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09.08.10 · 20:42 Uhr
Warum das Licht nicht müde wird: Rotverschiebung und Supernovae
Kategorie: Naturwissenschaften · Kommentare: 50
Als 1929 Edwin Hubble gemeinsam mit Milton Humason (basierend auf den Daten von Vesto Slipher) herausfand, dass sich die fernen Galaxien umso schneller von uns weg bewegen je weiter sie entfernt sind, war das eine revolutionäre Erkenntnis. Das Universum dehnt sich aus! Und wenn es sich ausdehnt, dann war es früher kleiner. Und noch früher noch kleiner. Und so weiter. Das statische Universum, das man sich bisher vorgestellt hatte, war nicht mehr haltbar. Stattdessen begann die Zeit der Urknalltheorie. Aber so wie mit allen anderen wissenschaftlichen Erkenntnissen gibt es auch Leute, die die Expansion des Universums bezweifeln. Sie behaupten, die Daten die Hubble gewonnen hat, basieren auf falschen Grundlagen. Denn in Wahrheit gibt es keine Rotverschiebung sondern das Licht wird auf seinem Weg durch das Universum einfach "müde".
Denn ohne die Messung der Rotverschiebung wäre es Hubble nicht möglich gewesen, herauszufinden, wie schnell sich die Galaxien bewegen. Hier macht man sich den bekannten Dopplereffekt zu Nutze. Den kennt jeder vom vorbeifahrenden Krankenwagen: bewegt sich die Quelle, die in diesem Fall Schallwellen aussendet, auf uns zu, werden die Wellen "gestaucht" und wir hören einen Ton, der zu höheren Frequenzen verschoben ist. Entfernt sich das Auto von uns, dann wird die Schallwelle gestreckt und wir hören einen tieferen Ton.
Genau so läuft es auch mit Lichtwellen. Entfernt sich eine Lichtquelle von uns, dann wir sehen wir ihr Licht rötlicher als es eigentlich ist weil die Wellenlänge entsprechend verschoben erscheint. Bewegt sie sich auf uns zu, dann sehen wir ihr Licht ins Blaue verschoben. Als Hubble 1929 seine Ergebnisse veröffentlichte, fand der streitbare Astronom Fritz Zwicky (der auch als erstes die "dunkle Materie" vorschlug) sofort eine andere und unkonventionelle Interpretation. Das Universum dehnt sich nicht aus, meinte er. Die Rotverschiebung ist nicht darauf zurückzuführen, dass sich Galaxien von uns weg bewegen. Das Licht erscheint uns rötlich, weil es "müde" wird. Auf seinem langen Weg durchs Universum verliert es Energie (z.B. durch Streuung an intergalaktischen Teilchen oder durch gravitative Wechselwirkung) und es kommt bei uns rötlicher an als ausgesandt wurde. Das Universum ist statisch; eine Ausdehnung gibt es nicht!
Anfänglich waren viele Wissenschaftler angetan von Zwickys Idee. Immerhin war die Vorstellung des statischen Universums noch fest in den Köpfen der meisten verankert; selbst Albert Einstein, der mit seiner allgemeinen Relativitätstheorie und ein wenig mehr Mut die Expansion des Alls vorhersagen hätte können wollte so ein Universum vorerst nicht akzeptieren. Die "Lichtermüdung" wurde deswegen noch einige Zeit diskutiert - dann aber doch auf dem Stapel der falschen Theorien entsorgt. Zuviel sprach gegen sie. Es gelang nie, einen wirklich überzeugenden Mechanismus der Lichtermüdung zu entwickeln und man schaffte es auch nie, auf dem müden Licht eine komplette kosmologische Theorie aufzubauen die ebenso wie die Urknalltheorie die vielen beobachteten Phänomene erklären konnte. Und spätestens seit den Messungen an der kosmischen Hintergrundstrahlung hat die Urknalltheorie keine Konkurrenten mehr. Denn sowohl die Steady-State-Theorie (die ohne Urknall auskommt) als auch die Lichtermüdung können die nicht mehr erklären.
Trotzdem trifft man die Lichtermüdung auch heute noch oft an. So gut abgesichert und belegt (und die Urknalltheorie ist enorm gut abgesichert und belegt) kann eine Theorie gar nicht sein dass nicht ein Haufen Spinner existiert, der alles für Unsinn hält ;) Und bei den Leuten, die gerne die moderne Kosmologie im Alleingang widerlegen wollen steht die Lichtermüdung weiterhin hoch im Kurs. Immerhin hat sie sich nicht irgendein Pseudowissenschaftler ausgedacht sondern wurde von echten Astronomen ins Leben gerufen! Das diese Astronomen dann auch die entsprechenden Gegenargumente zur Kenntnis genommen haben und die Lichtermüdung wieder zu den Akten legten, wird dann aber wieder meistens ignoriert.
