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Naturwissenschaftliche Fragen
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Alchemist
Luminous beings are we, not this crude matter.



Anmeldungsdatum: 03.08.2004
Beiträge: 21141
Wohnort: Hamburg

Beitrag(#1380083) Verfasst am: 21.10.2009, 14:28    Titel: Naturwissenschaftliche Fragen Antworten mit Zitat

Hallo Leute.

Da hier soviele schlaue Leute rumhängen, wollte ich nen Thread aufmachen, in dem ich immer mal wieder Fragen stellen kann, die mir manchmal in den Sinn kommen. (hoffentlich gibt es nicht schon so einen Thread Verlegen )

Also folgendes:

Die Energie eines Photons im Vakuum wird ja durch E=hv bestimmt. Durch die Expansion des Raumes kommt es zu einer Rotverschiebung des Spektrums, d.h. die Frequenz wird kleiner. Entsprechend muss ja dann auch die Energie kleiner werden.
Und meine Frage dazu: Wo geht die Energie hin?
_________________
"Does anybody remember laughter?"
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sun
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Anmeldungsdatum: 18.09.2009
Beiträge: 74

Beitrag(#1380087) Verfasst am: 21.10.2009, 14:34    Titel: Re: Naturwissenschaftliche Fragen Antworten mit Zitat

Alchemist hat folgendes geschrieben:
...ich immer mal wieder Fragen stellen kann, ...

darf ich auch hier Fragen stellen? Verlegen
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nocquae
diskriminiert nazis



Anmeldungsdatum: 16.07.2003
Beiträge: 18183

Beitrag(#1380090) Verfasst am: 21.10.2009, 14:37    Titel: Re: Naturwissenschaftliche Fragen Antworten mit Zitat

sun hat folgendes geschrieben:
Alchemist hat folgendes geschrieben:
...ich immer mal wieder Fragen stellen kann, ...

darf ich auch hier Fragen stellen? Verlegen

Wer hätte es nötiger als du?
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In Deutschland gilt derjenige, der auf den Schmutz hinweist, als viel gefährlicher, als derjenige, der den Schmutz macht.
-- Kurt Tucholsky
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sun
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Anmeldungsdatum: 18.09.2009
Beiträge: 74

Beitrag(#1380091) Verfasst am: 21.10.2009, 14:39    Titel: Re: Naturwissenschaftliche Fragen Antworten mit Zitat

NOCQUAE hat folgendes geschrieben:
Wer hätte es nötiger als du?

Also?
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GermanHeretic
Individualoptimist & Kulturpessimist



Anmeldungsdatum: 16.06.2004
Beiträge: 4932

Beitrag(#1380093) Verfasst am: 21.10.2009, 14:40    Titel: Re: Naturwissenschaftliche Fragen Antworten mit Zitat

Alchemist hat folgendes geschrieben:
Hallo Leute.

Da hier soviele schlaue Leute rumhängen, wollte ich nen Thread aufmachen, in dem ich immer mal wieder Fragen stellen kann, die mir manchmal in den Sinn kommen. (hoffentlich gibt es nicht schon so einen Thread Verlegen )

Also folgendes:

Die Energie eines Photons im Vakuum wird ja durch E=hv bestimmt. Durch die Expansion des Raumes kommt es zu einer Rotverschiebung des Spektrums, d.h. die Frequenz wird kleiner. Entsprechend muss ja dann auch die Energie kleiner werden.
Und meine Frage dazu: Wo geht die Energie hin?

Du darfst Dir die Hintergrundstrahlung nicht als einen zahlenmäßig festen Haufen herumkugelnder Photonen vorstellen, deren Frequenz abnimmt. Die Hintergrundstrahlung gibt bei einer Wechselwirkung Energie in immer kleineren, quantisierten Mengen ab. Die Gesamtenergie bleibt dieselbe.
_________________
"Nehmen Sie einem Durchschnittsmenschen die Lebenslüge, und Sie nehmen ihm zu gleicher Zeit das Glück." (Henrik Ibsen)
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nocquae
diskriminiert nazis



Anmeldungsdatum: 16.07.2003
Beiträge: 18183

Beitrag(#1380098) Verfasst am: 21.10.2009, 14:51    Titel: Re: Naturwissenschaftliche Fragen Antworten mit Zitat

sun hat folgendes geschrieben:
NOCQUAE hat folgendes geschrieben:
Wer hätte es nötiger als du?

Also?

Also was?

(Das war übrigens jetzt schon die zweite Frage, die du in diesem Thread gestellt hast.)
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-- Kurt Tucholsky
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Alchemist
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Anmeldungsdatum: 03.08.2004
Beiträge: 21141
Wohnort: Hamburg

Beitrag(#1380099) Verfasst am: 21.10.2009, 14:51    Titel: Re: Naturwissenschaftliche Fragen Antworten mit Zitat

GermanHeretic hat folgendes geschrieben:
Alchemist hat folgendes geschrieben:
Hallo Leute.

