Die offenen Fragen der Physik

[EREIGNISHORIZONT]

Wunderkind im Mikrokosmos


Quelle

Diese junge (und hübsche!) Dame will mal ebend versuchen, ob sie all das, was sie so erfragt und gelernt hat, in einem Buch (geplante Auflage 1 Buch) für sich selbst zusammenfassen kann.
Daraus entsteht ein lebendiges und dynamischen Buch über die Welt der Quanten, Strings und was sonst noch so dazu gehört.

Ich muss sagen, dass ich mir dieses Buch mit Sicherheit holen werde!

[...]Im Alter von 17 Jahren beschloss die Berliner Schülerin, in einem dreibändigen Werk den gesamten Weltenbau zu erklären. Der erste Band sollte vom Zauberreich der Quantenphysik handeln, der zweite von den Elementarteilchen, der dritte schließlich vom restlichen Kosmos.

Geplante Auflage des Monumentalwerks: ein Exemplar.[...]

Silvia Arroyo Camejo:
"Skurrile Quantenwelt". Springer- Verlag, Heidelberg;
240 Seiten; 29,95 Euro.

---Zum Bericht---

--UPS! Hätte wohl eher in die Kategorie Buchtipps gehört! Kann das ein MOD bitte verschieben?--

[Skymarshal]

Die junge Frau ist wohl hoch talentiert - Respekt!

Ich darf mich damit jetzt leider gar nicht auseinandersetzen - mein Verständnis ist hierbei auch eher begrenzter...

[Phoenow]

Ich glaube es nicht - nur der endgültige Nachweis dafür ist halt noch nicht gefunden worden. Aber IMO gibt es einfach Probleme die derart komplex sind das sie sich nicht auf P reduzieren lassen. Aber den Beweis dafür muß ich dir leider schuldig bleiben ...

naja es gibt ja noch komplexere Probleme, bespielsweise die NSPACE-Probleme.
Dennoch glaube ich auch nicht, das P=NP ist, das wäre irgendwie zu... einfach, so vom Gefühl her.

[LuckyGuy]

Zu Bynaus' Kosmologie-Fragen habe ich fürchterlich einfache Laientheorien:

- Was geschah beim / vor dem Urknall?

Welcher Urknall den überhaupt?
Ich finde die "Steady-State"-Theorie von Halton Arp viel eleganter.
Diese besagt, dass immer genau genug neue Materie entsteht, um ein "ähnliches Gesamtbild" des Universums aufrecht zu erhalten.
D.h., das Verhältnis von Raum, "verbrauchter" Materie (schwere Elemente, schwarze Löcher) und "neuer" Materie (neugebildet wird immer Wasserstoff) bleibt für einen "externen" Beobachter immer gleich.
Halt "steady state" - "dauerhafter Status".
Das finde ich viel eleganter und harmonischer als den willkürlichen Urknall.
Das hat förmlich etwas "fraktales" - da bleibt auch alles im großen und ganzen gleich oder zumindest prinzipiell ähnlich. Egal, welche Vergrößerung man wählt...
Insofern kenne ich dieses Konzept und kann es für das Universum akzeptieren.

- Gibt es wirklich 3 Raum- und eine Zeitdimension?
Die Frage halte ich für überflüssig. Wir können das nur so wahrnehmen.

- Ist das Universum unendlich?
In welcher Art?
Räumlich? Nein, es ist in sich gekrümmt. Da es es in sich wächst kann es nicht unendlich sein. Ohne Grenze kein Wachstum.
Zeitlich? Ja, im "steady state".

- Warum gibt es den Zeitpfeil, warum läuft alles immer in Richtung Zukunft?
Wissen wir, dass das so ist? Das ganze Universum könnte soeben eine 10 Millionen-Jahre-"Rückwärtschleife" hinter sich gebracht haben, und just in diesem Moment machen wir uns daran, die schon längst "gegessenen" 10 Millionen Jahre mühsam nochmals zu bewältigen...
Ist doch egal, wir würden es eh nicht bemerken.

- Wird das Universum bis in alle Ewigkeit existieren?
Ja. Ergibt sich aus dem Obigen.

- Ist das Universum tatsächlich von der "Dunklen Energie" erfüllt?
Ja.

