Ist Lichtgeschwindigkeit überall gleichschnell?

Wenn also nun der Urknall von einem einzigen Punkt aus ging und das Universum so aufgespannt wurde, müssten wir dann am "Horizont" nicht ein und dasselbe Ereignis sehen? Andererseits: Wenn ich um mich herumschaue, sind mit weiterer Entfernung die Orte auch weiter weg, aber zum Zeitpunkt des Urknalls war ja alles auf einm Punkt. Irgendwie zermatert mir das das Hirn: Was "beobachten" wir da eigentlich in 13 Milliarden Lichtjahren Entfernung? Die Entfernung von einem Ende des Universums zum anderen war doch damals wesentlich kleiner als heute. Und könnten wir dann nicht auch die Erdgeschichte verfolgen? Schließlich war so gesehen die erde vor einigen Millionen Jahren an einem ganz anderen Ort im Universum als heute.

Die zweite Frage ist vielleicht etwas leichter zu beantworten: Man hört immer wieder, das Universum sei flach. Die Gravitation wird ja auch immer anhand einer Gummimatte demonstriert, die an sich flach ist. Muss ich also, wenn ich unser Sonnensystem verlassen will, die Umlaufbahn aller Planeten kreuzen? Oder kann ich auch einfach "oben raus" fliegen?
Genau diese vergangene Epoche beobachten wir am "Horizont" des Universums, jüngst wurde ein neues Weltraumtelekop in Betrieb genommen um eine detailiertere Karte der Kosmischen Wikrowellen Hintergrundstrahlung zu erstellen. Was wir dort beobachten ist tatsächlich eine Art "Echo" des Urknalls (~300.000 Jahre nach den Knall).

youtube.com/watch?v=2e3MHNWLCTs


Klar bewegt sich die Erde auch durchs All, zusammen mit Sonne und Milchstraße, aber das wirklich seltsame am expandierenden Universum ist, dass wenn man im größeren Maßstab betrachtet, in welche Richtung all die beobachtbare Materie wandert, es für jeden Betrachter im gesamten Universum es wohl so aussähe, als sei er selber im "Mittelpunkt" und alles würde sich von ihm weg bewegen.
Stell dir vor unsere Raumzeit sei wie die Haut eines Luftballons, der ganz dicht zusammengeknüllt ist. Bläst man ihn nun auf, sieht es für jemanden der nur auf dessen Oberfläche lebt und von seiner Krümmung nichts mitbekommt so aus, als ob jeder andere Punkt auf der Ballonoberfläche sich von ihm weg bewegt, ohne dass er den Punkt von dem Alles ausgeht selber beobachten könnte.

Die Erklärung mit der Gummimatte und den Kugeln (Massen) die sie eindellen, hat das Problem, dass man so versucht Gravitation mit Gravitation zu erklären, weil irgendetwas die Kugeln ja nach unten ziehen muss damit das Bild funktioniert. Die Gummimatte steht symbolisch aber für einen mehr als 2 Dimensionalen Raum.
Versuch die Gravitation vielleicht mehr als eine Scheinkraft zu sehen, wie die Fliehkraft:
Schleudert man ein Gewicht an einer Schnur im Kreis, gibt es keine Kraft, die es nach "außen" ziehen würde, es versucht lediglich gemäß seiner Trägheit gerade aus zu fliegen, was aber von der Schnur verhindert wird.

Eine Masse krümmt die Raumzeit (Raum UND Zeit, in dem Bild die Schnur), so dass "gerade aus" in Wirklichkeit gekrümmt aussieht.
Die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum ist für jeden Betrachter konstant, dementsprechen richten sich Raum und Zeit nach ihr.
Je schwerer eine Masse ist oder je schneller sie sich bewegt umso stärker ist die Krümmung der Raumzeit.

Beim schwarzen Loch läuft das darauf hinaus, dass letztlich die Raumzeit so stark gekrümmt wird, dass jede "Flugbahn" der noch vom schwarzen Loch wegführt, mehr als Lichtgeschwindigkeit erfordern würde.

