Frage zu einem Artikel in Spektrum der Wissenschaft

[josefYY]

Hallo

Ich hab mal ne Frage zu einem Artikel der in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift 'Spektrum der Wissenschaft' erschienen ist.
Den Artikel kann man auch auf Spiegel Online lesen.
Anbei der Link dazu:
http://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/0,1518,533751,00.html
Gleich im ersten Absatz wird gesagt das der Radius des Universums, nach stand der Dinge, knapp 46 Milliarden Lichtjahre beträgt.
Hier liegt auch schon meine Frage:
Wie kommen die auf einen Radius von 46 Milliarden Lichtjahren, wenn doch das Alter des Universums gerade mal 13,7 Milliarden beträgt.
Hat jemand eine plausible Erklärung dafür?

[Lyka]

das Universum dehnt sich mit einer größeren Geschwindigkeit als das Licht aus

[Fritzchen]

"Aber auch zu einer Zeit, lange bevor Atome (oder gar Galaxien) entstanden waren, hatte es bereits eine Phase gegeben, in der das Universum binnen kürzester Zeit extrem stark expandierte. Kurz nach dieser frühen Inflationsphase war die Temperatur des Universums milliardenfach höher als jede jemals auf der Erde gemessene Temperatur."

Ist ein Zitat aus dem Artikel.

[RaumKraehe]

das Universum dehnt sich mit einer größeren Geschwindigkeit als das Licht aus

Das sich der Radius des Universums schneller als das Licht vergrößert mag ich ja ganz doll bezweifeln. ;)

[Monger]

Das sich der Radius des Universums schneller als das Licht vergrößert mag ich ja ganz doll bezweifeln. ;)

Ist aber tatsächlich so. Wäre es nicht so, würde die "Lichtdichte" im Universum kontinuierlich zunehmen, und der Sternenhimmel wäre auch nachts über hell erleuchtet.

[Cyphermaster]

Hey, schon wenn sich zwei "Enden" des Universums mit 0,5facher Lichtgeschwindigkeit voneinander weg bewegen, wäre man bei Ausdehnung mit insgesamt gesehen voller Lichtgeschwindigkeit! Bis zu knapp unter doppelter Lichtgeschwindigkeit würde also ohne Probleme möglich sein. Dazu kommen dann noch Effekte wie Raum/Zeitverzerrung durch größere Massen, und die Frage, wie die physikalischen Randbedingungen zum Zeitpunkt der "frühen Inflationsphase" waren. Die dürften da noch nicht wirklich identisch zu dem gewesen sein, was wir derzeit als "konstant" und gegeben ansehen.

Völlig undenkbar finde ich es deswegen nicht.

[RaumKraehe]

Hey, schon wenn sich zwei "Enden" des Universums mit 0,5facher Lichtgeschwindigkeit voneinander weg bewegen, wäre man bei Ausdehnung mit insgesamt gesehen voller Lichtgeschwindigkeit! Bis zu knapp unter doppelter Lichtgeschwindigkeit würde also ohne Probleme möglich sein. Dazu kommen dann noch Effekte wie Raum/Zeitverzerrung durch größere Massen, und die Frage, wie die physikalischen Randbedingungen zum Zeitpunkt der "frühen Inflationsphase" waren. Die dürften da noch nicht wirklich identisch zu dem gewesen sein, was wir derzeit als "konstant" und gegeben ansehen.

Völlig undenkbar finde ich es deswegen nicht.

Ja dann ist aber typischer Weise doch der Durchmesser und nicht der Radius gemeint?

Und dann frage ich mich warum die Hubbel-Konstante die die Expansion des Universums beschreibt zwischen 50 Km/s und 100 km/s (pro Parsec) angegeben ist. Ein genauer Wert wird noch ermittelt.

Aber das ist noch lange keine Lichtgeschwindigkeit.

Fragen über Fragen. :(

[Monger]

Ja dann ist aber typischer Weise doch der Durchmesser und nicht der Radius gemeint?

Das Universum ist ja nicht kugelförmig, deshalb ist der Begriff "Radius" hier ein bißchen problematisch. Das hier ist keine simple Geometrieaufgabe.


Und dann frage ich mich warum die Hubbel-Konstante die die Expansion des Universums beschreibt zwischen 50 Km/s und 100 km/s (pro Parsec) angegeben ist. Ein genauer Wert wird noch ermittelt.

Aber das ist noch lange keine Lichtgeschwindigkeit.

Fragen über Fragen. :(
Wieviel Parsec "Breite" hat denn wohl das Universum? Wenn sich jeder Parsec ein wenig dehnt, ist das in der Summe über die gesamte Strecke verteilt eben doch eine ganze Menge. Und zwar eben mehr als die Lichtgeschwindigkeit.