- Was ist "Dunkle Materie"?
Das ist "alte Materie". Nach Harp entwickelt Materie mit zunehmenden Alter mehr Masse...
Das wäre dann - meiner Meinung nach - uralte Materie, die halt einfach ziemlich schwer ist, für ihre Größe...
Das lässt sich vielleicht sogar mit der "Heim"-Gravitation in Einklang bringen...
Wenn der "Heim"-Effekt, der Magnetismus in Gravitation umwandelt, im Kleinem in jedem einzelnen Masseteilchen stattfindet, und wenn sich dass dann im "Alter" irgendwie modifiziert...
Dazu würde passen, dass die dunkle Materie ja offensichtlich die "sichtbaren Galaxien" umgibt.
Neue Materie soll angeblich immer in der Mitte von alten Ansammlungen entstehen...

- Warum ist das Universum homogen, auf sehr grosse Distanzen gesehen?
Weil es fraktal aufgebaut ist.

- Warum sind Galaxien in Haufen konzentriert?
k. A.

- Wann entstanden die ersten Sterne?
Es gibt überhaupt gar keine "ersten Sterne"...

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Laienhafte und naive Antworten, ich weiß.

Aber ich finde dieses "Steady-State-Burkhard-Heim-Konglomerat" einfach viel eleganter als das "Urknall-Einstein-Quanten"-Gemisch, das vor Widersprüchen und willkürlichen Setzungen nur so wimmelt.

Eine Welt ohne Urknall und ohne Kopenhagener Deutung halt halt was viel ästhetischeres.

[Bynaus]

Ah, endlich Arbeit...

Ich finde die "Steady-State"-Theorie von Halton Arp viel eleganter.

Das Problem damit ist:
- Man beobachtet nie / nirgends, wie neue Materie entsteht. Man würde ja vermuten, dass sich das irgendwie bemerkbar macht
- Die Theorie verletzt die Massenerhaltung und eine Reihe anderer Erhaltungssätze - diese werden aber sonst nie (NIE) gebrochen... (man kann zwar nicht ausschliessen, dass diese Sätze nicht unter bestimmten Umständen gebrochen werden können, man hat es einfach nie beobachtet. Und wenn ausgerechnet diese seltsame Materie, die da ständig entstehen soll, die man noch nie beobachtet hat, diese Erhaltungssätze verletzen würde... dann ist das schon ein wenig suspekt...)
- Weshalb lassen sich dann alle Fluchtbewegungen der Galaxien (die sogar beschleunigen...) auf eine Singularität vor 13.7 Milliarden Jahren zurück rechnen?
- Das Universum sah vor Milliarden Jahren deutlich anders aus (kann man an weit entfernten Galaxien überprüfen). So gab es Quasare (die es heute nicht mehr gibt), und die Sterne hatten deutlich weniger Metalle als heute.

Räumlich? Nein, es ist in sich gekrümmt.

- Beobachtungen zufolge nicht - zumindest das sichtbare Universum ist "flach", folgt also insgesamt einer euklidischen Geometrie. Wenn das Universum in sich selbst zurück gekrümmt ist, dann in einem Ausmass, das so gross ist, dass die Krümmung in den Messungenauigkeiten untergegangen ist. Das wäre aber wiederum so gross, dass es (zumindest für uns) keinen Unterschied macht, ob es unendlich gross oder einfach nur sehr gross ist.

Wissen wir, dass das so ist? Das ganze Universum könnte soeben eine 10 Millionen-Jahre-"Rückwärtschleife" hinter sich gebracht haben, und just in diesem Moment machen wir uns daran, die schon längst "gegessenen" 10 Millionen Jahre mühsam nochmals zu bewältigen...

- Hier geht es um etwas, was Skymarhall gefallen würde: um die Entropie. Sie nimmt nur vorwärts in der Zeit zu, nie rückwärts. Die Frage ist, warum.

Das ist "alte Materie". Nach Harp entwickelt Materie mit zunehmenden Alter mehr Masse...

