eine durchschnittliche Gravitationswelle verursacht nur relative Längenänderungen der Größenordnung 0,0000000000000001%! So etwas kann ganz sicher keine Erdbeben oder Vulkanausbrüche auslösen…

  26. #26 Threepoints...
    5. Oktober 2010

    Aber sie breiten ihre Wirkung (auch wenn sie klein sei) über den ganzen erdball aus – einmal von einer Seite zur anderen durch …

    Und die Erde hat ja ihre ganz eigene Spannung – worauf eben eine Gravitationswelle dann die eh vorhandene Spannung in den Krusten ….

  27. #27 Threepoints...
    5. Oktober 2010

    0,0000000000000001% zu was?

    zum Längengrad der erde? Das fnde ich aber schon eine ganze menge. Aber vielleicht hat ja schon die Sonne mehr Einfluß auf die Erde….

  28. #28 Bullet
    6. Oktober 2010

    “Eine ganze Menge”?
    Laß uns mal rechnen:
    Durchmesser der Erde: 12750 km (mal so gerundet) = 1,275*10^7 m.
    Davon sind 0,0000000000000001% (also 10^-16%) gerade mal 1,275*10^-11 m.
    Anders ausgedrückt: 0,01275 Nanometer.
    Das soll eine ganze Menge sein?
    Der ganze Erdball schrumpft in einer Richtung um einen hundertstel Nanometer und du findest das “eine ganze Menge”?

  29. #29 Bullet
    6. Oktober 2010

    Vergleichswert als Nachtrag:
    Ein Wasserstoffatom hat lt. Wikiwiki einen Radius von einem Vierzigstel Nanometer.

  30. #30 H.M.Voynich
    6. Oktober 2010

    @Bullet:
    Vergleich es lieber mit dem Tidenhub der Erde durch den Mond – hat da jemand Zahlen? Ich tippe mal auf den Millimeterbereich.

  31. #31 Niels
    6. Oktober 2010

    @Bjoern
    Die Ausdehnung des Universums wird nicht als Geschwindigkeit gemessen (von was denn auch?!? wie schnell sich der Radius ändert? oder der Umfang? oder wie schnell sich irgendeine x-beliebige Galaxie von uns entfernt? oder was?!?), sondern als Rate (das Universums dehnt sich pro Zeiteinheit um so und so viel Prozent aus; der genaue Zahlenwert ergibt sich übrigens durch leichte Umformung aus der Hubble-Konstante zu etwa 7% pro Milliarde Jahre).
    Darf ich fragen, was du da rechnest? Nimmst du einfach den Hubble-Parameter als konstant an und integrierst da/dt = a * H , also die Definition dieses Parameters?
    Also a = a(0) * Exp[H *t] und dann für a(0) den Wert 1 einsetzen und für t eine Milliarde Jahre einsetzen?

    Ist das nicht so ungenau, dass es eigentlich schon wieder falsch ist?

  32. #32 threepoints...
    6. Oktober 2010

    0,01275 Nanometer sind dann mal nicht so viel…. o.k., diese Veränderung würde also bei was auftauchen? Wenn sich in 13 Lichtjahren entfernung zwei Riesensterne (o. größeres) unkreisen – was aber, wenn sich eine Supernova in ~50 Lichtjahren oder weniger ereignet?

    Der Wert 0,0000000000000001% kann vielleicht gar nicht so Konstant sein?

  33. #33 Bullet
    6. Oktober 2010

    Was hat jetzt eine Supernova mit Gravitationswellen zu tun?
    Du fantasierst gerade ziemlich hartnäckig. *g*

  34. #34 threepoints...
    6. Oktober 2010

    Scheinbar….

  35. #35 Niels
    6. Oktober 2010

    Supernovae vom Typ II sind sogar eine der wichtigsten Quellen für Gravitationswellen. 😉
    Eine nahe Supernova wäre für den Nachweis eine tolle Sache.
    Leider gibt es in der Milchstrasse nur durchschnittlich alle 50 Jahre eine Supernova.
    Die nächste zuverlässige Quelle mit mehreren Novae pro Jahr wäre der Virgo-Galaxienhaufen, leider ist er 65 Millionen Lichtjahren entfernt.
    Trotzdem hofft man, mit den neuen Detektoren solche Signale empfangen zu können.

    Deswegen hat übrigens der Gravitationswellendetektor in Italien den Namen “Virgo” !

    Eine Supernova in der unglaublichen Nähe von 50 Lichtjahren Entfernung oder weniger wäre also für den Nachweis von Gravitationswellen ein absoluter Traum. Für die Erde selbst wäre das aber wahrscheinlich nicht so toll. (Die Gravitationswellen wären aber keine Gefahr.)

    Aus wikipedia:
    “Man geht davon aus, dass bei Entfernungen zur Supernova deutlich unter 100 Lichtjahren merkliche Auswirkungen auf die Biosphäre unseres Planeten festzustellen wären. Gammastrahlen der Supernova können chemische Reaktionen in den oberen Atmosphärenschichten auslösen, bei denen Stickstoff in Stickoxide umgewandelt wird. Dadurch kann die Ozonschicht der Erde komplett zerstört werden, und diese wäre sodann erheblicher gefährlicher Strahlung ausgesetzt.
    Das Massenaussterben im oberen Ordovizium, bei dem etwa 50% der ozeanischen Arten ausstarben, wird von einigen Autoren mit einer solchen erdnahen Supernova in Verbindung gebracht.[7]”

  36. #36 Bullet
    6. Oktober 2010

    @Niels: äh, oh?
    Ich hab im Wiki jetzt gerade zu SN II nichts gefunden, was mir so ad hoc klarmachen würde, wo sich da große Masseveränderungen ergeben. Hast du da was zum Lesen oder kannst es kurz anreißen, wie die SN die Wellen erzeugt?
    (siehste, Threepoints, das wär deine Chance gewesen, mir eins reinzuwürgen…)

  37. #37 threepoints...
    6. Oktober 2010

    Naja, vereinfacht gesagt war ich gerade verunsichert, was mich aber so adhock noch nicht so beunrihigt hat.
    Ich war jetzt nun gerade zu Faul meinen Ahnungen nach zu gehen – und etwa auch bei Wiki nach zu sehen.
    Aber eine Supernova schien mir einfach zu brachial, als dass sie daraufhin nicht irgend Einfluß auf die Umgebung hätte. Und da sollten denn auch ein paar Gravitationswellen bei anfallen (eigendlich nur eine). Aber vielleicht wünschen wir uns lieber nicht eine Supernova in 50 Lichtjahren entfernung…!

    zurück zur 0,0000000000000001% Längenänderung.
    Meiner Meinung nach erfasst diese Längenänderung nicht einen Raum, sondern jedes Molekühl darin. Und dann währen nämlich auch Nanometer relevant.

  38. #38 threepoints...
    6. Oktober 2010

    Würde doch dann nämlich jedes Molekühl das nächste verdrängen müssen, was sich quasi aufschaukelt und so täte eine im Raum gleitende Welle auf Materie anders wirken, als auf den Raum selbst.

  39. #39 Bullet
    6. Oktober 2010

    Äh, der Bjoern hatte doch ursprünglich eine Prozentänderung angegeben. Also die ERDE wär um jenen Nanometerbetrag zusammengedrückt. Insgesamt. Für jedes Atom müßte dann die Änderung in nm nochmal berechnet werden – aber sie wäre unterhalb jeder Grenze, die man sich so vorstellen kann. Atomradius: 10^-10m, Änderung 10^-16%, Radiusänderung eines Atoms also 10^-28 m.
    Das kann also auch nicht funktionieren.

  40. #40 threepoints...
    6. Oktober 2010

    Wir werden vielleicht Björns Wert überprüfen müssen oder/und die Übertragbarkeit auf Materie – also inwiefern ein angewendeter logarythmus dazu gültig bleibt.

    Aber ich lege mich darauf nicht fest. Ich traue nur einem Anschein nicht.

  41. #41 Niels
    6. Oktober 2010

    @Bullet
    Ich hab im Wiki jetzt gerade zu SN II nichts gefunden, was mir so ad hoc klarmachen würde, wo sich da große Masseveränderungen ergeben.
    Öh. Massenänderungen?
    Ist dir klar, wie Gravitationswellen entstehen?
    Das ist ganz ähnlich zu elektromagnetischen Wellen.
    Eine statische Ladungsverteilungen sendet keine elektromagnetischen Wellen aus.
    Ebenso entstehen auch aus statischen Masseverteilungen keine Gravitationswellen. Ein Planet alleine im Weltraum strahlt nicht.
    Dagegen strahlen bekanntlich beschleunigte Ladungen.
    Ebenso strahlen auch beschleunigte Massen, allerdings strahlen diese eben Gravitationswellen ab.
    Ein bedeutender Unterschied zwischen Gravitationswellen und elektromagnetischen Wellen ist, dass letztere aus Dipolquellen stammen, während Gravitationswellen immer mindestens Quadrupolcharakter haben. Es gibt also keine gravitative Diplostrahlung.

    Zum Beispiel strahlt auch der Mond auf seiner Bewegung um die Erde Gravitationswellen ab. Die Erde strahlt bei ihrem Umlauf um die Sonne Gravitationswellen mit einer Leistung von nur 200 Watt ab, Jupiter bringt es dagegen schon auf 5300 Watt.

    Bei einer Supernova wird ein Riesenhaufen Materie extrem stark beschleunigt. Wenn der Kollaps nicht perfekt symmetrisch erfolgt, wird ein deswegen auch ein Riesenhaufen Energie als Gravitationswellen abgestrahlt. Die in Form von Gravitationswellen abgestrahlte Leistung liegt hier ungefähr bei einer Größenordnung von 10^45 Watt.

    Die anderen bedeutenden Quellen sind eng umkreisende Doppel- oder Mehrfachsysteme, bestehend aus Neutronensternen und/oder Schwarzen Löchern sowie sehr schnell rotierende Neutronensterne (solange sie keine perfekte Kugelform haben).
    Supernova-Gravitationswellen haben den Nachteil, dass man kein schönes, periodisches Signal auffangen kann. (Ist ja offensichtlich ein einmaliges Ereignis.)
    Sie haben den Vorteil, dass man unter Umständen ein sehr starkes Signal auffangen kann, dieses Signal muss man aber erstmal von einer Störung unterscheiden können. (Erdbeben usw.)

  42. #42 threepoints...
    6. Oktober 2010

    Die Welle als Resultat eines Impulses – gleitet sie durch den Raum und dort befindet sich dann auch Materie Trifft dort auf und setzt wieder Impulsenergie frei., die sich aber wiederum wellenartig ausbreitet. Dieser Wechsel entsteht immer, wenn das Medium sich verändert.

    Also ist die Eingangsgröße nicht auf ein Längenmaß der Erde zu übertragen, sondern über den Umweg der Impulsenergie und seine Umwandlung bei Übertragung. Mag der Impuls auch nur eine nanometer kleine Verzerrung bedeuten, beim Übergang auf Materie hat es aber Auswrikungen in anderen Skalenbereichen.

  43. #43 Bullet
    6. Oktober 2010

    @Niels: ah, okay. Das hab ich verstanden. *lern*

  44. #44 Niels
    6. Oktober 2010

    Zur Längenänderung durch Gravitationswellen:
    Das GEO 600 Projekt kann laut wiki:
    “They are designed to detect relative changes in distance of the order of 10^-21, about the size of a single atom compared to the distance from the Sun to the Earth.”
    Gefunden hat man trotzdem noch nix. Sorgen um Erdbeben braucht man sich bei einer relativen Längenänderung von etwa der Größenordnung 10^-21 eher nicht machen, oder?

  45. #45 Basilius
    6. Oktober 2010

    @Niels
    Danke für die Analogie zu der elektromagnetischen Wellenentstehung! Diese kenne ich im Gegensatz zu denen aus der Gravitation recht gut. Ich glaube jetzt sehe ich hier auch etwas klarer. Das war mir so irgendwie noch nicht geläufig.
    Zur Frage der Auswirkung der Längenänderung kann ich eigentlich nur sagen, daß es doch klar hätte sein können, daß die Effekte wahrlich allermeistens winzig sein sollten. Sonst hätte man da ja schon viel früher welche Bemerken müssen. Die Paranoiker werden sich also leider wieder ein anderes Schreckgespenst suchen müssen ^_^

    @threepoints…
    Tut mir leid, aber ich habe von Deinem Kommentar kein Wort wirklich verstanden 🙁

  46. #46 threepoints...
    6. Oktober 2010

    Was ich damit erklären wolte, ist mir auch nicht gelungen….

    Ich versuchte nur zu beschreiben (mir selbst), wie eine Gravitationswelle mit Energie(impulsen) zusammenhängt. Eine solche Welle kommt ja wohl nicht aus dem Nichts, sondern muß einem hochenergetischen Ereignis entstammt sein, welches die Energie mit der Welle sich ausbreiten lässt. und diese Energie findet sich zwingend irgendwo wieder – und in diesem Gedanken sollte sie sich in einem Impuls in der Materie wiederfinden.

    Aber ich war vor kurzem der Meinung, das selbst mit den so feinen Messgerät, wie dem Geo600 auf der Erde zumindest keine solche Wellen zu messen seien – weil sich gravitationswellen aus weiter entfernung dann wohl doch als zu gering erweisen werden und dem Gravitationsfeld der Erde nichts mehr entgegen zu setzen haben würden. Ganz abgesehen vom sonnensystem etablierte Gravitation, die ja auch entgegen wirkt. Der Ursprung der Welle sollte dann wohl schon ziemlich nah gewesen sein, um einen Messwert nachweisen zu können.

    Gab es da nicht ein Projekt zur Messung von Gravitationswellen im All? Wenn dieses System nicht weit genug ausserhalb des Sonnensystem platziert wird, dann würde ich auch dort keine Messbarkeit erwarten.

    Wenn nämlich eine Supernovae eine Leistung von etwa 10^45 Watt abstrahlt, dann müssen von dieser Leistung auf dem Weg der Ausbreitung der Welle je nach entfernung (radius) die Leistung sich verringernd angenommen werden. Denn schon die Ausbreitung bedeutet ja Energieverlust. Was dann noch in unserem Sonnensystem ankommt, sei dann wahrscheinlich meistens zu wenig, als dass es gegen die hier herrschende Gravitation ankäme und darauf messbar sei.

    Ich bin also dann doch eher pässimistisch. Vielleicht würde man gerade noch etwas wie Resonanzen nachwesen können. Interferenzen, welche aber wahrscheinlich im Rauschen auch noch untergehen.

  47. #47 threepoints...
    6. Oktober 2010

    LISA

    http://de.wikipedia.org/wiki/Laser_Interferometer_Space_Antenna

    … aber ich befürchte, dass es auch damit nicht möglich sein wird. Der Standort erschien mir nicht weit genug ausserhalb (wenn überhaupt ausserhalb) des Sonnensystems.
    Wenn nicht in unmittelbarer Nähe zum Sonnensystem eine Supernovae stattfindet, wird auch LISA nichts messen können.

  48. #48 Bjoern
    6. Oktober 2010

    @Niels: Da der Wert von H sich heutzutage selbst im Laufe einer Milliarde Jahre nicht mehr großartig ändert (konkrete Zahlen: heute: ca. 70,5 km/s/Mpc; vor einer Milliarde Jahren: ca. 72,9 km/s/Mpc; in einer Milliarde Jahren: ca. 68,6 km/s/Mpc; also gerade mal Änderungen in der Größenordnung weniger Prozent), ging ich für die Rechnung in der Tat von einem zeitlich konstanten H aus.

    Und da ja H = a_dot/a gilt, gibt also H dann direkt an (nach einigen Einheitenumrechnungen), um wie viel % sich das Universum in einer Milliarde Jahren ausdehnt. Wenn dir das zu ungenau ist, dann rechne es halt auf % pro Million Jahren um – in einer Million Jahren ist die Änderung von H nun wirklich zu vernachlässigen… Die Angabe von H als “um so viel Prozent dehnt sich das Universum in der und der Zeit aus” finde ich persönlich halt weit anschaulicher als diese “tolle” Einheit km/s/Mpc. Die kann man zwar für konkrete Beobachunten gut brauchen – aber die sagt einem nichts direkt darüber, wie “schnell” sich das Universum eigentlich ausdehnt…

  49. #49 Bjoern
    6. Oktober 2010

    @threepoints:

    Der Wert 0,0000000000000001% kann vielleicht gar nicht so Konstant sein?