Da hier soviele schlaue Leute rumhängen, wollte ich nen Thread aufmachen, in dem ich immer mal wieder Fragen stellen kann, die mir manchmal in den Sinn kommen. (hoffentlich gibt es nicht schon so einen Thread Verlegen )

Also folgendes:

Die Energie eines Photons im Vakuum wird ja durch E=hv bestimmt. Durch die Expansion des Raumes kommt es zu einer Rotverschiebung des Spektrums, d.h. die Frequenz wird kleiner. Entsprechend muss ja dann auch die Energie kleiner werden.
Und meine Frage dazu: Wo geht die Energie hin?

Du darfst Dir die Hintergrundstrahlung nicht als einen zahlenmäßig festen Haufen herumkugelnder Photonen vorstellen, deren Frequenz abnimmt. Die Hintergrundstrahlung gibt bei einer Wechselwirkung Energie in immer kleineren, quantisierten Mengen ab. Die Gesamtenergie bleibt dieselbe.


Ich meinte eigentlich ganz normales Licht von Sternen oder Galxien
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GermanHeretic
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Beitrag(#1380102) Verfasst am: 21.10.2009, 14:58    Titel: Re: Naturwissenschaftliche Fragen Antworten mit Zitat

Alchemist hat folgendes geschrieben:
Ich meinte eigentlich ganz normales Licht von Sternen oder Galxien

Dafür gilt dasselbe.
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Alchemist
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Anmeldungsdatum: 03.08.2004
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Beitrag(#1380103) Verfasst am: 21.10.2009, 15:03    Titel: Re: Naturwissenschaftliche Fragen Antworten mit Zitat

GermanHeretic hat folgendes geschrieben:
Alchemist hat folgendes geschrieben:
Ich meinte eigentlich ganz normales Licht von Sternen oder Galxien

Dafür gilt dasselbe.


Tut mir leid, aber dann versteh ich deine Antwort nicht. Schulterzucken
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GermanHeretic
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Anmeldungsdatum: 16.06.2004
Beiträge: 4932

Beitrag(#1380119) Verfasst am: 21.10.2009, 16:31    Titel: Re: Naturwissenschaftliche Fragen Antworten mit Zitat

Alchemist hat folgendes geschrieben:
GermanHeretic hat folgendes geschrieben:
Alchemist hat folgendes geschrieben:
Ich meinte eigentlich ganz normales Licht von Sternen oder Galxien

Dafür gilt dasselbe.


Tut mir leid, aber dann versteh ich deine Antwort nicht. Schulterzucken

Eine Lichtquelle strahlt eine Menge Energie in Form von Licht ab. Durch die Expansion des Universums und den Dopplereffekt verändert sich die Frequenz dieses Lichtes. Da ein Lichtstrahl aber kein Schwall kleiner Teilchen ist, die irgendwie eine Frequenz/Energie haben, die dann individuell pro Photon, eben diesen Teilchen, sinkt, sondern die Lichtwelle Energie in Wechselwirkung mit anderen Objekten (unserer Netzhaut z.B.) nur in Paketen, sog. Quanten abgibt, geht dabei nirgends Energie verloren. Die Quantelung der Energieabgabe ändert sich, das ist alles.
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sun
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Anmeldungsdatum: 18.09.2009
Beiträge: 74

Beitrag(#1380131) Verfasst am: 21.10.2009, 17:16    Titel: Antworten mit Zitat

Die allgemein bekannte Rotverschiebung des Lichts ferner Galaxien liefert uns ein einfaches Bild. Man stelle sich ein Photon vor, das eine ferne Galaxie verlässt und auf uns zusteuert. Gemäß der allgemeinen Relativitätstheorie und entgegen einem verbreiteten Missverständnis erfährt das Photon dabei keinen Dopplereffekt der Rotverschiebung (HARRISON 1981, S. J45-248). Die Energie E1 des Photons beträgt nach EINSTEINS berühmter photoelektrischer Formel am Beginn seiner Reise:


λ1 ist die Wellenlänge des Photons zum Zeitpunkt seines Starts; h und c sind die Planckkonstante und die Lichtgeschwindigkeit. Nach der allgemeinen Relativitätstheorie wird die Wellenlänge des Photons auf seinem Weg in unsere Richtung durch die Expansion gestreckt. Wenn es die Erde erreicht, hat es eine größere (mehr ins Rote gehende) Wellenlänge. Nach EINSTEINS Formel besitzt das Photon jetzt eine Energie von



Da die erworbene Wellenlänge λ2 größer ist als die Wellenlänge λ1 zu Beginn, muss folglich die Energie E2 des Photons geringer sein als seine frühere Energie E1 am Beginn seiner Reise. Auf irgendeine Weise hat das Photon die Energie δE = E2 – E1 verloren. Da die für uns sichtbaren Photonen auf ihrem Weg zu uns - hindurch durch ein leeres Vakuum - im Allgemeinen keinen Kollisionen ausgesetzt waren (andernfalls wären sie aus unserem Sichtfeld herausgeschleudert worden), wie können sie dann Energie verlieren? Sollten die Physiker zur Erklärung dieser Abweichung auf ein nicht konstantes c oder h zurückgreifen?

