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THEMA: Überlichtschnelle Ausdehnung anhand der ART erklären?

Überlichtschnelle Ausdehnung anhand der ART erklären? 27 Mär 2016 00:27 #4541

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Den "Bang im Big Bang" beschreibt Josef Gaßner in Urknall-Hypothese - Stand 2015 (ab 48:48) wie folgt:

In einem "falschen Zustand" schwanken die Quantenfluktuation um eine positive Energie.
Diese übt einen negativen Druck aus und wirkt antigravitativ.

Ich hoffe, ich konnte dem enigermaßen folgen, also:
  • Bei der inflationären Expansion bleibt die Energiedichte konstant.
  • Wenn sich ein solcher Raumbereich mit konstanter Dichte ausdehnt, bildet sich negative Energie im Gravitationsfeld.
  • Damit die Gesamtenergie erhalten bleibt, erscheint Masse (positive Energie gemäß E = mc²), die diese Region ausfüllt.
Rüdiger Vaas fasste 2014 "die Geburt der Materie" in diesem Artikel wie folgt zusammen:

Am Ende der Inflation, so die gängige Ansicht, verwandelte sich die Energie des berstenden Inflatonfelds beim Übergang vom „falschen" ins „echte" Vakuum in eine Kaskade von Elementarteilchen.

Aber nun kommt es:

Bei der Inflation ist es der Raum selbst, der sich überlichtschnell ausdehnt.
Und das lässt sich mit der Allgemeinen Relativitätstheorie nicht nur vereinbaren, sondern auch erklären.


Kann jemand die überlichtschnelle Ausdehnung anhand der ART erklären?

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Überlichtschnelle Ausdehnung anhand der ART erklären? 28 Mär 2016 17:54 #4631

Torsten C schrieb: Kann jemand die überlichtschnelle Ausdehnung anhand der ART erklären?


Nur mit einfachen Worten:

Die ART beschreibt den Raum. In diesem kann sich nichts und niemand schneller als das Licht bewegen.

Die ART beschreibt sogar die Ausdehnung des Raumes (hier hatte der gute Albert ja anfänglich, weil damals die geläufige Vorstellung vom Raum ein statischer war, durch "Anpassungen" der ursprünglichen Formeln seiner ART erst mal dran getrickst).

Der Raum selber kann sich nach der ART sehr wohl mit Überlichtgeschwindigkeit ausdehnen, ist er erst mal existent, gilt die LG als höchste Geschwindigkeit.

Ich fürchte jedoch, das reicht dir nicht als Antwort, du willst wissen, WARUM das so ist? Nun, das kann ich dir leider auch nicht erklären, selbst Albert Einstein konnte das nicht und ich bin keineswegs schlauer als er.

Grüße
Udo

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Überlichtschnelle Ausdehnung anhand der ART erklären? 28 Mär 2016 18:11 #4636

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Vielleicht sollte man in die Worte von Physik-Redakteuren bei "bild der wissenschaft" auch nicht zuviel hinein interpretieren. ;)

Es mag durchaus dein, dass Rüdiger Vaas ist mit seinen Worten "…anhand der ART erklären" tatsächlich nur gemeint hat,
dass auch Einstein in seiner ART mit der Kosmologischen Konstante Λ gerechnet hat.

Trotzdem: Falls noch jemand zu "WARUM das so ist?" etwas beitragen kann, würde ich mich über Eure Beiträge freuen.

Edit/PS:



Ich lese gerade: "Diese Vakuumenergiedichte ρvac gilt als ein möglicher Kandidat für die Dunkle Energie". Dann war Einstein ja wohl ggf. sogar schon ziemlich dicht dran, an der Dunklen Energie. Das war mir bislang gar nicht so klar. B)

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PS: Überlichtschnelle Ausdehnung anhand der ART erklären? 28 Mär 2016 22:46 #4661

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PS:
Nein, das kann nicht sein: Bei "überlichtschnell" hätten damals doch alle ART-Kritiker (und das waren nicht wenige) ganz laut Alarm geschlagen.

Trotzdem soll die überlichtschnelle Ausdehnung der inflationären Expansion anhand der ART zu erklären sein?

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Überlichtschnelle Ausdehnung anhand der ART erklären? 29 Mär 2016 19:17 #4709

Torsten C schrieb: Ich lese gerade: "Diese Vakuumenergiedichte ρvac gilt als ein möglicher Kandidat für die Dunkle Energie". Dann war Einstein ja wohl ggf. sogar schon ziemlich dicht dran, an der Dunklen Energie. Das war mir bislang gar nicht so klar. B)


Es muss eigentlich nur das Problem gelöst werden, dass die Stärke der Vakuumenergie um 120 Größenordnungen zu hoch ist.