    Ich habe nirgends gesagt, dieser Wert wäre konstant. Ich habe gesagt, das wäre ein durchschnittlicher (ein typischer) Wert. Und ich meinte, dass das halt der typische Wert ist, mit dem meines Wissens Leute, die Gravitationswellen messen wollen, rechnen (‘tschuldigung, hatte mich wohl reichlich unklar ausgedrückt).

    Wenn sich in 13 Lichtjahren entfernung zwei Riesensterne (o. größeres) unkreisen – was aber, wenn sich eine Supernova in ~50 Lichtjahren oder weniger ereignet?

    Ich weiss leider nicht genau, für was dieser Wert gilt – ich weiss nur, dass die Leute, die Gravitationswellen messen wollen, mit Werten in dieser Größenordnung rechnen. Im Zweifelsfalle würde ich also eher vermuten, dass der Wert von 0.0000000000000001% eher eine obere Schranke ist, und dass die meisten Gravitationswellen noch weit schwächer sind…

    zurück zur 0,0000000000000001% Längenänderung.
    Meiner Meinung nach erfasst diese Längenänderung nicht einen Raum, sondern jedes Molekühl darin.

    Du scheinst das Wörtchen “relative” zu übersehen (oder absichtlich zu ignorieren?). Wenn du die tatsächliche Längenänderung (in Meter oder was auch immer du willst) eines Objekts haben willst, dann musst du diese 0,0000000000000001% mit der Größe des Objekts (in der Einheit, die du haben willst) multiplizieren. So, wie Bullet es mit dem Erddurchmesser vorgerechnet hat.

    Würde doch dann nämlich jedes Molekühl das nächste verdrängen müssen,…

    Wieso sollten die sich groß verdrängen müssen? Die ändern einfach ihre Größe ein gaaaaaanz kleines bisschen.

    …was sich quasi aufschaukelt…

    ??? Bitte erkläre das näher, ich kann nicht folgen.

    Wir werden vielleicht Björns Wert überprüfen müssen oder/und die Übertragbarkeit auf Materie – also inwiefern ein angewendeter logarythmus dazu gültig bleibt.

    Wenn du mir nicht glaubst, dann schau’ doch mal bei Wikipedia rein, z. B. hier:
    http://de.wikipedia.org/wiki/Gravitationswelle#Quellen_und_fehlender_Nachweis
    (Die gehen da eher von noch kleineren Längenänderungen aus als ich…)
    Und was du hier mit “logaythmus” meinst, ist mir übrigens völlig schleierhaft. Logarithmus? Das ergibt in dem Zusammenhang überhaupt keinen Sinn. Vielleicht Algorithmus?!? Das ergäbe zumindest ein ganz klein wenig Sinn – wenn du eine simple Multiplikation unbedingt als “Algorithmus” bezeichnen willst…

    Die Welle als Resultat eines Impulses …

    Häh? Meinst du hier “Impuls” in der physikalischen Bedeutung? Dann ergibt das hier keinen Sinn. Oder meinst du eine andere Bedeutung? Dann erkläre dich bitte genauer.

    Trifft dort auf und setzt wieder Impulsenergie frei., die sich aber wiederum wellenartig ausbreitet. Dieser Wechsel entsteht immer, wenn das Medium sich verändert.

    Ich vermute mal, dass du mit “Impulsenergie” die kinetische/Bewegungsenergie meinst? Und das du hier folgendes ausdrücken willst: die eintreffende Gravitationswelle regt Teilchen der Materie zum Schwingen an, und diese senden deshalb ihrerseits wiederum Gravitationswellen aus. Meinst du das? Wenn ja, dann stimmt das zwar theoretisch – aber diese neuen, zusätzlichen Gravitationswellen sind sooooo schwach im Vergleich zur eintreffenden Welle, dass sie komplett vernachlässigbar sind.

    Ich versuchte nur zu beschreiben (mir selbst), wie eine Gravitationswelle mit Energie(impulsen) zusammenhängt.

    Hilfreich wäre, wenn du erst mal sagst, was du mit “Energieimpulsen” überhaupt genau meinst… eine plötzliche Freisetzung von Energie oder so…?

    Eine solche Welle kommt ja wohl nicht aus dem Nichts, sondern muß einem hochenergetischen Ereignis entstammt sein, welches die Energie mit der Welle sich ausbreiten lässt. und diese Energie findet sich zwingend irgendwo wieder – und in diesem Gedanken sollte sie sich in einem Impuls in der Materie wiederfinden.

    Wenn man’s mit der klassischen Newtonschen Physik sieht (in der es aber eigentlich keine Gravitationswellen gibt…), dann würde man sagen, die Energie steckt in der Welle – die muss sich nicht in der Materie wieder finden. Wenn man’s mit der Allgemeinen Relativätstheorie sieht, dann wird die Sache richtig haarig – in der gilt die Energieerhaltung nämlich gar nicht mehr streng, sodass man da sogar wirklich sagen könnte, die Energie verschwindet einfach…

    Aber ich war vor kurzem der Meinung, das selbst mit den so feinen Messgerät, wie dem Geo600 auf der Erde zumindest keine solche Wellen zu messen seien – weil sich gravitationswellen aus weiter entfernung dann wohl doch als zu gering erweisen werden und dem Gravitationsfeld der Erde nichts mehr entgegen zu setzen haben würden.

    Was meinst du mit “nichts mehr entgegen zu setzen haben würden”? Denkst du etwa, wenn man zu einer sehr großen Zahl (sagen wir 1 000 000 000 000 000) eine sehr kleine dazu zählt (sagen wir 0,001), dann ergäbe sich als Ergebnis wieder genau dieselbe große Zahl (1 000 000 000 000 000), statt einer großen Zahl, die noch ein klein wenig größer geworden ist (1 000 000 000 000 000,001)? Oder denkst du, diese winzig kleine Änderung wäre zwar da, aber halt nicht messbar? Beide Gedanken sind falsch.

  50. #50 threepoints...
    6. Oktober 2010

    @ Bjoern:

    ich denke H (also die Ausbreitung des Universums soll sich beschleunigen – also ansteigen? zumindest, je weiter die Galaxien entfernt sind, desto schneller scheint die Expansion stattzufinden.

  51. #51 Bjoern
    6. Oktober 2010

    @threepoints: Die Ausdehnung des Universums ist tatsächlich beschleunigt, ja – das heisst aber nicht (unbedingt), dass H zunimmt! (obwohl man das spontan so erwarten würde – hab’ ich auch mal erwartet, bevor ich’s durchgerechnet hatte…)

    Ich versuch’s mal mit einer Analogie: Guthabenverzinsung. H entspricht in dieser Analogie im Prinzip dem Zinssatz, den du auf dein Guthaben bekommst; die Größe des Universums entspricht der Höhe des Guthabens. Nehmen wir mal ein konkretes Beispiel: am Anfang ein Guthaben von 1000 €, Zinssatz 5%. Dann hast du nach einem Jahr 1050 €, nach zwei Jahren 1102,50 € (Zinseszins berücksichtigen!), nach drei etwa 1157,63 €, nach vier etwa 1215,51 € usw. usf. Im ersten Jahr hat dein Guthaben also um 50 € zugenommen, im zweiten Jahr um 52,50 €, im dritten um etwa 55,13 €, im vierten um etwa 57,88 € usw. usf. Die Geschwindigkeit, mit der das Guthaben zunimmt, steigt also, d. h. man hat da ein beschleunigtes Wachstum.

    Beim Universum ist’s genauso: ein konstantes H (entsprechend einem konstanten Zinssatz) führt zu einem beschleunigten Wachstum.

    Verstanden?

  52. #52 threepoints...
    6. Oktober 2010

    Und H soll sich nun aber um wenige Prozent verringern. Es reicht aber dennoch für eine beschleunigte Expansion des Raumes? Durch den “Zinseszins”, der sich aber auf den Raum übertragen nun wie ergibt? Woraus entsteht/worin besteht der “Zinseszins” des Universums?
    Da fällt mir gerade nichts dazu ein.

    (Zinsrechnung… wie uncool … aber wohl nötiger Bestandteil dieser Welt) (kleiner Scherz am Rande)

  53. #53 Bjoern
    6. Oktober 2010

    @threepoints:

    Und H soll sich nun aber um wenige Prozent verringern.

    Ja, zumindest zur Zeit (und noch die nächsten paar Milliarden Jahre) ist H noch nicht wirklich konstant, sondern nimmt immer noch langsam ab. Macht aber keinen großen Unterschied.

    Es reicht aber dennoch für eine beschleunigte Expansion des Raumes?

    Ja.

    Durch den “Zinseszins”, der sich aber auf den Raum übertragen nun wie ergibt? Woraus entsteht/worin besteht der “Zinseszins” des Universums?

    Der “Zinseszins” bedeutet hier einfach, dass das Universum in einem festen Zeitraum x um einen festen Faktor y größer wird; im Zeitraum 2x wird es dann um den Faktor y*y größer. Das ist der “Zinseszins”. Eigentlich stinknormales exponentielles Wachstum – sagt dir das was?

    (Zinsrechnung… wie uncool … aber wohl nötiger Bestandteil dieser Welt) (kleiner Scherz am Rande)

    Die Verallgemeinerung der Zinsrechnung, nämlich eben das exponentielle Wachstum, ist in der Tat ein sehrnötiger Bestandteil der Welt! (bzw. unserer Beschreibung der Welt)

  54. #54 threepoints...
    6. Oktober 2010

    Aber was ist der Exponent im Raum? die sich vergrössernden Räume zwischen den Galaxien? Der Raum insgesamt? Und wenn, was ist die Ursache?

    Jaja, dunkle Materie oder Energie….

    Das kann ich nun auch überall lesen. Aber das ist dann ja auch ein bischen lau als Erklärung. Denn die beiden dunklen Faktoren sind ja nun nicht so recht vorhanden.

  55. #55 threepoints...
    6. Oktober 2010

    Sie sind nicht vorhanden in dem Sinne, dass sie nicht nachgemessen werden können. Nur eben aus anderen Berechnungen herausgerechnet sind – weil diese sonst nämlich nicht so recht plausibel sind.

    An solchen Punten der Astrophysik fange ich an an der ganzen Physik zu zweifeln – zumindest wie sie derzeit aufgestellt ist.

  56. #56 threepoints...
    6. Oktober 2010

    Exponentielles Wachstum ist erstmal nur eine immer steiler ansteigende Kurve. In der Zinsrechnung ist sie verursacht durch den Zinseszins. und im Raum wird sie durch was ausgelöst?

  57. #57 H.M.Voynich
    6. Oktober 2010

    @…
    Durch “die Zustandsänderung eines skalaren Feldes mit einem extrem flachen Potential” (Wikipedia). Oder kurz: durch einen negativen Druck.
    Google kaputt?

  58. #58 threepoints...
    6. Oktober 2010

    ne, google nicht kaputt, sondern überstrapaziert …

  59. #59 Niels
    7. Oktober 2010

    @H.M.Voynich @ threepoints
    Nö, da ist nicht die Wikipedia kaputt, sondern der Benutzer überstrapaziert. 😉

    Die Ursache für die Expansion des Universums kennt man nicht! Das ist praktisch die Frage nach der Ursache des Urknalls.

    H.M.Voynich, du hast nach der Ursache der kosmologischen Inflation gegoogelt. Das ist etwas anderes als die “normale” Expansion des Universums.
    Die Inflation ist der Name für eine Phase extrem rascher Expansion des Universums, die in der Zeit zwischen 10^-40 Sekunden bis etwa 10^-30 Sekunden direkt nach dem Urknall stattfand. In dieser unglaublich kurzen Zeit dehnte sich das Universum um das etwa 10^50 fache aus.
    Danach begann die ganz normale, extrem viel langsamere Expansion.
    Die Inflation brauchen wir, damit das kosmologische Modell funktioniert. Die Zusatzannahme namens Inflation wurde erst 1980 “erfunden”, also lange nach der Erkenntnis, dass sich das Universum ausdehnt.

    Dann gibt es noch die berühmte dunkle Energie. Das ist aber auch nicht die Ursache, dass sich das Universum ausdehnt.
    Normalerweise würde man erwarten, dass sich das Universums gleichförmig ausdehnt bzw. je nach der Menge der enthaltenen Materie die Ausdehnung sogar deutlich abgebremst wird.
    Tatsächlich zeigen die Beobachtungen, dass das Universum sich beschleunigt ausdehnt. Das ist absolut verblüffend.
    Dazu braucht man dann als Erklärung eine positive kosmologische Konstante bzw. anders ausgedrückt eine geheimnisvolle dunkle Energie.

    @Bjoern
    Die Angabe von H als “um so viel Prozent dehnt sich das Universum in der und der Zeit aus” finde ich persönlich halt weit anschaulicher als diese “tolle” Einheit km/s/Mpc.
    Nun ja, dass tolle an dieser Einheit ist eben, dass man erkennt, dass sich das Universum tatsächlich in jedem beliebigem Punkt gleichzeitig ausdehnt. Es gibt kein “Explosionszentrum”, von dem alles weg fliegt. Das mit der Explosion ist eine ziemlich populäre Vorstellung, deren Fehler man erkennen kann, wenn man sich die Einheiten des Hubble-Parameters mal genau anschaut.

    Zur Rechnung: Schon gut. Mich hat einfach interessiert, wie du auf den Wert gekommen bist. Hätte je weiß Gott was dahinter stecken können.
    Woher hast du eigentlich die Zahlen für H ? Dafür muss man doch richtig an die Friedmann-Gleichungen ran, oder?
    Kennst du einen Plott für H über das Universumsalter? Sowas würde mich schon interessieren, hab ich noch nirgends gesehen.

  60. #60 H.M.Voynich
    7. Oktober 2010

    @Niels: jups, habs mittlerweile auch schon gemerkt, mein Wachstum war zu schnell und ich war schon bei der Inflation.
    Aber “negativer Druck” paßt immer, bei geeigneter Definition von “Druck”. 😉

  61. #61 H.M.Voynich
    7. Oktober 2010

    @nochmal Niels:
    “… Unterschied zwischen Gravitationswellen und elektromagnetischen Wellen ist, dass letztere aus Dipolquellen stammen, während Gravitationswellen immer mindestens Quadrupolcharakter haben …”

    Magste das erklären?
    Elektromagnetische Welle, zwei Pole -> Dipolquellen. Alles klar. (Oder zu kurz geschlossen?)
    Aber Gravitation ist doch “monopolar”. Was passiert da?

  62. #62 Niels
    7. Oktober 2010

    @H.M.Voynich
    Da hab ich vorher offensichtlich etwas vergessen: Ein bedeutender Unterschied zwischen Gravitationswellen und elektromagnetischen Wellen ist, dass letztere aus Dipolquellen stammen können, während Gravitationswellen immer mindestens Quadrupolcharakter haben.
    Natürlich gibt es auch in der Elektrodynamik Quadrupolstrahlung usw.

    Warum aber mindestens Quadrupolstrahlung bei Gravitationswellen?
    Für gravitative Dipolstrahlung bräuchte man eine oszillierende Massenverteilung.
    (So wie man für Dipolstrahlung eine oszillierende Ladungsverteilung braucht.)
    Wenn die oszillierende Massenverteilung ein gravitatives Dipolmoment hätte, so wie eine oszillierende Ladungsverteilung ein elektrisches Dioplmoment hat, hätten wir gravitative Dipolstrahlung.

    Betrachten wir einmal eine oszillierende Massenverteilung. In welchem System ich diese Verteilung beschreiben will, ist offensichtlich mir selbst überlassen.
    Spontan wähle ich jetzt einfach mal das Schwerpunktsystem.
    Der Schwerpunkt einer isolierten Systemes kann offensichtlich niemals oszillieren. Sonst wäre die Impulserhaltung verletzt!
    [Hier spielt eine der Grundaxiome der allgemeinen Relativitätstheorie hinein. (Nämlich, dass der Impuls überhaupt etwas mit der Gravitation zu tun hat.) Schwere Masse ist gleich träger Masse, das Äquivalenzprinzip. Im Prinzip ist die ganze ART nur eine Folgerung aus diesem Prinzip.]
    Bei einer Ladungsverteilung ist das anders. In der Elektrodynamik kann das Dipolmoment im allgemeinen nicht durch die Wahl des Bezugssystems zum Verschwinden gebracht werden. Dies liegt daran, das Ladungen positiv oder negativ sein können. Speziell für zwei Punktladungen, eine positive und eine negative, ist das Dipolmoment unabhängig vom gewählten Inertialsystem.