[rotalever]

Hey, schon wenn sich zwei "Enden" des Universums mit 0,5facher Lichtgeschwindigkeit voneinander weg bewegen, wäre man bei Ausdehnung mit insgesamt gesehen voller Lichtgeschwindigkeit!
Geht das denn so einfach? Wenn ich ein Auto habe, dass nach links mit 50kmh fährt und eins das nach rechts auch mit 50 fährt. Dann fahren sie relativ zueinander gesehen 100kmh. Wenn aber beide Autos mit 2/3 der Lichtgeschwindigkeit fahren, dann ist es nicht so, dass die Autos relativ gesehen 1.33 Fache Lichtgeschwindigkeit haben.

[Monger]

Geht das denn so einfach? Wenn ich ein Auto habe, dass nach links mit 50kmh fährt und eins das nach rechts auch mit 50 fährt. Dann fahren sie relativ zueinander gesehen 100kmh. Wenn aber beide Autos mit 2/3 der Lichtgeschwindigkeit fahren, dann ist es nicht so, dass die Autos relativ gesehen 1.33 Fache Lichtgeschwindigkeit haben.

Der Unterschied ist, dass sich im Universum die Objekte nicht bewegen (und deshalb auch keine Beschleunigung und somit Zeitdilatation erfahren), sondern dass sich der Raum zwischen ihnen streckt.

[_Gast]

Wenn aber beide Autos mit 2/3 der Lichtgeschwindigkeit fahren, dann ist es nicht so, dass die Autos relativ gesehen 1.33 Fache Lichtgeschwindigkeit haben.Doch natürlich, warum sollte es nicht so sein? Das Licht des anderen Autos würde dich nie erreichen und somit würdest du es auch nie sehen. Was etwas merkwürdig klingen mag, kann man sich vielleicht mit einer etwas geringeren Geschwindigkeit verdeutlichen. Wenn zwei Flugzeuge mit etwas mehr als der halben Schallgeschwindigkeit voneinander wegfliegen und eines davon explodiert im Flug, dann wird man im anderen nie den Explosionsknall hören, obwohl es nur mit halber Schallgeschwindigkeit fliegt. Denn relativ zueinander bewegen sich die beiden mit mehr als der Schallgeschwindigkeit.Der Unterschied ist, dass sich im Universum die Objekte nicht bewegen (und deshalb auch keine Beschleunigung und somit Zeitdilatation erfahren), sondern dass sich der Raum zwischen ihnen streckt.Äh, wie jetzt. Die Erde, der Mond, die Sonne alles steht fest im Universum? Das habe ich aber anders gelernt.

[Rancor]

Doch natürlich, warum sollte es nicht so sein? Das Licht des anderen Autos würde dich nie erreichen und somit würdest du es auch nie sehen. Was etwas merkwürdig klingen mag, kann man sich vielleicht mit einer etwas geringeren Geschwindigkeit verdeutlichen. Wenn zwei Flugzeuge mit etwas mehr als der halben Schallgeschwindigkeit voneinander wegfliegen und eines davon explodiert im Flug, dann wird man im anderen nie den Explosionsknall hören, obwohl es nur mit halber Schallgeschwindigkeit fliegt. Denn relativ zueinander bewegen sich die beiden mit mehr als der Schallgeschwindigkeit.

Wenn sich 2 Autos mit Lichtgeschwindigkeit voeiander entfernen, dann entfernen sie sich eben nicht mit doppelter Lichtgeschwindigkeit, sondern eben nur mit einfacher.

Ich weiss das ist schwer vorstellbar und jeglicher Logik wiederspricht, aber so ist es nunmal.
Das gleich gilt übrigens wenn die beiden sich aufeinander zu bewegen. Auch dann bewegen sie sich nur mit Lichtgeschwindigkeit aufeinander zu und nicht mir 2*C.

Aber wem erzähl ich das einige werden es wohl nie akzeptieren wollen..

[_Gast]

Ich weiss das ist schwer vorstellbar und jeglicher Logik wiederspricht, aber so ist es nunmal.Vielleicht kannst du es uns trotzdem erklären, auch wenn es jeglicher Logik widerpricht. Ich verstehe es nämlich wirklich nicht.

Angenommen zwei Raumschiffe bewegen sich mit 40.000 km/s voneinander weg, dann bewegen sie sich relativ mit einer Geschwindigkeit von 80.000 km/s. Bewegen sie sich mit 149.000 km/s voneinander weg, dann bewegen sie sich relativ mit 298.000 km/s. Bewegen sie sich aber mit 150.000 km/s, dann bewegen sie sich relativ mit 300.000 km/s. Und bewegen sie sich mit 299.999 km/s voneinander weg, dann bewegen sie sich relativ auch nur mit 300.000 km/s?

[AnPapaSeiBua]

Vielleicht kannst du es uns trotzdem erklären, auch wenn es jeglicher Logik widerpricht. Ich verstehe es nämlich wirklich nicht.

