„Diskussion:Beobachtbares Universum“ – Versionsunterschied
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Yakob (Diskussion | Beiträge) Neuer Abschnitt →Hubble-Radius |
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== Hubble-Radius == |
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Der Abschnitt |
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''"Mitbewegte Objekte innerhalb der Hubble-Sphäre entfernen sich von der Erde mit einer Geschwindigkeit kleiner als c, Objekte außerhalb mit Überlichtgeschwindigkeit. Liegt zusätzlich zur Fluchtgeschwindigkeit eine Pekuliargeschwindigkeit vor, kann diese dazuaddiert werden. Ein ausgehendes Photon am Hubble-Radius würde sich beispielsweise mit 2c von uns entfernen und ein eingehendes mit 0c."'' |
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ist '''falsch''' bzw. '''sinnlos''' und widerspricht der Allgemeinen Relativitätstheorie. Es wird in diesem Text so getan, als ob man dem dynamischen Koordinatensystem der ART ein ganz altbackenes euklidisches (oder Newtonsches) Koordinatensystem überstülpen könne, in welchem man dann nach gewohnter Manier wieder Licht- und Fluchtgeschwindigkeiten addieren könnte. Dies ist schlicht und einfach unsinnig. |
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--[[Benutzer:Yakob|Yakob]] ([[Benutzer Diskussion:Yakob|Diskussion]]) 14:44, 19. Jan. 2019 (CET) |
Version vom 19. Januar 2019, 15:44 Uhr
Dieser Artikel wurde ab Februar 2011 in der Qualitätssicherung Physik unter dem Titel „Beobachtbares Universum“ diskutiert. Die Diskussion kann im Archiv nachgelesen werden. |
Dieser Artikel wurde ab Juli 2012 in der Qualitätssicherung Physik unter dem Titel „"Sichtbares Universum"“ diskutiert. Die Diskussion kann im Archiv nachgelesen werden. Anmerkung: Sichtbares Universum |
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Hallo. Der Artikel Beobachtbares Universum ist im Vergleich zum englischen Artikel en:Observable universe ziemlich dünn belegt, insbesondere da er ein IMHO ziemlich kontroverses Thema behandelt. Vielleicht kann jemand den Einen oder Anderen Quellennachweis aus enwiki einfügen. Ich selbst bin Ermangelung entsprechender Fachkenntnis nicht in der Lage die dort angeführten Quellen zu beurteilen. MfG, --R.Schuster 20:15, 7. Feb. 2011 (CET)
- Zumindest die Quellenlage ist leicht zu verbessern, [1] und [2]. – Rainald62 21:23, 10. Sep. 2011 (CEST)
- Ein bisschen Mulmigkeit ohne weitere Aktivität sollte den Lesern des Artikels nicht noch länger als Erstes den Baustein präsentieren. Link, wenn das jemand anders sieht: Versionsgeschichte. --188.100.108.75 05:03, 10. Jul. 2013 (CEST)
Irreführende Formulierung "berechnen"
Tach zusammen. Mich stört der Satz "Die Entfernung zum Partikelhorizont lässt sich gemäß folgender Formel berechnen". Es ist ein Integral angegeben mit einer Funktion a(t), welche im Artikel nirgends explizit angegeben ist und wohl auch garnicht bekannt ist. Wenn dem so ist, kann man das Integral nicht berechnen. Höchstens abschätzen anhand einer vagen Annahme über den Verlauf der Funktion a(t). Gruß Robertp (Diskussion) 05:04, 22. Feb. 2015 (CET)
- Stimmt nicht ganz: der Skalenfaktor a(t) lässt sich einfach aus den Friedmanschen Gleichungen gewinnen, nur die Inflationstheorien machen es dann für kleine t kompliziert. Aber der Abschnitt könnte durchaus besser formuliert werden. Mich stört da vor allem die Überschrift "Berechnung". -- Michi 21:21, 22. Feb. 2015 (CET)