    Für ein Dipolmoment der Gravitation bräuchte man also “negative” Masse. Die gibts aber nicht. (Nein, Antimaterie ist keine negative Masse.)

  63. #63 Niels
    7. Oktober 2010

    Nachtrag:
    Eine anschauliche Erklärung, warum eine einzelne beschleunigte Punktmasse kein Dipolmoment hat, überfordert mich.

  64. #64 H.M.Voynich
    7. Oktober 2010

    Danke, mal gucken, ob ich das verstanden hab.
    Feynman hatte ja zu recht bemängelt, wenn die Studenten alles über z.Bsp. Polarisierung wußten, außer wo sie stattfindet.

    Wenn man in einem Doppelstern den einen Stern entfernen würden, und der andere bewöge sich trotzdem weiter wie zuvor, dann hätten wir einen gravitativen Dipol, richtig?
    OK, das geht nicht. Zumindest nicht in einem gravitativ gebundenen System.
    Aber was ist mit einem ordinären Pendel: oszilliert da nicht die Massenverteilung?
    Ach nee, Schwerpunkterhaltung is ja universell, ich doof.
    Na gut, wenn ich also eine Masse oszillieren lassen will, oszilliert immer eine zweite Masse entgegen, so daß der Gesamt-Schwerpunkt nicht beschleunigt.
    Und da er nur ein Punkt ist, kann er auch nicht um sich selbst rotieren. Oder wird der irgendwie gestaucht und gestreckt, während sich die Doppelsterne um ihn drehen? Auf Quantenloop-Ebene vielleicht? 😉

  65. #65 togibu
    7. Oktober 2010

    Vielleicht könnte mal einer der mitlesenden Fachleute (für mich als interessiertem Laien) kurz und anschaulich erklären, was “Quadrupol” im Bezug auf Gravitationswellen bedeutet (Oder mitteilen, wo man so was finden kann). Die Wikipedia ist hierzu nicht wirklich hilfreich.

  66. #66 threepoints...
    7. Oktober 2010

    Ja, wiki erklärt da nicht viel.

    Aber ungefähr so müsste einFeld aussehen, wenn es gravitativ wirksam sein wollte. Fragte sich nur, ob es im absoluten Ruhezustand auch so steht, oder es einer Rotation bedarf.

  67. #67 threepoints...
    7. Oktober 2010

    H.M.Voynich· 07.10.10 · 03:30 Uhr

    Aber “negativer Druck” paßt immer, bei geeigneter Definition von “Druck”.

    -> naja, wohl wenn man 0 Grad Kelvin als den absolut ausgeglichenen Bereich hernimmt. Also das bestreben des Raumes sich bis auf diesen Wert abzukühlen – wenn nicht andere Bedingungen dagegen sprechen.

    Das würde reduzert gedacht bedeuten, dass sich das Universum also so lange ausdehnt, bis 0 Grad Kelvin erreicht seien. Danach ist diese Energie verbraucht und würde demnach zum Schrumpfen des Raumes führen müssen – immer mit der Tendenz, dass sich der Raum an der Nullpunkttemperatur als Ausgleichsoptimum orientierte.

    Wäre dieser Ablauf denn auch mit dem nichtvorhandenen Energieerhaltungssatz einer Realivitätstheorie oder der Quantenmechanik vereinbar?

    Vielleicht ist die Erhaltung der Energie ja doch vorhanden und es besteht doch ein zyklisch pulsierendes Universum…?
    Und vielleicht bräuchten wir dann doch keine kosmische Inflation, weil es nicht soweit schrumpft?

    Aber schon die Frage: “Wie klein war der Punkt, aus dem das frühe Universum entsprang” … ist eine sehr verfängliche. Groß und klein geben nicht einmal annähernd einen Hinweis auf die räumlichen Weiten des Raumes. Kleiner und größer wären hier vorerst die besseren Aussagen – die es weniger absolut beschreiben.

  68. #68 Niels
    7. Oktober 2010

    Immer auch einmal in die englische Wikipedia schauen.
    Da gibts bei Quadrupole dann auch einen Abschnitt über die Gravitation.
    http://en.wikipedia.org/wiki/Quadrupole#Gravitational_quadrupole

    Was ist ein gravitativer Quadrupol?
    Zwei schwarze Löcher mit der selben Masse, die sich umkreisen, bilden einen gravitativen Quadrupol.
    (Um Prinzip auch zwei beliebige Punktmassen, zum Beispiel zwei Elektronen, die sich umkreisen. Die abgegebene gravitative Strahlung ist dann natürlich praktisch Null.)

    Was ist ein elektrischer Quadrupol?
    So ein Aufbau http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Quadrupol.svg&filetimestamp=20080421123025 von gleichgroßen Punktladungen.

  69. #69 Basilius
    7. Oktober 2010

    @togibu
    Also bei mir beißt es da langsam auch schon aus. Im Studium kamen wir nur bis zum Dipol. Der Rest wurde nur angerissen, damit man so ungefähr sieht, wie es danach noch weitergeht. Ich versuche mich trotzdem mal.
    Niels hat schon Recht, die englische Wikipedia ist da sicherlich schon wieder mal ausführlicher, setzt aber auch schon einiges an Grundlagen voraus. Ein bisschen was über die Gravitationswellen ist hier noch erklärt: Gravitationswellen-Astronomie: Theoretische Berechnung und Astrophysikalische Quellen. Die mathematische Grundlage für die Beschreibung von Feldern, also wie sich die verschiedenen Potentiale verteilt im Raum aus der jeweiligen Ursache (bewegte el. Ladungen oder eben Massen) ergeben ist die: Multipolentwicklung. Bitte, bitte nicht alles lesen! Das sieht total grausam und unübersichtlich aus. Aber bei einer Reihenentwicklung ist das halt leider erst mal so. Die einzelnen Terme beschreiben jeweils eine idealisiert angenommene Konfiguration von immer mehr “Quellen”. In der Gesamtheit der Reihe summiert sich das dann zur “Realität” auf. Interessant ist hier die jeweilige physikalische Deutung. Der Witz ist, daß man je nach den Umständen, bzw. der erwünschten Genauigkeit der Beschreibung die Reihe einfach dann abbrechen kann, wenn man der Ansicht ist, daß es jetzt reicht. Dann sehen die Terme auch nicht mehr so schlimm aus. Einfach mal die Formeln überlesen und nur den Teil weiter unten mit der phsyikalischen Deutung ankucken. Je nach dem, welchen physikalischen Umstand man betrachtet beginnt man die Reihenentwicklung auch schon mal erst später und überspringt den Monopol, weil es den bei einem Magnete eben gar nicht gibt. Bei der Gravitation beginnt die Reihe anscheinend erst beim dritten Reihenelement, dem Quadrupol. Das war mir allerdings bis zu diesem Artikel auch nicht mehr so ganz geläufig *rotwerd*. Wem das zur “Abschreckung” noch nicht reicht, dem empfehle ich auch hier wieder den Klick auf die englische Variante des Artikels.
    Hoffentlich habe ich mit meinem Halbwissen jetzt nicht noch mehr Verwirrung gestiftet?

  70. #70 threepoints...
    7. Oktober 2010

    Ich überspringe Formeln generel immer erst mal….

    Ich brauche die Erklärung erstmal ordentlich in Worte gefasst … ich bekomm die Zusammenhänge aus den Formeln nicht extraiert. Aber das wird vielleicht noch irgendwann besser werde…!?

  71. #71 threepoints...
    7. Oktober 2010

    Ich überspringe Formeln generel immer erst mal….

    Ich brauche die Erklärung ordentlich in Worte gefasst … ich bekomm die Zusammenhänge aus den Formeln nicht extraiert. Aber das wird vielleicht noch irgendwann besser werden…!?

  72. #72 Bjoern
    7. Oktober 2010

    @threepoints: Zu Anfang erst mal ein Vorschlag: du hast zwar offensichtlich schon einiges über moderne Kosmologie aufgeschnappt, aber anscheinend bisher nur reichlich oberflächliche populärwissenschaftliche Beschreibungen gesehen. Es wäre echt hilfreich, wenn du versuchen würdest, dich erst mal genauer zu informieren, bevor du anfängst, wild drauf los zu spekulieren oder gar komplett an der modernen Physik zu zweifeln… Vielleicht ist das hier hilfreich:
    http://www.talkorigins.org/faqs/astronomy/bigbang.html

    Aber was ist der Exponent im Raum? die sich vergrössernden Räume zwischen den Galaxien? Der Raum insgesamt?

    Häh? Welchen Exponenten meinst du den jetzt? Wie gesagt: für ein konstantes H wächst das Universum exponentiell, d. h. genauso, wie ein verzinstes Guthaben wächst. Die beiden Wachstumsarten sind identisch, H kann man mit dem Zinssatz identifizieren und die Größe mit dem Guthaben. Mehr gibt die Analogie nicht her.

    Und wenn, was ist die Ursache?

    Die Ursache für was? Für die Beschleunigung? Weiss man noch nicht genau – aber die verbreitetste Vermutung ist “Dunkle Energie” (letztlich wohl eine Folge von quantentheoretischer Nullpunktsenergie).

    Jaja, dunkle Materie oder Energie…. Das kann ich nun auch überall lesen. Aber das ist dann ja auch ein bischen lau als Erklärung. Denn die beiden dunklen Faktoren sind ja nun nicht so recht vorhanden. Sie sind nicht vorhanden in dem Sinne, dass sie nicht nachgemessen werden können.

    Sie können nicht direkt nachgewiesen werden – sehr wohl aber auch zahlreiche verschiedene, untereinander konsistente indirekte Weisen. Genausogut könntest du behauptet, Elektronen wären nicht vorhanden – die kann man nämlich auch nicht direkt nachweisen!

    Nur eben aus anderen Berechnungen herausgerechnet sind – weil diese sonst nämlich nicht so recht plausibel sind.

    Dass auf diese Weise letztlich sowohl Neptun als auch Neutrinos entdeckt wurden, macht ja nichts, oder?

    An solchen Punten der Astrophysik fange ich an an der ganzen Physik zu zweifeln – zumindest wie sie derzeit aufgestellt ist.

    Vorschlag: sei doch einfach ein bisschen bescheidener und fang’ lieber an, an deinem eigenen Verständnis der Physik zu zweifeln, statt einfach davon auszugehen, dass hunderttausende von Physikern anscheinend Idioten sind…

    Exponentielles Wachstum ist erstmal nur eine immer steiler ansteigende Kurve.

    Jein. Jedes exponentielle Wachstum kann durch eine immer steiler ansteigende Kurve dargestellt werden. Aber umgedreht stellt nicht jede immer steiler ansteigende Kurve ein exponentielles Wachstum dar!

    Aber “negativer Druck” paßt immer, bei geeigneter Definition von “Druck”. -> naja, wohl wenn man 0 Grad Kelvin als den absolut ausgeglichenen Bereich hernimmt.

    Äh, ne, das hat damit überhaupt nix zu tun.

    Das würde reduzert gedacht bedeuten, dass sich das Universum also so lange ausdehnt, bis 0 Grad Kelvin erreicht seien. Danach ist diese Energie verbraucht und würde demnach zum Schrumpfen des Raumes führen müssen – immer mit der Tendenz, dass sich der Raum an der Nullpunkttemperatur als Ausgleichsoptimum orientierte.

    Nicht nachvollziehbare Gedankenkette, sorry.

    Vielleicht ist die Erhaltung der Energie ja doch vorhanden und es besteht doch ein zyklisch pulsierendes Universum…?

    Ob die Energie im Allgemeinen in der ART erhalten ist oder nicht, hat nix damit zu tun, ob das Universum zyklisch pulsiert oder nicht. Und die Gleichungen der ART sagen halt klar und deutlich, dass die Gesamtenergie eines Systems eben im Allgemeinen nicht erhalten bleibt (bzw. gar nicht klar definiert werden kann).

    Und vielleicht bräuchten wir dann doch keine kosmische Inflation, weil es nicht soweit schrumpft?

    Und wieder: Häh? Was hat das eine mit dem andern zu tun?

    Aber schon die Frage: “Wie klein war der Punkt, aus dem das frühe Universum entsprang” … ist eine sehr verfängliche.

    Ja, schon alleine deswegen, weil das Universum vielleicht immer schon unendlich groß war…

    Ich überspringe Formeln generel immer erst mal…. Ich brauche die Erklärung erstmal ordentlich in Worte gefasst … ich bekomm die Zusammenhänge aus den Formeln nicht extraiert. Aber das wird vielleicht noch irgendwann besser werde…!?

    Das dumme ist: vieles in der Physik kann man nur dann richtig verstehen, wenn man die Formeln kapiert hat. Erklärungen in Worten vereinfachen die Sachverhalte oft grob und führen zu Missverständnissen. Die Sprache der Natur ist halt leider die Mathematik, nicht Deutsch…

  73. #73 Bjoern
    7. Oktober 2010

    @Niels:

    Nun ja, dass tolle an dieser Einheit ist eben, dass man erkennt, dass sich das Universum tatsächlich in jedem beliebigem Punkt gleichzeitig ausdehnt. Es gibt kein “Explosionszentrum”, von dem alles weg fliegt. Das mit der Explosion ist eine ziemlich populäre Vorstellung, deren Fehler man erkennen kann, wenn man sich die Einheiten des Hubble-Parameters mal genau anschaut.

    Na, ich finde, diesen Fehler sieht man aber auch dann (und vielleicht sogar besser), wenn man H direkt so angibt, dass man sieht, um welchen Prozentsatz sich das Universum pro Zeit ausdehnt. Und mit einer solchen Angabe können Laien sicher auch weit mehr anfangen als mit der Einheit km/s/Mpc!

    Zur Rechnung: Schon gut. Mich hat einfach interessiert, wie du auf den Wert gekommen bist. Hätte je weiß Gott was dahinter stecken können.

    Das heisst, du stimmst mir jetzt zu?

    Was ich übrigens noch vergessen hatte zu sagen: ich integriere da nix, verwende also nicht a(t) = a(0) exp(H t); sondern ich schaue mir einfach die Formel genau an: H = a_dot/dt = (da/dt)/a; letzteres ist die (momentane) relative Ausdehnungsrate, also wird diese durch H angegeben.

    Woher hast du eigentlich die Zahlen für H ? Dafür muss man doch richtig an die Friedmann-Gleichungen ran, oder?

    Nöh, der Wert ist nicht aus den Friedmann-Gleichungen berechnet, sondern stammt aus Messungen. Das Team des WMAP-Satelliten hat da hübsche Seiten, wo man die Werte aller üblichen kosmologischen Parameter nachlesen kann (wobei nicht nur die Daten von WMAP eingehen, sondern auch eine Menge anderer Ergebnisse):
    http://lambda.gsfc.nasa.gov/product/map/dr4/params/lcdm_sz_lens_wmap7_bao_h0.cfm

    Kennst du einen Plott für H über das Universumsalter? Sowas würde mich schon interessieren, hab ich noch nirgends gesehen.

    Ja, so einen Plot habe ich schon mal gesehen – aber auch nur deswegen, weil ich ihn mir selbst gezeichnet habe! 😉 In der Standard-Kosmologie-Literatur habe ich sowas auch noch nicht gesehen (ich lese aber auch schon seit einigen Jahren kaum noch entsprechende Fachliteratur). Ich habe leider keine Homepage, wo ich dir den Graphen zeigen könnte; wenn du einen Funktionsplotter hast, kannst du ihn dir aber auch leicht selbst zeichnen. Es gilt: H(t) = H_g coth(t/t_c), wobei coth der Kotangens hyperbolicus ist, H_g der Grenzwert von H für t gegen unendlich (kann man berechnen aus: H_g^2 = Omega_Lambda H_0^2, wobei Omega_Lambda der Anteil der Dunklen Energie ist und H_0 der Wert der Hubblekonstante heute) und t_c eine charakteristische Zeitskala (kann man berechnen aus: t_c = 2/(3 H_g) ). Das Ganze gilt übrigens für ein flaches Universum, das nur (kalte) Materie und Dunkle Energie enthält – das dürfte unser heutiges tatsächliches Universum ganz gut beschreiben.