Ich habe mir bis jetzt über die Lichtermüdung wenig Gedanken gemacht. Ich hatte zwar schon mit jeder Menge komischer Leute zu tun - aber Rotverschiebungsleugner waren da noch nicht dabei. Deshalb kannte ich auch noch ein äußerst schönes Gegenargument nicht, dass mir heute bei der Lektüre von "Kippenhahns Sternstunden" (so wie alle Bücher von Kippenhahn äußerst empfehlenswert) begegnet ist.
Jetzt mal abgesehen davon, dass die Urknalltheorie auch durch jede Menge andere Beobachtungen abgesichert ist und nicht nur von der Rotverschiebung alleine - die Untersuchung von fernen Supernovae lässt sich ebenfalls nutzen um zu zeigen, dass Licht nicht müde wird. So eine Supernova (die vom Typ Ia) lässt sich nämlich wunderbar zur Entfernungsmessung nutzen. Bricht die Supernova aus, dann folgt die Änderung der Helligkeit klaren Gesetzen und ist immer gleich. Wir können also ausrechnen, wie hell sie uns erscheinen soll und das mit dem vergleichen, was wir beobachten. Der Unterschied zwischen beobachteter und theoretischer Helligkeit gibt uns dann die Entfernung. Der Helligkeitsabfall um eine Größenklasse dauert bei einer Supernova vom Typ Ia ungefähr 14 Tage. Und wie schon gesagt: dieser Zeitraum ist für alle Supernovae gleich. Misst man aber bei sehr weit entfernten Galaxien nach, dann zeigt sich, dass sie viel länger brauchen! Was ist hier passiert? Ganz einfach - das belegt, dass sich das Universum ausdehnt. Je weiter weg die Supernova, desto schneller entfernt sich die Galaxie, in der sie stattfindet von uns. Bei Supernovae, die sich so schnell bewegen ist mit einer Zeitdilatation zu rechnen; also einer Verlangsamung der Zeit. Die Expansion des Alls dehnt quasi den 14 Tage langen Lichtstrahl auf z.B. drei Wochen. Würde sich das All nicht ausdehnen und einfach nur das Licht müde werden, dann würde wir Supernova-Ausbrüche beobachten, die alle gleich lang dauern - aber je weiter weg sie stattfinden, desto röter würde uns ihr Licht erscheinen. Wir messen aber etwas ganz anderes: je weiter weg sie stattfinden, desto länger scheinen sie zu dauern. Das ist eine direkte Widerlegung der Lichtermüdung und eine direkte Bestätigung der Expansion des Weltalls! (Mit Supernova-Messungen lassen sich übrigens noch jede Menge andere tolle Sachen über die Expansion des Universums herausfinden.
Ich habe diesen Artikel übrigens nicht geschrieben, um die Sache mit der Lichtermüdung ins Lächerliche zu ziehen! Gemeinsam mit anderen Hypothesen - wie die vom Äther zum Beispiel - fällt das müde Licht in die Klasse der durchaus plausiblen Überlegungen die sich eben als falsch herausgestellt haben. Die Lichtermüdung wurde postuliert um Beobachtungsdaten zu erklären; aus ihr ergaben sich gewisse Vorhersagen für zukünftige Beobachtungen und als die gemacht worden sind hat sich gezeigt, dass die Ausgangshypothese eben nicht stimmen kann. Die Wissenschaftler, die sich das "müde Licht" ausgedacht haben sind keine Spinner. Aber die, die heute noch die Foren und Blogs heimsuchen und mit der schon längst widerlegten Lichtermüdung argumentieren sind welche!
Wer möchte, kann sich das alles nochmal von Harald Lesch erklären lassen. Besonders am Anfang regt er sich wunderbar über die Rotverschiebungsleugner auf ;)
Autor: Florian Freistetter· 50 Kommentare· Permalink· Trackback-URL
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Kommentare (50)
danke für den netten artikel :) vor allem hat mir der letzte abschnitt gut gefallen...
aber mal zu dem Dopplereffekt und licht... den kann man doch sicherlich auch im labor reproduzieren. ich weiss nicht wie empfindlich moderne messgeräte sind und, und ob sie in der lage wären eine blau bzw. rotverschiebung von bewegten lichtquellen, deren geschwindigkeit nicht gerade kosmisch ist, zu detektieren ? also im labor. wenn man einen laser auf einem beweglichen wagen montieren würde der sich auf einer langen schiene bewegt... dann müssten diese verschiebungen doch messbar sein... oder ? das kann man sich doch sicherlich auch ausrechnen wie stark der effekt bei bestimmter geschwindigkeit sein müsste... *lach ich muss gleich mal im meinem "wissensspeicher-physik" buch nachschauen, ob es da eine günstige formel gibt ;)
ahhh... da habe ich auch gleich noch mal ein sprüchlein, der das wissenschaftliche pondon zu dem esoterik spruch "ich schaue mal ob die sterne günstig stehen" sein soll... ;)
ab heute können wissenschaftler auch guten gewissens behaupten "ich muss mal schauen ob die formel günstig stehen" *gg
Danke für den Artikel und besonderen Dank für das Lesch-Video! Soo habe ich ihn noch nicht gesehen!
