Frage von Spariking, 32

Edwin Hubble Urknalltheorie?

Hey, Edwin Hubble hat die Urknall Theorie bestätigt oder? Das tat er mit dem Dopplereffekt also wenn sich etwas weiter weg von uns bewegt, kommt es zur Rotverschiebung, die Wellenlängen werden länger und der Mensch nimmt es rot wahr. Wenn es nun ein roter Planet rotverschoben wird, werden die Wellenlängen so lang, sodass wir ihn nicht mehr wahrnehmen können?

Und noch eine Frage: Es gibt ja den akustischen Dopplereffekt und den Optischen. Sagt man beim Akustischen ebenfalls Rot- und Blauverschiebung?

Danke.

Antwort
von Guekeller, 9

Hallo, zu diesem Thema kann man dicke Bücher schreiben. Das passt nicht in dieses Format. Nur soviel: Stell Dich mal an Bahngleise und achte auf die Tonlage, die ein Zug, der sich nähert und dann entfernt, abgibt. Da hast den akustischen Effekt, der sich aus der Veränderung der Wellenlängen ergibt. Das Gleiche passiert mit dem Licht sich entfernender Sonnensysteme. 

Mit dem Urknall hatte Hubble nur indirekt zu tun. Er hatte nachgewiesen, dass Galaxien su unglaublich weit weg sind, dass sie nicht mehr zu unserer Milchstraße gehören können.

PS: Mit roten Planeten hat das gar nichts zu tun.

Expertenantwort
von SlowPhil, Community-Experte für Physik, 6

Hey, Edwin Hubble hat die Urknall Theorie bestätigt oder?

Nein. Das war ihm gar nicht möglich, da es sie noch nicht gab.

Dass sich das Universum ausdehnt, wissen wir freilich erst seit Hubble, und so kam man auf die Urknalltheorie, als deren Bestätigung die Entdeckung der Kosmischen Hintergrundstrahlung 1964 gilt.

…die Wellenlängen werden länger und der Mensch nimmt es rot wahr.

Letzteres ist falsch. Rotverschiebung heißt nur, dass die Lichtwellen insgesamt um denselben Faktor länger werden. Damit verschiebt sich alles, auch eventuelle Absorptionslinien oder »Löcher« im Emissionsspektrum einer Lichtquelle, die dadurch im Prinzip sogar »bläulicher« aussehen könnte.

Wenn es nun ein roter Planet rotverschoben wird,…

Rotverschoben werden nicht Objekte, sondern ihr Licht. Planeten allerdings sind sekundäre Lichtquellen, wir sehen sie, weil sie Licht reflektieren. Ihr Absorptions- bzw. Reflexionsspektrum verschiebt sich insgesamt, wobei es noch auf die Relativbewegung zwischen Lichtquelle und Planet ankommt. Vielleicht meinst Du aber auch einen roten Stern.

…werden die Wellenlängen so lang, sodass wir ihn nicht mehr wahrnehmen können?

Das kann im Prinzip passieren, etwa beim Gravitationskollaps zu einem Schwarzen Loch. Die Oberfläche des Sterns emittiert aufgrund enormer Temperatur viel Strahlung im sehr kurzwelligen Bereich, das aber durch rasch wachsende Rotverschiebung so gedehnt wird, dass es unsichtbar wird.

Allerdings könnte eine rot aussehende Lichtquelle auch im UV-Licht ein Emissions-Maximum haben, das dann ins Sichtbare verschoben würde.

Kommentar von TheHarshHeretic ,

Kleine Kritik -> Wir wissen nicht dank Edwin Hubble, dass sich das Universum ausdehnt bzw. stetig expandiert. Wir wissen nur dank Hubble, dass es ein Phänomen namens kosmologische Rotverschiebung gibt. Wer sich mit Hubble auskennt weiß, dass er selbst von einer Doppler-Interpretation dieses Phänomens später abwich und sich der Lichtermüdungstheorie zuwandte.

Kommentar von SlowPhil ,

»Wir wissen dank Hubble« schließt nicht aus, dass er selbst an der physikalischen Interpretation der Rotverschiebung als Zeichen für Expansion zweifelte, die Lemaître formuliert hatte. Schließlich wissen wir auch seit den Beobachtungen Brahes, dass Planeten - einschließlich der Erde - sich in Ellipsenbahnen um die Sonne bewegen, denn darauf beruhen Keplers Regeln. Dem tut keinen Abbruch, dass Brahe selbst an eine Art Kompromiss-Weltbild glaubte.

Antwort
von milonguero, 7

Hubble hat im Wesentlichen festgestellt, dass es einen Zusammenhang zwischen der Entfernung von Galaxien und deren Rotverschiebung gibt, die wiederum aussagt, dass sich tendentiell schneller von uns entfernen, je weiter sie entfernt sind.

Aus dem Bild, das sich aus dieser Expansion ergibt, kann man zurückberechnung, dass alles mal irgendwo an einem Punkt angefangen hat, dem Urknall.

Rotverschiebung heißt dabei nicht, dass etwas tatsächlich rot erscheint, sondern nur, dass sich die Wellenlänge etwas in Richtung Rot verschiebt. Also Lila -> Blau -> Grün -> Orange -> Geld -> Rot.

Beim akustischen Dopplereffekt spricht man nicht von einer Rotverschiebung, weil Geräusche natürlich keine Farben haben.

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