    (Als ich die Rechnung gemacht habe, fand’ ich’s übrigens richtig interessant zu sehen, dass hier mal sogar solche obskuren Funktionen wie die hyperbolischen eine sinnvolle Anwendung haben! 😉 )

  74. #74 Bjoern
    7. Oktober 2010

    @Niels (Nachtrag):

    Woher hast du eigentlich die Zahlen für H ? Dafür muss man doch richtig an die Friedmann-Gleichungen ran, oder?

    Ach so, jetzt verstehe ich’s erst: wo ich die Werte für H vor bzw. in einer Milliarde Jahre her habe (nicht den heutigen Wert) – das meintest du, richtig? Dafür habe ich in der Tat die Friedmann-Gleichungen gelöst (ist für ein flaches Universum mit nur kalter Materie und Dunkler Energie relativ einfach); das Ergebnis ist der schon erwähnte Kotangens Hyperbolicus.

  75. #75 threepoints...
    7. Oktober 2010

    Und vielen Dank für den Link auf Englisch…. Weshalb ich auf Populärwissenschaftlichen Veröffentlichungen in Deutsch angewiesen bin.

    “@threepoints: Zu Anfang erst mal ein Vorschlag:…”

    Ich informiere mich die ganze Zeit. Und meinen Zweifel unter manchen Eindrücken muß man schon mal entschuldigen können. Wenn ich ein System verfügbar habe, was mir aber in besonderen Teilen nicht weiterhilft, dann kann ich mir doch darüber nur Gedanken machen müssen. Und ich glaube der aktiv Forschung betreibende Wissenschaftler trägt auch diese Zweifel mit sich herum, nur dass er sie anders empfindet.

    “Vorschlag: sei doch einfach ein bisschen bescheidener und fang’ lieber an, an deinem eigenen Verständnis der Physik zu zweifeln, statt einfach davon auszugehen, dass hunderttausende von Physikern anscheinend Idioten sind… ”
    Jaja, meine Brückenpfeilerphysik macht wohl nicht viel her. Dann werde ich mal bescheiden sein, bis ans Ende meines Lebens – mit allen Folgen, welche sich daraus ergeben. Nämlich, dass ich über Populärwissenschaftliche Nachrichten staunen werde, anstatt besondere Erkenntnis zu erlangen – durch so manche Frage und provokative vorwegnahmen. Zur Zweifeln werde ich wohl nicht mehr öffentlich. Sowas trifft wohl schnell einen wunden Punkt.

    O.k., … jetzt haben wird gezweifelt – ich an der Physik (und also den Physikern) und du an mich und meiner Pseudowissenschaft. Und trotzdem bin ich dankbar, dass jemand darüber schreibt und Fragen beantwortet.

  76. #76 Bjoern
    7. Oktober 2010

    @threepoints:

    Und vielen Dank für den Link auf Englisch…. Weshalb ich auf Populärwissenschaftlichen Veröffentlichungen in Deutsch angewiesen bin.

    Das war jetzt nicht klar, ob das nun sarkastisch gemeint war oder nicht. Direkt gefragt: hättest du lieber was Deutsches? Könnte ich auftreiben, dürfte aber länger dauern…

    Jaja, meine Brückenpfeilerphysik macht wohl nicht viel her. Dann werde ich mal bescheiden sein, bis ans Ende meines Lebens – mit allen Folgen, welche sich daraus ergeben. Nämlich, dass ich über Populärwissenschaftliche Nachrichten staunen werde, anstatt besondere Erkenntnis zu erlangen – durch so manche Frage und provokative vorwegnahmen.

    Willst du allen Ernstes behaupten, man könne besondere Erkenntnis nur erlangen, indem man “provokativ” unterstellt, die Physiker heutzutage würden ja nur noch Blödsinn machen? (jetzt mal überspitzt formuliert – aber so in etwa kam’s von dir rüber)

    Zur Zweifeln werde ich wohl nicht mehr öffentlich. Sowas trifft wohl schnell einen wunden Punkt.

    Ach, übertreib’s mal nicht. Nur, weil man dich darauf aufmerksam macht, dass du mangels Wissen wild drauflos spekulierst, hat das nix mit einem “wunden Punkt” zu tun (zur Information: ich arbeite nicht in der Kosmologie, verbinde damit also keinerlei berufliche Interessen).

    O.k., … jetzt haben wird gezweifelt – ich an der Physik (und also den Physikern) und du an mich und meiner Pseudowissenschaft.

    Du hast da keine Pseudowissenschaft demonstriert, sondern einfach nur Unwissen. Pseudowissenschaftler sind viel schlimmer: die geben nicht zu, dass sie eigentlich nicht richtig Bescheid wissen, sondern beharren einfach auf ihren falschen Behauptungen.

  77. #77 threepoints...
    8. Oktober 2010

    Also, ein bischen Sarkassmus schwebt bei mir wohl immer mit. Da kann ich nichts gegen machen. Fehlt mir einfach die Konzentration dazu….
    Aber was den englischen Text betrifft, das ist mir zu aufwändig den inhaltlich verständlich zu übersetzen. Das würde ich vielleicht als Referenzaussage tun wollen – also um den Schnitt der Wissenschaftlichen Aussagen zu prüfen. Mir ist für mein Verständnis solchen komplexen Inhalts ein Deutscher Text lieber.
    Ich weiss und bedaure aber, dass es natürlich eher üblich ist, dass Forschungsergebnisse in Englisch pupliziert werden – mindestens natürlich die vielen Englischsprachigen Wissenschaftler.

    “Willst du allen Ernstes behaupten, man könne besondere Erkenntnis nur erlangen, indem man “provokativ” unterstellt, die Physiker heutzutage würden ja nur noch Blödsinn machen?”

    -> Nein, sie machen ja keinen Blödsinn. Sondern betreiben eben Wissenshcaft auf den Umständen entsprechendem Niveau. Manhce Dinge könnten besser laufen, aber dazu bedarf es wohl bessere Organisation und natürlich mehr Geld. Und insgesammt braucht Wissenschaft auch mehr interesse von Extern.

    Ist aber Wissenschaft am Anfang nicht auch erstmal Spekulation? (mit einigen dringenden Hinweisen vielleicht)
    Jedenfalls werden mich einfache Dementies – also kurze Absagen auf meine “Fantasien” nicht weiter bringen – eher nur niederschlagen. Provozieren wollte ich die richtige Aussage darüber, keine vor den Kopf gestossenen Wissenschaftler. Aber so einfach gehts dann nicht – obwohl ich es so ähnlich in jedem Forum erkennen kann. Macht manchmal keinen guten Eindruck auf mich.

  78. #78 Niels
    8. Oktober 2010

    @Bjoern
    Das heisst, du stimmst mir jetzt zu?
    Hab ich im Prinzip auch vorher schon getan. Ich wusste, dass H asymptotisch gegen einen Grenzwert läuft. Allerdings kannte ich den Grenzwert eben nicht.
    Deswegen hatte ich bisher auch keine wirkliche richtige Vorstellung, wie stark H in einer Milliarde Jahre abgenommen haben wird.
    Ich habe gefragt, ob das nicht zu ungenau ist. Das war als echte Frage gemeint, nicht als rhetorische Frage.

    Kotangens hyperbolicus also, coole Sache. Danke für den Hinweis. Da habe ich heute schon etwas gelernt.
    Nach dem man jetzt eine konkrete Funktion für H (t) kennt, kann man aber doch auch die DGL korrekt lösen.
    Hast du das mal gemacht, wie groß ist der Unterschied dazu, wenn man H als konstant annimmt? Zum Beispiel wieder für eine Milliarde Jahre in der Zukunft? Oder für die Zeit, die man braucht, bis das Universum das doppelte des heutigen Volumens hat?
    (Im Prinzip kann ich das jetzt auch selber, aber ich hab erst am Mittwoch wieder Zugriff auf einen Computer mit Computeralgebraprogramm. Ohne so etwas bin ich mit dem Kotangens hyperbolicus überfordert.)

    @threepoints…
    Das hier ist ein schöner populärwissenschaftlicher Artikel über die Expansion des Universums.
    http://homepage.univie.ac.at/Michael.Berger/lit/urknall.pdf
    Da wird auch ausführlich auf typische Missverständnisse eingegangen.

  79. #79 threepoints...
    8. Oktober 2010

    Danke für den Artikel. Ich meine ich hätte den einmal schon gelesen. aber das macht nichts, er fühlt sich gut an.

    Eine andere Frage:
    Wie würde man auf diesem Portal einen eigenen Blog fürhren dürfen können? welche Vorraussetzungen müssten dazu erfüllt sein?

    ich verstehe ncht ganz, wie es auf scienceblogs funktioniert. Ich habe nicht mal eine Registrierungsfunktion entdecken können.

  80. #80 Bjoern
    8. Oktober 2010

    @threepoints:

    Aber was den englischen Text betrifft, das ist mir zu aufwändig den inhaltlich verständlich zu übersetzen. Das würde ich vielleicht als Referenzaussage tun wollen – also um den Schnitt der Wissenschaftlichen Aussagen zu prüfen. Mir ist für mein Verständnis solchen komplexen Inhalts ein Deutscher Text lieber.

    Hm, ich habe eine relativ texttreue Übersetzung – aber leider nicht online gestellt. Wenn du mir eine Mailadresse gibst, könnte ich’s dir schicken.

    Ist aber Wissenschaft am Anfang nicht auch erst mal Spekulation? (mit einigen dringenden Hinweisen vielleicht)

    Teilweise Spekulation, teilweise aber auch nur konsequentes Weiterdenken / Verallgemeinern von Bekanntem.

  81. #81 Bjoern
    8. Oktober 2010

    @Niels:

    Nach dem man jetzt eine konkrete Funktion für H (t) kennt, kann man aber doch auch die DGL korrekt lösen. Hast du das mal gemacht, wie groß ist der Unterschied dazu, wenn man H als konstant annimmt? Zum Beispiel wieder für eine Milliarde Jahre in der Zukunft?

    Ja, die DGL für a habe ich auch gelöst; das Ergebnis ist im Wesentlichen (wenn ich’s gerade richtig im Kopf habe) ein Sinus Hyperbolicus von t/t_c, das Ganze hoch 2/3 (mal irgend einem konstanten Vorfaktor, der aber für die Rechnung hier ja unwesentlich ist). Dieses Ergebnis findet man übrigens auch am Ende des Wikipedia-Artikels zu den Friedmann-Gleichungen. Wenn ich am Wochenende dazu komme, setze ich mich wohl mal hin und mache die von dir vorgeschlagene Rechnung… Allerdings bin ich am Wochenende nicht zu Hause und habe so keinen Zugriff auf mein hübsches Excel-Spreadsheet dazu, dürfte also bis Sonntag abend dauern.

    (Im Prinzip kann ich das jetzt auch selber, aber ich hab erst am Mittwoch wieder Zugriff auf einen Computer mit Computeralgebraprogramm. Ohne so etwas bin ich mit dem Kotangens hyperbolicus überfordert.)

    Ohne hier Schleichwerbung machen zu wollen: den Kotangens hyperbolicus (und den Sinus hyperbolicus natürlich auch) kennt selbst Excel. Reicht also im Prinzip, wenn du irgendwo an eine Windows-Maschine ran kommst…

  82. #82 Bjoern
    8. Oktober 2010

    @Niels: So, bin unerwartet doch noch dazu gekommen. Also hier die Ergebnisse:

    1) Mit Näherung: in der nächsten Milliarde Jahren vergrößert sich der Skalenfaktor a um etwa 7,2%; bis sich a verdoppelt hat, dauert es etwa 10,0 Milliarden Jahre.
    2) Mit exakter Rechnung: in der nächsten Milliarde Jahre etwa 7,4%; für die Verdopplung etwa 10,5 Milliarden Jahre.

    Also, mein Bauchgefühl hat mich wohl nicht getrogen – die Näherung mit konstantem H ist ziemlich gut! 🙂

  83. #83 Threepoints...
    8. Oktober 2010

    Wie heisst eigendlich die die Geschwindigkeit, die ein Objekt erreichen muß, um den Orbit zu verlassen? Ich hatte neulich dafür Fluchtgeschwindigkeit eingesetzt. Aber dieser begriff war für die Geschwindigkeit der Galaxien im expandierendem Raum gedacht…. oder?

    Bjoern· 08.10.10 · 20:02 Uhr

    Eine Übersetzung der ganzen Webseite? Das wäre gut. Aber wie bekommst du meine eMail … ich muß die doch nicht hier im Kommentar eintippen?

    Tor nummer 2 muß gerade gefallen sein. Draussen ist ausserordendliches Sylvester….
    Es hupt und knallt ordentlich…

  84. #84 Niels
    9. Oktober 2010

    @Bjoern
    Ich habs auch hinbekommen. WolframAlpha ist mittlerweile ja praktisch Mathematika für lau.
    Ich hatte eigentlich nach der Verdopplung des Volumens gefragt. Das ist in 3,4 Milliarden Jahren passiert.
    Skalenfaktor:
    http://www.wolframalpha.com/input/?i=Plot%5BSqrt%5B++++0.27/0.73%5D*(Sinh%5B(3/2)*+++++++Sqrt%5B0.73%5D*70.5*3.240779289*(10^-20)*3.154*(10^16)*t])^(2/++++++3),+{t,+0,+18}]

    Änderung des Skalenfaktors
    http://www.wolframalpha.com/input/?i=Plot%5B(0.03744399191372827`+Cosh[0.09235341300396917`+t])/++Sinh[0.09235341300396917`+t]^(1/3),+{t,+0,+20}]

  85. #85 Niels
    9. Oktober 2010

    Änderung der Änderung
    http://www.wolframalpha.com/input/?i=Plot%5B-((0.0011526934832419428`+Cosh[0.09235341300396917`+t]^2)/++++Sinh[0.09235341300396917`+t]^(4/3))+%2B++++0.0034580804497258287`+Sinh[0.09235341300396917`+t]^(2/3),+{t,+0,++++20}]

    Da sieht man sehr schön, dass sich das Universum bis zur Zeit 7 Milliarden Jahre nach dem Urknall noch gebremst ausgedehnt hat und es erst seitdem beschleunigt expandiert.
    Und weils so schön war auch noch der Plot für H
    http://www.wolframalpha.com/input/?i=Plot%5B61.568942002646114`+Coth[0.09235341300396917`+t],+{t,+0,++++30+}]

  86. #86 Niels
    9. Oktober 2010

    Jetzt hätt ich es fast vergessen:
    Danke für die Hinweise, Bjoern!

  87. #87 threepoints...
    9. Oktober 2010

    Wenn man so sucht, … findet man etwas:

    http://www.neues-universum.de/index.html

    Auf den ersten Blick ist klar: Das ist nicht mal populär…!
    Aber es eignet sich gut als Interpretationsübung…
    Was wollte er damit nun erklären?

  88. #88 Bjoern
    9. Oktober 2010

    @threepoints:

    Wie heisst eigendlich die die Geschwindigkeit, die ein Objekt erreichen muß, um den Orbit zu verlassen? Ich hatte neulich dafür Fluchtgeschwindigkeit eingesetzt. Aber dieser begriff war für die Geschwindigkeit der Galaxien im expandierendem Raum gedacht…. oder?

    Nein, du hattest schon recht – Fluchtgeschwindigkeit bezeichnet das erstere (ersetze nur “den Orbit” durch “die Erde” 😉 ). Für zweiteres wird der Begriff zwar auch manchmal benutzt, ist aber unüblich.

    Eine Übersetzung der ganzen Webseite? Das wäre gut. Aber wie bekommst du meine eMail … ich muß die doch nicht hier im Kommentar eintippen?

    Wenn du deine Mailadresse nicht hier öffentlich preisgeben willst, könnte ich stattdessen auch meine angeben, und du schreibst mich dann einfach an.

    Wenn man so sucht, … findet man etwas: …Auf den ersten Blick ist klar: Das ist nicht mal populär…!