- Dunkle Materie kann keine "herkömmliche" Materie sein, also keine "baryonische" aus Atomen. Das besondere an der dunklen Materie ist, dass sie nicht mit der normalen interagiert.
- Es gibt rund 7 mal mehr Dunkle Materie als "normale" - Wenn das Universum unendlich alt ist - warum ist nicht alle Materie unterdessen zu Dunkler Materie geworden? Egal wie lange die Bildung von Dunkler Materie dauert, "unendlich lang" ist sicher lange genug... Und bevor du jetzt sagst, "die wurde eben neu nachgebildet" - warum gibt es denn nur eine begrenzte Menge an Dunkler Materie? Und bevor du jetzt sagst , die wird durch die Expansion stets verdünnt - da müssten so gewaltige Mengen nachentstehen, dass wir das mit Sicherheit beobachten könnten. Die Produktionsrate müsste sogar exponentiell wachsen, um mit der beschleunigten Expansion Schritt zu halten... Das kann rein logisch nicht funktionieren...

Neue Materie soll angeblich immer in der Mitte von alten Ansammlungen entstehen...

- Dann würden wir im Zentrum von Galaxien Weisse und nicht Schwarze Löcher erwarten, wie beobachtet...

Aber ich finde dieses "Steady-State-Burkhard-Heim-Konglomerat" einfach viel eleganter als das "Urknall-Einstein-Quanten"-Gemisch, das vor Widersprüchen und willkürlichen Setzungen nur so wimmelt.

Nanana, die Widersprüche findest du im Steady-State-Universum...

[Spocky]

So gab es Quasare (die es heute nicht mehr gibt)

Es gibt heute keine Quasare mehr? Warum sollte es heute keine mehr geben? Ein Quasar ist doch ein besonders aktives Zentrum in einer Galaxie, richtig? Sowas wird auch heute noch beobachtet. Woher soll man schließen, dass diese jetzt nicht mehr aktiv sind (bei angenommener Gleichzeitigkeit, die es ohnehin nicht gibt).

[EREIGNISHORIZONT]

So, nun wage ich mich mal mit in diese Diskussion, auch wenn mir da wirklich die Hosen schlottern!

Mal ganz naiv gefragt:

Würde ein sog. "Steady state" Universum sich nicht genau durch gleiche deutliche Anzeichen "bemerkbar" machen, wie es das sich expandierende Universum durch die von Bynaus geschilderten Anzeichen "bemerkbar" macht?

Als Laie kann ich diese aber nicht erkennen, oder zumindest kenne ich keine. (Soll ja möglich sein )
Sehr wohl aber die sich voneinander entfernenden Galaxien, sowie die Möglichkeit, deren Bewegung logisch und mathematisch ebend auf diese 13.7 Milliarde zurückreichenden Singularität zurück zu rechnen. Sind doch ziemlich deutliche Anzeichen, oder?

Noch eine Frage mehr dazu.

Z. Zt. gibt es ja einige neue Erkenntnisse zur Dunklen Materie. Irgedwas in diesem Zusammenhang habe ich kürzlich gelesen.
Ich meine, in diesem Zusammenhang hat man u.a. auch das Gewicht einiger Galaxien bestimmen können. Unserer Nachbar (Andromeda Galaxie) soll viel schwerer sein, als ursprünglich angenommen.

Haben diese Erkenntnisse nun etwas mit der Fragestellung nach der Art unseres Universums zu tun und wenn ja, dann wie?

[Bynaus]

Es gibt heute keine Quasare mehr? Warum sollte es heute keine mehr geben? Ein Quasar ist doch ein besonders aktives Zentrum in einer Galaxie, richtig? Sowas wird auch heute noch beobachtet.

Ja, beobachtet werden sie schon, nur wo? In vielen Milliarden Lichtjahren Entfernung. Der nächste Quasar ist, IIRC, rund 5 Mrd Lichtjahre entfernt...

Ich meine, in diesem Zusammenhang hat man u.a. auch das Gewicht einiger Galaxien bestimmen können. Unserer Nachbar (Andromeda Galaxie) soll viel schwerer sein, als ursprünglich angenommen.

Umgekehrt: Die Milchstrasse ist wesentlich massiver als Andromeda (rund doppelt so schwer), weil sie so viel Dunkle Materie aufweist. Andromeda hingegen ist grösser (Durchmesser und Anzahl Sterne).

http://www.space.com/scienceastronomy/060221_stues_dark_matter.html

[EREIGNISHORIZONT]

Ja, da habe ich mich verlesen!

Haben diese Erkenntnisse nun etwas mit der Frage nach der Art des Universums zu tun?
Hm...und wie erklärt man sich diese unterschiedliche Verteilung der Dunklen Materie??