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Überlichtschnelle Ausdehnung anhand der ART erklären? 29 Mär 2016 21:04 #4720

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Der theoretisch anhand der Planckenergie vorhergesagte Wert ist 10120mal so groß, wie der tatsächlich beobachtete Wert.

Also ist der Planckenergie-Ansatz wohl falsch. :(
Und keiner kann die Überlichtschnelle Ausdehnung anhand der ART erklären. :(
Da wird man ja depressiv. :P

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Überlichtschnelle Ausdehnung anhand der ART erklären? 29 Mär 2016 22:00 #4725

Da muss ich mal ganz was blödes fragen:
Wenn sich eine Galaxie aufgrund der Raumausdehnung sich von uns mit Überlichtgeschwindigkeit entfernt, wie kann dann das Licht der Galaxie bis zu uns kommen? Bewegt sich das Licht in der Raumausdehnung auch mit Überlichtgeschwindigkeit durch? Sonst könnten wir es ja nie sehen? Oder wie muss ich das verstehen?

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Überlichtschnelle Ausdehnung anhand der ART erklären? 29 Mär 2016 22:08 #4727

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badhofer schrieb: Oder wie muss ich das verstehen?

Siehe Kapitel "Rotverschiebung durch Dopplereffekt plus Zeitdilatation" und "Kosmologische Rotverschiebung" in " Rotverschiebung (Jörn Müller) "

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Überlichtschnelle Ausdehnung anhand der ART erklären? 31 Mär 2016 03:37 #4755

Also in dem Tutorial sehe ich im Abschnitt "Rotverschiebung durch Dopplereffekt plus Zeitdilatation" keine Überlichtgeschwindigkeit in den Formeln. Egal wie groß die Rotverschiebung ist, es kommt immer ein v < c heraus. (wenn ich nix übersehen habe ;))
@badhofer: Aus der Inflationszeit erreicht uns kein Licht. Diese Periode war lang lang beendet bevor die kosmische Hintergrundstrahlung entstand und Sterne / Galaxien müssen jünger sein. Objekte die sich jenseits unseres "Lichtkegels" befinden dürften wir auch nicht sehen können.

assume good faith

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Überlichtschnelle Ausdehnung anhand der ART erklären? 31 Mär 2016 14:49 #4766

badhofer schrieb: Da muss ich mal ganz was blödes fragen:
Wenn sich eine Galaxie aufgrund der Raumausdehnung sich von uns mit Überlichtgeschwindigkeit entfernt, wie kann dann das Licht der Galaxie bis zu uns kommen?


Gar nicht.

Diese Galaxien sehen wir nicht, da sie sich "hinter der Grenze der Sichtbarkeit von ca. 13,8 Milliarden Jahren" befinden, die werden wir auch niemals zu sehen bekommen.

Grüße
Udo

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Überlichtschnelle Ausdehnung anhand der ART erklären? 31 Mär 2016 15:48 #4768

udogigahertz schrieb:

badhofer schrieb: Da muss ich mal ganz was blödes fragen:
Wenn sich eine Galaxie aufgrund der Raumausdehnung sich von uns mit Überlichtgeschwindigkeit entfernt, wie kann dann das Licht der Galaxie bis zu uns kommen?


Gar nicht.

Diese Galaxien sehen wir nicht, da sie sich "hinter der Grenze der Sichtbarkeit von ca. 13,8 Milliarden Jahren" befinden, die werden wir auch niemals zu sehen bekommen.

Grüße
Udo


Die entferntesten, sichtbaren Objekte entfernen sich von uns mit etwa 5-facher Lichtgeschwindigkeit, laut Rotverschiebung.

@All
Die Frage ist: Da diese Objekte 13,5 Mrd. Jahre alt sind und sie sich, laut Rotverschiebung mit fast 5-facher LG von uns wegbewegen, würde das bedeuten, dass diese Objekte sich damals schon(vor 13,5 Mrd. Jahren) mit etwa 5-facher LG von uns weg bewegt haben( weil wir sehen ja heute das Licht, dass damals dort ausgesendet wurde). Mit welcher Geschwindigkeit bewegen sie sich wohl heute 10-fache, 50-fache LG?