    Also, bei jemandem, der von “inneren” und “äußeren” Bereichen des Universums redet, und dass der Raum in “äußeren Bereich schneller anwächst als im inneren Bereich”, ist eigentlich auf den ersten Blick klar, das er nicht weiss, von was er redet… Unter weiter unten findet man noch die Perle “Energie ist nicht gleich E = mc^2, sondern sie ist E = (mc)*c”. Aua!!!

  89. #89 Bjoern
    9. Oktober 2010

    @Niels:

    Ich hatte eigentlich nach der Verdopplung des Volumens gefragt.

    Ja, das ist mir auch aufgefallen – nachdem ich fertig war! 😉

    Da sieht man sehr schön, dass sich das Universum bis zur Zeit 7 Milliarden Jahre nach dem Urknall noch gebremst ausgedehnt hat und es erst seitdem beschleunigt expandiert.

    Stimmt. Dafür gibt’s sogarerk” einen Fachbegriff: “cosmic jerk”.

    Jetzt hätt ich es fast vergessen:Danke für die Hinweise, Bjoern!

    Bitte, bitte – macht doch Spass! 🙂

  90. #90 Niels
    9. Oktober 2010

    @Bjoern
    Hast du eigentlich verstanden, wozu der Abbremsparameter da ist?
    http://en.wikipedia.org/wiki/Deceleration_parameter

    Zum einen ist mir völlig unklar, wo überhaupt diese Definiton für q herkommt.
    Zum anderen sehe ich nicht, welche Information man aus q ablesen kann, die man nicht einfacher aus dem Skalenfaktor oder dessen Ableitungen erhalten kann.
    Kennst du dich da auch aus? Wozu braucht man q? Was kann man aus q ablesen?

  91. #91 Bjoern
    10. Oktober 2010

    @Niels: Ööööhhhh… ist ein ganzes Weilchen her, dass ich mich damit beschäftigt habe. Soweit ich mich erinnere, gibt der Parameter einfach an, wie stark die Expansion abgebremst wird – wie der Name ja auch schon sagt. Hast natürlich recht, dass diese Information schon in a und dessen Ableitungen drin steckt – aber q kürzt das ganze halt auf praktische Weise ab. Ähnlich, wie in H Informationen über die “Geschwindigkeit” der Expansion drin stecken, die man statt dessen auch direkt aus a und dessen Ableitung erhalten könnte. Mehr fällt mir dazu spontan auch nicht ein… muss mal in meine alte Mitschrift von der Kosmologie-Vorlesung rein schauen, ob da noch was brauchbares drinsteht.

  92. #92 Niels
    11. Oktober 2010

    @Bjoern
    Ich hab gestern abend mal weiter rumgespielt.

    Für den heutigen Ereignishorizont hab ich einen Wert von 15,6 Milliarden Lichtjahren errechnet.
    Der Ereignishorizont läuft gegen den Grenzwert von 16,2 Milliarden Lichtjahren.
    Stimmt das so?

    Ab etwa einem Alter von 500 Milliarden Jahe ändert sich der Wert aber doch wieder und nimmt ab.
    Ich nehme mal an, das liegt daran, dass hier die Artefakte durch die numerische Integration und durch Rundungsfehler zu groß werden, oder?
    Der Ereignishorizont schrumpft nicht wirklich wieder, oder?

  93. #93 Bjoern
    11. Oktober 2010

    @Niels: Öh – ich muss ehrlich zugeben, dass ich nicht mehr genau weiss, wie man den kosmologischen Ereignishorizont berechnet… war das einfach die Entfernung r, für welche H r = c ist? Oder war das komplizierter? (Mist – meine Kosmologie-Aufschriebe finde ich nicht mehr, und ein Buch dazu hab’ ich auch nicht zur Hand…)

    Wikipedia ist da auch nicht besonders hilfreich – unter “Ereignishorizont” erklären sie zwar lang und breit den Ereignishorizont zur Schwarzschild-Metrik, aber zum kosmologischen steht da fast nix (außer, dass der angeblich heute eine Distanz von etwa 60 Milliarden Lichtjahren hätte – was deinem Ergebnis irgendwie widerspricht…)

    Ah, ja, sehe gerade, dass unter “Beobachtbares Universum” mehr dazu steht. Danach war meine obige naive Vermutung also falsch; statt dessen gilt r = c Integral (1/a) dt. Allerdings wird das da als “Beobachtungshorizont” bezeichnet, und anscheinend ein Unterschied zu “Ereignishorizont” gemacht. Ich bin etwas verwirrt…

  94. #94 Niels
    11. Oktober 2010

    @ Bjoern
    Du kennst den Unterschied in der Kosmologie zwischen der mitbewegten Entfernung (comoving distance) und der “physikalischen” Entfernung (proper distance), oder?
    Die mitbewegte Entfernung ist so definiert, dass die Entfernung zwischen zwei Objekten immer gleich bleibt, obwohl das Universum expandiert, sie also voneinander entfernt.
    Die “physikalischen” Entfernung ist die Entfernung zu einer bestimmten Zeit, die man messen würde, wenn man die Zeit anhalten würde, und das ganze mit einem Maßband abmisst. Offensichtlich wird in einem expandierenden Universum diese Entfernung immer größer.

    Die mitbewegte Entfernung definiert man folgendermaßen:
    http://en.wikipedia.org/wiki/Comoving_distance#Comoving_distance_and_proper_distance
    Die “physikalischen” Entfernung ist dann der Skalenfakor mal die mitbewegte Entfernung, also
    http://upload.wikimedia.org/math/9/f/5/9f5f9af29a2df721155c231739d99c6e.png

    Der Beobachtungshorizont oder Partikelhorizont ist der Radius des beobachtbaren Universums. Zur Berechnung integriert man bei den obigen Formeln von Null bis zu dem Zeitpunkt, für den man den Radius des beobachtbaren Universums berechnen will. Das gibt die Entfernung an, die Licht seit dem Urknall zurückgelegt hat.
    In “physikalischen” Koordinaten ist der Partikelhorizont heute 48 Milliarden Lichtjahren entfernt, in Zukunft geht er gegen unendlich.

    In mitbewegten Koordinaten ist der Partikelhorizont heute ebenfalls 48 Milliarden Lichtjahre entfernt, schließlich haben wir definiert, dass der Skalenfaktor für den heutigen Zeitpunkt 1 ist.
    In mitbewegten Koordinaten ist der Partikelhorizont allerdings begrenzt, dass heißt er läuft für große Zeiten gegen einen Grenzwert. Der Grenzwert ist 63 Milliarden Lichtjahre. Licht kann also in mitbewegten Koordinaten auch in unendlicher Zeit nur eine endliche Entfernung zurücklegen, da das Universums beschleunigt expandiert.
    Aus diesem Grenzwert kann man also folgende Information ablesen: Wie weit darf ein Objekt heute von uns entfernt sein, damit Licht, dass dieses Objekt irgendwann einmal ausgestrahlt hat, uns jemals erreichen können wird?
    Das ist eben diese Entfernung von 63 Milliarden Lichtjahren.

    Jetzt kann man sich noch für den kosmologischen Ereignishorizont interessieren. Wie weit darf etwas zu einem bestimmten Zeitpunkt t von uns entfernt sein, damit wir dass zu diesem Zeitpunkt t abgestrahlte Licht irgendwann einmal in der Zukunft sehen werden können?
    Diese Entfernung wird durch den kosmologischen Ereignishorizont angegeben.
    Berechnet wird der kosmologischen Ereignishorizont zum Zeitpunkt t, in dem man bei den Formeln für die Entfernung von t bis unendlich integriert.
    In “physikalischen” Koordinaten ist der kosmologische Ereignishorizont etwa 15,6 Milliarden Lichtjahre entfernt, er geht gegen den Grenzwert 16,2 Milliarden Lichtjahre.
    In mitbewegten Koordinaten geht der kosmologische Ereignishorizont gegen Null.

    Daraus, dass der Ereignishorizont in “physikalischen” Koordinaten einen Grenzwert hat bzw. in mitbewegten Koordinaten gegen Null geht, kann man wieder etwas ablesen.
    Da sich Galaxien, die nicht gravitativ an unsere Galaxie gekoppelt sind, in “physikalischen” Koordinaten durch die Expansion immer weiter entfernen bzw. in mitbewegten Koordinaten immer den selben Abstand haben, verschwinden irgendwann alle nicht gekoppelten Galaxien hinter den Ereignishorizont.
    Licht, das von Galaxien ausgeht, die sich jenseits des kosmischen Ereignishorizonts, befinden, kann uns niemals erreichen – der Raum zwischen ihnen und uns expandiert zu schnell. Wir werden zwar solche Ereignisse sehen können, die in diesen Galaxien stattfanden, bevor sie den Horizont überquerten. Aber nachfolgende Ereignisse werden für alle Zeiten außerhalb unserer Sichtweite bleiben!

    Das heißt, irgendwann können wir außer der lokalen Galaxiengruppe keine anderen Objekte mehr sehen.

    Mein Problem war jetzt, dass der Computer den Ereignishorizont in “physikalischen” Koordinaten für die ersten 500 Milliarden Jahre hübsch als konstant ausrechnet, dann sinkt er aber recht schnell gegen Null.
    Das macht für mich eigentlich keinen Sinn. Deswegen hab ich Rundungsfehler vermutet, wollte aber mal nachfragen.

  95. #95 Bjoern
    11. Oktober 2010

    @Niels:

    Du kennst den Unterschied in der Kosmologie zwischen der mitbewegten Entfernung (comoving distance) und der “physikalischen” Entfernung (proper distance), oder?

    Ja. (die Begriffe hätte ich dir nicht mehr nennen können, aber die Konzepte dahinter kenne ich schon noch 😉 )

    Aus diesem Grenzwert kann man also folgende Information ablesen: Wie weit darf ein Objekt heute von uns entfernt sein, damit Licht, dass dieses Objekt irgendwann einmal ausgestrahlt hat, uns jemals erreichen können wird?
    Das ist eben diese Entfernung von 63 Milliarden Lichtjahren.

    Ah, ja – so in der Art hätte ich den Wikipedia-Artikel auch interpretiert.

    Jetzt kann man sich noch für den kosmologischen Ereignishorizont interessieren. Wie weit darf etwas zu einem bestimmten Zeitpunkt t von uns entfernt sein, damit wir dass zu diesem Zeitpunkt t abgestrahlte Licht irgendwann einmal in der Zukunft sehen werden können?

    Stimmt, so in der Art steht’s ja auch bei Wikipedia – nur hatte ich irgendwie übersehen, dass das für einen bestimmten Zeitpunkt t gilt…

    In “physikalischen” Koordinaten ist der kosmologische Ereignishorizont etwa 15,6 Milliarden Lichtjahre entfernt, er geht gegen den Grenzwert 16,2 Milliarden Lichtjahre.

    Moment – was hast du denn jetzt für t eingesetzt, um auf das Ergebnis zu kommen? Falls du die heutige Zeit eingesetzt hast, dann müsste doch dasselbe wie beim Beobachtungshorizont heraus kommen, oder?

    Mein Problem war jetzt, dass der Computer den Ereignishorizont in “physikalischen” Koordinaten für die ersten 500 Milliarden Jahre hübsch als konstant ausrechnet, dann sinkt er aber recht schnell gegen Null. Das macht für mich eigentlich keinen Sinn. Deswegen hab ich Rundungsfehler vermutet, wollte aber mal nachfragen.

    Ich nehme an, du wertest das Integral numerisch aus, oder? (ich wüsste zumindest nicht, wie man das analytisch machen könnte…) Wenn ja, dann habe ich etwas Schwierigkeiten, das nachzuprüfen – ich gestehe, dass ich seit Jahren nur noch Excel benutze und mich in Mathematica erst mal wieder einarbeiten müsste… 😉

  96. #96 Niels
    11. Oktober 2010

    @Bjoern
    Moment – was hast du denn jetzt für t eingesetzt, um auf das Ergebnis zu kommen? Falls du die heutige Zeit eingesetzt hast, dann müsste doch dasselbe wie beim Beobachtungshorizont heraus kommen, oder?
    Nö.

    Der Beobachtungshorizont gibt an, wie weit ein Objekt zum Zeitpunkt t entfernt ist, dessen kurz nach dem Urknall abgestrahltes Licht uns zum Zeitpunt t erreicht.
    Dieser Horizont ensteht einfach dadurch, dass bis zum Zeitpunkt t nur eine endliche Zeit vergangen ist. Weiter entfernte Objekte können wir jetzt noch nicht sehen, aber in der Zukunft.

    Der Ereignishorizont gibt an, wie weit ein Objekt zum Zeitpunkt t entfernt ist, dessen
    zum Zeitpunkt t abgestrahltes Licht uns irgendwann einmal in der Zukunft erreichen kann.
    Objekte hinter diesem Horizont können wir niemals sehen.

    Der Beobachtungshorizont sagt uns also etwas über die Gegenwart, der Ereignishorizont sagt etwas über die Zukunft.

    Mathematisch: Beim einen integriert man von Null bis t, beim anderen integriert man von t bis unendlich.

    Ich nehme an, du wertest das Integral numerisch aus, oder? (ich wüsste zumindest nicht, wie man das analytisch machen könnte…) Wenn ja, dann habe ich etwas Schwierigkeiten, das nachzuprüfen
    Ja, kann ich nur numerisch.
    Ich wollte eigentlich auch nicht, dass du das nachrechnest. 😉
    Ich hab eigentlich gehofft, da hättest dazu mal was in einem Lehrbuch gelesen oder von einem richtigen Kosmologen gehört.
    Nachdem der Ereignishorizont mit Mathematica für sehr große t aber sogar negativ wird, wie ich gerade bemerkt habe, geh ich eher nicht davon aus, dass das wirklich so stimmt. 😉

  97. #97 Bjoern
    11. Oktober 2010

    @Niels: Danke für die Erklärungen! (damit wären wir wohl jetzt quitt 😉

    Ich hab eigentlich gehofft, da hättest dazu mal was in einem Lehrbuch gelesen oder von einem richtigen Kosmologen gehört.

    Tut mir leid, Kosmologie ist nur ein Hobby von mir – ich habe nie auf dem Gebiet gearbeitet und kenne keine Kosmologen persönlich…

  98. #98 Niels
    11. Oktober 2010

    Nachtrag:
    Mathematisch: Beim einen integriert man von Null bis t, beim anderen integriert man von t bis unendlich.
    Also:
    Der Beobachtungshorizont in mitbewegten Koordinaten für t = unendlich ist 63 Milliarden Lichtjahre. (Integral von Null bis unendlich.)
    Der Ereignishorizont in mitbewegten Koordinaten für den Zeitpunkt t = 0 ist 63 Milliarden Lichtjahre. (Integral von Null bis unendlich.)

  99. #99 Niels
    11. Oktober 2010

    @Bjoern
    Quitt ist immer gut. 😉
    Oft ist die Wikipedia sehr gut, manchmal aber auch so geschrieben, dass man es nur verstehen kann, wenn man es sowieso schon weiß. Da steht z.B.

    Der etwa 60 Milliarden Lichtjahre entfernte kosmologische Ereignishorizont begrenzt den Teil des Universums, aus dem uns jemals Informationen erreichen können. Da über Bereiche jenseits des kosmologischen Ereignishorizonts keine falsifizierbaren Aussagen gemacht werden können, sind sie nicht Gegenstand der Physik.
    Diese Entfernung bezieht sich wiederum auf die jetzige Entfernung von Punkten, die zum Zeitpunkt des Aussendens der Signale, unmittelbar nach dem Urknall, viel dichter lagen. Dementsprechend ist die Entfernung, von der aus uns jetzt ausgestrahlte Signale jemals erreichen können, viel kleiner, nämlich etwa 17 Milliarden Lichtjahre

    Irgendwie ist das schon das selbe wie oben von mir beschrieben. Aber sehr verwirrend geschrieben.

  100. #100 Bjoern
    14. Oktober 2010

    @threepoints: Haaallooo? Noch da?

