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THEMA: Kosmologische Zeitdilatation

Kosmologische Zeitdilatation 25 Feb 2017 12:28 #12264

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Kosmologische Zeitdilatation 25 Feb 2017 14:07 #12265

Hier ist einiges durcheinander geraten - ich versuche mal zur Entwirrung beizutragen:

Durch die Expansion des Universums werden Galaxien nicht bewegt, sondern die Raumzeit - in der die Galaxien schwimmen - dehnt sich aus. Unglücklicherweise verwendet man dabei Begriffe wie "mitbewegt" und "Fluchtgeschwindigkeit". Alle Objekte, denen es gelingt durch lokale Wechselwirkungen der Expansion zu widerstehen behalten ihre Größe bei und werden in beschriebener Weise mitbewegt. Unsere Galaxie und unser Sonnensystem werden beispielsweise nicht expandiert.
Elektromagnetische Wellen wiederum unterliegen der Expansion und die vergrößerte Wellenlänge nennt man kosmologische Rotverschiebung.

Diese Rotverschiebung hat - um es nochmals deutlich zu sagen - nichts mit der Geschwindigkeit von Objekten zu tun, deshalb wird die hierbei beobachtete Zeitdilatation NICHT von der Speziellen Relativitätstheorie bestimmt, sondern von der Allgemeinen Relativitätstheorie. Anschaulich ist dies leicht zu verstehen, wenn man sich vergegenwärtigt, dass Photonen, die am Ende eines Prozesses abgeschickt werden, eine durch die Expansion verlängerte Strecke zurücklegen müssen gegenüber den Photonen, die sich zu Beginn des Prozesses auf den Weg gemacht haben. Für einen entfernten Beobachter erscheinen demnach Zeiträume des weit entfernten Phänomens verlängert.

Um nicht ständig in allen Details darüber nachdenken zu müssen, habe ich folgende Merkregeln in meinem Kopf:
1.) Bewegte Uhren gehen langsamer (SRT)
2.) Uhren an starken Gravitationsquellen gehen langsamer (ART)
3.) Der Skalenfaktor der kosmologischen Expansion verlängert scheinbar die Zeiträume weit entfernter Phänomene.
Man muss aber stets sehr darauf achten, von welchem Bezugssystem man dabei spricht.

Leider ist das noch nicht das Ende der Verwirrung: Auch der Sprachgebrauch "Zeitdilatation erscheint um Faktor x verkürzt" ist sehr irreführend, weil damit gemeint ist, dass sich die Dilatation verkürzt und nicht die Zeit. Dilatation heisst ja "Verlängerung". Von heute aus zurückblickend betrachtet verkürzt sich also die Dilatation fortwährend, je weiter man zurückblickt. Besser formuliert wäre eine abgeschwächte Dilatation, wodurch man besser erkennt, dass sich in einem System, dass sich immer weiter in Raum und Zeit zurückbewegt, die Verlängerung abschwächt. Am besten, ich höre jetzt auf mit dieser Art der Verwirrung, schließlich wollte ich ja zur Entwirrung beitragen...

Ich hoffe, das halt ein wenig geholfen - insbesondere die drei Merkregeln. Ausführliche Videos zu SRT und ART sind bereits in Vorbereitung.
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Kosmologische Zeitdilatation 28 Feb 2017 15:30 #12330

Josef M. Gaßner schrieb: Für einen entfernten Beobachter erscheinen demnach Zeiträume des weit entfernten Phänomens verlängert.

Ja, das sehe ich auch so.

Allerdings sagen Sie in dem Video zur Lichtermüdung Zeitindex 35:50 das die Supernovä scheinbar kürzer verlaufen.


Ich mutmaße mal das da die Verwirrung herrührt.

Andreas.
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Kosmologische Zeitdilatation 28 Feb 2017 15:35 #12331

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Andreas du Leuchte.. :)
Genau darum gehts.
Der Lichtimpuls wird auf dem Weg durch ein faktoriell wachsendes Universum gestreckt, während wir in der Vergangenheit ein faktoriell schrumpfendes Universum sehen, je weiter wir zurück sehen.
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Kosmologische Zeitdilatation 28 Feb 2017 15:50 #12334

Ropp schrieb: Der Lichtimpuls wird auf dem Weg durch ein faktoriell wachsendes Universum gestreckt, während wir in der Vergangenheit ein faktoriell schrumpfendes Universum sehen, je weiter wir zurück sehen.