Die Antwort lautet: Das müssen sie gar nicht. Die allgemeine Relativitätstheorie beinhaltet einen gut begründeten aber selten publizierten Mechanismus, der diesen Verlust ausgleicht. Die Quintessenz von Berechnungen, die ebendiesen Mechanismus berücksichtigen, lautet (ROBERTSON & NOONAN 1968, S. 356): "Deshalb wird die Strahlungsenergie eines expandierenden Universums als Arbeit verbraucht, die eben dieser Expansion dient."

Ich möchte diesen Effekt mit folgendem vereinfachten Gedankengang vorstellen. Das Moment von Photonen, die sich im gekrümmten Weltall bewegen, lässt sie gegen das "Gebilde" des Universums stoßen, um es auszuweiten. Wenn der Raum unter diesem Photonen-Beschuss seinen Beugungsradius erweitert, übertragen die Photonen einen Teil ihrer Energie auf die Bewegung des Gerüsts und erhöhen dessen kinetische Energie. Um die Stoßrichtung und die Bewegung des Gerüstes wirklich bildlich erfassen zu können, muss - in Form einer Analogie -eine zusätzliche Raumdimension eingeführt werden (HUMPHREYS 1998, S. 204). Aber auch ohne die bildliche Vorstellung einer weiteren Dimension, und mit Rücksicht auf diejenigen, die sie sich allenfalls als "fiktiv" denken wollen, können wir uns den Energieverlust der Photonen einfach als ein Entweichen der Energie aus dem uns zugänglichen dreidimensionalen Raum vorstellen. Wie immer wir die Mathematik auch verstehen wollen, führen die Gleichungen unvermeidlich zu dem Ergebnis: Energieverlust.

Dieser Effekt betrifft nicht nur die Photonen, sondern jedes freie Teilchen im expandierenden Universum. Zuletzt wird ein frei bewegliches Teilchen mit einer Restmasse ungleich Null relativ zum Raum in seiner Umgebung zur Ruhe gelangen und seine gesamte kinetische Energie verlieren (ROBERTSON & NOONAN 1968, S. 344; LANDAU & LIFSHITZ 1983, S. 374-375).
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Lamarck
Radikaler Konstruktivist



Anmeldungsdatum: 28.03.2004
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Beitrag(#1380347) Verfasst am: 22.10.2009, 01:03    Titel: Re: Naturwissenschaftliche Fragen Antworten mit Zitat

Hi Alchemist!


GermanHeretic hat folgendes geschrieben:

Alchemist hat folgendes geschrieben:

Da hier soviele schlaue Leute rumhängen, wollte ich nen Thread aufmachen, in dem ich immer mal wieder Fragen stellen kann, die mir manchmal in den Sinn kommen. (hoffentlich gibt es nicht schon so einen Thread Verlegen )

Also folgendes:

Die Energie eines Photons im Vakuum wird ja durch E=hv bestimmt. Durch die Expansion des Raumes kommt es zu einer Rotverschiebung des Spektrums, d.h. die Frequenz wird kleiner. Entsprechend muss ja dann auch die Energie kleiner werden.
Und meine Frage dazu: Wo geht die Energie hin?

Du darfst Dir die Hintergrundstrahlung nicht als einen zahlenmäßig festen Haufen herumkugelnder Photonen vorstellen, deren Frequenz abnimmt. Die Hintergrundstrahlung gibt bei einer Wechselwirkung Energie in immer kleineren, quantisierten Mengen ab. Die Gesamtenergie bleibt dieselbe.



Alchemist hat folgendes geschrieben:

GermanHeretic hat folgendes geschrieben:

Alchemist hat folgendes geschrieben:

Ich meinte eigentlich ganz normales Licht von Sternen oder Galxien

Dafür gilt dasselbe.

Tut mir leid, aber dann versteh ich deine Antwort nicht. Schulterzucken


Sei der heiße Kaffee in Deiner Kaffeetasse das Universum; lasse nun den Kaffee expandieren, indem Du kühlere Milch hinzufügst und beobachte die entsprechende "Weißverschiebung" ... .

Pfeil Die elektromagnetischen Wellen werden ganz einfach mit dem Raum gestreckt.