Bisher ist mir die Leugnungstheorie aber auch noch nicht untergekommen. Ist die Eso-Fraktion oder die Astronomie-ist-doof-Fraktion dafür verantwortlich? Wem könnte das Leugnen nützlich sein? Verstehe ich nicht!
@nihil jie
Nihil, Deine Frage ist ja nun total blöd!
Wenn ein modernes Auto mit Xenon-Scheinwerfern auf Dich zu kommt, dann siehst Du bläuliches Licht - und wenn es an Dir vorbei ist, siehst Du rotes Licht! Was für einen Laser-Versuchsaufbau brauchst Du denn noch?
:-)
na eben so einen der nicht von den augen abhängig ist... sonst glauben die leugner Dir nicht ;)
@MartinS: Jahahaaah. - Und Rettungswagen haben einen Warp-Antrieb, wie wir ihn von der Enterprise (Next Generation) her kennen: ein bläulich-flackerndes Leuchten, das in der Stadt unheimliche Geschwindigkeiten erlaubt...
@nihil jie: Warum im Labor Versuche anstellen? Wir haben Satelliten mit saumäßigen Geschwindigkeiten, und die können elektromagnetische Strahlung abgeben. Sollte mich wundern, wenn wir es da nicht auch mit Dopplereffekten, i.e. Verschiebungen der Frequenzen bzw. Wellenlängen, zu tun haben. Was kann man z.B. mit GPS alles machen? Da nutzt man den Dopplereffekt u.A. auch.
@ XyloCephalus
Ernsthaft!
Bei den GPS-Satelliten wird doch wegen der Geschwindigkeit eine Zeitkorrektur programmiert (wenn ich mich nicht irre!). Kann das denn schon als Beleg für die Rotverschiebung gewertet werden? Wäre das zulässig?
Also das einfachste Argument gegen das "müde Licht" ,finde ich, ist die Blauverschibug
@ XyloCephalus:
Nene, Rettungswagen und auch andere Blaulicht-Fahrzeuge dürfen auf keinen Fall unheimlich schnell fahren. Sonst wird das blaue Licht ja ins Ultraviolette verschoben. Und zu viel UV-Strahlung ist schädlich.
;-)
Das mit der Zeitdilatation bezüglich Supernovae-Licht hat mich dann doch erstaunt: Nicht, dass man den Effekt beobachten kann, sondern dass er so massiv ist (+50% Dauer). Oder war das nur dramaturgische Ausgestaltung?
Wobei, wenn sich weiter weg befindliche Objekte auch umso schneller entfernen, es also eine Beschleunigung der Expansion gibt, die ja nun nicht erst seit gestern existiert, dann handelt es sich nicht nur um gigantische Entfernungen, sondern auch um riesige Geschwindigkeiten, mit welcher sich Objekte entfernen. Dann wären 150% noch wenig.
@MartinS: Bei den GPS Satelliten wird die Zeitdilatation kompensiert die durch die teilweise gegenläufig wirkenden Effekte der niedrigeren Gravitation, Bewegung des Satelliten und Erdrotation entsteht. Siehe auch Hafele-Keating Experiment.
danker·
10.08.10 · 02:56 Uhr
Als lediglich Wissenschaft-Interessierter bietet es mir die Möglichkeit die Thesen besser zu verstehen. Also nicht nur Thesen auswendig lernen sondern durch hinterfragen besser verstehen. Wenn ich jetzt noch ein Fragen stelle, dann eben weil ich dazu lernen will...Frage#1: Wenn ich Lichtermüdung nicht als Gegenargument zur Expansion des Universum nehme, sondern als eine zusätzliche Möglichkeit, in wie weit ist LE ausgeschlossen? Also könnte es zusätzlich zur Expansion nicht gleichzeitig (wenn auch nur minimal) eine Art der LE geben?
Frage#2: Ist LE überhaupt irgendwie definiert? Licht hat nur im reinen Vakuum Lichtgeschwindigkeit. Auf der Erde zB ist das Licht langsamer, würde man hier auch von ermüdeten Licht sprechen können?
Frage#3: Schwerkraft hat zB bei einen Schwarzenloch so viel Auswirkung auf Licht um es zu verschlucken. Bei einen Objekt mit weniger Schwerkraft, so das Licht gerade noch entkommen könnte, würde das Licht gestreckt werden? Im Video erwähnt Lesch zwar es gibt nicht genug Masse im Universum um die Rotverschiebung als Ermüdung zu erklären, aber wird das Licht auf den langen Weg zu uns nicht von allen möglichen Schwerkraftfeldern hin und hergerissen? Es gibt doch die so genannten Gravitationslinsen, welche uns ermöglichen Objekte zu sehen, welche wir ohne die Linsenwirkung nicht sehen würden. Deswegen gehe ich davon aus das Licht nicht stur von SternX zu uns unterwegs ist, sondern von irgendwelchen Schwerkraftfeldern einen krummen Weg zu uns hat. Sind hier meine Annahmen komplett falsch oder wird so etwas bei astronomischen Entfernungsmessungen berücksichtigt?