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Überlichtschnelle Ausdehnung anhand der ART erklären? 31 Mär 2016 18:28 #4769

@Merilix Ich meine nicht die kosmische Inflation, sondern das Licht, dass uns von Galaxien erreicht, die sich (so wie StFan sagt) aufgrund der Raumausdehnung mit 5-facher LG von uns entfernen. Wie kommt den das Licht durch den Raum bis zu uns durch, wenn sich der Raum mit 5-facher LG ausdehnt? Oder verändert sich bei der Raumzeitausdehnung die Zeit entgegen und gleicht das damit aus??? (irgendwie blöd gefragt)

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Überlichtschnelle Ausdehnung anhand der ART erklären? 31 Mär 2016 19:04 #4770

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StFan schrieb:

udogigahertz schrieb: Diese Galaxien sehen wir nicht, da sie sich "hinter der Grenze der Sichtbarkeit von ca. 13,8 Milliarden Jahren" befinden, die werden wir auch niemals zu sehen bekommen.

Die entferntesten, sichtbaren Objekte entfernen sich von uns mit etwa 5-facher Lichtgeschwindigkeit, laut Rotverschiebung.


Heute (rechtes Bild) vielleicht, aber damals, als das Photon seine Reise antrat (linkes Bild), sicherlich nicht.



badhofer schrieb: irgendwie blöd gefragt

Das geht mir genauso. Ich finde nur blöde Worte für eine Antwort. :unsure: ABER:

Bilder sagen mehr als 1000 Worte. Schau Dir nochmal ganz sorgfältig die "Streckung der Skalen" aus „Kleines 1x1 der Relativitätstheorie“ an:
Links: Galaxie X, rechts die Erde.

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Überlichtschnelle Ausdehnung anhand der ART erklären? 31 Mär 2016 19:21 #4771

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Das Universum soll sich doch wie eine Art Luftballon ausbreiten - bloß halt möglichst kugelförmig. Der Umfang einer Kugel ist ca. 6,28 mal größer als ihr Radius und wenn sich nun der Radius der Kugel mit LG vergrößert, was würde dies denn dann für die Oberfläche der Kugel bedeuten? Nicht etwa eine beschleunigte Bewegung, die stets höher ist, als LG? Darüber hinaus würde sich der Durchmesser der Kugel auch mit maximal 2c ausdehnen - pro Radius c. Das Ganze nennt sich afaik Differenzgeschwindigkeit (für solche gilt auch in der RT die GT), wobei der gedachte Punkt der Urknall-Ursprungs das Laborsystem darstellt - dieser gedachte Punkt ist nebenbei auch das Zentrum der universalen Raumzeitkrümmung und kann mit herkömmlichen Mitteln nicht erreicht werden.

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Überlichtschnelle Ausdehnung anhand der ART erklären? 31 Mär 2016 19:45 #4774

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Spacerat schrieb: Das Universum soll sich doch wie eine Art Luftballon ausbreiten - bloß halt möglichst kugelförmig.

Das dachte man mal. Lies doch bittebittebitte mal " Rotverschiebung.pdf ". Auf Seite 6 im Letzten Satz ist auch der Hinweis auf das "Gummituch":

Video „Geht ́s auch ohne Urknall ...“ mit Herrn Josef Gassner ab T = 6:32 bis T = 9:23.

Die Expansion ist überall gleich schnell, es gibt keinen Mittelpunkt, an der die Expansion langsamer wäre.

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Überlichtschnelle Ausdehnung anhand der ART erklären? 31 Mär 2016 20:10 #4777

Torsten C schrieb:

Spacerat schrieb: Das Universum soll sich doch wie eine Art Luftballon ausbreiten - bloß halt möglichst kugelförmig.

Das dachte man mal. Lies doch bittebittebitte mal " Rotverschiebung.pdf ". Auf Seite 6 im Letzten Satz ist auch der Hinweis auf das "Gummituch":

Die Expansion ist überall gleich schnell, es gibt keinen Mittelpunkt, an der die Expansion langsamer wäre.

Video „Geht ́s auch ohne Urknall ...“ mit Herrn Josef Gassner ab T = 6:32 bis T = 9:23.


Jetzt würde mich interessieren wie die Rotverschiebung entsteht? Wenn nicht ursprünglich, in dem Moment wenn sich das Photon auf den Weg macht, oder entsteht der Effekt in der Zeit wenn das Photon auf der Reise ist?
Entweder das Licht ist damals schon mit dieser Rotverschiebung auf die Reise gegangen oder aber das Photon hat auf der Reise diese charakteristische Rotverschiebung angenommen.
Da muss man sich doch fragen ob die Rotverschiebung im 2ten Fall noch eine Ausdehnung des Universums beschreibt...?

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Überlichtschnelle Ausdehnung anhand der ART erklären? 31 Mär 2016 20:20 #4778

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StFan schrieb: Jetzt würde mich interessieren wie die Rotverschiebung entsteht? … entsteht der Effekt in der Zeit wenn das Proton auf der Reise ist?