Cheers,

Lamarck
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„Nothing in Biology makes sense, except in the light of evolution.” (Theodosius Dobzhansky)

„If you can’t stand algebra, keep out of evolutionary biology.” (John Maynard Smith)

„Computers are to biology what mathematics is to physics.” (Harold Morowitz)
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sun
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Beiträge: 74

Beitrag(#1380401) Verfasst am: 22.10.2009, 09:45    Titel: Re: Naturwissenschaftliche Fragen Antworten mit Zitat

Lamarck hat folgendes geschrieben:
...Cheers,

Lamarck

Lamarck sei so nett und erzähl noch bitte etwas über die Raumkrümmung und den Mittelpunkt des Universums.
Was krümmt sich?
a) Mehrdimensionalen Kontinuum biegt sich in unseren XYZ-Achsen, sozusagen Äther –Theorie ohne Äther selbst
b) Oder XYZ-Achsen biegen sich
c) Oder es biegt sich etwas jenseits unseren XYZ-Achsen, was allerdings für uns nicht messbar wäre
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Alchemist
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Beitrag(#1380408) Verfasst am: 22.10.2009, 10:00    Titel: Antworten mit Zitat

sun hat folgendes geschrieben:

Die Antwort lautet: Das müssen sie gar nicht. Die allgemeine Relativitätstheorie beinhaltet einen gut begründeten aber selten publizierten Mechanismus, der diesen Verlust ausgleicht. Die Quintessenz von Berechnungen, die ebendiesen Mechanismus berücksichtigen, lautet (ROBERTSON & NOONAN 1968, S. 356): "Deshalb wird die Strahlungsenergie eines expandierenden Universums als Arbeit verbraucht, die eben dieser Expansion dient."


Bedeutet das, dass es ohne Strahlung keine Expansion geben kann?
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Alchemist
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Anmeldungsdatum: 03.08.2004
Beiträge: 21141
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Beitrag(#1380409) Verfasst am: 22.10.2009, 10:02    Titel: Re: Naturwissenschaftliche Fragen Antworten mit Zitat

GermanHeretic hat folgendes geschrieben:
Alchemist hat folgendes geschrieben:
GermanHeretic hat folgendes geschrieben:
Alchemist hat folgendes geschrieben:
Ich meinte eigentlich ganz normales Licht von Sternen oder Galxien

Dafür gilt dasselbe.


Tut mir leid, aber dann versteh ich deine Antwort nicht. Schulterzucken

Eine Lichtquelle strahlt eine Menge Energie in Form von Licht ab. Durch die Expansion des Universums und den Dopplereffekt verändert sich die Frequenz dieses Lichtes. Da ein Lichtstrahl aber kein Schwall kleiner Teilchen ist, die irgendwie eine Frequenz/Energie haben, die dann individuell pro Photon, eben diesen Teilchen, sinkt, sondern die Lichtwelle Energie in Wechselwirkung mit anderen Objekten (unserer Netzhaut z.B.) nur in Paketen, sog. Quanten abgibt, geht dabei nirgends Energie verloren. Die Quantelung der Energieabgabe ändert sich, das ist alles.


Es macht also keinen Sinn sich einfach ein Photon anzuschauen und es von der Strahlungsquelle über den Weg durch die Raumzeit bis zum Auftreffen auf einen Detektor zu verfolgen?
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GermanHeretic
Individualoptimist & Kulturpessimist



Anmeldungsdatum: 16.06.2004
Beiträge: 4932

Beitrag(#1380416) Verfasst am: 22.10.2009, 10:23    Titel: Re: Naturwissenschaftliche Fragen Antworten mit Zitat

Alchemist hat folgendes geschrieben:
Es macht also keinen Sinn sich einfach ein Photon anzuschauen und es von der Strahlungsquelle über den Weg durch die Raumzeit bis zum Auftreffen auf einen Detektor zu verfolgen?

Aus dem Bauch hercaus hätte ich gesagt, nein, aber ich muß mir mal bei Gelegenheit die Literaturhinweise von sun zu Gemüte führen. (Der Scheiß ist einfach zu lange her.)
Ein Problem ist natürlich, daß die RT eine klassische Theorie ist, d.h. in der Näherung h=0, und Photonen aus der Quantenfeldtheorie kommen.
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Necromancer
Kleingeist



Anmeldungsdatum: 22.10.2007
Beiträge: 565

Beitrag(#1380422) Verfasst am: 22.10.2009, 10:40    Titel: Antworten mit Zitat

Am Kopf kratzen kann ich mir das auch so vorstellen wie wenn ich einen Stein in einen glatten See werfe und sehe wie die Wellenhöhe und Frequenz mit der Entfernung zum Einschlagpunkt abnimmt? Schliesslich wird in der Welle ja auch nicht das Wasser (Moleküle) transportiert sondern lediglich die Energie des Einschlags.
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Viele Gedenkminuten hätten durch Denkminuten verhindert werden können. (H.v.D.)
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Lamarck
Radikaler Konstruktivist



Anmeldungsdatum: 28.03.2004
Beiträge: 2141
Wohnort: Frankfurt am Main

Beitrag(#1380923) Verfasst am: 23.10.2009, 00:18    Titel: Re: Naturwissenschaftliche Fragen Antworten mit Zitat

Hi sun!


sun hat folgendes geschrieben:

Lamarck sei so nett und erzähl noch bitte etwas über die Raumkrümmung und den Mittelpunkt des Universums.
Was krümmt sich?
a) Mehrdimensionalen Kontinuum biegt sich in unseren XYZ-Achsen, sozusagen Äther –Theorie ohne Äther selbst
b) Oder XYZ-Achsen biegen sich
c) Oder es biegt sich etwas jenseits unseren XYZ-Achsen, was allerdings für uns nicht messbar wäre


Offenbar müssen wir hier klein anfangen: Der Umfang eines Kreises lässt sich als Kreislinie darstellen. Diese Linie habe nun eine Länge von 1 m. Bestimme nun die Mitte dieser Linie, indem Du 50 cm abmisst und kennzeichne diesen Punkt. Wo befindet sich nun der Mittelpunkt dieser Kreislinie?





Cheers,

Lamarck
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Lamarck
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Anmeldungsdatum: 28.03.2004
Beiträge: 2141
Wohnort: Frankfurt am Main

Beitrag(#1380939) Verfasst am: 23.10.2009, 01:00    Titel: Antworten mit Zitat

Hi sun!


sun hat folgendes geschrieben:

Die allgemein bekannte Rotverschiebung des Lichts ferner Galaxien liefert uns ein einfaches Bild. Man stelle sich ein Photon vor, das eine ferne Galaxie verlässt und auf uns zusteuert. Gemäß der allgemeinen Relativitätstheorie und entgegen einem verbreiteten Missverständnis erfährt das Photon dabei keinen Dopplereffekt der Rotverschiebung (HARRISON 1981, S. J45-248). Die Energie E1 des Photons beträgt nach EINSTEINS berühmter photoelektrischer Formel am Beginn seiner Reise:


λ1 ist die Wellenlänge des Photons zum Zeitpunkt seines Starts; h und c sind die Planckkonstante und die Lichtgeschwindigkeit. Nach der allgemeinen Relativitätstheorie wird die Wellenlänge des Photons auf seinem Weg in unsere Richtung durch die Expansion gestreckt. Wenn es die Erde erreicht, hat es eine größere (mehr ins Rote gehende) Wellenlänge. Nach EINSTEINS Formel besitzt das Photon jetzt eine Energie von



Da die erworbene Wellenlänge λ2 größer ist als die Wellenlänge λ1 zu Beginn, muss folglich die Energie E2 des Photons geringer sein als seine frühere Energie E1 am Beginn seiner Reise. Auf irgendeine Weise hat das Photon die Energie δE = E2 – E1 verloren. Da die für uns sichtbaren Photonen auf ihrem Weg zu uns - hindurch durch ein leeres Vakuum - im Allgemeinen keinen Kollisionen ausgesetzt waren (andernfalls wären sie aus unserem Sichtfeld herausgeschleudert worden), wie können sie dann Energie verlieren? Sollten die Physiker zur Erklärung dieser Abweichung auf ein nicht konstantes c oder h zurückgreifen?

Die Antwort lautet: Das müssen sie gar nicht. Die allgemeine Relativitätstheorie beinhaltet einen gut begründeten aber selten publizierten Mechanismus, der diesen Verlust ausgleicht. Die Quintessenz von Berechnungen, die ebendiesen Mechanismus berücksichtigen, lautet (ROBERTSON & NOONAN 1968, S. 356): "Deshalb wird die Strahlungsenergie eines expandierenden Universums als Arbeit verbraucht, die eben dieser Expansion dient."

Ich möchte diesen Effekt mit folgendem vereinfachten Gedankengang vorstellen. Das Moment von Photonen, die sich im gekrümmten Weltall bewegen, lässt sie gegen das "Gebilde" des Universums stoßen, um es auszuweiten. Wenn der Raum unter diesem Photonen-Beschuss seinen Beugungsradius erweitert, übertragen die Photonen einen Teil ihrer Energie auf die Bewegung des Gerüsts und erhöhen dessen kinetische Energie. Um die Stoßrichtung und die Bewegung des Gerüstes wirklich bildlich erfassen zu können, muss - in Form einer Analogie -eine zusätzliche Raumdimension eingeführt werden (HUMPHREYS 1998, S. 204). Aber auch ohne die bildliche Vorstellung einer weiteren Dimension, und mit Rücksicht auf diejenigen, die sie sich allenfalls als "fiktiv" denken wollen, können wir uns den Energieverlust der Photonen einfach als ein Entweichen der Energie aus dem uns zugänglichen dreidimensionalen Raum vorstellen. Wie immer wir die Mathematik auch verstehen wollen, führen die Gleichungen unvermeidlich zu dem Ergebnis: Energieverlust.

Dieser Effekt betrifft nicht nur die Photonen, sondern jedes freie Teilchen im expandierenden Universum. Zuletzt wird ein frei bewegliches Teilchen mit einer Restmasse ungleich Null relativ zum Raum in seiner Umgebung zur Ruhe gelangen und seine gesamte kinetische Energie verlieren (ROBERTSON & NOONAN 1968, S. 344; LANDAU & LIFSHITZ 1983, S. 374-375).