Verstehe ich nicht. Wieso "schrumpfendes Universum"? Egal wie weit wir "zurückblicken" es hat sich stets ausgedehnt. Oder was meinst du genau?

S = k log W

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S = k log W

Kosmologische Zeitdilatation 28 Feb 2017 15:58 #12337

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Je weiter wir zurück blicken, desto kleiner ist die Raumzeit gewesen, aus der uns das Licht des Objekts erreicht.
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Kosmologische Zeitdilatation 28 Feb 2017 15:59 #12338

Ach so, ja das scheint der aktuelle Konsens zu sein.

S = k log W

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S = k log W

Kosmologische Zeitdilatation 21 Mär 2017 23:23 #12980

Je älter eine Supernova 1a, desto schneller läuft sie ab, weil die Informationen die uns ereichen, durch die beschleunigte Expansion, weniger gedehnt wurden. Wenn ich das Ereignis Supernova Anfang bis Ende als A bis B definiere, dann ist bei älteren Superovae die "dehnende Wirkung" des Ereignisses A bis B durch die beschleunigte Expansion kleiner, als bei jüngeren. Die älteren wirken verkürzt. So richtig ?

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Kosmologische Zeitdilatation 22 Mär 2017 09:15 #12984

Nein, genau anders rum... genau genommen eigentlich... ich glaub ich schreib mal was um das aufzudröseln, muss ich mal kurz drüber nachdenken.

Andreas.

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Kosmologische Zeitdilatation 22 Mär 2017 09:15 #12985

Nein, genau anders rum... genau genommen eigentlich... ich glaub ich schreib mal was um das aufzudröseln, muss ich mal kurz drüber nachdenken.

Andreas.

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Kosmologische Zeitdilatation 22 Mär 2017 10:04 #12986

Die älteren Supernovae sind zu einem Zeitpunkt explodiert, wo das Universum kleiner war, die Information also nicht so sehr gestreckt wurde, wie bei den jüngeren. Jüngere Supernova bedeutet doch größeres Universum, längere Strecke und deshalb mehr Expansion Oder ?

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Kosmologische Zeitdilatation 22 Mär 2017 12:20 #12988

Ich denke damit das klar und einleuchtend wird muss ich es mal in 5 kurzen Schritten genauer beschreiben.

Kernfusion im Stern:

Sagen wir mal wir haben einen Stern der nur aus Wasserstoff besteht, dieser fusioniert dann den Wasserstoff zu Helium.
Ein Stern ist ein turbulenter Gasball, d.h. obwohl ein Heliumkern nun deutlich schwerer als ein Wasserstoffkern ist sammelt sich nicht 100% des Heliums im Kern.
Auf der Erde steigt heißes Gas nach oben, d.h. es bewegt sich entgegengesetzt der Gravitationsrichtung.
Im Stern ist es im Kern auch heiß, das heiße Gas will auch in die gleiche Richtung, also muss ich jetzt aussen statt oben sagen. Ist es aussen angekommen kühlt es ab und fällt wieder nach unten... öhm innen. ;)
Den Vorgang nennt man Konvektion und bedeutet das sich die Gase vermischen, ein paar schwere Elemente aus dem Kern werden einfach mit nach oben gesprudelt.

Lichtspektrum:

Das Licht kommt aus dem Inneren des Sternes und trifft so auf die Atome die sich in der Randschicht befinden und dort absorbieren nun diese Atome einen Teil des Lichtes, es entstehen die Frauenhofer Linien , quasi der Fingerabdruck der Atome.
In unserem Fall sehen wir nun die Linien für Wasserstoff und Helium.
Ist der Stern groß genug, dann fängt er irgendwann an und fusioniert Helium zu Kohlenstoff und das können wir dann auch im Lichtspektrum zusätzlich sehen. Diese Fusionsprozesse kann man sehr genau berechnen.

