Hii, mit welchen Geschwindigkeiten werden wir im Universum bewegt und können sich die Geschwindigkeiten verändern oder sind sie immer gleichmäßig schnell?

12 Antworten

Hallo KingMartin2,

Also ich versuche mich mal an der Geschwindigkeitsfrage.

Fangen wir "innen" an: Drehung der Erde um sich selbst:

Der Umfang der Erde am Äquator beträgt (rund) 40000 km, so dass sich ein Ort am Äquator mit (rund) 1670 km/h bewegt. Für "unsere" Breiten multiplizieren wir das mit dem Cosinus des Breitengrades (rund 50°) macht (rund) 1070 km/h.

Gehen wir einen Schritt nach "außen": Bewegung der Erde um die Sonne. Zuerst muss man beachten, dass die beiden Geschwindigkeitsvekoren zueinander natürlich nicht fest sind: im Laufe eines Tages addieren sich für einen festen Punkt auf der Erde die Vektoren einmal, einmal subtrahieren sie sich voneinander, so dass die Gesamtgeschwindigkeit im Laufe eines Tages schwankt. Logisch, nicht?

Der Umfang der Erdbahn beträgt (rund) 940 Mio km, ergibt eine Umlaufgeschwindigkeit der Erde von (rund) 107 000 km/h. Sind wir also schon ordentlich schnell... wobei das natürlich jetzt ein Durchschnittswert war: Im Winter, wenn wir etwas näher an der Sonne sind, sind wir etwas schneller, im Sommer, wenn wir am sonnenfernsten Bahnpunkt der Erdbahn sind, sind wir langsamer. (Keplergesetze!)

Wieder ein Schritt nach "außen": Bewegung der Sonne um das galaktische Zentrum Auch hier gilt natürlich, dass sich die Geschwindigkeit der Sonne nicht fest zum Geschwindigkeitsvektor der Erde addiert, sondern sich im Laufe eines Jahres einmal addiert, einmal subtrahiert, auch logisch, oder?

Zweitens muss man hier beachten, dass die Sonne das galaktische nicht auf einer reinen Keplerellipse umkreist, sondern zusätzlich um die galaktische Ebene pendelt, sich also alle paar Millionen Jahren oberhalb bzw. unterhalb der Ebene der Spiralarme befindet. Und drittens muss man auch beachten, dass wir diese Bewegung indirekt messen, über die Radialgeschwindigkeiten vieler, vieler Sterne. Die Werte haben hier also etwas größere Ungenauigkeiten.

Unter Berücksichtigung dieser Aspekte hier ein paar Zahlen: Die Sonne hat einen Abstand vom galaktischen Zentrum von etwa 25 000 - 28 000 Lichtjahren (1 Lj = 9,461 ∙ 10^12 km) und benötigt für eine Umrundung etwa 220 - 240 Mio Jahre. Die gemessene Umlaufgeschwindigkeit (also mit Auf- und Abbewegung) liegt etwa bei 270 km/s (960 000 km/h)

Noch einmal ein Schritt nach "außen": Bewegung der Milchstraße Nur, um die beteiligten Größenordnungen mal anzusehen:

Also die Milchstraße gehört zur Lokalen Gruppe (mit Andromenda-Galaxis und einigen kleineren Galaxien). Die Lokale Gruppe ist Teil des Virgo-Superhaufens. Der heißt so, weil in seinem Zentrum der Virgohaufen ist, eine Ansammlung von Galaxien im Sternbild Virgo. Auf dieses Zentrum bewegt sich die Lokale Gruppe zu. Der gesamte Virgo-Superhaufen bewegt sich schließlich auf den Shapley-Superhaufen zu. Die Gesamtgeschwindigkeit der Milchstraße auf diesen Shapley-Superhaufen zu (der im Sternbild Centaur liegt) beträgt etwa 600 - 625 km/s.

Dies ist aber nur ein Teil der Wahrheit, denn durch die Ausdehnung des Universums bewegen sich gleichzeitig alle Galaxien voneinander weg. Die Lokale Gruppe bewegt sich z.B. mit etwa 1000 km/s vom Virgohaufen weg. Das ist aber eben deutlich weniger schnell, als die Geschwindigkeit, mit der sich Galaxien von uns weg bewegen, die vergleichsweise weit weg sind (etwa 1400 km/s); genau daher wissen wir, dass es gleichzeitig eine Geschwindigkeitskomponente in Richtung Virgohaufen gibt und wir Teil dieses Superhaufens sind.