Die Frage nach dem flachen Universum hängt ziemlich direkt mit den Beobachtungen der kostmischen Hintergrundstrahlung zusammen, setzt aber eine Ebene höher an als unserem "normalen" 3 dimensionalen Raum. Du kannst ohne weiteres "oben" aus unserem Sonnensystem fliegen ohne Probleme mit dem "flachen" Universum zu bekommen.
youtube.com/watch?v=zqb1lSdqRZY

Die Frage nach der Form des Universums zielt auf die Beobachtung ab, dass alle Krümmung des Raums zusammen genommen wieder glatt Null ergibt und das Universum als Ganzes weder eine positive noch negative Energie besitzt, sondern bei glatt null raus kommt, es also auch 0 Energie nötig war, damit es entstehen konnte.
Das genauere Erklären überlasse ich mal dem Herren hier:

youtube.com/watch?v=i4UpvpHNGpM
 
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Hallo

Ich will auch mal versuchen zu antworten, obwohl ich kein Astrophysiker bin.

HST1988 schrieb:
Irgendwie zermatert mir das das Hirn: Was "beobachten" wir da eigentlich in 13 Milliarden Lichtjahren Entfernung? Die Entfernung von einem Ende des Universums zum anderen war doch damals wesentlich kleiner als heute.

Zum Einen scheint es so zu sein, dass sich das Universum am Anfang sehr schnell ausgedehnt hat. Als rund eine halbe Milliarde Jahre nach dem Urknall die ältesten Galaxien entstanden, die wir heute beobachten können, hatte es schon ungefähr ein Zehntel seiner jetzigen Größe.

http://de.wikipedia.org/wiki/Rotverschiebung#Rotverschiebung_und_Kosmologie

Und dann dehnte sich das All weiter aus, während das Licht von diesen Galaxien es durchquerte. Die Entfernung, die es zurückzulegen hatte, also auch der Weg, der noch vor ihm lag, wurde immer größer. Deshalb brauchte das Licht 13 Milliarden Jahre, obwohl die Objekte, die es aussandten, zu dem Zeitpunkt als sie das taten, noch näher als 13 Mrd. Lichtjahre waren.


HST1988 schrieb:
Und könnten wir dann nicht auch die Erdgeschichte verfolgen? Schließlich war so gesehen die erde vor einigen Millionen Jahren an einem ganz anderen Ort im Universum als heute.

Das dürfte schwierig bis unmöglich sein. Stell dir vor, du schießt mit einer Pistole in die Luft. Mit einer Platzpatrone natürlich. Ein Beobachter in einiger Entfernung, sieht zuerst den Feuerstoß und hört dann erst mit einiger Verzögerung den Knall. Der Schall bewegt sich viel langsamer als das Licht und braucht deshalb eine wahrnehmbar lange Zeit, um den Weg zwischen dir und dem Beobachter zurückzulegen.
Wenn du dich jetzt, nachdem du abgedrückt hast, mit Überschallgeschwindigkeit zu dem Ort begeben würdest, an dem der Beobachter steht und dabei die Druckwelle, die das Geräusch überträgt, überholst, könntest du den Knall ein zweites Mal hören.
Um dich aber selbst beim Schießen sehen zu können, müsstest du das Licht überholen. Und das ist, so sieht es zumindest aus, nicht möglich.

HST1988 schrieb:
Die zweite Frage ist vielleicht etwas leichter zu beantworten: Man hört immer wieder, das Universum sei flach. Die Gravitation wird ja auch immer anhand einer Gummimatte demonstriert, die an sich flach ist. Muss ich also, wenn ich unser Sonnensystem verlassen will, die Umlaufbahn aller Planeten kreuzen? Oder kann ich auch einfach "oben raus" fliegen?

Das mit der Flachheit des Universums ist nur im übertragenen Sinn zu verstehen, dazu hat Legrasse ja schon einiges geschrieben. Es ist schwer, etwas in Worte zu fassen, das jenseits unserer Erfahrungswelt liegt, weil die Sprache dafür nicht gemacht ist. Man kann natürlich auch nach "oben raus" fliegen. Die Raumsonde Ulysses hat das sogar schon getan.
Dass man in der Regel in der Ebene der Plantetenbahnen bleibt hat ganz praktische Gründe. So kann man z.B. den Schwung mitnehmen, den die Erde durch ihre Bewegung um die Sonne und ihre eigene Achse hat. Wie ein Kugelstoßer, der den Schwung aus seiner Rotation in den Wurf überträgt.

Zu dunkler Materie weiß ich leider nichts Schlaues beizutragen.


Gruß
McCoy
 
Ich nehme mal an, dass sich das Universum langsamer als Lichtgeschwindigkeit ausdehnt. Wohin geht das Licht, wenn es die Grenze erreicht?
 