- Wenn dich die Überschrift "Berechnung" ebenso stört, dann sind wir der gleichen Meinung. Kann man denn eine Gleichung für a(t) im Artikel unterbringen? Ist mir nicht so ganz klar - einerseits lässt sich a(t) "einfach aus den Friedmanschen Gleichungen gewinnen", wie du sagst, aber du fügst hinzu "die Inflationstheorien machen es dann für kleine t kompliziert". Offenbar hängt a(t) davon ab, welche Inflationstheorie man zugrunde legt. Im englischen Artikel über den Skalenfaktor wird ferner gesagt, dass die beschleunigte Expansion des Universums in a(t) Berücksichtigung finden muss (a">0). Außerdem steht im Abschnitt "Berechnung": "Wenn das Integral für ein gegebenes a(t) divergiert" ... Klingt alles so, als sei diese Funktion noch nicht genau determiniert. Eine möglicher Ausweg wäre dann, die Überschrift "Berechnung" durch "Zusammenhang mit der Skalenfaktor-Funktion" zu ersetzen, und den Abschnitt dann entsprechend umzuformulieren. Gruß Robertp (Diskussion) 00:03, 23. Feb. 2015 (CET)
- Den Vorschlag "Zusammenhang mit der Skalenfaktor-Funktion" find ich gut, hab ihn umgesetzt. Ist natürlich eher ein behandeln der Symptome, ideal wäre es den Artikel derart umzubauen, dass der Skalenfaktor eingeführt und erklärt wird und dann bei allen drei Horizonten der Zusammenhang zum Skalenfaktor mit Formel eingebaut in den Fließtext erklärt wird. Aber das ist mehr Aufwand als ich grad Zeit hab… :\ -- Michi 22:27, 8. Apr. 2015 (CEST)
- Wenn dich die Überschrift "Berechnung" ebenso stört, dann sind wir der gleichen Meinung. Kann man denn eine Gleichung für a(t) im Artikel unterbringen? Ist mir nicht so ganz klar - einerseits lässt sich a(t) "einfach aus den Friedmanschen Gleichungen gewinnen", wie du sagst, aber du fügst hinzu "die Inflationstheorien machen es dann für kleine t kompliziert". Offenbar hängt a(t) davon ab, welche Inflationstheorie man zugrunde legt. Im englischen Artikel über den Skalenfaktor wird ferner gesagt, dass die beschleunigte Expansion des Universums in a(t) Berücksichtigung finden muss (a">0). Außerdem steht im Abschnitt "Berechnung": "Wenn das Integral für ein gegebenes a(t) divergiert" ... Klingt alles so, als sei diese Funktion noch nicht genau determiniert. Eine möglicher Ausweg wäre dann, die Überschrift "Berechnung" durch "Zusammenhang mit der Skalenfaktor-Funktion" zu ersetzen, und den Abschnitt dann entsprechend umzuformulieren. Gruß Robertp (Diskussion) 00:03, 23. Feb. 2015 (CET)
Die Formel zur Berechnung des Partikelhorizontes ist falsch! Da gehört ein a(t) davor. Sie stimmt also nur speziell für a(t)=1.
Die Sache hab ich hier unten mal simuliert und zwar mit einer einfachen Näherungsformel.
mit
http://tube.geogebra.org/material/simple/id/2413281 --Willi windhauch (Diskussion) 12:42, 12. Jan. 2016 (CET)
- Sie ist nicht falsch, sie ist nur ein Spezialfall. Das a(t) bei dir ist falsch - wenn, dann muss es a(t0) heißen. Die Formel bezieht sich aber auf heute, und heute ist der Skalenfaktor per Definition 1. --mfb (Diskussion) 13:26, 12. Jan. 2016 (CET)
Im Hauptartikel steht aber nirgendwo, dass das ein Spezialfall ist. Und welchen Sinn macht die Gleichung überhaupt, wenn man damit nicht den historischen Verlauf des Partikelhorizontes nachvollziehen kann? Und man kann noch nicht mal mittels Differentialrechnung überprüfen, ob sie stimmt. Bei meiner Gleichung geht das. Die erste Zeitableitung ergibt nämlich:
Partikelhorizont*Hubbleparameter+c
Und außerdem: Was ist, wenn Außerirdische hier mitlesen, die den heutigen Skalenfaktor a<>1 definieren? Dann gilt noch nicht mal der Spezialfall! Meine Gleichung ist dagegen universell gültig. Übrigens: In meiner Näherungslösung gilt für heute a~1.29. Auch für folgende Animation der Entfernungsmaße brauchte ich den historischen Partikelhorizont. https://www.geogebra.org/material/show/id/2353961 Die Formel im Hauptartikel ist zu nichts zu gebrauchen!--Willi windhauch (Diskussion) 12:40, 13. Jan. 2016 (CET)
- Doch, sie ist für das heutige Datum zu gebrauchen. Du kannst a(t0) im Artikel ergänzen, das macht den Artikel besser. Aber die aktuelle Formel ist eben nicht falsch. Sie berechnet den heutigen Horizont, und genau das steht auch im Artikel. --mfb (Diskussion) 14:30, 13. Jan. 2016 (CET)
- Okay, ich glaub jetzt zu wissen, was du meinst. Obige Fassung ist nicht korrekt. Was hältst davon?