Angenommen zwei Raumschiffe bewegen sich mit 40.000 km/s voneinander weg, dann bewegen sie sich relativ mit einer Geschwindigkeit von 80.000 km/s. Bewegen sie sich mit 149.000 km/s voneinander weg, dann bewegen sie sich relativ mit 298.000 km/s. Bewegen sie sich aber mit 150.000 km/s, dann bewegen sie sich relativ mit 300.000 km/s. Und bewegen sie sich mit 299.999 km/s voneinander weg, dann bewegen sie sich relativ auch nur mit 300.000 km/s?

http://de.wikipedia.org/wiki/Relativistisches_Additionstheorem_f%C3%BCr_Geschwindigkeiten

[Cyphermaster]

Aber wem erzähl ich das einige werden es wohl nie akzeptieren wollen..Soweit ich es im Hinterkopf habe, gilt die Grenze der Lichtgeschwindigkeit für Energie/Masse-behaftete Objekte IM Raum. "Raum" selbst ist kein solches Objekt.

[josefYY]

Das Universum ist ja nicht kugelförmig, deshalb ist der Begriff "Radius" hier ein bißchen problematisch. Das hier ist keine simple Geometrieaufgabe.

Woher weiss man denn das es nicht kugelförmig ist? Und wie kommt man auf die 46 Milliarden?

[Lyka]

ein reiner Gedankenvorgang, der vermutet, daß das Universum sich gleichmässig ausgedehnt hat

da am "Rand" aber ein Mischmasch aus Raumzeit existiert, kann man es nicht "bestimmen", wie groß es es wirklich ist... sondern ich denke, man misst mal wieder die Strahlung etc.

http://www.amazon.de/Das-Universum-Nussschale-Stephen-Hawking/dp/3423340894/ref=ed_oe_p

[_Gast]

http://de.wikipedia.org/wiki/Relativistisches_Additionstheorem_f%C3%BCr_GeschwindigkeitenHast du das verstanden? Hut ab. Eine Seite voll Formeln hilft mir überhaupt nicht weiter.

Was hier behauptet wird, ist ja folgendes: Zwei Raumschiffe bewegen sich ein Jahr lang mit 3/4 der Lichtgeschwindigkeit voneinander weg. Nach einem Jahr haben sie zwischen sich eine Entfernung von 1,5 Lichtjahren zurückgelegt. Sie sind aber relativ nur mit Lichtgeschwindigkeit geflogen. Wie kann man mit Lichtgeschwindigkeit in einem Jahr eine Entfernung von 1,5 Lichtjahren zurücklegen?

[Spasstiger]

Immer wieder, wie alle in Straucheln kommen, wenn das Thema Relativitätstheorie und Kosmologie angesprochen wird. ;D
Ich hab mein erstes Buch zur Relativitätstheorie mit ca. 11 Jahren gelesen.

Das Universum stellt man sich am Besten mal 2-dimensional eingebettet in einen 3D-Raum vor. Eigentlich hat das Universum mehr Dimensionen (z.B. n), aber eingebettet ist es immer in einem gedanklichen Raum mit n+1 Dimensionen.
Die Analogie ist, dass das Universum die Oberfläche eines Luftballons darstellt. Wenn der Luftballon aufgeblasen wird, dehnt sich die Oberfläche und damit das Universum aus. Auf der Oberfläche kann man nun einige bewegliche 2D-Punkte machen, das sind dann z.B. Galaxien. Und jetzt kann man sich ja überlegen, was passiert, wenn man einfach nur die Punkte verschiebt und wenn man dazu auch den Luftballon weiter aufbläst. Die Geschwindigkeit, mit der sich die Punkte durch Aufblasen voneinander entfernen ist in unserer Welt größer als die Maximalgeschwindigkeit, mit der man die Punkte auf der Oberfläche verschieben kann.
Übrigens hat die Oberfläche des Luftballons keinen Rand, man kann als 2D-Männchen rund herum gehen, ohne an einen Rand zu kommen. Und so stellt man sich das für Universum vor, nur dass halt alles mindestens eine Dimension mehr hat.

In der aktuellen Spektrum der Wissenschaft ist doch auch der Artikel zu den Liquid Metal Telescopes (LMTs), oder? Ich schau die Zeitschrift immer aufm Heimweg am Kiosk an, bin aber zu geizig, 7€ dafür zu löhnen. ;)
Das mit dem 100-m-Durchmesser-LMT auf dem Mond stell ich mir spektakulär vor.

[_Gast]

Ich hab mein erstes Buch zur Relativitätstheorie mit ca. 11 Jahren gelesen.Na, dann bist du ja der präferierte Beantworter unserer Fragen.Und so stellt man sich das für Universum vor, nur dass halt alles mindestens eine Dimension mehr hat.Wenn ich das halbwegs richtig verstanden habe, bedeutet dies, dass sich Materie maximal mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegen kann, trotzdem aber größere Entfernungen zurücklegen kann, als diese Geschwindigkeit eigentlich zulässt.