[LuckyGuy]

@ Bynaus:

Tja, wo entsteht diese neue Materie, und wo könnte man diese Entstehung beobachten?

Antwort: Die Quasare!

Arp behauptet ja gerade, dass die Rotverschiebung der Quasare falsch gedeutet wird.

Nach ihm sind Quasare so etwas wie die "weißen Löcher", die Du so schmerzlich vermisst gesucht hast.
Naja, wer suchet, der findet, nein, nein, kein Dank nötig.

Er behauptet, dass die gwaltige Rotverschiebung irgendwie eben durch diese geringer Masse junger Materie zu Stande kommt, und nicht durch die gigantische Entfernng und der Ausdehung des Raumes dazwischen (oder zumindest nicht ausschließlich).
Was da mit dem Licht genau geschehen soll, damit es diese Rotverschiebung bekommt, habe ich mal irgendwo gelesen, aber nicht verstanden.

Mithin wäre die Existenz der Quasare auch kein Beweis dafür, dass das Universum vor Jahrmilliarden anders aussah als heute. Weil die Dingerchen nämlich wesentlich näher sind als bisher angenommen.

Was den Energieerhaltungsatz angeht: Vielleicht gibt es ja auch einen "Energierelationserhaltungssatz"?
Also die Regel, das das Universum immer die gleiche mittlere Energiedichte aufweisen muss? In diesem Falle müsste bei einer Expansion zwingend etwas nachgebildet werden.

Das wir das experimentell nicht nachmachen können, tut erst mal nichts zur Sache. Wir können auch ganz andere Dinge nicht tun. Zumal wir ja keine Ahnung haben, wie diese Entstehung eigentlich funktioniert.

Aber nicht WIR müssen das Zeugs erschaffen, sondern DAS UNIVERSUM.

Im Übrigen habe ich hier eine Erklärung zur beschleunigten Expansion anzubieten:

Laut "Urknalltehorie" wäre die ja eigentlich quatsch. Weshalb irgenwelche "Essenzen" oder "dunkle Energien" willkürlich erfunden werden, damit es das Universum eben doch beschleunigt auseinanderdrückt - egal, was die Logik sagt...

Mein Erklärungsvorschlag
Ich nehme zur Vereinfachung mal ein 2D-Universum. Dieses besteht aus 10*10 Raumeinheiten.
Universumsrauminhalt: 100 Einheiten

Nun sage ich: "In jedem Jahr epandiert dieses Universum so, dass zwischen jeweils zwei Raumeinheiten eine neue Raumeinhait enststeht"

Nach einem Jahr habe ich somit ein Quadrat von 19 Raumeinheiten Kantenlänge.
Universumsrauminhalt: 361 Raumeinheiten.

Nach einem weiteren Jahr 37 Kantenlänge, Inhalt: 1369
Dann 73 Länge, Inhalt: 5329


Und so weiter, und so weiter...

Klar eine beschleunigte Expansion, ohne irgendeinen Hokuspokus, der dazu erfunden werden muss.

Es werden einfach immer die gleichen mathematischen Regeln angewandt.

Eleganter als das willkürliche Erfinden von geradzu esotherisch anmutenden Energieformen, nur damit die eigentlich zerstörte Theorie auf Krampf daoch wieder gerettet werden kann, ist es alle Male, oder?

[Bynaus]

Tja, wo entsteht diese neue Materie, und wo könnte man diese Entstehung beobachten?

Antwort: Die Quasare!

Falsche Antwort. Wie gesagt, gibt es heute keine Quasare mehr. In einem Steady-State Universum, das heute schneller expandiert als zu der Zeit, als es noch Quasare gab, müsste es natürlich auch mehr Quasare geben, damit der "Steady-State" gewahrt bleibt...

Arp behauptet ja gerade, dass die Rotverschiebung der Quasare falsch gedeutet wird.

Wie kann man Rotverschiebung, vor allem eine, die mit zunehmender Entfernung zunimmt (und zwar egal, was man betrachtet: Galaxien, Supernovae, Quasare...), falsch deuten? Wäre die Rotverschiebung der Quasare, Galaxien, Supernovae jeweils fundamental anders, ok, aber bei gleicher Art von Rotverschiebung ist wohl die einfachste Erklärung die beste.

Was da mit dem Licht genau geschehen soll, damit es diese Rotverschiebung bekommt, habe ich mal irgendwo gelesen, aber nicht verstanden.