Abgesehen davon, dass Du hier fröhlich einiges zusammenquirlst: Die Sache mit der "Lichtermüdung" ist spätestens mit entsprechenden Beobachtungen zur Supernova 1995 K erledigt.





Cheers,

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DeHerg
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Anmeldungsdatum: 28.04.2007
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Beitrag(#1380980) Verfasst am: 23.10.2009, 02:15    Titel: Antworten mit Zitat

Necromancer hat folgendes geschrieben:
Am Kopf kratzen kann ich mir das auch so vorstellen wie wenn ich einen Stein in einen glatten See werfe und sehe wie die Wellenhöhe und Frequenz mit der Entfernung zum Einschlagpunkt abnimmt? Schliesslich wird in der Welle ja auch nicht das Wasser (Moleküle) transportiert sondern lediglich die Energie des Einschlags.
nein, mit der Entfernung(ohne Einfluss der Expansion des Raumes) nimmt nur die Strahlungsintensität ab(genauer: verteilt sich auf eine größere Kugeloberfläche), nicht die Frequenz.
(sozusagen die Anzahl der Photonen/m² nicht die Energie eines einzelnen Photons)
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sun
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Beiträge: 74

Beitrag(#1381008) Verfasst am: 23.10.2009, 08:35    Titel: Re: Naturwissenschaftliche Fragen Antworten mit Zitat

Lamarck hat folgendes geschrieben:
.. Offenbar müssen wir hier klein anfangen: Der Umfang eines Kreises lässt sich als Kreislinie darstellen. Diese Linie habe nun eine Länge von 1 m. Bestimme nun die Mitte dieser Linie, indem Du 50 cm abmisst und kennzeichne diesen Punkt. Wo befindet sich nun der Mittelpunkt dieser Kreislinie?..

Eine gerade Linie und Umfang eines Kreises haben streng genommen nichts mit einander zu tun. Man versucht sie miteinander in Verbindung zu bringen, und das klappt nicht so ganz sauber, Pi ist nämlich unendlicher Bruch.
Da heißt - es gibt keine Mitte des Umfangs. Ich würde sogar sagen den Umfang gibt’s auch nicht, da wäre nur eine imaginäre Grenze des Kreises.
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step
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Anmeldungsdatum: 17.07.2003
Beiträge: 20587
Wohnort: Germering

Beitrag(#1381042) Verfasst am: 23.10.2009, 10:41    Titel: Re: Naturwissenschaftliche Fragen Antworten mit Zitat

sun hat folgendes geschrieben:
Lamarck hat folgendes geschrieben:
.. Offenbar müssen wir hier klein anfangen: Der Umfang eines Kreises lässt sich als Kreislinie darstellen. Diese Linie habe nun eine Länge von 1 m. Bestimme nun die Mitte dieser Linie, indem Du 50 cm abmisst und kennzeichne diesen Punkt. Wo befindet sich nun der Mittelpunkt dieser Kreislinie?..
Eine gerade Linie und Umfang eines Kreises haben streng genommen nichts mit einander zu tun.

Doch, beides sind Kurven, die überall eine bestimmte Richtung und eine konstante Krümmung haben. Die Krümmung ist der Kehrwert des Radius. Und obwohl die Kurve selbst, also z.B. die Kreislinie, 1-dimensional ist, ist zur Beschreibung ihrer Krümmung die zweite Dimension nötig.

sun hat folgendes geschrieben:
Man versucht sie miteinander in Verbindung zu bringen, und das klappt nicht so ganz sauber, Pi ist nämlich unendlicher Bruch.

Die Irrationalität von Pi spielt hier überhaupt keine Rolle.

sun hat folgendes geschrieben:
Da heißt - es gibt keine Mitte des Umfangs. Ich würde sogar sagen den Umfang gibt’s auch nicht, da wäre nur eine imaginäre Grenze des Kreises.

Ein Kreis ist nicht die Kreisscheibe, sondern die Menge aller Punkte, die denselben Abstand von einem festen Punkt haben, also die Kreislinie. Verallgemeinert man auf höhere Dimensionen, ist der Kreis eine 1-Sphäre, die Kugeloberfläche eine 2-Sphäre, die Kreisscheibe eine 2-Kugel, das Kugelvolumen eine 3-Kugel usw.

http://de.wikipedia.org/wiki/Sph%C3%A4re_%28Mathematik%29

Wenn man also eine gekrümmte Fläche hat, z.B. die Kugeloberfläche, so ist diese selbst zweidimensional, krümmt sich aber in die dritte Dimension. Die Raumkrümmung kann man sich ähnlich "vorstellen", nur eben eine Dimension höher.
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Was ist der Sinn des Lebens? - Keiner, aber Leere ist Fülle für den, der sie sieht.
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sun
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Beiträge: 74

