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 Entfernungen im Weltall und Alter des Weltalls |
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hgseib
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 |  Themenstart: 2019-05-14
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Hallo
Rein interessehalber eine Verständnisfrage:
Das 'Alter des Universums'* wird auf mehr oder weniger 13.7 Jahre geschätzt. Egal.
Und wir erhalten Licht von Objekten, die z.B. 'Entferntester Punkt im Universum entdeckt'* (eine Galaxie) rund 13 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt/alt ist. Ab jetzt 'das Ding' benannt ;-)
So. Wenn man in den Nachhimmel schaut, dann sieht man in die Ferne aber auch in die Vergangenheit. Wenn man anfängt darüber nach zu denken, ..
Nun ist es aber so: Licht bewegt sich mit Lichtgeschwindigkeit. Materie insbesondere die Objekte im Weltall nicht. Will sagen, Sterne und Galaxien mögen sich relativ schnell bewegen, aber nicht mit Lichtgeschwindigkeit.
13mia Lichtjahre, dann ist das Licht 13mia Jahre lang unterwegs gewesen (für das Licht selbst ist keine Zeit vergangen), somit ist das Ding 13mia Lichtjahre weit von uns entfernt (das Ding existiert nicht mehr, ist auch klar.).
Wenn das Weltall seit 13.7mia Jahren expandiert und sich Materie (um einiges?) langsamer als Licht bewegt. Wie kann es dann Materie geben, die 13mia Lichtjahre weit von uns weg ist? Soweit kann sich doch keine Materie seit bestehen des Universums bewegt haben?
Naive (falsche) Vorstellung: Das Ding in eine Richtung 0.7mia entfernt, die Erde in genau die andere Richtung entfernt 13.7mia .. es geht sich einfach nicht aus?
Ich habe vollstes Vertrauen in unsere Wissenschaftler, das alles stimmt was die uns erzählen. Ich will deren Angaben nicht anzweifeln. Was mir fehlt ist eine halbwegs verständliche Erklärung. Worin liegt mein Denkfehler?
Könnt ihr das verständlich erklären?
mfg
* Danach habe ich im Intersent gesucht um mich zu Informieren.
auch gelesen: wiki: Expansion des Universums
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Slash
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 |  Beitrag No.1, eingetragen 2019-05-14
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Was mir jetzt spontan einfällt, ohne dass es vielleicht deine Frage beantwortet.
Es dehnt sich ja der Raum aus (und das immer schneller) und zwar in jedem Punkt, nicht nur die "Außenhülle" des Universums.
Materie ist ja auch gar nicht 13,7 Milliarden Lichtjahre entfernt, sondern nur das Licht/Energie des Urknalls.
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MontyPythagoras
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Wohnort: Werne
 | Beitrag No.2, eingetragen 2019-05-14
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Hier wird es noch ein bisschen ausführlicher erklärt:
https://de.wikipedia.org/wiki/Beobachtbares_Universum
Ciao,
Thomas
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DrStupid
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| Beitrag No.3, eingetragen 2019-05-14
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\quoteon(2019-05-14 17:24 - hgseib im Themenstart)
Licht bewegt sich mit Lichtgeschwindigkeit. Materie insbesondere die Objekte im Weltall nicht.
\quoteoff
Das Weltall mit der Materie darin aber schon, wenn die Entfernung nur groß genug ist.
\quoteon(2019-05-14 17:24 - hgseib im Themenstart)
13mia Lichtjahre, dann ist das Licht 13mia Jahre lang unterwegs gewesen (für das Licht selbst ist keine Zeit vergangen), somit ist das Ding 13mia Lichtjahre weit von uns entfernt (das Ding existiert nicht mehr, ist auch klar.).
\quoteoff
Nein, es ist viel weiter weg. Auf die 13 Mrd. Lichtjahre kommt man, wenn man die lokal zurückgelegten Wege zusammenrechnet, die Beobachter vor Ort messen würden. Dabei bleibt unberücksichtigt, dass sich diese Teilentfernungen mit dem Weltall ausgedehnt haben, nachdem das Licht sie passiert hat
Als das Ding das Licht emittiert hat war es viel näher als 13 Mrd. Lichtjahre. Dass das Licht einen längeren Weg zurücklegen musste liegt ebenfalls an der Ausdehnung des Universums. Die Teilstrecken haben sich auch ausgedehnt, bevor das Licht dort vorbei kam.