Es wird immer so sein, dass die Wissenschafter nur das entdecken, was die Mystiker zuvor entdeckten, die Teleskope sind nicht in der LAge, wenn man noch keinen eigenen Mentalkörper hat, etwas definitives zu erfahren, halten tut nur das was nah genung an
dem Bewusstseinsgrad der Medizinmänner, Mystiker, Individualisten ist, die materielle Welt (Geld, Ruhm usw.) ist nicht die wahre Existenzform, und das wird immer so bleiben.

Universelle Grüße
 
schwer zu sagen, denn an der grenze ist ja überhaupt nichts, nichtmal Raum

vielleicht wird es reflektiert, vielleicht absorbiert, vielleicht bleibt es sogar "hängen"

Hallo Feuerglompf,
Auch wenn's nur Vielleichtaussagen sind, da komm ich nicht mit...
Wenns reflektiert wird muesste es von ueberall her leuchten und was ist hinter dem Spiegel?
Wenns absorbiert wird muss es dort etwas geben, das das tut und ebenfalls, was ist dahinter?
Wenns haengen bleibt ebenfalls.
Oder wird gar die Lichtgeschwindigkeit am Rande langsamer?
 
Es geht dabei um die Weltraumteleskope und den Blick in die Vergangenehit des Universums.

Da das Licht ja nur eine gewisse Distanz pro Zeiteinheit zurücklegt, heißt es ja, dass wir, je tiefer wir ins Universum gucken, wir immer weiter in der Zeit zurückgehen. Nun heißt es aber auch, dass das Universum sich ausdehnt, ja, dass es sich sogar immer schneller ausdehnt.

Zeit und Raum sind untrennbar ein Phänomen in der Natur. Aber weder ein diskreter Raum noch eine diskrete Zeit sind physikalisch observabel. Die Begriffe Raum und Zeit oder Vergangenheit sind Vorstellungen aus dem sozialen Umfeld, aber keine physikalischen Begriffe. Das kann man auch leicht verstehen, denn ein Raum kann weder endlich sein noch unendlich und eine Zeit kann weder einen Anfang haben noch keinen Anfang.

Das was die Astrophysiker messen sind kleinere Frequenzen, auch von Atomübergängen auf auf anderen Sternen. Das hat sicher physikalische Ursachen, aber die Ausdehnung des Universums ist nur eine Idee; noch niemand hat physikalisch einen Raum nachgewiesen oder eine Zeit.

Physikalische Prozesse sind Prozesse in denen Energie umgewandelt wird. Reine Energie kann man nicht messen.

Das Universum hat physikalische Eigenschaften, die einen Zusammenhang zeigen zwischen der Masse und der Energie:

Masse = Energie * µ0 * epsilon0.

µ0 und epsilon0 sind die magnetische Feldkonstante und die elektrische Feldkonstante, die man auch nicht trennen kann, weil der Elektromagnetismus eine Einheit ist. Die Vakuumimpedanz R=378 Ohm) hängt nicht von einem Raum ab.

Eine Geschwindigkeit ist physikalischer Quatsch und ein Geschwindigkeit zum Quadrat ist Unsinn. Niemand kann eine Geschwindigkeit absolut bestimmen, weil dazu immer ein relativer Bezugspunkt definiert werden muss. Hat ein stationärer Satellit eine Geschwindigkeit bezogen auf was?

Das Ganze ist kein physikalisches Problem sondern ein Problem der Physiker, die sich an der Zeit festhalten, die aber nur ein Phantom ist.

Energieerhaltung erfordert keine Zeit und keinen Raum; Energie hat aber sein Sein.
 
Hallo Feuerglompf,
Auch wenn's nur Vielleichtaussagen sind, da komm ich nicht mit...
Wenns reflektiert wird muesste es von ueberall her leuchten und was ist hinter dem Spiegel?
Wenns absorbiert wird muss es dort etwas geben, das das tut und ebenfalls, was ist dahinter?
Wenns haengen bleibt ebenfalls.
Oder wird gar die Lichtgeschwindigkeit am Rande langsamer?

nein dahinter ist garnichts, überhaupt nichts, nichtmal Platz wo was seien könnte. Kein freier Raum sondern überhaupt nichts.
Ich glaube für Lebewesen ist die Vorstellung von Nichtexistenz von Raum einfach nur sehr begrenzt möglich.
Da es innerhalb des Universums solche Orte höchstwahrscheinlich nicht gibt, gibt es logischerweise auch keinen Vergleich der herbei gezogen werden könnte
 
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