Ia Supernova :

Das ist eigentlich auch nur ein Ablauf eines Fusionsprozesses, aber ein schneller. Und er läuft immer gleich ab, nicht schneller, nicht langsamer.
Weil wir nun die Ia Supernova Fusionsprozesse so genau kennen und berechnen können welche Lichtspektren in welcher Abfolge wie lange auftreten, können wir eine Ia Supernova auch als solche erkennen und von anderen unterscheiden, egal wie weg sie weg ist.

Rotverschiebung:

Stellen wir uns einfach mal eine Lichtwelle vor, die hat Wellenberge und Wellentäler. Wir bauen uns eine Maschine die bei jedem Wellenberg ein Ping von sich gibt.
Jetzt nehmen wir einfach mal das Licht einer bestimmten Frequenz einer nahen Supernova, geben es in unsere Maschine und hören jetzt alle 500 Nanosekunden einen Ping.

Ist die Supernova weit weg, dann muss die Lichtwelle durch den Raum durch und der expandiert. D.h. er dehnt sich aus und damit dehnt er auch die Lichtwelle, er zieht sie quasi in die Länge.
Stellt man sich das bildlich vor, dann sieht man das sich der Abstand der Wellenberge vergrößert. Geben wir es in unsere Maschine, dann hören jetzt alle 700 Nanosekunden einen Ping.
Es dauert also länger bis uns die einzelnen Pings erreichen.

Je länger die Wellen, desto röter das Licht. D.h. wir sehen die Frauenhofer Linien für Wasserstoff ein Stück verschoben, in Richtung des roten Lichts.

Bis hierhin könnte man das alles noch mit Lichtermüdung erklären.

Zeitverlauf:

Während des ganzen Ablaufes expandiert der Raum ja auch weiter, d.h. auch hier ergibt sich eine Verlängerung. Ist das gleiche Prinzip:
Stell Dir ein Auto vor mit einem Trommler auf dem Dach, jedes Mal wenn er zuschlägt gibt es einen Ping. Bewegt er sich von Dir weg, dann wird der Abstand zwischen den Ping länger.

Logischer Schluss: Es sieht es so aus wenn er sich langsamer bewegt.
Auf Fachchinesisch: Die beobachtete Dauer von Supernovae korreliert mit der Rotverschiebung, hier nachzulesen.
Herr Gaßner hat sich in dem Video einfach versprochen.

Ich hoffe ich hab das nicht zu sehr vereinfacht und im Sinne des Erfinders richtig dargestellt, falls nicht denke ich mal das Herr Gaßner selber dazu was schreibt / schreiben sollte.

Andreas.

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Kosmologische Zeitdilatation 22 Mär 2017 12:49 #12990

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Herr Gaßner hat sich in dem Video einfach versprochen.

Das tut einem ja förmlich im Gehirn weh.
Gut dass du " da mal kurz" drüber nachgedacht hast.

Charmanterweise werden im Video ab Minute 31 im Hintergrund schrumpfende Quadrate abgebildet.
Eine darstellerische Feinheit, die dem Schlachterhund schnell entgeht.

Was sich für einen weit entfernten Beobachter bei Einordnung von Zeitdauer des Beobachteten ergibt, ist aus meiner Sicht ein Skalenproblem, das ich mit einem neuen Beispiel abbilden mag.
Hierzu erhält Männeken X einen weiteren Spezialauftrag diesmal nicht in einer fernen Galaxie A, sondern hier in meinem Zimmer.
Ich denke mir einen Würfel mit Seitenlänge 1; zunächst vielleicht 1m.
Männeken X wird nun regelmäßig eine gerade Strecke mit der Länge 1/2 mal Wurzel aus 2 binnen 2 Sekunden auf einer der Seiten des Cubus zurücklegen. Dass ich für die Streckenlänge 1/2 mal Wurzel aus 2 definiert habe, trifft sich gut, denn Männeken X kann nun in 2 Sekunden von der Mitte einer der Seiten des Cubus bis zu einer der Ecken der Seite gehen. Ich definiere für Männeken X außerdem noch eine Beinlänge von auch 1/2 mal Wurzel 2, damit er nicht rennen muss und eine Oberkörperlänge von 3 mal Wurzel 2, damit er bescheuert aussieht.