  101. #101 Bjoern
    15. Oktober 2010

    @Niels: Noch ein Nachtrag (falls du noch mitliest…): Wie schon weiter oben erwähnt, kann man in guter Näherung schon heute H als konstant ansehen. Also bekommst du als gute Näherung für den Skalenfaktor eine simple e-Funktion – und damit ist das Integral für den Ereignishorizont ja dann analytisch auswertbar! Hast du das mal gemacht? (für t gegen unendlich dürften die Abweichungen vom exakten Ergebnis nicht allzu gross sein, weil ja die Näherung mit konstantem H für t gegen unendlich immer besser wird)

  102. #102 Niels
    15. Oktober 2010

    @Bjoern
    Klar geht das, sogar von Hand.
    a(t) = Exp[H*t]
    Der Ereignishorizont ist E = a(t) * (Integral von t bis unendlich von 1/a)

    Die Stammfunktion von 1/a = 1/Exp[H * t] = Exp[-H*t] ist 1/H * Exp[-H * t]
    Unendlich in die Stammfunktion eingesetzt ist 0.
    t eingesetzt ist dasselbe. 😉

    Also ist E= a(t) * 1/H * Exp[-H * t] = 1/H * Exp[H * t] * Exp[-H * t] = 1/H
    Der Ereignishorizont berechnet sich also einfach als 1/H.
    E(t) = 1/H(t)

    Mit der komplizierten, exakten numerischen Berechnung hab ich oben erhalten:
    Ereignishorizont heute: E= 15,6 Milliarden Lichtjahren
    Ereignishorizont zwischen 30 bis 300 Milliarden Jahre: 16,2 Milliarden Lichtjahren
    (danach wird der Ereignishorizont kleiner und schließlich sogar negativ, Rundungsfehler durch die numerische Lösung als Ursache vermutet)

    Mit der 1/H Methode bekomme ich mit dem heutigen H von 70,5 und dem zukünftigen Grenzwert von H = 60.24 die Ergebnisse:
    Ereignishorizont heute: E= 13,9 Milliarden Lichtjahren
    Ereignishorizont, sobald H praktisch konstant ist: 16,2 Milliarden Lichtjahren

    Der Ereignishorizont verändert sich also auch nach 300 Milliarden Jahren nicht mehr sondern bleibt bei 16,2 Milliarden Jahren. Schließlich ändert sich H nicht mehr.
    Ab einer Eingabe von 300 Milliarden Jahren überwiegen bei der numerischen Berechnung eindeutig Fehler durch die Berechnung.

    Zusatz:
    Der Unterschied zwischen den Ergebnissen für den heutigen Wert, nämlich einmal 13,9 und einmal 16,2 , scheint recht groß zu sein.
    Tatsächlich ist der Unterschied aber nur 10%.

    Guter Tipp, es mit der e-Funktion-Näherung zu überprüfen. Da hätt ich eigentlich auch selber drauf kommen sollen.
    Danke.

  103. #103 Bjoern
    16. Oktober 2010

    @Niels:

    Der Ereignishorizont berechnet sich also einfach als 1/H.

    Ah ja – also c = 1? Anscheinend bist du ein theoretischer Physiker? 😉

    (schon klar – mit c = 1 kann man das Ergebnis, das eigentlich in Milliarden Jahren rauskommt, direkt als in Milliarden Jahren rechnen – aber den Kommentar konnte ich mir trotzdem nicht verkneifen)

  104. #104 Niels
    16. Oktober 2010

    @Bjoern
    Vielleicht wohnt tief in mir ein theoretischer Physiker. 😉
    Hat mir im Studium auch immer Spass gemacht, beruflich war mir das dann aber doch zu trocken.

  105. #105 SCHWAR_A
    20. Oktober 2010

    Ihr habt am 8.10. den hervorragenden SdW-Artikel http://homepage.univie.ac.at/Michael.Berger/lit/urknall.pdf referenziert. Darin kann man auf Seite 43 lesen, daß es wohl eine Konkurrenz-Idee zur Expansion gab. Diese hat gleich mehrere Beobachtungen nicht erklären können, weshalb sie verworfen wurde.
    Eine Beobachtung ist die besondere Lichtkurve von bestimmten Supernovae.
    Es wird ausgesagt, daß laut dieser Hypothese, also bei sich gleichmäßig vergrößernder Wellenlänge während der Reise des Lichts, die Zeitabläufe dennoch unverändert bleiben würden.
    Das kann ich nicht nachvollziehen:
    Wegen der sich vergrößernden Wellenlänge L wird die benötigte Zeit T für eine bestimmte Strecke x, zB. für genau eine Periode des Signals x=L/2pi, ebenfalls größer (konstante Lichtgeschwindigkeit c), also T = (L+DL)/2pi / c , da dessen Wellenlänge bei x ja bereits L+DL geworden ist.
    Die Zeitabläufe müßten sich also auch mit dieser Hypothese dehnen.
    Wo liegt in meinen Gedankengängen der Fehler?

  106. #106 Niels
    21. Oktober 2010

    @SCHWAR_A
    Wegen der sich vergrößernden Wellenlänge L wird die benötigte Zeit T für eine bestimmte Strecke x ebenfalls größer
    Nein, die Zeit für eine bestimmte Strecke bleibt für Licht immer gleich, egal welche Wellenlänge dieses Licht hat. Oder ist rotes Licht langsamer als blaues?
    Die Zeit für eine bestimmte Stecke wäre einfach s/c = t.
    (aus Strecke = Geschwindigkeit mal Zeit.)
    (Außerdem ist das ein einem expandierenden Universum nur für “kleine” Strecken richtig.)
    T = L/c ist die Periodendauer, also der Kehrwert der Frequenz. Aus der Periodendauer kann man nur auf eine Länge schließen, nämlich auf die Wellenlänge.

    Aber gehen wir doch mal vom Photonenbild ins Wellenbild. Ein Photon fliegt von einer Supernova zu uns. Dabei ermüdet das Licht, das heißt das Photon verliert Energie.
    Die Energie eines Photons berechnet man als E = h * f
    h ist das Plancksche Wirkungsquantum, f ist die Frequenz des Photons.
    Wenn das Photon also Energie verliert, muss seine Frequenz niedriger werden, es gibt also eine Rotverschiebung.
    Das Photon bewegt sich aber trotzdem noch mit c, warum sollte es also eine länger Zeit für die Strecke brauchen, als wenn es keine Energie verloren hätte?

    Die Expansion erklärt das ziemlich einfach:
    Grob vereinfacht: Das erste Photon der Supernova muss die Strecke X zurücklegen.
    Da sich die Supernova durch die Expansion aber von uns entfernt, muss ein 2 Wochen später ausgestrahltes Photon die Strecke X + dX zurücklegen.
    Deswegen kommt dieses Photon später als nur zwei Wochen nach dem ersten an.
    (Tatsächlich müsste man auch noch die Raumausdehnung während des Fluges des Photons berücksichtigen. Das Photon muss gegen die Expansion “anrennen.”
    Deswegen braucht eine heute in einer Entfernung von 5 Milliarden Lichtjahren abgestrahltes Photon etwas mehr als 6 Milliarden Jahre, um uns zu erreichen.)

  107. #107 H.M.Voynich
    21. Oktober 2010

    @Niels:
    “Oder ist rotes Licht langsamer als blaues?”
    Im Medium schon … 😉

  108. #108 SCHWAR_A
    21. Oktober 2010

    Vielen Dank, ich habe natürlich einen Fehler gemacht: klar, die Zeit eines Lichtstrahls für eine bestimmte Strecke x ist natürlich immer x/c, unabhängig von seiner Wellenlänge – aus Sicht des Lichtstrahls.
    Aber aus Sicht des äußeren Beobachters unterliegt der Lichtstrahl der ART.
    Änderungen am Lichtstrahl werden immer durch Impuls-Einwirkungen verursacht.
    Diese Impulse kommen zB. von der Masse M eines Sterns, den der Lichtstrahl passiert.
    Diese Impulse bewirken
    a) Rot-/Blau-Verschiebung
    b) Ablenkung
    c) Verzögerung
    Hier eine stark übertriebene Darstellung von c):
    Zeit-‘Raster’ einer festen Wellenlänge L
    ohne Masse:  1     2     3     4     5     6     7     8]    9     10    11
                                                                         ^-Antenne
    Zeit-‘Raster’ einer außen gemessenen variablen Wellenlänge L
    mit Masse:    1     2    3   4  5 6 7  8   9    10   11]
                                                M                        ^-Antenne
    -> der von außen gemessene Raum in der Näher von M ist verzerrt
    -> die von außen gemessenen Wellenlängen werden dort verkürzt
    -> die von außen gemessene Zeit je Periode der Lichtwelle ist dort verkürzt.
    -> die Zeit-‘Raster’ 9-11 wären ohne M früher an der Antenne angelangt.
    In Summe über alle Verkürzungen ist das die Shapiro-Verzögerung, hier ‘Raster’ 9-11.

    Wenn jetzt ein Lichtstrahl einer kontinuierlichen Rotverschiebung auf Basis von Impulsen unterläge, muß sie dann nicht ebenfalls einer kontinuierlichen Verzögerung unterliegen?
    Gibt es dann nicht ebenfalls eine zeitlich gedehnte SNIa-Lichtkurve?

    Ist generell ein ‘Medium’ nicht immer die Anwesenheit solcher Impulse, die erzeugt werden durch die Massen in der Nähe des Lichtstrahls, der dann wellenlängen-abhängig unterschiedliche Wege ‘hindurch’ nimmt?

    Wo ist da mein Denkfehler?

  109. #109 Niels
    21. Oktober 2010

    @SCHWAR_A
    Änderungen am Lichtstrahl werden immer durch Impuls-Einwirkungen verursacht.
    Öh, nein? Ich weiß gar nicht genau, was du damit sagen willst.
    Willst du auf Gravitonen als Trägerteilchen der Gravitation hinaus oder wie?

    In Summe über alle Verkürzungen ist das die Shapiro-Verzögerung
    Ja, es gibt auch eine gravitative Rotverschiebung.
    Das hat aber mit der Kosmologische Rotverschiebung nichts zu tun.
    Die kosmologische Rotverschiebung gibt es auch im völlig materiefreien Raum.
    http://de.wikipedia.org/wiki/Rotverschiebung

    Wenn jetzt ein Lichtstrahl einer kontinuierlichen Rotverschiebung auf Basis von Impulsen unterläge, muß sie dann nicht ebenfalls einer kontinuierlichen Verzögerung unterliegen?
    Keine Ahnung? “Impulse” kommen bei keiner der verschiedenen Arten der Rotverschiebung vor.
    Was genau soll wie einen Impuls auf ein Photon ausüben?

    Ist generell ein ‘Medium’ nicht immer die Anwesenheit solcher Impulse
    Die verschiedenen Lichtgeschwindigkeiten in verschiedenen Medien wie z.B. Wasser haben nichts mit der ART zu tun.
    Das sind rein quantenmechanische Effekte.

    H.M.Voynich, der alte Korinthenkacker, wird das sicherlich gern genauer und anschaulich darlegen. 😉

  110. #110 H.M.Voynich
    21. Oktober 2010

    Man könnte auch fragen: weisen Gravitatiosnlinsen eine Chromatische Aberation auf?
    Dann müßten Schwarze Löcher von einem Regenbogenring umgeben sein.

  111. #111 SCHWAR_A
    22. Oktober 2010

    Vielen Dank für die vielen Hinweise.
    Mir hilf immer die Vorstellung, Licht sei schwingende Energie im Raum,
    die sich lokal mit c in alle Richtungen als Welle ausbreiten kann.
    Letztlich habe ich dabei immer die Wellengleichung vor Augen,
    heruntergebrochen auf die einzelnen Raumpunkte, die alle dasselbe tun,
    nämlich mit ihren Nachbarn auf träge Weise Energieniveaus auszutarieren.

    Da kommt auch mein Impuls-Gedanke her.
    Um die Wellenlänge zu ändern, oder die Richtung zu ändern,
    wirkt in meiner Vorstellung auf den Impuls der Welle ein anderer Impuls
    mit anderer Richtung als der von der Welle und verändert ihn:
    je nach Vektorsumme eine Kombination aus Ablenkung und Wellenlängen-Veränderung
    mit resultierenden Zeiteffekten.
    Ich weiß, das wird üblicherweise mathematisch durch das Folgen der Geodäten beschrieben.
    Meine Vorstellung soll auch nur das abbilden, was lokal an einem Raumpunkt vor sich geht,
    durch den die Welle geht…

    Ist das bereits eine einfache Beschreibung des Mechanismus der Gravitonen?
    Ich habe bisher noch nicht in diese Richtung gedacht…

    Zur nicht-chromatischen Aberation bei Gravitationlinsen: ein sehr interessanter Hinweis.
    Es lohnt sich bestimmt, darüber nachzudenken, unter welchen Voraussetzungen
    jede Wellenlänge derselben Geodäten folgt, wo doch eigentlich zu erwarten ist,
    daß kleinere Wellenlängen, also höher-energetisches Licht, von derselben Masse
    weniger stark abgelenkt werden kann als Licht mit einer größeren Wellenlänge.
    Für diese Nichtunterscheidbarkeit muß es ja einen physikalischen Grund geben.

  112. #112 Niels
    22. Oktober 2010

    Um die Wellenlänge zu ändern, oder die Richtung zu ändern,
    wirkt in meiner Vorstellung auf den Impuls der Welle ein anderer Impuls
    mit anderer Richtung als der von der Welle und verändert ihn:
    je nach Vektorsumme eine Kombination aus Ablenkung und Wellenlängen-Veränderung
    mit resultierenden Zeiteffekten.

    Tut mir leid, ich bin mir ziemlich sicher, dass diese Vorstellung falsch ist.

    Es lohnt sich bestimmt, darüber nachzudenken, unter welchen Voraussetzungen
    jede Wellenlänge derselben Geodäten folgt

    Das ist immer so. Licht bewegt sich immer auf der Nullgeodäten.

    wo doch eigentlich zu erwarten ist, daß kleinere Wellenlängen, also höher-energetisches Licht, von derselben Masse weniger stark abgelenkt werden kann
    Warum wird das erwartet?
    Den Einfluss von Materie auf eine Bewegung, den die klassische Mechanik mithilfe der Gravitation beschreibt, beschreibt die ART ausschließlich über die Geometrie der Raumzeit.
    Welche verschiedenen Nullgeodäten hätte das Licht denn zur Auswahl?

  113. #113 H.M.Voynich
    22. Oktober 2010

    @Niels:
    “Warum wird das erwartet?”
    Weil die Photonen ebenfalls den Raum krümmen.
    Ich wage, naiv zu behaupten, daß die Aberation im Gravitationsfeld stattfindet, aber unglaublich winzig ist.
    Die Raumzeitgeometrie eines SL, das von Radiowellen umflossen wird ist nicht dieselbe wie die eiens SL, daß von Gammastrahlung umflossen wird.

  114. #114 H.M.Voynich
    22. Oktober 2010

    In dem Zusammenhang eine vielleicht wichtige Frage:
    Wenn man ein Elektron gravitativ in eine Kreisbahn zwingt – gibt es dann Synchrotronstrahlung ab? (Theoretisch passiert das ja nur im Magnetfeld. Aber wurde das mal gemessen?)

  115. #115 SCHWAR_A
    22. Oktober 2010

    Weil die Photonen ebenfalls den Raum krümmen.
    Genau das denke ich auch! Wo kann man darüber etwas nachlesen?
    Es muß doch einen Mechanismus geben, der die Wechselwirkung zwischen Photonen als Welle beschreibt. Vielleicht sogar mit Wellengleichungen?… aus denen dann die jeweiligen Geodäten folgen?…
    Ich habe natürlich zuerst an den Impuls gedacht, da meines Wissens (außer der Expansion) er als einziges etwas verändern kann.
    Außerdem ist der Impuls auch relativistisch eine wichtige unteilbare Basis.
    Lichtwellen mit verschiedenen Wellenlängen müßten ganz leicht verschiedene Nullgeodäten besitzen, wenn sie durch kreuzende Photonen unterschiedlicher Wellenlänge beeinflußt werden.
    …die (chromatische) Aberation…aber unglaublich winzig ist.
    Das scheint die gleiche Ahnung zu beschreiben. Wie kann man argumentieren, um das herauszuarbeiten, evt. sogar zu beweisen?
    Könnte am Ende sogar Gravitation nichts anderes sein als sich kreuzende Photonen, die sich beeinflussen?