\quoteon(2019-05-14 17:24 - hgseib im Themenstart)
Wenn das Weltall seit 13.7mia Jahren expandiert und sich Materie (um einiges?) langsamer als Licht bewegt. Wie kann es dann Materie geben, die 13mia Lichtjahre weit von uns weg ist? Soweit kann sich doch keine Materie seit bestehen des Universums bewegt haben?
\quoteoff
Wie schon gesagt: Die Materie im Raum kann das nicht, aber der Raum mit der Materie darin schon. Durch die Expansion des Universums vergrößern sich sogar die Abstände zwischen Objekten, die sich im Ruhesystem der Hintergrundstrahlung gar nicht bewegen. Der Geschwindigkeit mit der sich ihr Abstand vergrößert ist dabei keine Grenze gesetzt.
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StrgAltEntf
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 | Beitrag No.4, eingetragen 2019-05-14
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\quoteon(2019-05-14 17:24 - hgseib im Themenstart)
Rein interessehalber eine Verständnisfrage:
Das 'Alter des Universums'* wird auf mehr oder weniger 13.7 Jahre geschätzt. Egal.
\quoteoff
Wenn man bedenkt, dass der Matheplanet schon über 18 Jahre alt ist :-D
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hgseib
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| Beitrag No.5, vom Themenstarter, eingetragen 2019-05-14
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Aus dem Link von MontyPythagoras:
Zitat aus Wiki:
'..Mitbewegte Objekte innerhalb der Hubble-Sphäre entfernen sich von der Erde mit einer Geschwindigkeit kleiner als c, Objekte außerhalb mit Überlichtgeschwindigkeit..'
Das sich der Raum ausdehnt, das kenne ich natürlich auch. Nur das mit Überlichtgeschwindigkeit habe ich so noch nicht wahrgenommen. Da muss ich lange drüber nachdenken. Heisst es doch immer: es gibt nichts, das schneller ist als LG.
danke erstmal an alle.
Ich hake den Thread nicht ab. Vielleicht kommt ja noch etwas dazu?
Denn (bitte nicht böse sein), den ganzen AHA-Effekt habe ich noch nicht.
\quoteon(2019-05-14 18:21 - StrgAltEntf in Beitrag No. 4)
Wenn man bedenkt, dass der Matheplanet schon über 18 Jahre alt ist :-D
\quoteoff
Alles relative. 18 Jahre können einem länger vorkommen ;-)
Nachtrag: Und ehrlich, 13mia kommen mir nicht als soo lange vor? Das kann doch nicht alles gewesen sein?
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jacha2
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|  Beitrag No.6, eingetragen 2019-05-14
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Salut,
\quoteon(2019-05-14 18:47 - hgseib in Beitrag No. 5)...Das sich der Raum ausdehnt, das kenne ich natürlich auch. Nur das mit Überlichtgeschwindigkeit habe ich so noch nicht wahrgenommen. Da muss ich lange drüber nachdenken. Heisst es doch immer: es gibt nichts, das schneller ist als LG.
\quoteoff
Das ist eine verkürzte Formulierung der Einsicht, daß es im Kosmos keinen uns bekannten Wechselwirkungsmechanismus gibt mit etwas, das außerhalb der sich von uns mit höchstens Lichtgeschwindigkeit ausdehnenden Sphäre liegt. Jedes Lichtquant, das von außerhalb eindringen wollte, verlöre auf seinem Weg seinen gesamten Impuls. Ein hier eintreffendes impulsloses Lichtquant ist keines mehr, so daß exakt: nichts von außerhalb oder vor dem big bang zu sehen ist (oder zu spüren nach derzeitigem Stand der Detektortechnik).
Es ist also so, daß der gesamte von uns aus sichtbare Kosmos für uns von einem Ereignishorizont umgeben ist, ähnlich dem, der die Ergosphäre eines schwarzen Loches umgibt, jenseits dessen einfach nichts mehr wahrnehmbar ist.
\quoteon(2019-05-14 18:47 - hgseib in Beitrag No. 5) ...danke erstmal an alle.
Ich hake den Thread nicht ab. Vielleicht kommt ja noch etwas dazu?
Denn (bitte nicht böse sein), den ganzen AHA-Effekt habe ich noch nicht.