PS: Ja ich gestehe die ganze Licht Sache nicht genug zu verstehen :(
Gibt's für die Rotverschiebung nicht drei verschiedene Ursachen, die man unterscheiden muß?
1. Dopplereffekt
2. relativistische Rotverschiebung (gravitative Zeitdilatation)
3. kosmologische Rotverschiebung (wegen des expandierenden Universums - nachdem sich der Raum ausdehnt, wird auch die Wellenlänge "auseinandergezogen")
Und kann eine Blauverschiebung nicht lediglich durch Ursache Nr. 1 verursacht werden?
@Danker:
Soweit ich weiß: jepp. Und wie häufig sind die?Ähm ... das würde man sehen, nicht wahr? Das Bild, das wir bekämen, wäre eines, das aussieht wie durch ein Aquarium hindurch aufgenommen. Oder über ein Lagerfeuer hinweg. Oder so. Auf jeden Fall aber irgendwie verwirbelt. Schau dir mal astronomische Fotos an von weit entfernten Galaxien. Die sehen zwar vielleicht etwas unscharf aus, aber nicht verwirbelt. SO schlimm kanns also mit dem hin- und herreißen nicht sein.zu Frage 1 bietet sich die Geschichte mit den einander gegenüberstehenden Spiegeln an. Wenn du dich dazwischenstellst und in die "ewige Spiegelreihe" blickst - was siehst du? Immer kleinere, rötere Bilder von dir oder doch nur immer dunklere Bilder? Ich schließe daraus erstmal, daß bei einer Reflektion oder Streuung die Amplitude verringert wird, nicht aber die Frequenz. Wer passendere Gegenargumente hat (Oliver, perk?), bitte her damit.
Frage 2: "Lichtermüdung" soll die sinkende Frequenz der elektromagnetischen Strahlung durch beliebige Faktoren beschreiben. c in verschiedenen Materialien ist da unerheblich. Beim Austritt des Lichtes aus den betreffenden Materialien ins Vakuum bekommt der Lichtstrahl ja sofort wieder sein Vakuum-c. Oder meinst du mit "auf der Erde" nicht "in Luft"?
Frage 3:
btw: (ich ahne, daß Florian das sofort schreiben will, deswegen greif ich ihm hier vor)
Fragen ist immer gut. Nicht verstehen ist nie schlecht. Wie in der Sesamstraße. Niemand kann alles wissen.
Man sollte allerdings nicht den Fehler begehen, erstmal alle Kommentatoren und den Blogchef als Idioten zu bezeichnen, weil man selbst der totale Könner sei und mal eben die RT, Urknall und die Theorie der Gravitation im Alleingang völlig geklärt oder widerlegt habe. Das führt hier zu meistens ziemlich lustigen Reaktionen. :)
Sehr interessante Sache, die Supernova-Lichtkurven! Dazu war neulich auch was auf dem arxiv: "Time Dilation in Type Ia Supernova Spectra at High Redshift (arXiv:0804.3595)":
... These measurements thus confirm the expansion hypothesis, while unambiguously excluding models that predict no time dilation, such as Zwicky's "tired light" hypothesis.
@mi fhèin: "Und kann eine Blauverschiebung nicht lediglich durch Ursache Nr. 1 verursacht werden? "
Ja - und deswegen sind auch die Supernovamessungen so wichtig. Denn die sind völlig unabhängig von der Rotverschiebung.
"Rotverschiebungsleugner".....tja, nun....gibt es eigentlich irgendwas, das man nicht leugnen kann? (Wildes, nicht enden wollendes Haareraufen, in die Faust beiß......)
Schöner Artikel mal wieder, und ab sofort habe ich ein neues Schimpfwort im Repertoire.
"Du gottverdammter Rotverschiebungsleugner"
Denn merke, je weniger die Beschimpften mit dem Wort anfangen können, desto härter trifft man sie!
@cydonia
Das lustigste was mir hier auf scienceblogs begegnet ist, war ein Mondrotationsleugner... bin aber ziemlich sicher, dass das ein fake war (aber über dutzende Kommentare hinweg)
Au ja ... ich habs erst im Nachhinein gelesen, aber witzisch wars.
@MartinS 09.08.10 · 22:45 Uhr:
Eine Frequenzverschiebung des Trägersignals beim GPS würde wohl keine Änderung an der Information in der "Nutzlast" des Signals bewirken, allenfalls gibt es eine geringe Verschiebung des Empfangsbandes und der genauen zeitlichen Länge einer Nachricht, was aber zweifellos kompensiert werden kann.