[Spasstiger]

Na, dann bist du ja der präferierte Beantworter unserer Fragen.
Ich würde mich da eher an die Physiker wenden. Wobei die vielleicht zu viel Ahnung von der Materie haben und mit Erklärungen kommen, die kein normaler Mensch mehr versteht. ;)

Wenn ich das halbwegs richtig verstanden habe, bedeutet dies, dass sich Materie maximal mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegen kann, trotzdem aber größere Entfernungen zurücklegen kann, als diese Geschwindigkeit eigentlich zulässt.
Die Abstände zwischen Objekten werden größer, bewegen tun sie sich nur in unserem gedanklichen Raum (nur die Oberfläche ist ja das Universum, also für Begriffe wie Bewegung, Abstand, etc. relevant).
Innerhalb von Galaxien ändern sich die Abstände übrigens nicht, weil hier die Gravitation alles zusammenhält.

[josefYY]

So manches ist mir noch nicht so ganz klar.
Kann mir mal jemand sagen ob unten stehenden Gedankengänge korrekt sind.

Da sich gemäß der Relat...theorie Masse nicht mit einer grösseren Geschwindigkeit bewegen kann als der Lichtgeschwindigkeit, sollte man doch meinen das sich die Maximal-Distanz zwischen zwei Teilchen im Universum 13,7*2 Milliarden Lichtjahre betragen kann.
Die Geschwindigkeitsgrenze gilt jedoch nicht für den Raum selbst in dem die Masse eingebettet ist.
Daher bezieht sich die Aussage "Radius von 46 Milliarden Lichtjahre" auf den Raum selbst.

[BBB]

Wenn ich das halbwegs richtig verstanden habe, bedeutet dies, dass sich Materie maximal mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegen kann, trotzdem aber größere Entfernungen zurücklegen kann, als diese Geschwindigkeit eigentlich zulässt.Naja, die Materie hat ja eigentlich gar keine Entfernung zurückgelegt, sondern der Raum zwischen der Materie ist größer geworden.

Jedenfalls hat das erstmal nichts mit deinem Beispiel von den zwei Raumschiffen zu tun.

[_Gast]

Naja, die Materie hat ja eigentlich gar keine Entfernung zurückgelegt, sondern der Raum zwischen der Materie ist größer geworden.Also vergrößert sich der Raum schneller als die Lichtgeschwindigkeit erlauben würde, da diese nur für Materie, nicht aber für "Raum" gilt?

[Monger]

Woher weiss man denn das es nicht kugelförmig ist? Und wie kommt man auf die 46 Milliarden?
Eine Kugel ist per Definition mal eine geschlossene zweidimensionale Fläche in einem dreidimensionalen Raum.
Da unser Universum mindestens eine geschlossene dreidimensionale Fläche besitzt, kann es keine Kugel sein. Über die genaue Form des Universums wird derzeit hitzig diskutiert, aber das Prinzip "endlich, aber unbegrenzt" haben wohl mittlerweile alle anerkannt.

Also vergrößert sich der Raum schneller als die Lichtgeschwindigkeit erlauben würde, da diese nur für Materie, nicht aber für "Raum" gilt?
Ja.
Einstein hat ja nur gesagt, dass kein Körper schneller als die Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden kann. Die Expansion des Raumes ist in dem Sinne aber keine Beschleunigung.

[josefYY]

Ja.
Einstein hat ja nur gesagt, dass kein Körper schneller als die Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden kann. Die Expansion des Raumes ist in dem Sinne aber keine Beschleunigung.
Hat aber nichtsdestotrotz Auswirkung auf die Distanz zwischen zwei Objekten, oder?

[Mr. Lolman]

Zurück zu der Frage:

Was hier behauptet wird, ist ja folgendes: Zwei Raumschiffe bewegen sich ein Jahr lang mit 3/4 der Lichtgeschwindigkeit voneinander weg. Nach einem Jahr haben sie zwischen sich eine Entfernung von 1,5 Lichtjahren zurückgelegt. Sie sind aber relativ nur mit Lichtgeschwindigkeit geflogen. Wie kann man mit Lichtgeschwindigkeit in einem Jahr eine Entfernung von 1,5 Lichtjahren zurücklegen?

Kennt jemand ne Antwort dafür? *g*

[Monger]

Zurück zu der Frage:

Kennt jemand ne Antwort dafür? *g*

Ist eine Frage der Perspektive. Der Raum zwischen den beiden bewegten Raumschiffen ist ein anderer als der Raum zwischen dem Beobachter und beiden beobachteten Zielen. Hier einfach mit dem Satz des Pythagoras die Differenz zwischen zwei beobachteten Punkten berechnen zu wollen, setzt voraus dass der Raum dazwischen homogen ist - und das ist er eben nicht.

Im Endeffekt läuft es auf die Frage hinaus: wie messen wir überhaupt Entfernungen?

[Fritzchen]

Im Endeffekt läuft es auf die Frage hinaus: wie messen wir überhaupt Entfernungen?
Strecke zwischen zwei ereignissen?