...
Nachtrag: Und ehrlich, 13mia kommen mir nicht als soo lange vor? Das kann doch nicht alles gewesen sein?
\quoteoff 'türlich nicht. Die Expansion geht ja immer weiter. Welche der Kosmologien wirklichkeitskompatibel ist, ist noch nicht ausgeknobelt. Im Spiel sind unter anderem: Big Crunch (wenn die Expansion sich mal ins Gegenteil verkehrt), Kältetod (wenn's einfach weitergeht und sich alles verdünnt), ...
Beim Herausfinden herrscht Wettlauf menschlicher Intelligenz mit ... andern menschlichen Eigenschaften.
Adieu
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Kitaktus
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| Beitrag No.7, eingetragen 2019-05-15
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Eine Verständnisfrage:
Wenn es heißt Objekt X ist von uns (jetzt) 13 Mrd. Lichtjahre entfernt, heißt das dann
a) Licht, dass von X stammt und uns jetzt erreicht, war 13 Mrd. Jahre unterwegs.
b) Licht, dass von X stammt und jetzt dort ausgestrahlt wird, wird uns in 13 Mrd. Jahre erreichen.
b) Der aktuelle Abstand zum Objekt X ist 13 Mrd. Lichtjahre, oder anders formuliert: Ohne Berücksichtigung der Expansion würde das Licht 13 Mrd. Jahre brauchen.
Wenn c) richtig ist, würde das heißen, dass das Licht eines 13 Mrd. Jahre entfernten Objektes gar nicht 13 Mrd. Jahre lang unterwegs war, oder?
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hgseib
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| Beitrag No.8, vom Themenstarter, eingetragen 2019-05-15
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Der Nichtexperte antwortet mal :-)
a) richtig, insofern unsere Zeit zur Grundlage genommen wird. Für das Licht selbst ist keine Zeit vergangen (so die Theorie). Es ist zum selbsen Zeitpunkt abgestrahlt worden und angekommen. Und keine Ahnung, wie der Lichtstahl die zwischenzeitliche Raumausdehnung mitgekommen hat. Schreiben kann ich das, verstehen nicht ;-)
b) nein. Licht das heute (unsere Zeitrechnung) z.b. zurückgestrahlt wird kommt später an. Weil: Aktuelle Entfernung + ständige Raumerweiterung. So habe ich das jetzt verstanden.
c) ähnlich b nein.
Meine Zusatzfrage ist jetzt:
Also da kommt das Licht bei uns an. Anhand der Rotverschiebung können Wissenschaftler ableiten, wie lange das Licht unterwegs war. Wie können die feststellen: x% davon stammen daher, weil das Ding so weit von uns weg ist und y% stammen daher, weil sich der Raum zwischenzeitlich ausgedehnt hat?
Matherie können wir feststellen, Raum nicht ?!?!
mfg
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DrStupid
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| Beitrag No.9, eingetragen 2019-05-15
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\quoteon(2019-05-15 17:35 - hgseib in Beitrag No. 8)
Also da kommt das Licht bei uns an. Anhand der Rotverschiebung können Wissenschaftler ableiten, wie lange das Licht unterwegs war.
\quoteoff
Nein, sie können daraus erst einmal nur ableiten, um welchen Faktor sich der Raum seit der Emission ausgedehnt hat. Um zu ermitteln, wie lange das Licht unterwegs war, muss man zusätzlich wissen, wie schnell sich der Raum in dieser Zeit ausgedehnt hat.
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MontyPythagoras
Senior
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| Beitrag No.10, eingetragen 2019-05-15
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Wozu postet man eigentlich Quell-Links, wenn sie dann doch nicht gelesen werden?
Nochmal:
https://de.wikipedia.org/wiki/Beobachtbares_Universum
Erst lesen, dann fragen.
Ciao,
Thomas
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hgseib
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| Beitrag No.11, vom Themenstarter, eingetragen 2019-05-15
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\quoteon(2019-05-15 18:45 - DrStupid in Beitrag No. 9)
Nein, sie können daraus erst einmal nur ableiten, um welchen Faktor sich der Raum seit der Emission ausgedehnt hat.
\quoteoff
Das wird schon so sein, ich bezweifle das nicht! Nur sorry, wenn ich es nicht verstehe.