Was ich mit dem Dopplereffekt bei GPS meinte ist der Nebeneffekt, dass per Doppler der Empfänger seine Eigengeschwindgkeit bestimmen kann. Dabei geht ein Anteil der Verschiebung auf diese Geschwindigkeit zurück, während der Anteil aus der Geschwindigkeit des Senders vorher vermutlich bekannt sein muss. GPS-Satelliten bewegen sich gerade so schnell, dass sie knapp alle 24h über derselben Erdposition stehen.
@XyloCephalus
Danke für Deine Erklärungen. Wenn ich alle Erklärungen richtig verstanden habe :-( dann kann ich die Zeitdilatation bei den GPS-Satelliten NICHT als Beleg für eine Rotverschiebung anführen. Korrekt?
@MartinS: Ähmm..., zu der Frequenzverschiebung bei GPS kann ich nicht viel mehr als das Gesagte sagen, und einen Zusammenhang mit der Rotverschiebung im kosmischen Rahmen wirst du doch wohl kaum sehen wollen, oder?
@XyloCephalus
Ääh... ich halte jetzt die Klappe, ehe ich im Fettnapf ersaufe, OK?! Trotzdem danke.
@XyloCephalus
Ich habe jetzt endlich das Zitat gefunden, an welches ich mich vage erinnerte, als ich meine erste Frage gestellt habe! Ganz so tief, wie befürchtet, war mein Fettnapf dann wohl doch nicht?!
"Beim heutigen satellitengestützten GPS-Navigationssystem müssen sowohl Korrekturen gemäß der speziellen als auch der allgemeinen Relativitätstheorie berücksichtigt werden, wobei Effekte durch die allgemeine Relativitätstheorie überwiegen. Umgekehrt kann dies auch als Bestätigung dieser Theorien angesehen werden."
http://de.wikipedia.org/wiki/Rotverschiebung
@Florian
Nein, ich bin kein Rotverschiebungsleugner!
Ich habe folgende zwei Artikel gefunden, zu denen ich eine Frage habe:
http://www.scinexx.de/dossier-detail-313-8.html
„Denn stößt der Gammastrahl im interstellaren Raum mit dem diffusen Hintergrundlicht zusammen, bleibt dies nicht folgenlos. Aus der Kollision entsteht ein Teilchenpaar, gleichzeitig geht dem Gammastrahl ein wenig Energie verloren. Dadurch verändert sich die Energieverteilung des Strahls, sein Spektrum verschiebt sich in Richtung des roten Wellenlängenbereichs. Diese Rotverschiebung ist umso stärker, je häufiger die Kollisionen auftreten.“
„Sie erlebten eine große Überraschung: Das Licht der beiden Quasare war so energiereich und „blau“, dass es kaum kosmische Kollisionen mit dem Hintergrundleuchten hinter sich haben konnte. Denn dann hätte die Strahlung an ihrem Ursprungsort alles bisher Bekannte an Energiehalt weit übertreffen müssen – eine nach Ansicht der Astronomen aber sehr unwahrscheinliche Annahme. Sie zogen daher den Schluss, dass das Universum viel „transparenter“ für die Gammastrahlen ist als angenommen. Und auch das Hintergrundleuchten muss damit erheblich schwächer sein.“
Hier ist im ersten Absatz von „Rötung durch ‚Kollisionen’“ die Rede; im zweiten Absatz wird die Vermutung mit dem ‚notwendigen Energiegehalt der Strahlung am Ursprungsort’ widerlegt. Meine Frage ist nun inwiefern sich der „hellste jemals gemessene GRB“ auf die Annahme (im zweiten Absatz) der Astronomen (Energiegehalt) auswirkt? Haben sich die Astronomen nicht auch bei der maximalen Sternenmasse vertan (Du schriebst darüber)?
„…dass am Höhepunkt des Gammablitzes 143.000 Röntgenphotonen pro Sekunde gemessen wurden – das ist 14 Mal heller als die hellste bekannte kontinuierliche Röntgenquelle am Himmel.“
http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-11965-2010-07-19.html
@MartinS: Die GPS Satelliten sind nicht so weit von uns weg, als dass es eine Rotverschiebung durch die Ausdehnung des Universums geben würde.
Lichtkollision ist ein mir doch etwas neues Konzept, ich fürchte da wird irgend was mit dem (populärwissenschaftlichen) Artikel schief gegangen sein.
@TheBug
"Lichtkollision ist ein mir doch etwas neues Konzept"
Theoretisch ist Licht-Licht-Wechselwirkung durchaus möglich, die durch virtuelle Elektron-Positron-Paare vermittelt wird. Als feynman-Diagram male man sich ein Quadrat, bei dem die Kanten Elektronen bzw Positronen sind und bei dem aus jeder Ecke ein Photon rauskommt. Wenn ich mich recht erinnere, steht dazu was im Jackson "Elektrodynamik" gleich am Anfang - hab den aber nicht da und hab auch keine Ahnung, wie stark der Effekt ist (sehr schwach auf jeden Fall, aber über kosmische Distanzen, wer weiß?).