Er wahrscheinlich auch nicht... Vor allem erklärt das nicht, warum alles andere auch eine Rotverschiebung zeigt...

Weil die Dingerchen nämlich wesentlich näher sind als bisher angenommen.

Wo sind denn die Quasare in der Nähe? Warum gibt es in alle Richtungen Quasare, einfach sind alle weiter als 5 Mrd Lichtjahre entfernt? Ein bisschen viele Zufälle, die da nötig sind...

Das wir das experimentell nicht nachmachen können, tut erst mal nichts zur Sache. Wir können auch ganz andere Dinge nicht tun. Zumal wir ja keine Ahnung haben, wie diese Entstehung eigentlich funktioniert.

Ähm, es geht nicht ums Nachmachen. Fürs erste hätte ich mich aufs Nachweisen beschränkt.

Laut "Urknalltehorie" wäre die ja eigentlich quatsch. Weshalb irgenwelche "Essenzen" oder "dunkle Energien" willkürlich erfunden werden, damit es das Universum eben doch beschleunigt auseinanderdrückt - egal, was die Logik sagt...

Hm, in deinem ersten Post in diesem Thread hast du noch bestätigt, dass das Universum von Dunkler Energie erfüllt ist. Aber egal - warum Quatsch? Das Universum enthält mehr Energie als nur die sichtbare Materie. Die macht nur rund 4% aus, die Dunkle Materie 28%, der liegt in einer unbekannten Energieform vor ("Dunkle Energie"), von der man vermutet (oder hofft, je nach dem), dass sie auch für die beschleunigte Expansion des Kosmos verantwortlich ist. Die Expansion und die Existenz der Dunklen Energie haben vom Nachweis und von der Idee her nichts miteinander zu tun: Die Dunkle Energie wurde nicht "erfunden", um die beschleunigte Expansion zu erklären, auch wenn das oft gesagt wird.

[LuckyGuy]

Falsche Antwort. Wie gesagt, gibt es heute keine Quasare mehr. In einem Steady-State Universum, das heute schneller expandiert als zu der Zeit, als es noch Quasare gab, müsste es natürlich auch mehr Quasare geben, damit der "Steady-State" gewahrt bleibt...

Falsche Antwort!

Da die Entfernung der (meisten) Quasare durch die falsch gedeutete Rotverschiebung viel zu hoch eingeschätzt wird, ist deren angenommenes Alter natürlich auch völlig unzutreffend...

Wie kann man Rotverschiebung, vor allem eine, die mit zunehmender Entfernung zunimmt (und zwar egal, was man betrachtet: Galaxien, Supernovae, Quasare...), falsch deuten? Wäre die Rotverschiebung der Quasare, Galaxien, Supernovae jeweils fundamental anders, ok, aber bei gleicher Art von Rotverschiebung ist wohl die einfachste Erklärung die beste.

Also, jetzt mal langsam...
Wie wird die Entfernung der Galaxien ermittelt? Durch die Rotverschiebung. Und woher weiß man, dass die Rotverschiebung mit zunehmender Entfernung zunimmt? Durch ein paar Wechselveränderliche (Cepheiden), die man in einer handvoll näherer Galaxien entdeckt hat. Weil diese in Bezug auf Veränderungstakt und Leuchtkraft "genormt" sind, konnte man anhand der relativen Lichtstärke die Entfernung abschätzen. Und kam zum Schluss: Je entfernter, umso höher die Rotverschiebung.

Aber das ganze System fusst darauf, dass wir einen einzigen Wechselveränderlichen vor der Haustüre haben, dessen Entfernung noch mit der Triangulationsmethode ermittelt werden konnte!
Und der als als "Referenzmodell" für die relative Leuchtkraft herhält.
Ein toller Glücksfall, denn ohne diesen einen (Oder treten die immer in Gruppen auf? Ist ja auch wurscht...) Wechselveränderlichen hätten wir nicht mal im Ansatz einen Hinweis darauf, wie weit andere Galaxien entfernt sind.
Alles kosmologische Wissen bezüglich Entfernungen fusst auf einem einizgen Referenzmodell. Super Messreihe, physikalisch gesehen...