'die Ausdehnung des Raums' ist eine Theorie. Mir kommt das so vor wie: Wenn ich die Theorie benütze, dann bestätige ich damit diese Theorie.
Zitat Wiki:
'.. Expansion des Universums: Die Erklärung dieser beobachteten beschleunigten Expansion ist Gegenstand aktueller Forschung und hat zum Konzept der Dunklen Energie geführt ..'
Das wäre für mich eine verständliche Erklärung: 'Wir vermuten das so, weil das aktuell die beste Theorie ist.' Um so sinnvoller, das man sich darüber unterhält.
Mir hat diese Diskussion bisher mehr Verständnis gebracht.
mfg
[Die Antwort wurde vor Beitrag No.1 begonnen.]
Edit:
@MontyPythagoras
Du verstehst natürlich alles sofort?
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| | Folgende Antworten hat der Fragensteller vermutlich noch nicht gesehen. |
MontyPythagoras
Senior
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| Beitrag No.12, eingetragen 2019-05-15
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\quoteon(2019-05-15 20:10 - hgseib in Beitrag No. 11)
Edit:
@MontyPythagoras
Du verstehst natürlich alles sofort?
\quoteoff
Nein, aber es wurden Fragen gestellt und diskutiert, die dort ausdrücklich beantwortet werden.
Die englische Variante ist eigentlich noch besser. Auch da sollte man mal reinschnuppern.
Ciao,
Thomas
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DrStupid
Senior
Dabei seit: 07.03.2011
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| Beitrag No.13, eingetragen 2019-05-15
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\quoteon(2019-05-15 20:10 - hgseib in Beitrag No. 11)
'die Ausdehnung des Raums' ist eine Theorie.
\quoteoff
Nein, sie ist eine Eigenschaft von kosmologischen Modellen.
\quoteon(2019-05-15 20:10 - hgseib in Beitrag No. 11)
Mir kommt das so vor wie: Wenn ich die Theorie benütze, dann bestätige ich damit diese Theorie.
\quoteoff
Die Theorie wird benutzt um die Modelle zu entwickeln. Bestätigt (oder widerlegt) werden sie durch Beobachtungen.
\quoteon(2019-05-15 20:10 - hgseib in Beitrag No. 11)
Das wäre für mich eine verständliche Erklärung: 'Wir vermuten das so, weil das aktuell die beste Theorie ist.'
\quoteoff
Was soll das erklären? Das gilt doch für die gesamte Naturwissenschaft.
[Die Antwort wurde nach Beitrag No.11 begonnen.]
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juergenX
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Dabei seit: 08.07.2019
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| Beitrag No.14, eingetragen 2019-12-20
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An sich wissn wir gar nicht was "jetzt" in 5 Milliaden LJ Entfenung geschieht. Der Begiff "jetzt" ist relativ.
Was von hier aus beobachtet in 1LJ entfernung nach links geschieht und Was von hier aus beobachtet gleichzeitig in 1LJ entfernung nach rechts geschieht, sieht von jeden anderen Punkt des Universums ganz anders aus, nicht gleichzeitig.
Das objekt A was vor 1 Jahr ein Impuls von links sandte exitier vielleicht gar nicht mehr im hiesigen jetzt. Wenn ich da "jetzt" leben würde, sähe ich das anders.
Es gibt keinen objektiven Viewpoint wenn Einstein recht hatte. Selbst wenn es still stehen würde gegenüber A und B.
Wir haben an sich gar kein Zugriff auf das jetzt des Inertialsystems A. Oder B von der anderen Seite.
Es gibt kein absolutes globales jetzt, wenn ich nun die SRT echt verschwand.
Höchstens von einem weit ausserhalb aller Galaxien liegenden system X, koennte man sehen ja da und da ist jetzt in diesem Moment des Systems X auf A und B das Licht angegangen
Ein weit ausserhalb aller Galaxien liegendes system X, ist aber auch nur 1 weiterer viewpoint "das Restaurant am Ende des Universums".
Meint
Jürgen
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xiao_shi_tou_
Senior
Dabei seit: 12.08.2014
Mitteilungen: 1259
Wohnort: Augsburg
 | Beitrag No.15, eingetragen 2019-12-20
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\quoteon(2019-12-20 01:27 - juergenX in Beitrag No. 14)
Es gibt kein absolutes globales jetzt, wenn ich nun die SRT echt verschwand.\quoteoff
Tippfehler?