Aus Erwägungen des Spaßes und der Anschaulichkeit und damit auch ich bescheuert aussehe, versetze ich meinen Oberkörper und meine Beine in das gleiche Größenverhältnis wie bei Männeken X und schrumpfe mich auch auf seine Größe.
Nach einem kurzen Uhrenvergleich mit Männeken X nehme ich eine Fernbedienung zur Hand, mittels derer ich die cubische vierdimensionale Welt von Männeken X schrumpfen lassen kann.
Und dann wird schnell klar, dass sich die Frequenz, in der Männeken X von der Mitte bis zur Ecke und zurück läuft, für mich in meinem beobachtenden Raumzeitrahmen sich je weiter erhöht, je kleiner das System aus Männekn X und Cubus wird.

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Kosmologische Zeitdilatation 22 Mär 2017 14:09 #12992

Offensichtlich hat mein Beitrag #12265 nicht wirklich weitergeholfen. Bitte vorab nochmals lesen... Auch in der Wissensbox gibt es einen Beitrag "Rotverschiebung", in dem ebenfalls explizit angegeben ist, dass Zeiträume unter zunehmender kosmologischer Rotverschiebung um den Faktor (z + 1) VERLÄNGERT erscheinen.

Hier sollte man am besten das Lesen aufhören - alles weitere wird nur wieder verwirren...

Weiterlesen? Ok - auf eigene Gefahr... Wenn ich es richtig verstehe, ist der Stein des Anstoßes die Formulierung "Je weiter man in der Vergangenheit zurück geht, umso ... kürzer erscheinen die Supernovae" aus dem Video "Gehts auch ohne Urknall".

Ein stark vereinfachtes Beispiel:
Ein Phänomen beanspruchte vor x Mrd. Jahren die Dauer von 100 Sekunden.
Ein späterer Beobachter wird eine kosmologische Rotverschiebung z_später messen und eine Dauer 100 Sekunden * (1 + z_später) = 110 Sekunden beobachten.
Ein noch späterer Beobachter wird bei gemessener Rotverschiebung z_nochspäter eine Dauer 100 Sekunden *(1 + z_nochspäter) = 130 Sekunden beobachten.
Wir beobachten noch viel später eine Rotverschiebung von z und eine Dauer von 100 Sekunden * (1 + z) = 150 Sekunden.
Je weiter man in der Vergangenheit zurück geht, umso kürzer erscheinen die Supernovae GEGENÜBER DER HEUTIGEN BEOBACHTUNG. Sowohl die Dauer bei z_später als auch bei z_vielspäter oder z ist aber LÄNGER als die Ausgangsdauer von 100 Sekunden.
Die Formulierung ist zwar in sich schlüssig, aber wenn ich die Nachwirkungen dieser didaktischen Fehlleistung betrachte, hätte ich den Satz besser weggelassen...
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Kosmologische Zeitdilatation 22 Mär 2017 15:04 #12993

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Herr Gaßner hat was?

Andreas Killer schrieb: Herr Gaßner hat sich in dem Video einfach versprochen.

Ja klar, kann genau so gut die abstruse Behauptung aufstellen Herr Gaßner ist ein Lügner,.... wobei.... hab sogar eindeutige beweise:

Josef M. Gaßner schrieb: Leider ist das noch nicht das Ende der Verwirrung: Auch der Sprachgebrauch "Zeitdilatation erscheint um Faktor x verkürzt" ist sehr irreführend, weil damit gemeint ist, dass sich die Dilatation verkürzt und nicht die Zeit. Dilatation heisst ja "Verlängerung". Von heute aus zurückblickend betrachtet verkürzt sich also die Dilatation fortwährend, je weiter man zurückblickt. Besser formuliert wäre eine abgeschwächte Dilatation, wodurch man besser erkennt, dass sich in einem System, dass sich immer weiter in Raum und Zeit zurückbewegt, die Verlängerung abschwächt. Am besten, ich höre jetzt auf mit dieser Art der Verwirrung, schließlich wollte ich ja zur Entwirrung beitragen...