  116. #116 SCHWAR_A
    22. Oktober 2010

    …ein Elektron gravitativ in eine Kreisbahn zwingt – gibt es dann Synchrotronstrahlung ab?
    Wenn man bedenkt, daß Magnetismus ja nichts anderes ist als der relativistische Effekt sehr vieler bewegter Ladungen in der Spule auf das freie Elektron, dann sollte es egal sein, ob man graviatativ oder durch Magnete die Bahne des Elektron verändert. Wichtig zur Abgabe der Strahlung ist m.E. nur die erzwungene Bahnkrümmung bei relativistischer Geschwindigkeit des freien Elektrons.

  117. #117 H.M.Voynich
    22. Oktober 2010

    @SCHWAR_A:
    Sich kreuzende Photonen, ala Gm1m2/r²:
    Die Gravitationskraft ist winzig, die Energie der Photonen ist winzig (und wird noch durch c²) geteilt; das ergibt winzig³.
    Das könnte nur durch einen noch winzigeren Abstand zwischen ihnen wieder wettgemacht werden – doch reisende Photonen haben keinen genauen Ort …

  118. #118 Niels
    22. Oktober 2010

    @H.M.Voynich

    Wenn man ein Elektron gravitativ in eine Kreisbahn zwingt – gibt es dann Synchrotronstrahlung ab?

    Das ist etwas kompliziert formuliert. Vereinfacht und verallgemeinert geht es darum:
    A) Beschleunigte Ladungen strahlen Energie ab.
    B) Nach dem Äquivalenzprinzip der Allgemeinen Relativitätstheorie sind Gravitationsfelder und Beschleunigung lokal nicht voneinander zu unterscheiden. Ein frei fallender Beobachter spürt selbst weder Kraft noch Beschleunigung, obwohl ihn das Gravitationsfeld bzw. die Raumkrümmung “beschleunigt”.

    Jetzt betrachten wir eine frei fallende Ladung, zum Beispiel im Gravitationsfeld der Erde:
    Nach A) ist die Ladung beschleunigt (aus Sicht eines im Bezug auf den gravitativ wirkenden Körper = z.B. die Erde ruhenden Beobachters) und strahlt daher elektromagnetischen Wellen ab.
    Nach B) spürt die Ladung keine Kraft, ist daher unbeschleunigt, genauso wie ein parallel frei fallender Beobachter und strahlt daher keine elektromagnetischen Wellen ab

    Das ist mal wieder ein Paradoxon.
    Man löst es folgendermaßen: Das Äquivalenzprinzip gilt nur lokal, also nur für extrem kleine raumzeitliche Abstände.
    Für die weitere Argumentation diskutiere ich mal aus Wiki:
    Es ist damit klar, dass das Äquivalenzprinzip nicht für ausgedehnte Objekte gilt. Da das elektrische Feld geladener Körper ebenfalls eine große Ausdehnung hat, gibt es eine Kontroverse darüber, ob das Äquivalenzprinzip für solche Teilchen gelte.[4][5][6] Die Mehrheit der Physiker vertritt dabei die Ansicht, dass elektrisch geladene Teilchen im Gravitationsfeld elektromagnetische Strahlung abgeben und sich demzufolge nicht auf Geodäten der Raumzeit bewegen. Das bedeutet, dass das Äquivalenzprinzip nicht für geladene Teilchen gilt.

    Dazu gibt es zig Paper, auch aktuelle. Kann man also als offene Frage bezeichnen.
    Beim Überfliegen hab ich erstmal nicht viel kapiert.
    Z.B. laut
    http://arxiv.org/abs/physics/9910019
    wird Strahlung abgegeben.

    Laut
    A. K. Singal, The Equivalence Principle and an Electric Charge in a Gravitational Field II. A Uniformly Accelerated Charge Does Not Radiate , General Relativity and Gravitation 27 1371-1390 (1997)
    vermutlich eher nicht.

  119. #119 SCHWAR_A
    22. Oktober 2010

    Nur weil die Impulse gerade aufheben, wenn ein Objekt sich im freien Fall befindet, auch wenn ein Objekt um eine Masse herum fällt, diese also um’ellipst’, heißt das aber nicht, daß diese Impulse nicht wirken. Der Normalfall ist doch wohl die träge, gerade Weiterbewegung im Raum, losgelöst von irgenwelchen verzerrenden Feldern, nur von Raumpunkt zu Raumpunkt betrachtet. Erst der Angriff von Impulsen macht, daß auf diese gerade Bewegung Beschleunigung ausgeübt wird. Wir sprechen dann mathematisch vom gekrümmten Raum, aber tatsächlich wird das Objekt immer wieder auf seiner geraden Bahn abgelenkt, also beschleunigt. Wenn gleichzeitig alles um dieses Objekt herum die gleiche Beschleunigung erfährt, meint das Objekt, schwerelos zu sein. Aber das ist nur Schein.

  120. #120 Niels
    22. Oktober 2010

    @SCHWAR_A
    Sorry, ich muss das jetzt mal so hart sagen:
    Deine Idee mit diesen ominösen “Impulsen” hat überhaupt nichts mit der ART zu tun.
    Da bist du völlig auf dem Holzweg.

    Könnte am Ende sogar Gravitation nichts anderes sein als sich kreuzende Photonen, die sich beeinflussen?
    Nein, ganz sicher nicht.

    Wir sprechen dann mathematisch vom gekrümmten Raum, aber tatsächlich wird das Objekt immer wieder auf seiner geraden Bahn abgelenkt, also beschleunigt.
    Nein, das ist ausdrücklich nicht so. Dann wäre die ART falsch.

  121. #121 SCHWAR_A
    23. Oktober 2010

    @H.M.Voynich
    ala Gm1m2/r²
    Vielleicht schon – das ist ja nur die Formel, die wir im Makrobereich sehen. Das dahinterliegende Verständnis ist m.E. nirgends beschrieben, also das Zusammenwirken aller Wellen auf eine Weise, die uns im Makrobereich dieses Gesetz sehen läßt. Ich habe das Gefühl, es gib einen Mechanismus, der es Wellen gestattet, Massen zu bilden und gleichzeitig Kräfte auf andere Wellen auszuüben, auch auf evt. von denen gebildete Massen.
    reisende Photonen haben keinen genauen Ort
    Wir wollen den Ort ja nicht messen, nur damit rechnen…
    Mir hilft hier immer die Vorstellung, Licht sei zylindrisch mit Durchmesser λ/π und habe mindestens eine Länge von λ/2π… dann ist sein Impuls definiert und auch der Wirkbereich. Zum Rechnen reicht das. Bei Krümmungen windet sich dann so ein gedachter Schlauch durch den Raum. Bei Wellenlängenänderungen ändert sich einfach die Größe des Schlauches sowie seine Farbe. Bei Wechselwirkungen zweier verschieden großer Schläuche zählt dann das Verhältnis der sich überlappenden Wellen-Perioden…

    @Niels
    Vielen Dank für die Offenheit.
    Verbiegt Deiner Meinung nach denn eine Masse ‘tatsächlich’ physikalisch den Raum, oder ist die ART und seine Geodäten auch für Dich das beste Werkzeug, um möglichst einfach das Verhalten im Makrobereich berechnen zu können?
    Mir stellte sich bisher die ART als das Werkzeug dar, bei dem aus Sicht des Lichtes dieses mit Lichtgeschwindigkeit eine Gerade durchläuft. Das bedeutet nach meinem Verständnis, daß all die Energie, die normalerweise auf das Licht auf seinem Weg wirken würde, durch die Formeln der ART sozusagen vorweggenommen gewirkt hat, also bereits in der verformten Umgebung steckt. Daher wirken in diesem Ansatz natürlich keine Kräfte mehr auf das Licht ein.
    Eine ‘echte’ Verbiegung setzt m.E. die Veränderung der Umgebung voraus, was auch noch viel Energie kosten würde und somit zB. die Bewegung einer ‘verbiegenden’ Masse schnell bremsen würde.
    Ich bezweifle aber, daß die Natur so vorgeht – sie ‘rechnet’ nicht voraus, sondern höchsten streng lokal und im Jetzt – plus noch eine egal wie kleine Zeiteinheite in die Vergangenheit, sonst gäbe es keine Trägheit und auch keine Wellen…
    Daß die ART richtig ist, wird von mir nicht in Zweifel gezogen.
    Mein Anliegen ist es, den tatsächlichen, raum- und zeitgetreuen Mechanismus zu erfassen, der letztendlich zur ART führt.
    Ich würde mich freuen, wenn das konstruktiv gelingen könnte…

    @
    Hat jemand ‘ne Idee, wie ich tief- bzw. hochgestellt für Formeln hinkriege?
    Oder gibt es ein besseres Werkzeug, mit dem ich hier Formeln schreiben kann?

  122. #122 Niels
    23. Oktober 2010

    @SCHWAR_A
    Verbiegt Deiner Meinung nach denn eine Masse ‘tatsächlich’ physikalisch den Raum
    Jein.
    Die Einsteingleichungen beschreiben, wie der Energie-Impuls-Tensor auf die Geometrie der Raumzeit wirkt.
    Alle Komponenten des Tensors spielen eine Rolle, nicht nur die Massendichte.
    Es wird auch nicht der Raum gekrümmt, sondern die RaumZeit.

    Die Geometrie der Raumzeit beeinflusst wiederum Materie, Energie usw. Das nehmen wir als Gravitation wahr. Gravitation ist also eine geometrische Eigenschaft der gekrümmten vierdimensionalen Raumzeit.

    Das ist auch nicht einfach meine Meinung, sondern der momentane Stand der Physik.

    Mein Anliegen ist es, den tatsächlichen, raum- und zeitgetreuen Mechanismus zu erfassen, der letztendlich zur ART führt.
    Du willst mal eben eine Quantentheorie der Gravitation aus dem Hut zaubern?
    Deine Idee ist dafür leider eher nicht geeignet.

  123. #123 cbch26
    25. Oktober 2010

    @threepoints

    Betrifft:neues-universum.de

    Ich will damit zeigen,daß eine sich veränderende Raumzeit nicht nur den Raum,sondern auch die Zeit verändert.Wenn der Raum expandiert,dann expandiert auch die Zeit.
    Es sei denn,es “wächst” Raum nach.Dann hätten wir eine konstante Raumzeit.Und bräuchten für eine schneller werdende Expansion des Universums dunkle Energie.
    Albert Einstein ging eben von dieser konstanten Zeit aus.Albert Einstein war ein Genie,das will ich nicht bestreiten.
    Seine Theorien sind meisterlich.Aber:Sobald die Theorien in der Tiefe des Universums durch Beobachtungen überprüft werden stimmen sie nicht mehr.

    Die Zeit-Geschwindigkeit ist von der Energie-Geschwindigkeit abhängig.Verlangsamt sich Energie durch veränderten Raum,verlangsamt sich auch die messbare Zeit.Jeder würde an jedem Ort im Universum behaupten:Licht kommt bei mir immer mit der bekannten Lichtgeschwindigkeit an.
    Lichtgeschwindigkeit ist eine Fix-Punkt-Geschwindigleit.Sie können im gesamten Universum nachmessen,sie erhalten immer das gleiche Ergebnis.
    Wenn Objekte im äußeren Bereich des Universums “schneller” werden,dann wird jede Masse (Energie) “schneller”.Sie könnten jeden Bewohner auf jedem “schnelleren” Objekt befragen,jeder würde ihnen sagen,daß die Lichtgeschwindigkeit konstant ist.Leider können wir nur Licht sehen,welches bei uns eintrifft.
    Die Zeit-Geschwindigkeit verhält sich immer propotional zur Energie-Geschwindigkeit im Raum.
    Dunkle Energie ist zunehmende Zeit- und Energie-Geschwindigkeit.Lichtgeschwindigkeit ist von außen betrachtet zeitlich nicht konstant.
    Wenn unsere Zeit- und Energie-Geschwindigkeit zunimmt,so bemerken wir niemals einen Unterschied zu einer voher langsameren Zeit- und Energie-Geschwindigkeit.Wir können dies nur an Ereignissen messen,die tatsächlich absolut zeitlich konstant ablaufen.
    Wenn die Rotations-Geschwindigkeit eines Objektes zeitlich konstant ist,dann würden wir behaupten:Es rotiert immer langsamer.

    Ich gehe davon aus,daß du nicht alles gelesen hast.Schau dir doch mal im Kapitel “Unser Universum” den Schallplattenspieler an.Den kannst du eventuell sogar nachbauen und gut demonstrieren warum es keine dunkle Energie gibt.

    Ob meine Theorie popolär ist,oder auch nicht,ist mir völlig wurscht.Ich möchte nur einen anderen,funktionierenden Weg aufzeigen.
    Das Problem dabei:Für mein Universum ist es fast unmöglich,eine spezielle Theorie zu erarbeiten.
    Man kann nur noch sagen:propotional,umgekehrt propotional,im Verhältnis zu……
    Da jede Masse den Raum krümmt,aber nicht um sich herum,sondern in sich hinein,und die Krümmung des Raumes der Masse entspricht,die diese Krümmung verursacht,hat auch jede Masse eine “eigene” Raumzeit.
    Die Verlangsamung der Zeit findet in das Zentrum jeder Masse statt.Verlangsamung der Zeit ist Gravitation.Die Anziehungskraft zwischen zwei Objekten entspricht ihrer Raumkrümmung.Eine Krümmung des Raumes um eine Masse hätte,wie ich schon beschrieben und bebildert habe,eine abstoßende Wirkung.

    Wenn eine Masse zur Erde fällt,so könnte man als außenstehender Beobachter behaupten,die Energie-Geschwindigkeit nimmt zum Erdmittelpunkt zu.Dabei wird aber die Zeit- und Energie-Geschwindigkeit auf der fallenden Masse vernachlässigt.Sie verlangsamt sich in absoluter Bewegungsrichtung.
    Die fallende Masse würde im zeitlichen “Nullpunkt” der Erde zur Ruhe kommen.
    Als außenstehender Beobachter hat man in solch einem Fall immer eine scheinbar konstante Zeit.Man kann also seine eigene Zeit nicht auf andere Massen übertragen,schon gar nicht auf beschleunigte Massen.

    Schau dir doch bei der Gelegenheit mal Einsteins Lichtuhr an.Fällt dir etwas auf?
    Der hüpfende Lichtpunkt hinterlässt IMMER eine Sägezahnkurve,egal wie schnell sich der Papierstreifen im 90°Winkel seitlich zum hüpfenden Lichtpunkt entfernt.Wenn der lichtpunkt mit Lichtgeschwindigkeit hüpft und ich den Papierstreifen mit Lichtgeschwindigkeit hoch 1000 im rechten Winkel zum Lichtpunkt wegziehe,entsteht noch immer eine Sägezahnkurve.Die Zeit kommt NIEMALS zur Ruhe.Die Zeit-Geschwindigkeit verlangsamt sich aber immer propotional zur Energiegeschwindigkeit.
    Einsteins Lichtuhr beweist nur,das aus einer auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigten Masse im 90°Winkel Energie mit Lichtgeschwindigkeit austritt.Sonst würde auf dem Papierstreifen keine Sägezahnkurve entstehen,die immer einen Winkel von 90° aufweist.Solange der hüpfende Punkt und der Papierstreifen die gleiche Geschwindigkeit im 90°winkel absolvieren ändert sich nichts an diesem Winkel.Egal ob der Punkt mit 10km/h hüpft und sich der Papierstreifen dabei mit 10km/h seitlich bewegt,oder ob dies beide mit Lichtgeschwindigkeit vollführen.
    Wenn sie aus einem Fahrzeug,welches mit 100km/h unterwegs ist,Gegenstände mit 100km/h seitlich aus dem Fenster werfen,so wird ein außenstehender Beobachter von oben sehen,daß sich die Gegenstände im 135°Winkel von ihrem Fahrzeug entfernen.Sie können dieses Experiment auch mit Lichtgeschwindigkeit nachvollziehen.
    Diesen 135°Winkel sehen sie auch anhand der Lichtuhr.Warum dann Licht im 90°Winkel tatsächlich im 135°Winkel aus einer auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigten Masse austritt,liegt an der seitlichen Zeitverschiebung.
    Einsteins Lichtuhr ist unbrauchbar.

    Wenn man also ein Objekt im Raum beschleunigt,so verlangsamt sich die Zeit auf/in diesem Objekt.Die Masse des Objektes steigt mit der Beschleunigung in Bewegungsrichtung.Dabei wird die Zeit in Bewegungsrichtung verlangsamt.Je langsamer die Zeit,desto höher wird die Masse in Bewegungsrichtung.
    Das funktioniert auch andersrum.Je langsamer die Zeit,desto grösser ist die Masse eines Objektes.