Beitrag(#1381043) Verfasst am: 23.10.2009, 10:43    Titel: Antworten mit Zitat

Lamarck hat folgendes geschrieben:
Hi sun!


sun hat folgendes geschrieben:

Die allgemein bekannte Rotverschiebung des Lichts ferner Galaxien liefert uns ein einfaches Bild. Man stelle sich ein Photon vor, das eine ferne Galaxie verlässt und auf uns zusteuert. Gemäß der allgemeinen Relativitätstheorie und entgegen einem verbreiteten Missverständnis erfährt das Photon dabei keinen Dopplereffekt der Rotverschiebung (HARRISON 1981, S. J45-248). Die Energie E1 des Photons beträgt nach EINSTEINS berühmter photoelektrischer Formel am Beginn seiner Reise:


λ1 ist die Wellenlänge des Photons zum Zeitpunkt seines Starts; h und c sind die Planckkonstante und die Lichtgeschwindigkeit. Nach der allgemeinen Relativitätstheorie wird die Wellenlänge des Photons auf seinem Weg in unsere Richtung durch die Expansion gestreckt. Wenn es die Erde erreicht, hat es eine größere (mehr ins Rote gehende) Wellenlänge. Nach EINSTEINS Formel besitzt das Photon jetzt eine Energie von



Da die erworbene Wellenlänge λ2 größer ist als die Wellenlänge λ1 zu Beginn, muss folglich die Energie E2 des Photons geringer sein als seine frühere Energie E1 am Beginn seiner Reise. Auf irgendeine Weise hat das Photon die Energie δE = E2 – E1 verloren. Da die für uns sichtbaren Photonen auf ihrem Weg zu uns - hindurch durch ein leeres Vakuum - im Allgemeinen keinen Kollisionen ausgesetzt waren (andernfalls wären sie aus unserem Sichtfeld herausgeschleudert worden), wie können sie dann Energie verlieren? Sollten die Physiker zur Erklärung dieser Abweichung auf ein nicht konstantes c oder h zurückgreifen?

Die Antwort lautet: Das müssen sie gar nicht. Die allgemeine Relativitätstheorie beinhaltet einen gut begründeten aber selten publizierten Mechanismus, der diesen Verlust ausgleicht. Die Quintessenz von Berechnungen, die ebendiesen Mechanismus berücksichtigen, lautet (ROBERTSON & NOONAN 1968, S. 356): "Deshalb wird die Strahlungsenergie eines expandierenden Universums als Arbeit verbraucht, die eben dieser Expansion dient."

Ich möchte diesen Effekt mit folgendem vereinfachten Gedankengang vorstellen. Das Moment von Photonen, die sich im gekrümmten Weltall bewegen, lässt sie gegen das "Gebilde" des Universums stoßen, um es auszuweiten. Wenn der Raum unter diesem Photonen-Beschuss seinen Beugungsradius erweitert, übertragen die Photonen einen Teil ihrer Energie auf die Bewegung des Gerüsts und erhöhen dessen kinetische Energie. Um die Stoßrichtung und die Bewegung des Gerüstes wirklich bildlich erfassen zu können, muss - in Form einer Analogie -eine zusätzliche Raumdimension eingeführt werden (HUMPHREYS 1998, S. 204). Aber auch ohne die bildliche Vorstellung einer weiteren Dimension, und mit Rücksicht auf diejenigen, die sie sich allenfalls als "fiktiv" denken wollen, können wir uns den Energieverlust der Photonen einfach als ein Entweichen der Energie aus dem uns zugänglichen dreidimensionalen Raum vorstellen. Wie immer wir die Mathematik auch verstehen wollen, führen die Gleichungen unvermeidlich zu dem Ergebnis: Energieverlust.

Dieser Effekt betrifft nicht nur die Photonen, sondern jedes freie Teilchen im expandierenden Universum. Zuletzt wird ein frei bewegliches Teilchen mit einer Restmasse ungleich Null relativ zum Raum in seiner Umgebung zur Ruhe gelangen und seine gesamte kinetische Energie verlieren (ROBERTSON & NOONAN 1968, S. 344; LANDAU & LIFSHITZ 1983, S. 374-375).


Abgesehen davon, dass Du hier fröhlich einiges zusammenquirlst: Die Sache mit der "Lichtermüdung" ist spätestens mit entsprechenden Beobachtungen zur Supernova 1995 K erledigt.





Cheers,

Lamarck
versuch mal durchzulesen was da oben steht. Licht wird nicht "müde",
a) Lichtkurve wird gestreckt
b) dadurch wird Licht "roter"
c) Energie = Frequenz x Wellenlänge
Blau: 400nm X 10^15Hz
Rot: 700nm x 10^15Hz
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sun
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Beitrag(#1381051) Verfasst am: 23.10.2009, 10:53    Titel: Re: Naturwissenschaftliche Fragen Antworten mit Zitat

step hat folgendes geschrieben:
...
sun hat folgendes geschrieben:
Man versucht sie miteinander in Verbindung zu bringen, und das klappt nicht so ganz sauber, Pi ist nämlich unendlicher Bruch.