[Mr. Lolman]

Monger:

Nenene, so lass ich das nicht gelten.


Man bindet an beide Raumschiffe ein Maßband fest. Diese lässt man dann 1 Jahr mit jew. 0,75c voneinander wegbewegen. Nach 1 Jahr kann man am Maßband 1,5ly messen, oder etwa nicht?

Ist das Maßband etwa vom Raumschiff aus betrachtet nur 1ly lang und von mir aus betrachtet 1,5? Und wann genau krümmen sich die Einheiten auf dem Band?

[PHuV]

Ich würde ja echt lachen, wenn sich irgendwann mal herausstellt, daß diese ganze Formel für die Berechnungen der relativen Geschwindigkeiten falsch ist oder deren Annahmen falsch sind, und doch Geschwindigkeiten schneller als das Licht möglich sind (siehe Expansion des Universums). Man könnte fast vermuten, daß die aktuelle Mathematik den reellen Begebenheiten hinterherhinkt.

[Monger]

Strecke zwischen zwei ereignissen?
Wie messe ich denn eine Strecke?

Ist das Maßband etwa vom Raumschiff aus betrachtet nur 1ly lang und von mir aus betrachtet 1,5?

Ganz genau.

Und wann genau krümmen sich die Einheiten auf dem Band?
Je näher du an eins der Raumschiffe heran rückst, desto mehr nimmst du auch dessen Perspektive ein.

Mal ein anderes Beispiel:
Die kürzeste (und somit schnellste) Strecke zwischen zwei Punkten im luftleeren Raum ist immer eine einzige gerade Strecke, right?

Falsch. Das gilt nur im homogenen, kartesischen Koordinatensystem.
Wenn sich ein sehr massereiches Gravitationsfeld vor dein Ziel schiebt, Ist der direkte Weg aufgrund der Zeitdilatation plötzlich nicht unbedingt mehr der schnellste. Das kann dazu führen, dass es plötzlich mehrere kürzeste Wege zum Ziel gibt. Genau diesen Effekt findet man beim Gravitationsdopplereffekt: man kann also den selben Stern plötzlich doppelt sehen, weil es plötzlich zwei Wege geben kann, wie das Licht vom Ziel zum Betrachter kommen kann.

[BBB]

Hmm, also, wenn sich ein Raumschiff mit 0,75 facher Lichtgeschwindigkeit bewegt, muss man die Zeitdilatation beachten: Für den Piloten scheint die Zeit um ihn herum langsamer zu vergehen. D.h. das andere Raumschiff fliegt aus seiner sicht langsamer.
Ich bin jetzt zu faul um zu rechnen (:D), aber ich könnte mir gut vorstellen, dass der Effekt genau so groß ist, dass der Pilot nach seiner 0,75 Lichtjahre weiten Reise sieht, dass das andere Raumschiff erst weniger als 0,25 Lichtjahre geflogen ist. Insgesamt sind dann weniger als 1 Lichtjahre innerhalb von einem Jahr zurückgelegt worden, es ist also noch alles in Ordnung. :)

[_Gast]

Ja.
Einstein hat ja nur gesagt, dass kein Körper schneller als die Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden kann. Die Expansion des Raumes ist in dem Sinne aber keine Beschleunigung.Wenn sich der Raum zwischen zwei Objekten mit mehr als der Lichtgeschwindigkeit ausdehnt, dann bewegen sich doch die Objekte mit mehr als Lichtgeschwindigkeit voneinander weg. Oder nicht?...es ist also noch alles in Ordnung. :)Nicht ganz. Denn für mich, der auf der Erde geblieben ist, haben sich beide Raumschiffe 0,75 Lichtjahre von der Erde entfernt. Da sie sich in gegensätzliche Richtungen bewegt haben, ist der Abstand der beiden aus meiner Sicht jetzt 1,5 Lichtjahre. Wenn aber das stimmtWenn sich 2 Autos mit Lichtgeschwindigkeit voeiander entfernen, dann entfernen sie sich eben nicht mit doppelter Lichtgeschwindigkeit, sondern eben nur mit einfacher.dann sollte das aber eigentlich unmöglich sein, dass die beiden nun einen Abstand von 1,5 Lichtjahren haben.

[BBB]

Naja, es kommt darauf an wie man es betrachtet. Du als unabhängiger Beobachter siehst natürlich beide Autos jeweils mit Lichtgeschwindigkeit fahren. Wenn man eine Lampe einschaltet strahlt das Licht ja auch in jede Richtung mit Lichtgeschwindigkeit weg.

Aber wenn du in einem der Autos drinsitzt, sieht es anders aus, dann muss man die Zeitdilatation beachten. Schau mal hier:

http://de.wikipedia.org/wiki/Zeitdilatation (bis einschl. "Reise zu entfernten Sternen" lesen)

Diese ganzen Formeln, wie auch die relativistische Geschwindigkeitsaddition oder die Lorentzkontraktion, sind eben so aufgebaut, dass immer gilt: Die (Vakuum-)Lichtgeschwindigkeit ist überall gleich groß und kann nicht überschritten werden.