So jetzt muss ich aber zum Abschluss noch auf ein grundsätzliches Problem der Intergalaktischen Geschwindigkeitsmessung hinweisen. Wir können also nur - wie eben erfolgt - sagen, wie schnell sich 2 Galaxien(haufen) voneinander entfernen - und ob es eine Geschwindigkeitskomponente entgegen dem Hubblefluss aufeinander zu gibt. Zur Geschwindigkeitskomponente quer zur fraglichen Galaxis können wir aber mangels Fixpunkt keine Aussage machen. Die resultierende Gesamtgeschwindigkeit in diesem Moment für einen Punkt auf der Erde ist also nicht wirklich messbar.

Geschwindigkeiten kann man nur zwischen 2 Bezugspunkten messen. Ob das nun ein Auto relativ zur Straße ist - oder 2 Galaxien relativ zueinander ist vollkommen egal.

Im Universum gibt es kein "absolutes Beszugssystem" zu dem wir eine Relativgeschwindigkeit messen könnten. Am ehesten könnte man als Bezugssystem hier das Koordinatensystem hernehmen, in dem die Mikrowellen-Hintergrundstrahlung vollkommen isotrop ist.

Nach diesem Paper hier (Originalpaper, deshalb Englich, die ermittelten Messwerte findest Du auf S. 6 in Tabellenform)...

http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?1993ApJ...419....1K&data_type=PDF_HIGH&whole_paper=YES&type=PRINTER&filetype=.pdf

... bewegt sich die Sonne mit etwa 370 km/s relativ zu dem Bezugssystem, in dem die Hintergrundstrahlung isotrop wäre, das Zentrum der Milchstraße bewegt sich mit etwa 550 km/s relativ zu diesem Bezugssystem und die Lokale Gruppe etwa mit 627 km/s.

Und einen etwas einfacher zu lesenden Artikel hätte ich auch noch für Dich als Quellenangabe, allerdings iat auch der auf Englisch:

https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2016/04/01/how-fast-does-earth-move-through-the-universe/#7cce3cc54d5c

Grüße

Das gesamte Universum kann theoretisch auch noch um einen außenliegenden Bezugspunkt drehen? Ich denke es gibt noch viel herauszufinden. Du hast eine wundervolle Antwort gegeben.

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Die Antwort ist korrekt. Sehr gut. Interessant wäre es, festzustellen ob es überhaupt möglich ist, eine hart Nullpunkt Geschwindigkeit zu erzeugen und diese als Fortbewegung zu nutzen, paradox.

Bzw, ob leben überhaupt existieren kann, bei so einem Prozess, oder es möglich ist die verlorene Geschwindigkeit wieder aufzubauen.

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Die Erde dreht sich um die Sonne mit durchschnittlich 107 461 Km/h

Die Geschwindigkeit ist nicht immer gleich.

Weil sich die Erde elypsenförmig um die Sonne dreht ist sie manch man näher an der Sonne und manchmal etwas weiter von der Sonne entfernt.

Wenn die Erde näher an der Sonne ist, ist die Geschwindigkeit höher 

30,29 Km/Sekunde

Wenn die Erde weiter von der Sonne entfernt ist , ist die Geschwindigkeit geringer

29,29 Km/Sekunde

Geschwindigkeiten sind nur bestimmbar mit Angabe des Bezugssystems: Wir können z.B.

  • die Geschwindigkeit eines Baumes angeben, mit der sich dieser auf seiner Kreisbahn um die Erdachse bewegt,
  • die Geschwindigkeit der Erde auf ihrer Bahn um die Sonne angeben,
  • die Geschwindigkeit des Sonnensystems auf seiner Bahn um die Milchstraßen-Achse angeben,
  • die Geschwindigkeit einer Fliege in Bezug auf die Krawatte angeben, auf der sie läuft, in Bezug auf den fahrenden Autobus, in dem der Krawattenträger läuft, oder in Bezug auf einen Straßenbaum draußen.

Im praktischen Alltag beziehen wir uns bei Geschwindigkeitsangaben in aller Regel stillschweigend auf den Erdboden in der Nähe. Bei kosmischen Betrachtungen ist mit derart verkürzten Angaben nichts anzufangen.

Grundsätzlich finden wir auch im Weltall keine langfristig vollkommen unveränderte Geschwindigkeiten. Für genauere Angaben solltest Du Deine Frage schon konkretisieren.

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