- So ist sie für allle Zeiten gültig. Würdest du mir zustimmen?--Willi windhauch (Diskussion) 11:50, 14. Jan. 2016 (CET)
- Nicht eher:
- Notwendig halte ich die Änderung aber auch nicht, weil der Artikel sich ja auf heute bezieht. -- Michi 13:32, 14. Jan. 2016 (CET)
- Nicht eher:
- Jetzt verwendest du t sowohl als Integrationsvariable als auch als Integrationsgrenze, das geht gar nicht. --mfb (Diskussion) 13:32, 14. Jan. 2016 (CET)
Ich habe den Vorschlag in den Artikel übernommen, weil es ein wichtiger Punkt ist, dass a_0 im Prinzip frei wählbar ist. Dabei sollte man es aber dann bitte auch belassen. Die Verallgemeinerung der Berechnungsformel für den Partikelhorizont für beliebige Zeiten, wäre ein neuer Punkt, der den Artikel aber nicht unbedingt weiter bringt. Bitte nicht vergessen: Die Wikipedia ist kein Lehrbuch, sondern eine Enzyklopädie. Die Leser erwarten übersichtliche Begriffserklärungen. Wer mehr haben will, kann sich auch mal selbst ein Lehrbuch zulegen. --B wik (Diskussion) 14:06, 24. Apr. 2016 (CEST)
Man kann mit der jetzt angegebenen Formel übrigens den Partikelhorizont auch für beliebige Zeiten ausrechnen, wenn man anstelle des t_0 als obere Intgrationsgrenze die gewünschte Zeit t einsetzt. Das a_0 im Nenner sollte aber bleiben, damit sich alle berechneten Entfernungsangaben auf den allgemein üblichen Entfernungsmaßstab beziehen (=SI-Einheiten).
Die Thematik wird gleich viel klarer, wenn man sich die Bewegungsgleichung für Lichtstrahlen in der Robertson-Walker-Metrik ansieht. Diese lautet nämlich einfach c = a(t) * dx/dt. Aus ihr leitet sich auch die Formel für den Partikelhorizont unmittlelbar ab und es wird auch klar, was die Wahl a(t_0) = 1.0 bedeutet. Aus ihr folgt nämlich c = dx / dt, falls t = t_0. Die so definierte Koordinate x stimmt dann mit der üblichen Definition von kleinen astronomischen Entfernungen über die Lichtlaufzeit überein. Man könnte nun meinen, dass die aktuellen Änderungen am Artikel damit wieder überflüssig sind, allerdings ist das nur zum Teil richtig. Die formale Lösung der Friedmann-Gleichung läßt den Wert von a(t_0) offen. Die Formel für den Partikelhorizont im Artikel berücksichtigt diesen Freiheitsgrad. --B wik (Diskussion) 16:51, 24. Apr. 2016 (CEST)
Kosmische Hintergrundstrahlung als Grenze
Ich frage mich als Laie wenn die Photonen der Hintergrundstrahlung inzwischen 46 ly an Entfernung zurückgelegt haben, wie wir ja aus der beobachtbaren 13,7 Milliarden ly errechnen können, indem wir die zwischenzeitlich zurückgelegte Strecke, und Expansion des Raumes mit einbeziehen, handelt es sich hier um das Radius der ursprünglichen Strahlenquelle bis zu uns Bzw. bis an den Rand des Universums wo noch Teilchen existieren, das der jüngste vom Urknall produzierte Strahlungsquelle erreicht hat. Somit müsste das Durchmesser dieser ständig mit Lichtgeschwindigkeit wachsende Strahlung- oder Teilchenkugel einen (natürlich nicht beobachtbaren)Durchmesser von 46x2= 92 Milliarden ly haben.
Das würde bedeuten, das uns bekannte Universum mit seiner Strahlung- Teilchenoberfläche, das sich mit mindestens lichtgeschwindigkeit wahrscheinlich unendlich expandiert (falls Photonen mit der Zeit nicht alt und schwach werden), um rund 95 Milliarden ly Durchmesser Kugelform handelt. (nicht signierter Beitrag von Yatiker (Diskussion | Beiträge) 17:33, 15. Okt. 2015 (CEST))
- Die Satzstruktur ist schwer zu verstehen. Die Materie, die damals das Licht ausgesandt hat, das wir heute sehen, ist heute 46 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt, ja. Dieser Wert wächst derzeit mit grob der dreifachen Lichtgeschwindigkeit.