    Wenn der Raum expandiert,dann expandiert auch die Zeit.Ich nehme eine Kugel,sie besteht nur aus Raum.Nun nehme ich eine kleine Kugel und schaue auf meine Uhr,wie lange die Kugel zum Durchqueren der Raumkugel braucht.
    Es waren meinetwegen 10 Sekunden.
    Nun dehne ich die Raumkugel und lasse wieder die kleine Kugel die Raumkugel durchqueren.Sie braucht jetzt?Hmmm,wieder 10 Sekunden meiner Zeit als außenstehenden Beobachters.
    Hätte ich die Raumkugel mit weiterem Raum aufgefüllt,um sie größer zu bekommen,so wäre die kleine Kugel länger unterwegs gewesen.
    Das wäre dann Einsteins “Luftballon-Universum”.In Einsteins Universum muß Raum “nachwachsen”,sonst kann die Raumzeit nicht konstant sein.

    Bei meinem Universum ist der Raum nach aussenhin gestreckt.Energie und Zeit werden “schneller”.Mein Universum ist keine Kugel,auch kein Luftballon.

    Ich will nicht angeben,aber es haben sich schon Leute gemeldet,die gesagt haben – Zitat:Ihre Theorie enthält sehr gute Ideen.
    Sie sind weiter als viele andere.

    Und das sind keine Amateure.
    Unter anderem Prof.Dr. Pavel Kroupa von der Uni Bonn.

    Bei dem einem oder anderem bin ich mir bei meiner Theorie selbst nicht ganz sicher.Die Grundidee halte ich für praxisnah.

    Es wäre auch schön gewesen,wenn du dich persönlich bei mir gemeldet hättest.Meine E-Mail-Adresse steht dort mehr als ein Mal.

    Vielleicht meldest du dich ja mal.

    Gruß,Jens.

  124. #124 cbch26
    25. Oktober 2010

    @Bjoern

    Ich weiß wohl,wovon ich rede.
    Ich halte mich nur nicht exakt an Einstein.Das wäre auch der Sache nicht dienlich.Sonst würde sich mein Universum in Nix von Albert Einsteins Universum unterscheiden.

    Wenn du dich so gut auskennst,dann kennst du bestimmt auch die Überlegung von Einstein,was passieren würde,wenn eine Masse plötzlich dem Universum verloren ginge.Mit welcher Geschwindigkeit würde sich die Gravitation verabschieden?
    Gegen-Frage:Wenn plötzlich eine Masse im Universum auftauchen würde,mit welcher Geschwindigkeit würde die Masse den Raum krümmen?
    Es gibt also eine Raumkrümmungs-Geschwindigkeit.Wenn Raum gekrümmt wird,dann wird er auch beschleunigt.Raum besitzt aber keine Masse.Beschleunigter Raum ist aber Energie.Gekrümmter Raum ist Energie.
    Die Energie des beschleunigten Raumes entspricht der Masse,die diese Beschleunigung(Krümmung) verursacht.
    E=(mc)c.
    Das c hinter der Klammer ist die Raumkrümmungs-Geschwindigkeit.Sie selbst besitzt keine Masse.
    Selbst Einstein konnte die Frage,was Lichtgeschwindigkeit mal Lichtgeschwindigkeit sein soll,nicht beantworten.Er konnte die Formel,welche nicht mal seine eigene ist,mit eigenen Worten erklären.
    Gekrümmter Raum ist Energie,beschleunigter Raum ist Energie.Das stellt meine Formel dar.

    Wenn ich schreibe,der Raum wächst,dann beziehe ich mich auf Einsteins Theorie.Wenn du dir mein Universum anschaust,siehst du,daß mein Universum so ziemlich konstant ist,was Größe und Ausdehnung angeht.
    In meinem Universum wächst nichts.Im Gegensatz zu Einsteins Universum.
    Immers schön alles lesen und nicht Irgendwas aus dem Zusammenhang herausreißen.

    Gruß,Jens.

  125. #125 Bjoern
    25. Oktober 2010

    @cbch26:

    Wenn du dich so gut auskennst,dann kennst du bestimmt auch die Überlegung von Einstein,was passieren würde,wenn eine Masse plötzlich dem Universum verloren ginge.Mit welcher Geschwindigkeit würde sich die Gravitation verabschieden? Gegen-Frage:Wenn plötzlich eine Masse im Universum auftauchen würde,mit welcher Geschwindigkeit würde die Masse den Raum krümmen?
    Es gibt also eine Raumkrümmungs-Geschwindigkeit.

    Diese “Raumkrümmungsgeschwindigkeit” ist gleich der Lichtgeschwindigkeit. Aus den Einstein-Gleichungen folgt direkt, dass sich Änderungen der Raumkrümmung (im Wesentlichen Gravitationswellen) mit c ausbreiten.

    Wenn Raum gekrümmt wird,dann wird er auch beschleunigt.

    Beschleunigung ist definiert als zweite Ableitung der Position. Willst du also sagen, “Raum” hat eine Position…?

    Beschleunigter Raum ist aber Energie.

    Warum?

    Die Energie des beschleunigten Raumes entspricht der Masse,die diese Beschleunigung(Krümmung) verursacht.

    Warum?

    E=(mc)c

    (1) Diese Formel hat nichts, aber auch gar nichts, mit den Aussagen davor zu tun – wenn du das denkst, dann hast du schlichtweg keine Ahnung davon, was Formeln eigentlich aussagen. (2) Diese Formel ist absolut äquivalent zu E = mc^2, sie sagt haargenau dasselbe aus. Dass du der Ansicht bist, sie würde etwas anderes aussagen, zeigt wiederum: du hast schlichtweg keine Ahnung davon, was Formeln eigentlich aussagen.

    Das c hinter der Klammer ist die Raumkrümmungs-Geschwindigkeit.

    Diese Raumkrümmungsgeschwindigkeit ist, wie gesagt, identisch mit der Lichtgeschwindigkeit – du selbst benützt ja sogar dasselbe Symbol c für sie!!! Also ergibt es keine neue Aussage, die Formel so umzuschreiben. Nochmals: du hast schlichtweg keine Ahnung davon, was Formeln eigentlich aussagen.

    Sie selbst besitzt keine Masse.

    Grammatikalisch bezieht sich “Sie” hier auf die “Raumkrümmungs-Geschwindigkeit”. Du willst uns also sagen, dass die “Raumkrümmungs-Geschwindigkeit” keine Masse besitzt?!? Äh, ja, offensichtlich – da es schlichtweg keinen Sinn ergibt, von der Masse einer Geschwindigkeit zu reden!

    Selbst Einstein konnte die Frage,was Lichtgeschwindigkeit mal Lichtgeschwindigkeit sein soll,nicht beantworten.

    Was meinst du mit “was das sein soll”?!? Lichtgeschwindigkeit mal Lichtgeschwindigkeit ist Lichtgeschwindigkeit mal Lichtgeschwindigkeit, da gibt’s doch nichts zu erklären! Wenn du der Ansicht bist, dass das irgendwie erklärungswürdig wäre – warum fängst du dann nicht in der klassischen, nichtrelativistischen Mechanik an und erklärst uns erst mal, was das “Geschwindigkeit mal Geschwindigkeit” in der Formel E = 1/2 m v^2 für die kinetische Energie sein soll…?

    Gekrümmter Raum ist Energie,beschleunigter Raum ist Energie.Das stellt meine Formel dar.

    (1) Nein, das stellt die Formel nicht dar – und wenn du anderer Ansicht bist, dann hast du schlichtweg keine Ahnung davon, was Formeln eigentlich aussagen. (2) Diese Aussagen sind schlichtweg falsch.

    Wenn ich schreibe,der Raum wächst,dann beziehe ich mich auf Einsteins Theorie.

    Wahrscheinlich meinst du die Urknall-Theorie? Wenn ja, dann ein kleiner Tipp: die war eigentlich gar nicht von Einstein…

    Wenn du dir mein Universum anschaust,siehst du,daß mein Universum so ziemlich konstant ist,was Größe und Ausdehnung angeht.

    Womit du tausenden von Beobachtungsdaten widersprichst – und ich wette, etwa von 99.9% davon hast du noch nicht mal im Ansatz jemals etwas gehört… Fang’ mal hier an:
    http://www.talkorigins.org/faqs/astronomy/bigbang.html

    Aus deinem längeren Kommentar von 16:09 Uhr nur noch einige Perlen heraus gegriffen:

    Ich will damit zeigen,daß eine sich veränderende Raumzeit nicht nur den Raum,sondern auch die Zeit verändert.Wenn der Raum expandiert,dann expandiert auch die Zeit.

    Erstens einmal werden solche Effekte in Einsteins Relativitätstheorie bereits berücksichtigt (wenn sie denn vorhanden wären). Zweitens widerspricht eine solche Hypothese -zig Beobachtungsdaten (siehe oben).

    Es sei denn,es “wächst” Raum nach.Dann hätten wir eine konstante Raumzeit.

    Unverständlich. Folgt nicht.

    Albert Einstein ging eben von dieser konstanten Zeit aus.

    Ging er nicht, siehe oben. Danke für’s Zeigen, dass du keine Ahnung hast, wovon du redest. (wenn du denkst, du hättest Ahnung, dann erklär’ bitte kurz in eigenen Worten, was die Komponente g_00 des metrischen Tensors beschreibt…)

    Sobald die Theorien in der Tiefe des Universums durch Beobachtungen überprüft werden stimmen sie nicht mehr.

    Hach ja. Dass das derzeitige Lambda-CDM-Modell (ich darf raten: du weisst nicht, was das ist – richtig?) die kosmologischen Beobachtungsdaten mit großer Präzision erklärt, macht ja nix…

    Die Zeit-Geschwindigkeit ist von der Energie-Geschwindigkeit abhängig.

    Aua. Mehr kann man dazu echt nicht mehr sagen.

    Wenn Objekte im äußeren Bereich des Universums “schneller” werden,…

    Wie ich schon erwähnte: wer von einem “äußeren Bereich des Universums” redet, hat keinen blassen Schimmer von Kosmologie.

    Die Zeit-Geschwindigkeit verhält sich immer propotional zur Energie-Geschwindigkeit im Raum.

    Ist das eine Annahme? Eine aus anderen Annahmen abgeleitete Schlussfolgerung? Oder eine Schlussfolgerung aus Beobachtungen? Du bringst es noch nicht mal fertig, solch elementare Dinge klarzustellen…!

    Dunkle Energie ist zunehmende Zeit- und Energie-Geschwindigkeit.Lichtgeschwindigkeit ist von außen betrachtet zeitlich nicht konstant.

    Aua. Aua.

    Ich gehe davon aus,daß du nicht alles gelesen hast.

    Warum sollte man weiterlesen, wenn schon die ersten paar Sätze offensichtlichen Schwachsinn enthalten?

    Ob meine Theorie …

    Du hast keinen blassen Schimmer, was “Theorie” in der Wissenschaft bedeutet. Was du da hast, ist keine “Theorie” – es ist eine Sammlung von wilden Behauptungen, die nicht mit der Realität übereinstimmen.

    Ich möchte nur einen anderen,funktionierenden Weg aufzeigen.

    Dann mach’ dich erst mal mit den tatsächlich vorhandenen Beobachtungsdaten vertraut (du kannst bei dem Link oben anfangen…) und erkläre diese – und zwar quantitativ! (weisst du überhaupt, was dieses Wort bedeutet…?)

    Das Problem dabei:Für mein Universum ist es fast unmöglich,eine spezielle Theorie zu erarbeiten. Man kann nur noch sagen:propotional,umgekehrt propotional,im Verhältnis zu……

    Alleine diese beiden Sätze zeigen schon, dass du keinen blassen Schimmer hast, was “Theorie” eigentlich in der Wissenschaften bedeutet. Und von Modellbildung hast du anscheinend auch keine Ahnung.

    Ich nehme eine Kugel,sie besteht nur aus Raum.

    Aua.

    Ich will nicht angeben,aber es haben sich schon Leute gemeldet,die gesagt haben – Zitat:Ihre Theorie enthält sehr gute Ideen. Sie sind weiter als viele andere. Und das sind keine Amateure. Unter anderem Prof.Dr. Pavel Kroupa von der Uni Bonn

    Du willst uns ernsthaft weissmachen, dass Prof. Kroupa sich persönlich, von sich aus, bei dir gemeldet hat? Und eine Ideen gelobt hat? Wer’s glaubt, wird selig.

  126. #126 cbch26
    25. Oktober 2010

    @Bjoern

    Du hast Recht,ich habe keine Ahnung.
    Du weißt scheinbar nicht einmal,daß die Zeit-Geschwindigkeit von der Energie-Geschwindigkeit abhängt.
    Und wenn Einstein etwas nicht gesagt hat,dann gibt es das nicht?
    Ist/war Albert Einstein Gott?
    Und warum so unfreundlich?Übrigens habe ich nirgends behauptet,Herr Prof.Dr.Kroupa hätte den Weg alleine gefunden.Ich hatte ihn angeschrieben,er hat geantwortet.Also bitte nichts hinzudichten.Ich kann dir den E-Mail-Verkehr zukommen lassen.Du kannst ihn auch gerne selbst kontaktieren.Seine E-Mail-Adresse:entfernt; die Spambots müssen nicht auch noch extra gefüttert werden

    Viel Spass noch.

  127. #127 Basilius
    26. Oktober 2010

    @cbch26
    Haben Sie das, was Bjoern geschrieben hat eigentlich wirklich gelesen? Hört sich für mich jedenfalls nicht so an.

  128. #128 Bjoern
    26. Oktober 2010

    @cbch26:

    Du weißt scheinbar nicht einmal,daß die Zeit-Geschwindigkeit von der Energie-Geschwindigkeit abhängt.

    Ich weiss das deswegen nicht, weil diese Aussage keinerlei Sinn ergibt!

    Und wenn Einstein etwas nicht gesagt hat,dann gibt es das nicht?
    Ist/war Albert Einstein Gott?

    Das habe ich weit und breit nicht gesagt, ja noch nicht einmal angedeutet. Ich habe keine Ahnung, wie du das aus dem, was ich geschrieben hatte, folgerst. (ich habe nur an ein, zwei Stellen darauf hingewiesen, dass einige der Dinge, die du als tolle neue Ideen verkaufst, eigentlich uralte Hüte sind, mit denen sich Einstein selbst schon ausführlich beschäftigt hatte…) Wie wär’s mit ein wenig elementarem Textverständnis…?

    Und warum so unfreundlich?

    ‘tschuldigung, aber bei Leuten, die anscheinend davon überzeugt sind, dass sie selbst wahnsinnig tolle neue Ideen haben, und die Wissenschaftler alle zu blöd sind, darauf zu kommen – und das, obwohl sie offensichtlich keinen blassen Schimmer sowohl von der Theorie als auch von den Beobachtungsdaten haben, und obwohl die Ideen entweder nicht neu sind oder keinen Sinne ergeben, werde ich halt leicht sauer…

    Übrigens habe ich nirgends behauptet,Herr Prof.Dr.Kroupa hätte den Weg alleine gefunden.Ich hatte ihn angeschrieben,er hat geantwortet.Also bitte nichts hinzudichten.

    Ah ja, das erklärt einiges… (kleiner Tipp: ich war selbst in der Forschung tätig – ich weiss, wie Professoren meistens mit Leuten umgeht, die mit tollen neuen Ideen ankommen, aber offensichtlich keine Ahnung haben…)

    Ich kann dir den E-Mail-Verkehr zukommen lassen.

    Äh, dir ist aber schon klar, dass du dafür die Erlaubnis von Prof. Kroupa bräuchtest…?

    Du kannst ihn auch gerne selbst kontaktieren.Seine E-Mail-Adressse…

    Erstens einmal glaube ich nicht, dass Prof. Kroupa davon begeistert wäre, dass du seine E-Mail-Adresse einfach mal so in einem Blog bekannt gibst. Zweitens war ich, wie gesagt, selbst mal in der Forschung tätig und weiss, wie viel ein Professor zu tun hat. Also werde ich garantiert nicht die wertvolle Zeit von Prof. Kroupa für so etwas verschwenden!