@MartinS: Ah, jetzt sind mir die Zusammenhänge deiner Frage erst klar geworden - ich hatte schon Schlimmes befürchtet, oder zumindest Ironie. Ja, da hast du schon mehr herausgefunden als ich; danke für die Info.
@TheBug: Das Argument an MartinS ist mir dann auch eingefallen, aber ich fand eigentlich, das liege auf der Hand. Danke.
@MartinS: 'tschuldigung, ich kann deinen Gedankengang nicht so ganz nachvollziehen... In dem Artikel geht's um Quasare - was hat das mit dem "hellsten jemals gemessenen GRB" zu tun? Ein Quasar gibt kontinuierlich über längere Zeiträume (Millionen von Jahren) Energie ab; ein GRB ist normalerweise spätestens nach ein paar Minuten vorbei. Die beiden Dinge sind nicht im mindestens vergleichbar, wenn's um den "Energiegehalt" geht (gemeint ist im Artikel wohl eher die Leistung).
@XyloCephalus
Dein 'Lob' tut gut! I
Ich erwarte gerade an anderer Stelle gevierteilt, geröstet und auf dem intellektuellen Scheiterhaufen gesteinigt zu werden. Ich werde jetzt aufrechten Hauptes Untergehen können.
Morituri te salutant!
;-)
@Bjoern
Ich schicke voraus: ich bin Laie!
Quasare emittieren doch Gamma-Strahlung. Die Astronomen waren der Meinung, das es keine stärkeren Quasar-Emissionen, als von ihnen angenommen, geben könne, und daher das Weltall 'leerer' wäre als die Rotverschiebung der Gammastrahlen vermuten ließ.
Daraufhin habe ich den GRB gepostet, weil plötzlich und unerwartet ein Burst auftrat der exorbitat höher war als als erwartet! Ebenso habe ich an den hyperschweren Stern erinnert.
Es ging darum, dass innerhalb kürster Zeit angenommene 'Größen' weit übertroffen worden sind und darum ob ein 14x fach stärker GRB an der Gammastrahlung, die Quasaren zugeordnet werden kann, etwas ändern würde (müssten auch hier die Maximalwerte herauf gesetzt werden?). Schließlich: welche Auswirkung auf die Gamma-Rotverschiebung hätte eine derartige 'Heraufsetzung?
Ich hoffe, dass ich meine (evt falschen) Gedankengänge so formulieren konnte, dass sie noch so eben für einen Fachmann erträglich sind.
@MartinS: Prinzipiell hast du natürlich recht - es *könnte* sein, dass die Quasare eben doch viel mehr Energie abgeben, als jeder vermutet. Besonders wahrscheinlich ist das aber nicht - Quasare werden schon seit Jahrzehnten studiert und sind recht gut verstanden. (dass es auch bei anderen gut verstandenen Dingen wie z. B. Sternen hin und wieder mal Überraschungen geben kann, ändert nichts an der prinzipiell geringen Wahrscheinlichkeit)
Den Teil kapiere ich aber immer noch nicht:
Wie gesagt: das eine hat mit dem anderen nix zu tun!@Bjoern
Danke für die Antwort zu Teil 1.
In dem Fall 'vertraue' ich auf das Fachwissen.
GRB's und Quasare: Die Frage ist so banal, wie sie möglicherweise falsch ist: Es ist mir schon klar dass ein GRB ein Impuls ist und Quasare permanent emittieren, aber hat die Entdeckung, dass GRB's um so vieles stärker sein können als angenommen, einen Einfluss auf die anzunehmende 'Maximal-Leistung' eines Quasars (Sind ja immerhin auch Sternleichen!)? Und welchen Einfluss hätte das auf die Gammastrahlen-Rotverschiebung, bzw die Teilchendichte im Weltall (Stärke der Hintergrundstrahlung)?
Ketzerisch gefragt: Ich ändere eine Bedingung (maximale 'Gamma-Leistung' der Quasare) und das 'Rotverschiebungsmodell' fliegt mir um die Ohren?
@MartinS: GRBs haben erstmal nicht allzuviel mit Quasaren zu tun: http://www.scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2010/01/was-ist-ein-gammablitz-teil-1.php http://www.scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2010/01/was-ist-ein-gammablitz-teil-2.php GRBs sind Hypernovae und Quasare die Zentren aktiver Galaxien.
@Bullet
Manchmal wohl doch :-)
http://de.wikipedia.org/wiki/Gravitationslinseneffekt
haha. Genau das ist die Ausnahme - und eben NICHT der Normalfall. Offenbar ist der Normalfall eben der, daß der Großteil der im Universum vorhandenen G-Felder eine zu geringe Dichte hat, um *alles* Licht *aller* Objekte zu verzerren.