Normalerweise würde ich Dich jetzt Zeter und Mordio schreien hören, Bynaus, von wegen zu kleiner Stichprobe...
Und wer garantiert mir, dass das Licht auf seiner angenommen 15 Milliarden Jahre langen Reise keine wie auch immer gearteten Veränderungen durchmacht? Woher wollen wir wissen, ob die "dunkle Materie", die unsere Milchstraße umgibt, nicht doch in irgendeiner Art und Weise den Charakter des Lichtes verändert? Wer kann das sicher ausschließen?

Gehe von der Triangulationsmethode ausgehend die verschieden Methoden zur Entfernungsmessung durch. Sie fussen aufeinander, und nur ein einziger Fehler, eine falsche Schlussfolgerung, lässt alles, was in der Reihe "dahinter" steht, wie ein Kartenhaus in sich zusammenbrechen.

Unser ganzes Kosmosbild steht auf ziemlich tönernden Füßen. Die Rotverschiebung wird als Maßstab für die Entfernung genommen, anschließend sagt man: "Guckt mal, die Entfernung beträgt 10 Milliarden Lichtjahre, und die Rotverschiebung passt auch dazu!"

Hallo? Das beißt sich die Katze ja wohl selbst in den Schwanz!

Das die Rotverschiebung mit zunehmender Entfernung zunimmt, ist sicherlich richtig.

Fraglich ist nur, ob der Umkehrschluss auch so ohne weiteres zulässig ist.

Und wie man die Rotverschiebung flasch deuten kann? Nun, wenn man das wüsste, würde man sie vielleicht nicht falsch deuten...
Aber nenne mir ein einzigesphysikalisches Phänomen, dass inder Wissenschaftsgeschichte noch nie falsch gedeutet wurde! Und nun frage mich noch mal, wie man die Rotverschiebung den falsch deuten kann. Die Frage muss doch wohl anders lauten: Wie kann man mit Deiner absoluten Sicherheit ausschließen, dass ausgerechnet di Rotverschiebung gegen falsche Deutungen gefeit ist?

Er wahrscheinlich auch nicht... Vor allem erklärt das nicht, warum alles andere auch eine Rotverschiebung zeigt...

Weil es eben verschiedene Ursachen für eine Rotverschiebung gibt? Auch wenn diese Rotverschiebungen eben nicht fundamental anders aussehen? Die Rotverschiebung ist beobachtbares Phänomen. Diese Phänomen könnte verschiedene Ursachen haben. Ohne dass diese am Phänomen ablesbar sind. (Sehe ich ein Klavier in einer Halle, so weiß ich auch nicht, ob ein Gabelstapler oder vier Möbelpacker es dort abgestellt haben...)

Wo sind denn die Quasare in der Nähe? Warum gibt es in alle Richtungen Quasare, einfach sind alle weiter als 5 Mrd Lichtjahre entfernt? Ein bisschen viele Zufälle, die da nötig sind...

Die Rotverschiebung wird ja falsch gedeutet, von daher kannst Du die angenommenen Entfernungen eh in die Tonne kloppen...

Im Übrigen will mir nicht in den Kopf, dass Du so vehement auf dem Energie-Erhaltungssatz bestehst, auf der anderen Seite aber den Urknall favorisierst, der eben diesen Satz in der größten nur denkbaren Wiese verletzt...

[Skymarshal]

Will mich ja nicht allzu sehr einmischen...

Im Übrigen will mir nicht in den Kopf, dass Du so vehement auf dem Energie-Erhaltungssatz bestehst, auf der anderen Seite aber den Urknall favorisierst, der eben diesen Satz in der größten nur denkbaren Wiese verletzt...

Warum wird der Satz dadurch verletzt?

Im oder vor den Urknall lag die Energie eben konzentriert vor. Und jetzt verteilt sie sich. Ist aber demnach immer noch vorhanden.

Und die Steady-State-Theorie beantwortet auch nicht warum sie eine unendliche Reihenfolge ist, genauso wenig wie der Urknall sich aus sich heraus erklären kann.

Zur Rotverschiebung: Hat das nicht mit Langwellen und Kurzwellen zu tun. Als Analogie zum Schall ist das doch nachvollziehbar. Bei Dehnung der Wellen, also Entfernung vom Empfänger weg, werden die Wellen gestreckt. Umgekehrt sind sie blauverschoben.

Oder ist das ein Denkfehler?