Wenn man jetzt einfach behauptet: "Das muss ja nicht so sein", dann kann man natürlich die ganzen Formeln vergessen. Aber die Tatsache, dass GPS funktioniert, dass Myonen die Erdoberfläche erreichen, usw... zeigt dass die Formeln die Wirklichkeit beschreiben.

Das ganze hat zwar teilweise sehr verwirrende Konsequenzen:
http://de.wikipedia.org/wiki/Bellsches_Raumschiffparadoxon
http://de.wikipedia.org/wiki/Zwillingsparadoxon
http://de.wikipedia.org/wiki/Ma%C3%9Fstabparadoxon
aber man kann es alles erklären. Das es so paradox wirkt, liegt imho daran dass diese Effekte nicht wirklich alltäglich sind. Falls wir irgendwann mal mit 0,99 facher Lichtgeschwindigkeit in unseren Raumschiffen fliegen ist das alles bestimmt intuitiv zu begreifen :)

Ich denke auch nicht, dass die Formeln eines Tages komplett über den Haufen geschmissen werden, sondern ein Spezialfall von allgemeineren Theorien werden. Genauso wie jetzt die Galileo-Transformation ( das ist das einfache Additions-Prinzip v + v = 2*v) ein Spezialfall der Lorentztransformation für niedrige Geschwindigkeiten ist. D.h. wenn die beiden Autos 100km/h fahren, kannst du die Geschwindigkeiten einfach addieren (dier Fehler ist verschwindend gering), aber bei 10% der Lichtgeschwindigkeit ist der Fehler schon nicht mehr zu vernachlässigen.

[_Gast]

Das es so paradox wirkt, liegt imho daran dass diese Effekte nicht wirklich alltäglich sind.Danke für die ausführliche Erklärung. Ja, das ist wirklich paradox. Vielleicht werde ich das eines Tages mal verstehen. Im Moment ist mir unverständlich, dass die Entfernung der beiden Raumschiffe aus der Sicht eines Beobachters auf der Erde 1,5 Lichtjahre beträgt, aus der Sicht eines Raumfahrers in einem der beiden Raumschiffe aber nur 1 Lichtjahr.

Unbeantwortet ist aber immer noch die Frage, wenn sich der Raum zwischen zwei Körpern schneller als das Licht ausdehnt, ob sich dann die Körper nicht auch schneller als das Licht bewegen müssen. Ansonsten würde der Raum ja die Objekte "überholen".

[Monger]

Unbeantwortet ist aber immer noch die Frage, wenn sich der Raum zwischen zwei Körpern schneller als das Licht ausdehnt, ob sich dann die Körper nicht auch schneller als das Licht bewegen müssen. Ansonsten würde der Raum ja die Objekte "überholen".
Ja, das tun sie. Wenn Objekte keine Beschleunigung erfahren, "kleben" sie an ihrer Raumkoordinate.

Deshalb entfernen sich ja alle Sterne von uns, woraus dann die Rotverschiebung resultiert. Und Sterne die ausreichend weit entfernt sind, sind für uns unsichtbar, weil deren Licht noch gar keine Zeit hatte bis zu uns zu kommen. Unser Sichthorizont reicht nunmal nur so weit wie das Universum alt ist.

[Jules]

Danke für die ausführliche Erklärung. Ja, das ist wirklich paradox. Vielleicht werde ich das eines Tages mal verstehen. Im Moment ist mir unverständlich, dass die Entfernung der beiden Raumschiffe aus der Sicht eines Beobachters auf der Erde 1,5 Lichtjahre beträgt, aus der Sicht eines Raumfahrers in einem der beiden Raumschiffe aber nur 1 Lichtjahr.

Unbeantwortet ist aber immer noch die Frage, wenn sich der Raum zwischen zwei Körpern schneller als das Licht ausdehnt, ob sich dann die Körper nicht auch schneller als das Licht bewegen müssen. Ansonsten würde der Raum ja die Objekte "überholen".Damit Raum und Zeit überhaupt existieren, brauch man erstmal die Objekte dafür;) Ohne Objekte, kann man Raum und Zeit nicht definieren....nicht das ich wüsste:)
Also, erst Raum/Zeit dann Objekte.....würd ich mal jetzt als unwissender behaupten.


Materie -> Lichtgeschwindigkeit
non-Materie -> keiner weiß

[Fritzchen]

Wie messe ich denn eine Strecke?

In Ellen?:biggrin:

[Lyka]

Entfernungsberechnung

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

siehe "Galaxien" & "Weltraum"

erinnert mich an die Paralaxenberechnung aus dem Astronomieunterricht (y)

[AnPapaSeiBua]

Hast du das verstanden? Hut ab. Eine Seite voll Formeln hilft mir überhaupt nicht weiter.