Krümelkacker. *g*
Was ist denn, wenn die Galileotransformation nicht nur in verschiedenen Inertialsystemen nur eine grobe Annäherung für kleine Geschwindigkeiten ist, sondern auch bei verschiedenen Orten innerhalb desselben Inertialsystems für kleine Entfernungen, und man für große Entfernungen irgendetwas Lorentzartiges benutzen müßte?
Dann würde jede Uhr scheinbar umso langsamer gehen, je weiter sie weg ist, ganz ohne daß sie sich bewegt.
Wie ließe sich diese These widerlegen?
(p.s.: und warum habe ich diese Frage, mit der ich mich mittlerweile schon mein halbes Leben beschäftige, bisher noch nirgendwo in der Literatur diskussiert gesehen? Ist die wirklich so blöd?)
Und gleich noch eine blöde Frage, sorry:
Ein Objekt entfernt sich schnell von uns, sein Licht erscheint uns rotverschoben, also energieärmer.
Andererseits hat er durch die hohe Geschwindigkeit uns gegenüber eine relativistisch erhöhte Masse. Die (hypothetischen) Gravitonen wären also energiereicher? Oder zahlreicher? Wo ist da mein Denkfehler?
Hehe ... da schließt sich die Frage an:
gibt es auch eine graviatationelle "Rot- und Blauverschiebung" (nicht auf die von jenem Objekt ausgesendeten Photonen bezogen), also
ist die Gravitationswirkung, die von einem sich schnell nähernden Objekt ausgeht, größer, als sie (im klassischen Sinne) sein sollte?
@Voynich: Hmm - bei den Fragen muss ich erstmal passen. Mal sehen, ob ich dazu irgendwelche Infos finde. Aber natürlich kann immer irgendwelche seltsamen Thesen konstruieren die sich erstmal nicht widerlegen lassen. Es wäre ja auch z.B. möglich dass die Erde tatsächlich im Zentrum des Universums ist; die Sonne sich um sie dreht und unsere Parallaxenmessungen der Sterne deswegen die beobachteten Werte liefern, weil alle Stern aus irgendeinem Grund ständig kleine Kreisbahnen ausführen :P Ist möglich; erklärt die Beobachtungen - aber im Sinne von Ockhams Razor dann doch für die weniger aufwendige, aktuelle These aufzugeben...
@Florian:
In diesem Falle wäre dann auch noch zu klären, warum die Kreise alle gleich groß sind (in Durchmesser-Kilometern gemessen), unabhängig von der Masse der Sterne usw... und warum ausgerechnet unsere Sonne dies nicht tut. :)
@Florian:
"Aber natürlich kann immer irgendwelche seltsamen Thesen konstruieren die sich erstmal nicht widerlegen lassen."
Naja, das war nun eigentlich nicht meine Motivation. ;)
Die Frage "Wie ließe sich diese These widerlegen?" war eher als Aufforderung gedacht, den wunden Punkt darin zu finden.
Die Idee, Zeitdilatation nicht nur in Beschleunigung (ART) und Bewegung (SRT) zu finden, sondern auch noch eine Ableitung tiefer in der Entfernung, muß doch längst mal jemand gehabt und die Konsequenzen durchkalkuliert haben. Oder ist die wirklich so "seltsam"?
@Florian
ich hab da mal eine etwas dämliche Frage. Zwar erwähnst du das immer schneller expandierende Universum hier zwar nur am Rande, aber ich hab leider keinen besseren Artikel für die Frage gefunden (bzw. einen der diese beantwortet).
Also es wurde ja festgestellt, dass "nahebeieinander liegende" Galaxien sich immer mehr zu größeren Gruppen und Haufen zusammenschließen. Auf weiter entfernte Galaxien haben deren Gravitation wohl keinen Einfluss und expandieren mit dem Universum weiter weg. Daher wäre es ja erstmal logisch zu vermuten, dass aufgrund dessen das Licht weiter entfernten Galaxien rot verschoben ist. Allerdings vermute ich mal, dass das die Rotlichtverschiebung zu stark für diese Erklärung ist und ein paar schlaue Köpfe, dass mit tollen Messungen und hübschen Berrechnungen ausgeschlossen haben. Also damit zu Frage: Stimmt das? *g* und wenn nicht, wäre es schön, wenn mich da einer aufklären könnte.
@AndyW: Ich hab deine Frage leider nicht genau verstanden. Kannst du die vielleicht nochmal anders formulieren? Lokal hat die Expansion des Universums keine Auswirkungen - es expandiert ja auch unser SOnnensystem nicht. Da ist die Gravitationskraft stärker. Die Expansion macht sich erst auf größere Entfernungen bemerkbar,
Ja, meine Fragestellungen sind meistens verwirrend. Zumal ich auf deinem Gebiet ein Laie bin. Es ging mir hauptsächlich darum, dass man ja die schneller werdende Expansion des Universums mit dem Supernova Typ Ia nachweist. Je weiter weg desto stärker die Rotlichtverschiebung. Die Supernovae in der nähe (wie jetzt welche in der lokalen Gruppe) nähern sich ja uns aufgrund der Gravitation an. Deshalb könnte es ja reintheoretisch sein, dass es nur so scheint, dass sich entfernte Galaxien von uns wegbewegen, weil eben die näheren auf uns zukommen. Aber ich bin mir ziemlich sicher, dass diese billige Erklärung bereits ausgeschlossen wurden ist, nur wurde bisher nirgends darauf eingegangen und selbst kann ich das mit meinem geringen Wissen nicht ausschließen.