- Und wie trägt das jetzt zur Verbesserung des Artikels bei? --mfb (Diskussion) 21:54, 15. Okt. 2015 (CEST)
- Die Formulierung ist in der Tat schwer zu verstehen. Das hätte man einfacher formulieren können: Die Teilchen, deren Licht uns heute erst erreicht, sind inzwischen ca. 46Mrd LY von uns entfernt. Da diese Teilchen vor 13,9 Mrd. Jahren auch Licht in die von uns entgegengesetzte Richtung ausgeschickt haben (müssen), sind diese Photonen nunmehr folgerichtig 2x 46Mrd. LY von uns entfernt.
Die Schlussfolgerung ist zwar korrekt, vergrößert aber nicht den Radius des sichtbaren Universums. Es vergrößert auch nicht zwingend die errechnete Mindestgröße des gesamten Universums. Es zeigt nur auf, dass das Licht der am weitest entfernten sichtbaren Teilchen weitere 46Mrd. LY in das Universum hinausgestrahlt haben KÖNNTE, WENN das gesamte Universum entsprechend größer ist. Ob es tatsächlich so ist, lässt sich nicht feststellen.
Beispielsweise wenn in einer Entfernung von 50Mrd LY das - gesamte - Universum schlicht und abrupt endete, käme das abgestrahlte Licht auch nicht weiter. Oder wenn das Universum in sich selbst geschlossen wäre, käme das Licht an anderer Stelle wieder zum Vorschein. Größer würde das Universum dadurch aber nicht.
Interessant ist es vielleicht von dem Standpunkt aus, dass die Teilchen, die wir heute gerade so noch sehen können, ebenfalls an einem anderen Punkt im Universum gesehen werden könnten, der 92Mrd. LY entfernt ist. Tjoah... schön zu wissen. Kleinalrik (Diskussion) 15:52, 17. Okt. 2016 (CEST)
Heute trennen uns von diesen Objekten die besagten 46,6 Milliarden Lichtjahre.
Dieser Satz ist irreführend, denn er suggeriert, dass die weitesten Objekte 46,6 Milliarden Lichtjare entfernt seien. --85.212.170.175 15:06, 12. Feb. 2018 (CET)
- Die am weitesten entfernte Materie, von der wir heute Strahlung empfangen, ist heute in dieser Entfernung. Was ist daran irreführend? --mfb (Diskussion) 15:16, 12. Feb. 2018 (CET)
- Das Universum ist 14 Mrd. Jahre alt und in dieser Zeit haben sich die Objekte 46 Mrd. Lichtjahre entfernt? Ok ich sehe ich muss zur Auskunft. --85.212.170.175 18:28, 12. Feb. 2018 (CET)
- Ja, und ja, und wieso das kein Widerspruch ist steht auch schon im Artikel. --mfb (Diskussion) 06:55, 13. Feb. 2018 (CET)
- Womit untermauert wurde, dass die Aussage "Das sichtbare Universum hat NICHT den Radius von 13,7 Mrd. LY." im Artikel bleiben muss. Siehe weiter oben: "Da das beobachtbare Universum 13,7 resp. 13,8 Mrd. Jahre alt ist, und aus der Tatsache, dass die heute detektierbare Hintergrundstrahlung eine Strecke von 13,7 Mrd. Lichtjahren zurückgelegt hat, ist die - falsche - Schlussfolgerung naheliegend, dass das Universum einen Radius von gegenwärtig 13,8 Mrd. Lichtjahren hat. Dass diese Schlussfolgerung naheliegend wie falsch ist, trifft ja zu." Kleinalrik (Diskussion) 17:46, 14. Feb. 2018 (CET)
- Ja, und ja, und wieso das kein Widerspruch ist steht auch schon im Artikel. --mfb (Diskussion) 06:55, 13. Feb. 2018 (CET)
- Das Universum ist 14 Mrd. Jahre alt und in dieser Zeit haben sich die Objekte 46 Mrd. Lichtjahre entfernt? Ok ich sehe ich muss zur Auskunft. --85.212.170.175 18:28, 12. Feb. 2018 (CET)
Prozentualer Anteil
Hallo,
wie viel Prozent des gesamten Universums ist derzeit (mit einem Teleskop, z.B. mit dem Hubble-Teleskop) sichtbar oder bekannt? Ein halbes Prozent oder ein Prozent? Gibt es Schätzungen?
Weiß man überhaupt etwas Genaueres?