Was hier behauptet wird, ist ja folgendes: Zwei Raumschiffe bewegen sich ein Jahr lang mit 3/4 der Lichtgeschwindigkeit voneinander weg. Nach einem Jahr haben sie zwischen sich eine Entfernung von 1,5 Lichtjahren zurückgelegt. Sie sind aber relativ nur mit Lichtgeschwindigkeit geflogen. Wie kann man mit Lichtgeschwindigkeit in einem Jahr eine Entfernung von 1,5 Lichtjahren zurücklegen?

Du brauchst ja nur die erste Formel, und nicht die ganze Herleitung :wink:
Ein Beispiel ist ja auch dabei:
Als Folge dieses Additionstheorems kann auch durch Überlagerung zweier Geschwindigkeiten die Lichtgeschwindigkeit nicht übertroffen werden.

Es sei

v=0.9c, u_x'=0.9c

Dann ist

u_x = (0.9c+0.9c)/(1+0.9 * 0.9) = ~0.99c < c

und nicht etwa 1.8c.
http://de.wikipedia.org/wiki/Relativistisches_Additionstheorem_f%C3%BCr_Geschwindigkeiten#Ann.C3.A4herung_an_ die_Lichtgeschwindigkeit

Du musst halt statt 0.9c die 0.75c einsetzen. Daraus folgt dann, dass die beiden Flugkörper eine Relativgeschwindigkeit von ~0.96c haben.

Was Du bei deinem Versuch auch noch annimmst, ist, dass die Zeit überall gleich verläuft. Tut sie aber nicht. Siehe dazu auch hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Zeit#Relativit.C3.A4tstheorie

Die ganze Relativitätstheorie ist wenig intuitiv, da in unserer direkten Umwelt die Massen und Geschwindigkeit so klein sind, dass keine (merkbaren) relativisitschen Effekt auftreten. Ich will nicht sagen, dass ich das alles komplett verstanden habe, jedoch weiß ich, dass man bei solchen Sachen definitiv nicht "klassisch" vorgehen kann/darf.

[AnPapaSeiBua]

Danke für die ausführliche Erklärung. Ja, das ist wirklich paradox. Vielleicht werde ich das eines Tages mal verstehen. Im Moment ist mir unverständlich, dass die Entfernung der beiden Raumschiffe aus der Sicht eines Beobachters auf der Erde 1,5 Lichtjahre beträgt, aus der Sicht eines Raumfahrers in einem der beiden Raumschiffe aber nur 1 Lichtjahr.

Erstens laufen für den Beobachter und für die Raumschiffe die Zeiten anders.
http://de.wikipedia.org/wiki/Zeitdilatation
Befindet sich ein Beobachter im Zustand der gleichförmigen Bewegung, geht nach der speziellen Relativitätstheorie jede relativ zu ihm bewegte Uhr aus seiner Sicht langsamer

Außerdem setzt du eine allgemeine Gleichzeitigkeit voraus, die es aber ebenso wenig gibt:
http://de.wikipedia.org/wiki/Relativit%C3%A4t_der_Gleichzeitigkeit

So, hoffentlich sind jetzt alle Klarheiten beseitigt :wink:

[Rancor]

Jo also ich kann dem nur zustimmen..

Ich denke einige Leute fällt das schwer zu akzeptieren, weil es nur schwer vorstellbar ist, da diese Effekte in unsere "Welt" nicht auftreten.

Diese Effekte sind aber nunmal leider da, man kann sie messen und mann kann sie berechnen...

und deshalb werden wir wahrscheinlich niemals zu den Sternen reisen, leider :/

[Casketizer]

Um nochmal auf die ursprüngliche Frage zurückzukommen:
Das sichtbare Universum ist für uns durch das Alter des Universums vorgegeben. Wenn das Universum 13,9 Milliarden Jahre alt ist, können wir auch nur 13,9 Milliarden LJ entfernte Ziele sehen.
Das gesamte Universum hat sich währen der frühen Inflationsphase in bisher unbekanntem Masse überlichtschnell ausgedehnt. Alex Filipenko (bekannt als Supernova-Filipenko, führender Astronom an der Uni Berkely) sagt in seinem aktuellen Videokurs "Frontiers of Astronomy" sinngemäß:
Das sichtbare Universum könnte sowohl nur wenig kleiner als das tatsächliche sein, oder aber auch im selben Verhältnis zu ihm stehen wie die Größe eines Atoms zum sichtbaren Universum, in der Tat neigen immer mehr Astronomen zu letzterer Annahme.
(Auch wenn Harald "Wir-wissen-eh-schon-alles" Lesch vermutlich zu ersterem tendiert)

[josefYY]