@AndyW: Sorry, ich will nicht nerven. Aber ich versteh die Frage immer noch nicht. Warum sollen die Beobachtungen der nahen Supernova einen Einfluss auf die Geschwindigkeit der fernen Supernovae haben?? Vielleicht hilft das weiter? http://www.scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2009/11/was-ist-dunkle-energie.php
Lol. Macht nichts und ich glaub ich nerv eher mit der dummen Fragerei. Aber ich glaub es lässt sich letztendlich darauf vereinfachen: Galaxien bilden Galaxienhaufen (nähern sich an) aber die weit entfernten Galaxienhaufen entfernen sich immer mehr und schneller von uns, weil die Gravitation keine Rolle mehr spielt (ist jetzt schon fast offtopic, aber egal). Im Prinzip will ich nur wissen, ob das so stimmt bzw. bewiesen ist. Für die einzelheiten fehlt mir wohl der nötige sachverstand
Ich habe dazu auch eine Frage, die möglicherweise auch recht dämlich ist :)
Was ich bei der Erklärung der Verschiebung nicht ganz versteh, ist: Wie unterscheidet man eine Welle, die rotverschoben ist, von einer die - quasi - schon immer diese Frequenz hatte? Es wird ja immer mit dem Krankenwagen erklärt. Aber dadurch, dass der sich zunächst auf mich zu und dann von mir weg bewegt, kann ich eine klare Differenz erkennen. Wenn er sich aber nur von mir weg bewegt (nur auf mich zu fänd ich jetzt nicht so gut ;) ), hab ich doch garkeine Referenz, an der ich die Verschiebung feststellen kann... oder wo ist da mein Denkfehler?
Der Denkfehler besteht darin, dass es nun mal im Licht von kosmischen Objekten charakteristische Spektrallinien gibt, da bei bestimmten Prozessen auch bestimmte Elemente beteiligt sind und die haben gewissermaßen einen Fingerabdruck. Es ist also so, dass man die unverschobenen Wellenlängen durchaus kennt und daher die Rotverschiebung dadurch identifizieren und quantifizieren kann, dass sich das typische Muster halt zu den längeren Wellenlängen verschoben hat.
Vergleichbar damit, dass man z.B. das typische Signalhorn der Feuerwehr kennt und daran recht gut erkennen kann ob sie auf einen zu oder von einem weg fährt.
@Andreas: TheBug hat recht. Kennst du diese gelbleuchtenden Straßenlampen? Was da leuchtet, ist angeregtes Natrium. Angeregt auf genau dieselbe Weise, wie es auch im Weltraum würde. Der Trick ist jetzt der: ionisierter Natriumdampf, der sich seine geklauten Elektronen zurückholt, sendet beim Wiedereinbau der Elektronen ein Photon genau definierter Frequenz ab. Und das ist immer dieselbe: sie entspricht der Wellenlänge 589 nm. (Ich nehme an, dieser Wert ist leichter zu merken als die eigentliche Angabe der Frequenz in THz.)
Wenn jetzt also in der Athmosphäre eines Sterns Natrium herumlungert, wird es durch Strahlungsionisation seines dafür charakteristischen Elektrons beraubt. Da die Strahlung dieser speziellen Wellenlänge für die Ionisation gebraucht wird, ist die hinterher im Spektrum nicht mehr zu finden - das ansonsten kontinuierliche helle Spektrum ist an dieser Stelle durch eine dunkle Linie unterbrochen. Nicht vergessen: an der Stelle, an der die Wellenlänge 589 nm beträgt.
Wenn ein Stern sich jetzt uns gegenüber bewegt, kommt die Dopplerverschiebung ins Spiel. Und dann ist diese Linie, die ja eigentlich nicht isoliert ist, sondern mit einem Haufen anderer Linien anderer Elemente ein unverwechselbares Muster bildet, nicht mehr bei 589 nm zu finden, sondern bei 601 nm. Dann weiß man sofort: dieser Stern hat ein in Richtung Rot (größere Wellenlänge) verschobenes Spektrum. Bei Sternen isses dann meistens aufgrund der Eigenbewegung. In diesem Fall bewegt sich der Stern also von uns weg. Berechnen kann man das dann mit f(bew.) = f(ruh.) * sqrt (c+v/c-v).
War das verständlich?
Ja, sehr verständlich! So in der Art hab ich mir das auch gedacht, aber hab nirgendwo eine Erklärung dazu gefunden... die ich auch verstanden hätte. Vielen Dank, TheBug und Bullet!