Ja, genau. Nochmal zu dem Bild: Die Schlangenlinie ist das gleiche Photon: Links bei X = damals, rechts an der Erde = heute.


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Überlichtschnelle Ausdehnung anhand der ART erklären? 31 Mär 2016 20:27 #4779

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Torsten C schrieb: Das dachte man mal. Lies doch bittebittebitte mal...

Nun, du hast nach einer Erklärung anhand der ART gefragt. Ich frage mich indes, wo man überhaupt eine Raumzeit, geschweige denn eine Raumzeitkümmung beobachtet hat bzw. jemals beobachten wird. Die ART ist eine ein mathematische Begründung für Schwerkraft und Urknall, die halt nur mit gekrümmten Oberflächen funktioniert. Das lässt sich zwar nicht beobachten, aber immerhin auf ein flaches Universum zurückrechnen und zwar auch ohne dass man etwas speziell über Rotverschiebungen lesen muss - Oberflächenabwicklung einer Kugel in allen möglichen Erscheinungsformen. Natürlich ist die Expansion an allen Stellen auf der Kugeloberfläche (im Übrigen) gleich beschleunigt. Das Universum befindet sich genau auf dieser Oberfläche und nun rate mal, wo sich das Zentrum der besagten Raumzeitkrümmung eben nicht befindet.

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Überlichtschnelle Ausdehnung anhand der ART erklären? 31 Mär 2016 20:37 #4780

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Spacerat schrieb: Nun, du hast nach einer Erklärung anhand der ART gefragt.

Ich bin vor 2 Minuten auch fündig geworden ( Quellen [3] und [4] ):

Es werden auch Erklärungsversuche im Rahmen der allgemeinen Relativitätstheorie untersucht.[3][4]


Spacerat schrieb: Ich frage mich indes, wo man überhaupt eine Raumzeit, …

Ich bitte Dich höflichst, Deine Fragen in einem separaten Thread zu stellen, damit Mitleser hier dem Origial-Diskussionsfaden besser folgen können.

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Überlichtschnelle Ausdehnung anhand der ART erklären? 31 Mär 2016 21:36 #4781

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Torsten C schrieb: Ich bitte Dich höflichst, Deine Fragen in einem separaten Thread zu stellen, damit Mitleser hier dem Origial-Diskussionsfaden besser folgen können.

Nicht nötig. Die Frage war rein rhetorisch zur Überleitung von Raumzeitkrümmung zur Flachheit des Universums gedacht.
Aber wenn es dir ohnehin genügt, dass Erklärungsversuche im Rahmen der ART zumindest untersucht werden, ist das Thema ja eh' durch - selbst wenn du meinen nicht mal als solchen akzeptierst.

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Überlichtschnelle Ausdehnung anhand der ART erklären? 31 Mär 2016 22:38 #4782

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Die Frage ist, was mit den Worten des Physik-Redakteures bei "bild der wissenschaft" gemeint gewesen sein könnte.

Spacerat schrieb: Aber wenn es dir ohnehin genügt, dass Erklärungsversuche im Rahmen der ART zumindest untersucht werden, ist das Thema ja eh' durch


Ich nahm an, dass Rüdiger Vaas genau [3] und [4] ^^ meinte und mehr nicht dahinter steckt.

Ich suche davon auch noch eine Deutsche Version.

Mehr als Erklärungsversuche wären mir natürlich lieber. Vielleicht sollte ich Rüdiger Vaas mal direkt fragen. ;)

Spacerat schrieb: …selbst wenn du meinen (Erklärungsversuch) nicht mal als solchen akzeptierst.

:unsure:
Falls Du meinst, Dein Erklärungsversuch sei vielleicht das, was Rüdiger Vaas meinte, bitte ich aufrichtig um Entschuldigung.

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Überlichtschnelle Ausdehnung anhand der ART erklären? 31 Mär 2016 23:02 #4784

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Torsten C schrieb: Falls Du meinst, Dein Erklärungsversuch sei vielleicht das, was Rüdiger Vaas meinte, bitte ich aufrichtig um Entschuldigung.

Das kann ich gar nicht beurteilen, weil ich Rüdiger Vaas Meinung nicht kenne, aber zumindest ist mein Erklärungsversuch ein ART konformer und somit passend zum Thema.

BTW kommen bei diesem Luftballonmodell noch die lokalen Raumzeitkrümmungen hinzu. Die sorgen letztendlich dafür, dass die Ballonoberfläche keine glatte Fläche ist, sondern in etwa so wie in dem von dir benannten Video aussieht. Also in etwa einer Berg- und Taloberfläche ähnlich wie die der Erde ähnelt.

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