Um nochmal auf die ursprüngliche Frage zurückzukommen:
Das sichtbare Universum ist für uns durch das Alter des Universums vorgegeben. Wenn das Universum 13,9 Milliarden Jahre alt ist, können wir auch nur 13,9 Milliarden LJ entfernte Ziele sehen.
Das gesamte Universum hat sich währen der frühen Inflationsphase in bisher unbekanntem Masse überlichtschnell ausgedehnt. Alex Filipenko (bekannt als Supernova-Filipenko, führender Astronom an der Uni Berkely) sagt in seinem aktuellen Videokurs "Frontiers of Astronomy" sinngemäß:
Das sichtbare Universum könnte sowohl nur wenig kleiner als das tatsächliche sein, oder aber auch im selben Verhältnis zu ihm stehen wie die Größe eines Atoms zum sichtbaren Universum, in der Tat neigen immer mehr Astronomen zu letzterer Annahme.
(Auch wenn Harald "Wir-wissen-eh-schon-alles" Lesch vermutlich zu ersterem tendiert)
Aus dem gesagten ergibt sich für mich noch eine Frage.
Angenommen das Universum ist tatsächlich weitaus größer als das sichtbare Universum. Würde das bedeuten das jenseits der Grenze von 13,9 Milliarden Lichtjahren nur noch leerer Raum sein würde?

[PHuV]

Aus dem gesagten ergibt sich für mich noch eine Frage.
Angenommen das Universum ist tatsächlich weitaus größer als das sichtbare Universum. Würde das bedeuten das jenseits der Grenze von 13,9 Milliarden Lichtjahren nur noch leerer Raum sein würde?

Die Frage stellt sich mir auch gerade. Und weitere Frage: worin dehnt sich das Universum eigentlich aus? Wenn ich nach dem normalen Verständnis ausgehe, muß es dann noch etwas größeres als das Universum geben.

[Fritzchen]

Die Frage stellt sich mir auch gerade. Und weitere Frage: worin dehnt sich das Universum eigentlich aus? Wenn ich nach dem normalen Verständnis ausgehe, muß es dann noch etwas größeres als das Universum geben.

Das wird dir niemand beantworten können. Es ist einfach nicht möglich antworten auf fragen zu geben wie, was war vor oder ist hinter dem Universum.

Es scheint ja so zu sein, dass die durchschnitliche Tempertur geringer wird. Das muss ja dann einen grund haben und kann auf ein grösser werdenes Universum zurück zu führen sein. Vieles deutet darauf hin, dass unser Universum mal den Wärmetod(0 Kelvin) stirbt. Vorausgesetzt es zieht sich nicht vorher wieder zusammen und das Spiel beginnt vom neuen. Ist aber natürlich wieder mal alles rein Theoretisch und könnte auch ganz anders ausschauen.

[_Gast]

Das gesamte Universum hat sich währen der frühen Inflationsphase in bisher unbekanntem Masse überlichtschnell ausgedehnt.Kann dann aber keine Materie enthalten haben, oder? Diese kann sich doch nicht schneller als das Licht bewegen.Wenn ich nach dem normalen Verständnis ausgehe, muß es dann noch etwas größeres als das Universum geben.Wenn man es mit unserer begrenzten menschlichen Betrachtungsweise sieht, dann müsste es so sein. Theoretisch könnte das Universum aber durch die Ausdehnung erst entstehen. Es wäre also nichts "außen rum", was gefüllt werden müsste. Die Frage ist nur, wann endet das, oder ist dieser Vorgang endlos?Vorausgesetzt es zieht sich nicht vorher wieder zusammen und das Spiel beginnt vom neuen.Wenn es diesen Kreislauf gäbe, dann würde aber ein riesiges leeres Universum bestehen, das durch Materie und Zeit gefüllt würde, bis diese wieder zusammenfallen.

[Baalzamon]

Kann dann aber keine Materie enthalten haben, oder? Diese kann sich doch nicht schneller als das Licht bewegen.

Wie schon oft geschrieben, bezieht sich die Lichtgeschwindigkeit als Grenze auf Geschwindigkeiten im Raum nicht auf den Raum selbst. Der Raum selbst kann sich ohne Probleme mit x-facher Lichtgeschwindigkeit ausbreiten ohne die Relativitätstheorie zu verletzen.

Zumal es, laut gängigen Theorien, während der frühen Expansionsphase des Universum noch gar kein Licht gab. Auch Materie, in dem Sinne wie wir sie heute verstehen, gab es noch nicht. ;)

[Fritzchen]

Wenn es diesen Kreislauf gäbe, dann würde aber ein riesiges leeres Universum bestehen, das durch Materie und Zeit gefüllt würde, bis diese wieder zusammenfallen.

Nach der Urknall Theorie ist mit dem Urknall Raumzeit, Materie und Antiematerie enstanden.
Sollte der zustand(Ideal zustand, zustand höchsten Glückes?) vor dem Urknall wieder ereicht werden dann gibt es auch keine Raumzeit in diesem Sinne mehr.
Also würde auch kein leeres Universum zurück bleiben.