PS: Naja, vergesst die Sache mit den Lang und Kurzwellen. Irgendwann hat mir Spocky glaube ich mal erklärt das es ein Denkfehler ist. Weiß aber nicht mehr wie das genau war. Eine künstliche Quelle kann ja auch unabhängig von der Entfernung unterschiedliche Wellenlängen abstrahlen. Es muß aber mit der Bewegungsrichtung zu tun haben. Scheinbar steigt dann ja auch die Geschwindigkeit. Keine Ahnung.

[Bynaus]

Gehe von der Triangulationsmethode ausgehend die verschieden Methoden zur Entfernungsmessung durch. Sie fussen aufeinander, und nur ein einziger Fehler, eine falsche Schlussfolgerung, lässt alles, was in der Reihe "dahinter" steht, wie ein Kartenhaus in sich zusammenbrechen.

Natürlich muss dich der Herr Arp davon überzeugen, sonst glaubst du ihm ja sein ganzes tolles Buch nicht...

Natürlich wird die Entfernungsbestimmung nicht nur an einem einzigen Cepheiden aufgehängt (wenn das in deinem Buch steht, kannst du es gleich verfeuern). Man benutzt Cepheiden, aber für grosse intergalaktische Distanzen braucht man Supernovae Typ Ia. Diese entstehen, wenn ein Stern Gas an einen Weissen Zwerg, der ihm umkreist (oder den er umkreist) abgibt, das Gas sammelt sich auf der Oberfläche, und bei einem ganz bestimmten, kritischen Wert gibt es eine Thermonukleare Explosion, die den Weissen Zwerg zerreist. Da dieser kritische Wert von einer Reihe von Naturkonstanten (deren Konstanz man sehr gut zeigen kann) abhängt, und sonst von nichts anderem, sind diese Supernovae immer gleich hell (natürlich gibt es Ausnahmefälle, etwa wenn das System hinter einigem Gas versteckt ist, etc. - aber für die grosse Mehrheit stimmt die Methode).

Diese Supernovae Typ Ia zeigen nicht nur eine Rotverschiebung, die mit der der gesamten Galaxie korreliert, sondern auch eine Zeitverzögerung. Denn nicht nur das Licht, das sie aussendet, wird durch die Naturkonstanten bestimmt, sondern auch die Zeitdauer. Bei weiter entfernten Galaxien, die gemäss der Expansion des Universums schneller von uns flüchten, sieht man, dass die Supernovae Typ Ia länger dauern, genau wie man es erwarten würde, wenn sie sich mit grosser Geschwindigkeit von uns entfernen. Die Rotverschiebung ist uniform, das heisst, je weiter weg gemäss Cepheiden und Supernovae Typ Ia, desto grösser ist die Rotverschiebung. Die Theorie vom expandierenden Universum erklärt sehr schön alle Befunde: Zunehmende Rotverschiebung mit zunehmender Entfernung (bestimmt durch Cepheiden und Supernovae Typ Ia), Zeitverzögerung, und so weiter. Die Rotverschiebung der Quasare passt da perfekt auch rein... Warum sollte es bei diesen anders sein? Zudem, wie gesagt, unter all den Galaxien, deren Entfernung man mit Cepheiden und Supernovae Typ Ia bestimmen kann, findet sich kein einziger Quasar - seltsam, was?

Wären die Quasare näher, würde man erwarten, dass man zumindest einige von ihnen in der unmittelbaren galaktischen Nachbarschaft (sagen wir, 100 Mio Lichtjahre) sieht. Das ist aber nicht der Fall.

Woher wollen wir wissen, ob die "dunkle Materie", die unsere Milchstraße umgibt, nicht doch in irgendeiner Art und Weise den Charakter des Lichtes verändert?

Die Dunkle Materie ist in der Ebene der Galaxis stärker konzentriert als darüber und darunter. Das ergibt sich aus der Bewegung der Kugelsternhaufen, die sie umkreisen, und aus dem Bewegungsverhalten der Sterne im Äusseren Bereich der Milchstrasse. Würde die Dunkle Materie in irgend einer Art mit dem Licht interagieren, würde man in Richtung der galaktischen Ebene andere Phänomene beobachten (z.B. eine grössere Rotverschiebung) also senkrecht dazu - tut man aber nicht.