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weird
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Dabei seit: 16.10.2009
Mitteilungen: 5301
 | Beitrag No.16, eingetragen 2019-12-20
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\quoteon(2019-12-20 10:38 - xiao_shi_tou_ in Beitrag No. 15)
\quoteon(2019-12-20 01:27 - juergenX in Beitrag No. 14)
Es gibt kein absolutes globales jetzt, wenn ich nun die SRT echt verschwand.\quoteoff
Tippfehler?
\quoteoff
Halte ich für ausgeschlossen, denn rein vom Sinn her gehört "verschwand" vermutlich ersetzt durch "verstanden habe", was aber für einen bloßen Tippfehler schon zu weit weg ist. 8-)
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viertel
Senior 
Dabei seit: 04.03.2003
Mitteilungen: 27787
Wohnort: Hessen
 | Beitrag No.17, eingetragen 2019-12-20
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juergenX
Aktiv
Dabei seit: 08.07.2019
Mitteilungen: 808
| Beitrag No.18, eingetragen 2019-12-20
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Ich meinte natürlich: "verstand" also Tippfehler.
und bitte keine miesen Beleidigungen sondern Konkrete Hinweise wo der fehler ist.
Oder ist barer Hass unter sog. "anonymen intellektuellen", die anscheinend ausserhalb der Nettiquette stehen jetzt erlaubt?
Komm her und sags mir ins Gesicht wenn du dich traust was ich bezweifle. Bitte den Moderator diesen Beitrag 17 zu rügen das geht zu weit.
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Ehemaliges_Mitglied
| Beitrag No.19, eingetragen 2019-12-20
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\quoteon(2019-12-20 21:15 - juergenX in Beitrag No. 18)
Ich meinte natürlich: "verstand" also Tippfehler.
und bitte keine miesen Beleidigungen sondern Konkrete Hinweise wo der fehler ist.
Oder ist barer Hass unter sog. "anonymen intellektuellen", die anscheinend ausserhalb der Nettiquette stehen jetzt erlaubt?
Komm her und sags mir ins Gesicht wenn du dich traust was ich bezweifle. Bitte den Moderator diesen Beitrag 17 zu rügen das geht zu weit.
\quoteoff
Dieser Thread
https://matheplanet.de/matheplanet/nuke/html/viewtopic.php?topic=244916
zeigt mir erneut (wenn auch in harmloserer Weise), dass die, die mit ihrem Spartenwissen irgendwas nicht erklären sofort alles ins Lächerliche ziehen und gerne ausfallend werden.
"Die" ist natürlich weit hergeholt; diejenigen von denen, die es könnten halten sich dann, als Folgereaktion, zurück und halten das Maul.
Aber Deine Antwort war gut. Das gleiche gilt für mich: Wer mir gerne sagen möchte, was für ein AL ich bin, kann sich mit mir verabreden und mir das persönlich mitteilen; im Gegenteil, da bin ich sogar schon sehr gespannt drauf.
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Diophant
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 | Beitrag No.20, eingetragen 2019-12-20
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Bernhard
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 | Beitrag No.21, eingetragen 2019-12-20
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Hallo Jürgen!
War eigentlich Dein Beitrag #14 irgendwie als Frage gemeint? Oder nur als Feststellung, die bestätigt werden sollte?
Also, was Du darin erzählst ist natürlich richtig und eine wichtiges Aussage der Relativitätstheorie. Durch die endlich schnelle Bewegung des Lichts und damit die zeitliche Begrenzung jeglicher Informationsübertragung ist absolute Gleichzeitigkeit unmöglich. Damit können wir prinzipiell nur Informationen über bereits vergangene Ereignisse erhalten, je weiter entfernt, desto weiter in der Zeit zurück.
Hattest Du dazu jetzt noch Fragen?
Viele Grüße, Bernhard
[Die Antwort wurde nach Beitrag No.19 begonnen.]
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juergenX
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| Beitrag No.22, eingetragen 2019-12-24
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Ich wollte auf das interessante Phänomen der gleichzeitigkeit von Ereignissen im selben bzw. verschiedenen Intertialsystemen hinweisen
siehe auch
https://www.youtube.com/watch?v=NG4OWdS_DrY
u.v.a.m.