Vielen Dank im Voraus.
Mit freundlichen Grüßen
--2003:F1:13C1:4C73:856B:FDB0:88EA:72BC 19:43, 11. Mär. 2018 (CET)
- Die Antwort hängt sehr stark davon ab, was mit "gesamtes Universum", "sichtbar", "Teleskop" und "bekannt" gemeint ist. Teilaspekte dazu finden sich im umseitigen Artikel.---<)kmk(>- (Diskussion) 21:19, 11. Mär. 2018 (CET)
- Wie KaiMartin schon sagte ist deine Frage zu unpräsise um sie zu benantworten. die Antwort leigt tasächlich zwischen 0% (wenn man davon ausgehet das das Universum unendlich groß ist – was die beste Annahme zur Größe des Universums ist die wir machen können) bis ~100% (Der CMB ist die – per Definition – weitest entfernte from elektromagnetischer Strahlung und die können wir beobachten. Etwas weiter ginge nur mit dem Neutrinohintergrund.). Das Missverständniss dem du vermutlich erliegst ist das du (wie jeder Laie) davon ausgehst, dass man mit besseren Teleskopen weiter sehen kann – das ist aber bereits in der besseren Hobby-Astronomie nicht mehr der Fall. Mit besseren Teleskopen kann man mehr lichstschwache Dinge sehen oder Dinge genauer sehen aber mann kann nicht weiter sehen. -- Michi 23:22, 11. Mär. 2018 (CET)
- Momentchen mal ... das hat der -<)kmk(>- doch gar nicht gesagt, daß seine Frage zu unpräzise war! fz JaHn 23:45, 11. Mär. 2018 (CET)
- Nicht? -- Michi 01:46, 12. Mär. 2018 (CET)
- Momentchen mal ... das hat der -<)kmk(>- doch gar nicht gesagt, daß seine Frage zu unpräzise war! fz JaHn 23:45, 11. Mär. 2018 (CET)
- Na ja, das weiß ich, na klar, nicht, ob er das gesagt hat. Aber geschrieben hatta s nicht, jedenfalls nicht in diesem Diskussions-Abschnitt. fz JaHn 13:14, 13. Mär. 2018 (CET)
- Um was geht es dir den hier? -- Michi 13:18, 13. Mär. 2018 (CET)
- Das ist doch egal. Oder nicht? fz JaHn 13:34, 13. Mär. 2018 (CET)
- Nein ist es nicht. Ich verstehe nicht was dein Kommentar dann bewirken soll? Macht es dir einfach Spaß hier Haare zu spalten? Glaubst du KaiMartin vor einer vermeintlichen Fehlinterpretation schützen zu müssen? -- Michi 14:08, 13. Mär. 2018 (CET)
- Doch, ist es doch. Egal, mein ich. Jedenfalls seh ich das so. Und zwar deshalb, weil das anscheinend eh keine/n interessiert, um was es mir geht. Aber mal davon abgesehen ist die Antwort von KaiMartin einfach hilfreicher. Vorausgesetzt, natürlich, daß das Anliegen von Nummero 2003:F1:13C1:4C73:856B:FDB0:88EA:72BC sozusagen kein Fake ist. fz JaHn 15:30, 13. Mär. 2018 (CET)
- Tut mir leid – ich verstehe dich nach wie vor einfach nicht. Ich denke wir beenden diese Diskussion hier. -- Michi 16:10, 13. Mär. 2018 (CET)
- Ok. fz JaHn 16:20, 13. Mär. 2018 (CET)
Hubble-Radius
Der Abschnitt
"Mitbewegte Objekte innerhalb der Hubble-Sphäre entfernen sich von der Erde mit einer Geschwindigkeit kleiner als c, Objekte außerhalb mit Überlichtgeschwindigkeit. Liegt zusätzlich zur Fluchtgeschwindigkeit eine Pekuliargeschwindigkeit vor, kann diese dazuaddiert werden. Ein ausgehendes Photon am Hubble-Radius würde sich beispielsweise mit 2c von uns entfernen und ein eingehendes mit 0c."
ist falsch bzw. sinnlos und widerspricht der Allgemeinen Relativitätstheorie. Es wird in diesem Text so getan, als ob man dem dynamischen Koordinatensystem der ART ein ganz altbackenes euklidisches (oder Newtonsches) Koordinatensystem überstülpen könne, in welchem man dann nach gewohnter Manier wieder Licht- und Fluchtgeschwindigkeiten addieren könnte. Dies ist schlicht und einfach unsinnig.