Es ist alles andere als verwirrend, das ist gelogen denn es ist klar und deutlich beschrieben, daher meines Erachtens Trift vollkommen zu, bis auf das verwirrend. Ich suche in so einem fall nach der Verwirrung und finde sie oft nicht zum glück ist diese hier erläutert, das war schon paar mal so, also einfach normal weiter machen Herr Gaßner bitte keine Einschränkungen aufgrund von solchen schönen Geistigen Puzzle, und irgendwann werden die wo jetzt nicht nach kommen, darauf zurück greifen können wenn sie weiter einsteigen. Auf diesem Wege DANKE DAFÜR!

Ja ich kann alles, sogar definieren was ich nicht kann.

Man muss noch Chaos in sich haben, um einen tanzenden Stern gebären zu können.
**Der Friedrich**

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Kosmologische Zeitdilatation 22 Mär 2017 15:54 #12994

Kapiert, danke. :-)

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Kosmologische Zeitdilatation 22 Mär 2017 17:37 #12996

Josef M. Gaßner schrieb: dass Zeiträume unter zunehmender kosmologischer Rotverschiebung um den Faktor (z + 1) VERLÄNGERT erscheinen.
Hier sollte man am besten das Lesen aufhören - alles weitere wird nur wieder verwirren...

Gut, mach ich. Video ist oben, Zeitindex 34:44, ich zitiere Sie wörtlich:
so muss man korrekter weise sagen, heute, aus unserem Beobachtungsframe heraus, aus unserem Bezugssystem heraus, würden sie verglichen mit heutigen Daten kürzer erscheinen.

Nicht je weiter man in die Vergangenheit zurückgeht, sondern heute haben Sie gesagt. Und heute haben wir die Rotverschiebung und da erscheinen die Zeiträume VERLÄNGERT, haben Sie selber geschrieben.

EDIT: Für mich hört sich das so an als wenn Sie im Video sagen das die Zeiträume verkürzt erscheinen und nun schreiben Sie das sie verlängert erscheinen (was ja auch meine Meinung ist).

Es kann ja nun nur eines richtig sein. Könnten Sie zu dem Satz bitte kurz was sagen.

Andreas.

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Letzte Änderung: von Andreas Killer. Begründung: Ergänzung (Notfallmeldung) an den Administrator

Kosmologische Zeitdilatation 22 Mär 2017 20:04 #13000

In Ihrem Beitrag #12330 hatten Sie von der Stelle 35:50 im Video geschrieben "Je weiter man in der Vergangenheit zurück geht, umso ... kürzer erscheinen die Supernovae", deshalb habe ich mich in meiner Antwort darauf bezogen.

Der beste deutsche Satz, der mir einfällt ist der, den Sie ohnehin aus meinem Beitrag zitiert haben: Zeiträume erscheinen unter zunehmender kosmologischer Rotverschiebung um den Faktor (z + 1) VERLÄNGERT. Anschaulich ergibt sich das durch den zeitlichen Abstand zweier Lichtsignale, wobei das zweite Photon einen stärker expandierten Kosmos durchfliegen muss und deshalb verzögert eintrifft um das Ende des Prozesses anzuzeigen.
Siehe Gleichung 2 in der Wissensbox "Rotverschiebung":
t_0 = t_e (1 + z)
t_0: Dauer heute
t_e: Dauer bei Emission
z: kosmologische Rotverschiebung

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Kosmologische Zeitdilatation 23 Mär 2017 03:03 #13003

Der war gut ! :-)

Also nach fünf mal rauf und runter scrollen über vier Beiträge hab ich es jetzt Augustinus mässig verstanden - wenn mich niemand danach fragt weiss ichs, aber soll ich es erklären...ups. War schon ein Gedankengang nach dem Motto: von hinten durch die Brust ins blaue Auge. Beim Ansehen des Videos hatte ich ihn simpel als Versprecher verbucht.

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