Aber nenne mir ein einzigesphysikalisches Phänomen, dass inder Wissenschaftsgeschichte noch nie falsch gedeutet wurde! Und nun frage mich noch mal, wie man die Rotverschiebung den falsch deuten kann. Die Frage muss doch wohl anders lauten: Wie kann man mit Deiner absoluten Sicherheit ausschließen, dass ausgerechnet di Rotverschiebung gegen falsche Deutungen gefeit ist?

Wenn alles zusammenpasst? Natürlich bin ich nicht SICHER - aber wenn etwas anderes das Universum erklären will (z.B. die Steady-State-Theorie) dann muss dieses etwas eben all das auch erklären, und am besten noch einiges mehr, bisher unverstandenes dazu... Das, was du mir bisher gesagt hast, tut das mit Sicherheit nicht.

Im Übrigen will mir nicht in den Kopf, dass Du so vehement auf dem Energie-Erhaltungssatz bestehst, auf der anderen Seite aber den Urknall favorisierst, der eben diesen Satz in der größten nur denkbaren Wiese verletzt...

Das wusste ich, dass das kommt. Erstens wissen wir nicht, ob der Urknall den Satz wirklich verletzt hat, und zweitens: Die Entstehung des Universums muss natürlich nicht zu denselben "Gesetzen" geschehen wie jene, die dann im entstandenen Universum gelten.

Was übrigens auch noch gegen das Steady-State Universum spricht: alle Sterne scheinen ein maximales Alter von 13 Milliarden Jahren zu haben (dh, es gibt Sterne, die viel jünger sind, aber keinen einzigen, der älter ist). Wenn man bedenkt, dass z.B. Rote Zwerge viele 100 Mrd Jahre lang strahlen können, ist das schon recht erstaunlich, nicht? Und wie das mit der zurückextrapolierten Expansion zusammenpasst! Und wie die darüber hinaus Hintergrundstrahlung exakt jene Temperatur hat, die man von Licht, das über die ganze Expansionszeit des Komos gestreckt wurde, erwartet. Wie schön die theoretisch vorhergesagte Elementeverteilung mit der wahren übereinstimmt...

Es gibt ein schönes Sprichwort in der Wissenschaft:

"Exceptional claims require exceptional evidence"

Das gilt auch für "Steady-State"...

EDIT: @Sky: Nein, das ist korrekt so.

[LuckyGuy]

Will mich ja nicht allzu sehr einmischen...

Warum wird der Satz dadurch verletzt?

Im oder vor den Urknall lag die Energie eben konzentriert vor. Und jetzt verteilt sie sich. Ist aber demnach immer noch vorhanden.

Ja, aber sie muss ja irgendwann entstanden sein. Und genau im Urknallmoment wird der Satz also verletzt.

Und die Steady-State-Theorie beantwortet auch nicht warum sie eine unendliche Reihenfolge ist, genauso wenig wie der Urknall sich aus sich heraus erklären kann.

Nein, aber sie ist eleganter, weil sie ohne "Bruch" auskommt. Wie gesagt, SteadyState ist für mich so eine Art Mandelbrothmännchen nur im kosmologischen Maßstab und in der Zeitachse, nicht in der Rechentiefe...

Es ist für mich eine Analogie und ich bin kein Naturwissenschaftler.

Aber gearde deshalb habe ich vielleicht einen Vorteil vor Bynaus: Sicher fehlen mir ca. 98% seines Fachwissens. Aber auf der anderen Seite bin ich nicht jahrelang indoktriniert, ich war nicht gezwungen, jahrelang gewisse Dogmen auf jeden Fall zu verinnerlichen, oder aber mein Studium schmeißen zu müssen.
Insofern habe ich den Luxus, den er nicht hat: Ich darf Ketzer und Härist sein. Und ich darf in Kategorien denken, die ihm nicht offen stehen. Ich darf mich z.B. einfach an der Ästhetik einer Theorie erfreuen.

Zur Rotverschiebung: Hat das nicht mit Langwellen und Kurzwellen zu tun. Als Analogie zum Schall ist das doch nachvollziehbar. Bei Dehnung der Wellen, also Entfernung vom Empfänger weg, werden die Wellen gestreckt. Umgekehrt sind sie blauverschoben.

Oder ist das ein Denkfehler?

Nein, dass ist absolut richtig (Doppler-Effekt).
Die Frage ist eben nur, ob die Rotverschiebung neben dem Doppler-Effekt nicht auch noch zusätzlich durch etwas anderes hervorgerufen werden kann.