Da wir in weit entfernten bewegte Systemen nicht mehr von gleichzeitigen Ereignissen sprechen können. Kein Mensch auf Erden weiß, ob nicht vor 3 Wochen in 5 LJ Entfernung eine Super Nova stattfand.
Wir wissen nicht, was dort am heutigen 24.12.2019 um 15 Uhr stattfindet. Und werdes es erst an seinen Auswirkungen feststellen.
Inso fern finde ich die Maulerei befremdlich, unbelegbar, unsachlich und dumm. Aber manche machen aben aus Prinzip alles runter weil sie dabei eine Art Ego %&/%STijr$& (zensiert) kriegen, Hauptsache lästern, das konnten wir schon als 11 jährige um 10 jährigen Mädchen zu imponieren was aber auch damals schon nich klappte, Schade ne? Beileid!
Nichtsdestotrotz frohes Fest
J
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Ueli
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Dabei seit: 29.11.2003
Mitteilungen: 1493
Wohnort: Schweiz
 | Beitrag No.23, eingetragen 2019-12-24
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Betrachtet man das Universum als Ganzes, so relativiert sich die spezielle Relativitätstheorie wiederum. Eine absolute Zeit kann definiert werden mit der Zeit nach der Entstehung des Universums, eine absolute Geschwindigkeit, als Geschwindigkeit gegenüber der Hintergrundstrahlung. Durch die Ausdehnung verliert zudem jedes linear bewegte Teil an Energie, das heisst für Materie auch an Geschwindigkeit.
Wie das alles zusammen spielt, darauf scheint es keine einfache Antwort zu geben (ausser natürlich 42). Man muss sich schrittweise entlang hangeln. Ein Ausgangspunkt ist das statische Modell. demnach befinden wir uns im Mittelpunkt einer Kugel mit 14Mia. Lj Radius. Der Urknall fand auf der Kugeloberfläche statt. So sieht es zumindest aus, wenn wir ins Weltall blicken. Aus dem dreidimensionalen Modell kann man eine Schnittebene auswählen. Die Kreislinie mit dem Urknall kann man nun zusammen ziehen, bis sie in einem Punkt zusammenfällt. Es entsteht wiederum eine Kugel, oder wie oft gezeigt wird, ein Ballon. Doch auch dieses 2d Modell ist statisch. Man kann den Ballon aufblasen, während sich das Licht darauf bewegt. usw.
Versucht man einige Berechnungen mit solchen Modellen durchzuführen, so gelangt man nach und nach zu einer realistischeren Vorstellung.
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mibe201067
Aktiv 
Dabei seit: 11.06.2019
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 | Beitrag No.24, eingetragen 2020-06-19
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grundsätzliche Irrtümer:
1) Radius ca. 14Mrd. Lj - Das ist nur der sichtbare Horizont, das Universum ist deutlich größer: Es ist auch nach dem Urknall auch noch gewachsen und wächst mit höherer Geschwindigkeit als Lichtgeschwindigkeit wachsen. Ob es überhaupt begrenzt ist, wusste noch nicht mal Einstein.
2) mittelalterliche Vorstellung: Das Universum muss keine Kugel sein und ganz sicher ist die Erde nicht im Mittelpunkt des Universums.
Jeder beliebige Standort im Universum ist gleichberechtigt und nirgendwo gibt es einen solchen Mittelpunkt - Ein Beobachter, der 14 Mrd. Lj entfernt ist, hätte wieder einen Horizont von 14 Mrd. Lj - dabei kann man die Hälfte davon von der Erde nicht sehen.
3) Auf welcher Kugeloberfläche? Gäbe es eine solche Kugel schon, wäre damit der Urknall widerlegt.
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Ueli
Senior
Dabei seit: 29.11.2003
Mitteilungen: 1493
Wohnort: Schweiz
| Beitrag No.25, eingetragen 2020-06-21
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@ Mine: Du hast die Absicht in meinen Beitrag 23 falsch verstanden. Es geht zunächst darum, was wir sehen. Daraus kann man ein statisches Modell erstellen. Dass dies nicht der Realität entspricht, sollte man dann selbst merken. Also: was ich beschrieb war nicht mein Weltbild, sondern eine Aufforderung selbst zu denken und mal einige einfache Modelle durchzurechnen.
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