Die Irrationalität von Pi spielt hier überhaupt keine Rolle.
...
nicht so hastig ...
dass die angewandte Mathematik sehr gut damit klar kommt, stand nicht zur Diskussion. Hier wird aber über die Natur der Dinge gesprochen.

Haste Problem damit?
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step
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Beitrag(#1381055) Verfasst am: 23.10.2009, 11:04    Titel: Re: Naturwissenschaftliche Fragen Antworten mit Zitat

sun hat folgendes geschrieben:
step hat folgendes geschrieben:
...
sun hat folgendes geschrieben:
Man versucht sie miteinander in Verbindung zu bringen, und das klappt nicht so ganz sauber, Pi ist nämlich unendlicher Bruch.
Die Irrationalität von Pi spielt hier überhaupt keine Rolle. ...
nicht so hastig ... dass die angewandte Mathematik sehr gut damit klar kommt, stand nicht zur Diskussion. Hier wird aber über die Natur der Dinge gesprochen. Haste Problem damit?

Du hast behauptet, die "Verbindung" von Kreis und Gerade scheitere an der Irrationalität von Pi. Das ist schlicht Unsinn, Natur der Dinge hin oder her. Falls Du auf Deiner Behauptung beharrst, bring Belege dafür.
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Was ist der Sinn des Lebens? - Keiner, aber Leere ist Fülle für den, der sie sieht.
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sun
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Beiträge: 74

Beitrag(#1381063) Verfasst am: 23.10.2009, 11:15    Titel: Re: Naturwissenschaftliche Fragen Antworten mit Zitat

step hat folgendes geschrieben:
sun hat folgendes geschrieben:
step hat folgendes geschrieben:
...
sun hat folgendes geschrieben:
Man versucht sie miteinander in Verbindung zu bringen, und das klappt nicht so ganz sauber, Pi ist nämlich unendlicher Bruch.
Die Irrationalität von Pi spielt hier überhaupt keine Rolle. ...
nicht so hastig ... dass die angewandte Mathematik sehr gut damit klar kommt, stand nicht zur Diskussion. Hier wird aber über die Natur der Dinge gesprochen. Haste Problem damit?

Du hast behauptet, die "Verbindung" von Kreis und Gerade scheitere an der Irrationalität von Pi. Das ist schlicht Unsinn, Natur der Dinge hin oder her. Falls Du auf Deiner Behauptung beharrst, bring Belege dafür.
du hast es.
Also ganz klar zu viel gepauckt. Lachen
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Darwin Upheaval
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Beitrag(#1381065) Verfasst am: 23.10.2009, 11:20    Titel: Antworten mit Zitat

Lamarck hat folgendes geschrieben:
Abgesehen davon, dass Du hier fröhlich einiges zusammenquirlst: Die Sache mit der "Lichtermüdung" ist spätestens mit entsprechenden Beobachtungen zur Supernova 1995 K erledigt.


Respekt, man lernt doch nie aus. Der Vollständigkeit halber noch ein Link:

http://www.mpia-hd.mpg.de/SUW/SuW/BR-alpha/AC006%20-%20Universum/AC006-114.html
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"Vom Gefreiten aufwärts beginnt der Darwinismus, aber der Mensch fängt erst beim Leutnant an." - Carl Zuckmayer

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sun
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Beiträge: 74

Beitrag(#1381066) Verfasst am: 23.10.2009, 11:27    Titel: Antworten mit Zitat

Darwin Upheaval hat folgendes geschrieben:
Lamarck hat folgendes geschrieben:
Abgesehen davon, dass Du hier fröhlich einiges zusammenquirlst: Die Sache mit der "Lichtermüdung" ist spätestens mit entsprechenden Beobachtungen zur Supernova 1995 K erledigt.


Respekt, man lernt doch nie aus. Der Vollständigkeit halber noch ein Link:

http://www.mpia-hd.mpg.de/SUW/SuW/BR-alpha/AC006%20-%20Universum/AC006-114.html
danke, jetzt ist alles klar
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step
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Beiträge: 20587
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Beitrag(#1381073) Verfasst am: 23.10.2009, 11:45    Titel: Antworten mit Zitat

... und auch diese denkwürdige Diskussion mit Bernd Jaguste, nikolai und Konsorten über Raumkrümmung, Euklidizität und RT:

http://freigeisterhaus.de/viewtopic.php?t=10788
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sun
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Beitrag(#1381080) Verfasst am: 23.10.2009, 11:55    Titel: Antworten mit Zitat

danke, jetzt ist alles klar.
hier wird nicht erklärt, sondern schwallend hingewiesen und verwiesen.
danke noch mal
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