Freund und ich hatten letztens eine Theorie?
Letztens im phyisk Unterricht : es wurde uns erklärt das sich Licht in Wellen ausbreitet. Und dabei haben wir überlegt das sich das Universum immer weiter ausbreitet und dadurch dass im Weltraum keine Hindernisse gibt haben wir uns gefragt wenn Sicht das Universum weiter ausbreitet und an das Licht sich mit ausbreitet ob das immer weiter verblasst oder ob dass immer kürzer wird weil ja immer wieder neues hinzugefügt wird. Wir nahmen das Szenario von einen gummiartigen Objekt wenn man ein Strich draufmacht und dan am gummiartigen Objekt von allen Seiten gezogen wird das dieser Strich ja auch dann verblasst. Also was passiert dann wird dass Licht immer weiter verblassen oder kürzer oder passiert gar nichts?
8 Antworten
Vier Punkte:
- Ein Photon ist Energie und kann in andere Energie umgewandelt werden, verblasst aber nicht.
- Fernes Licht von Objekten am Rande des sichtbaren Teils des Universums sind „Rot verschoben“. Aufgrund der großen Entfernung macht sich die Expansionsgeschwindigkeit des Raums bemerkbar. Fernes Licht wird also rötlicher. Aber das Licht von nahen Objekten überwiegt, es entsteht also kein Rotschatten oder so.
- Auch Rot verschobene Photonen können wieder in andere Energieformen übergehen, es entsteht also kein bleibender, höherer Rotanteil.
- Die anwachsende Expansion könnte in einer sehr fernen Zukunft zu einem „Big Rip“ führen, dann wären Raumregionen so weit von einander entfernt, dass nur noch Sterne der lokalen Region gesehen werden. Oder es könnte zum „Big Chil“ kommen, dann würden alle Sterne sich nach und nach soweit von einander entfernen, dass der Nachthimmel immer dunkler wird.
Die Energie wird also nicht „verblassen, sie bleibt erhalten. Aber die Sterne könnten sich soweit voneinander entfernen, dass wir nur noch einen Teil sehen könnten. Von daher eine interessante Überlegung von euch, nur vom „Gummituchmodell“ würdet ihr besser abrücken.
Auf Wikipedia mal zu den o. g. Stichwörtern weiterlesen!
A propos: Dieser Zweig der Physik nennt sich Kosmologie. Schon mal an ein Physikstudium gedacht?
die Wellenlängen dehnen sich unterwegs mit dem Raum aus. Nennt sich Rotverschiebung. Und nicht nur die Wellenlängen:
Es gibt zwei Distanzen ferner Galaxien:
Die Entfernung, die aus der Leuchtkraft ferner Objekte mit bekannter Helligkeit (sog Standardkerzen, zB Supernovae) folgt (Luminosity Distance rL)
Die Entfernung, die aus dem Winkel folgt, in den ein Objekt bekannter absoluter Größe passt (Angular Distance rA).
Mit Hilfe der Rotverschiebung z gibt es eine einfache Beziehung zwischen beiden, Etherington's Distance Duality Equation (die vom genauen Expansionsmodell unabhängig ist:
rA/rL = 1/(1 + z)^2
Daraus folgt, dass in der Nähe, für z << 1, die Winkelentfernung sich etwa so verhält wie die Leuchtkraftentfernung, dass also entferntere Objekte gleicher Art kleiner erscheinen, wie gewohnt, dass für größere z aber die Winkelentfernung hinter die Leuchtkraftentfernung zurückfällt und die Objekte nicht mehr kleiner erscheinen. rA nimmt also mit wachsender Entfernung ab und die Objekte erscheinen sogar wieder größer.
Eine anschauliche Begründung ist, dass eine Galaxie wegen ihrer gravitativen Bindung zwar ihre absolute Größe beibehält, ihr Abbild aus ausgesendetem Licht aber der Expansion folgt und sich auf der Reise zum Beobachter um den gleichen Faktor (1 + z) aufbläht wie die Wellenlänge.
Wenn such das Licht radial ausbreitet, das ist fast immer so, wird es auf länge hin schwächer. Das hat nichts mit Rotverschiebung oder so zu tun. Damit passt dein Bild für mich.
Das Licht bzw. die Wellen verblassen nicht.
das licht wird langwelliger und damit energieärmer
Danke für diese ausführliche Antwort hast du zufälligerweise Physik studiert