Liebe wer-weiss-was-Gemeinde,
mit der Blau- bzw. Rotverschiebung des Lichts bei Sternen oder Galaxien bestimmt man, ob sich die Objekte entfernen oder näher kommen. Das verstehe ich.
Ich frage mich, woher man annimmt, welches Licht der Stern oder die Galaxie bei Stillstand hätte? Geht man davon aus, dass die Objekte pures weißes Licht liefern? Geht man von der Farbe des Lichts unserer Sonne aus? Das wäre doch nicht sehr genau: Früher dachte man ja auch, dass alle Sterne gleich groß sind und folgerte daraus, dass hellere Sterne näher seien als schwach scheinende Sterne.
So kann es doch auch sein, dass das natürliche Licht von Sternen und Galaxien vom Grunde aus blau- bzw. rotverschoben ist.
Mir ist klar, dass die Blau- bzw. Rotverschiebung ein längst bewiesenes Mittel in der Astronomie ist, aber mich interessiert halt der Grund dafür.
Vielen Dank im Voraus für die Antworten!
Ich wünsch euch allen frohe Ostern!
Stefan
Ich frage mich, woher man annimmt, welches Licht der Stern
oder die Galaxie bei Stillstand hätte?
Das lässt sich aus dem Absorptionsspektrum berechnen. Die in den Sternen enthaltenen Spurenelemente absorbieren bestimmte Frequenzen, was zu dunklen Linien im ansonsten kontinuierlichen Spektrum führt:
http://de.wikipedia.org/wiki/Fraunhoferlinie
Die Frequenz dieser Linien ist sehr genau bekannt. Findet man sie im Spektrum eines Sternan anderer Stelle, dann weiß man wie weit das Spektrum in Richtung höherer oder niedrigerer Frequenzen verschoben wurde.
Moin,
Ich frage mich, woher man annimmt, welches Licht der Stern
oder die Galaxie bei Stillstand hätte?
in Sonnen kommen neben Wasserstoff und Helium auch andere Elemente vor und die strahlen ein für sie spezifisches Licht aus. Natrium hat z.B. bei 589,00 nm und 589,59 nm eine sehr starke Spektralline.
Wasserstoff hat mehrere Serien von Spektrallinien http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Wasserstoff-T…
Wenn sich ein Stern von uns wegbewegt, werden diese sehr genau bekannten Linien in den langwelligen Bereich verschoben, bewegt sich der Stern bzw. das Objekt auf uns zu (z.B. der Andromedanebel) dann werden die Linien in den kürzerwelligen Bereich verschoben.
In welchem Maße die Verschiebung stattfindet, wird durch die Hubble-Konstante beschrieben.
Gandalf
Wenn sich ein Stern von uns wegbewegt, werden diese sehr genau
bekannten Linien in den langwelligen Bereich verschoben,
bewegt sich der Stern bzw. das Objekt auf uns zu (z.B. der
Andromedanebel) dann werden die Linien in den kürzerwelligen
Bereich verschoben.
In welchem Maße die Verschiebung stattfindet, wird durch die Hubble-Konstante beschrieben.
Nach E=h*f haben sich auf uns zubewegende Sterne Licht höherer Energie. Woher kommt die Energiezunahme?
niemand
Nach E=h*f haben sich auf uns zubewegende Sterne Licht höherer
Energie. Woher kommt die Energiezunahme?
Wenn ich eine Kanonenkugel nach vorn aus einem fahrenden Zug schieße, dann hat die auch eine höhere Energie als wenn sie auf dem Bahnsteig abgefeuert wird. Die zusätzliche Energie kommt dabei aus der ursprünglichen kinetischen Energie des Zuges (einschließlich Kugel). Bei Licht ist das ähnlich. Die zusätzliche Energie kommt aus der kinetischen Energie des Sterns.
Entschuldige, aber das ist Quatsch. Ekin ist relativ, dagegen Licht immer gleich schnell. Es muss also ein andauernder Grund für die höhere Energie vorhanden sein.
DrStupids Antwort ist aber genau richtig. Das Licht ist zwar im Vakuum immer gleich schnell, aber die Energie eines Photons ist abhängig von der Bewegung des emittierenden Objektes.
Ekin ist relativ, dagegen
Licht immer gleich schnell.
Du schriebst es doch selber: E = h * f. Wo ist denn da die Geschwindigkeit drin?
Es muss also ein andauernder Grund
für die höhere Energie vorhanden sein.
Nur die Frequenz, mit der die Wellenberge/Täler ankommen ändert sich, mal vereinfacht gesagt.
Und das wäre ein klassisches perpetuum mobile!
Moin,
Und das wäre ein klassisches perpetuum mobile!
warum das?
Gandalf
Weil ich dabei einmal Energie zu dem Stern gebe (beschleunige z.B.) aber dann „ewig“ eine höhere Strahlungsleistung hätte.
Weil ich dabei einmal Energie zu dem Stern gebe (beschleunige
z.B.) aber dann „ewig“ eine höhere Strahlungsleistung hätte.
Die Strahlungsleistung ist nur vorne höher. Hinten ist sie entsprechend geringer, so dass Du insgesamt gar nichts gewinnst. Und ein hypotetischer Stren, der nur in Bewegungsrichtung strahlt, wird durch den Strahlungsdruck abgebremst. Dabei verliert er genau so viel kinetische Energie, wie er abstrahlt, so dass Du am Ende auch nur das raus bekommst, was Du am Anfang reingesteckt hast.
Hervorragende Begründung! Da wäre ich im Leben nicht draufgekommen, danke!
PS: bleibt nur ein kleiner Haken: dann ist dessen gleichförmige Bewegung aber exponiert. Ich kann dann nicht mehr unterscheiden, ob er mit einer Kraft beschleunigt wird oder sich nur gleichförmig bewegt. Er kann sich keinesfalls in einem Inertialsystem befinden, denn da sind solcherlei Verschiebungen der Energieabstrahlung nicht begründbar.
bleibt nur ein kleiner Haken: dann ist dessen gleichförmige Bewegung aber exponiert. Ich kann dann nicht mehr unterscheiden, ob er mit einer Kraft beschleunigt wird oder sich nur gleichförmig bewegt.
Doch, das kann ich unterscheiden. Bei Beschleunigung ändert sich die beobachtete Wellenlänge nun mal anders als durch „Umfliegen“ bei gleichförmiger Bewegung. Dies ist besonders einfach zu verstehen wenn Beobachter und Objekt sich auf einer Achse bewegen. Dann ändert sich die Wellenlänge bei gleichförmiger Bewegung nur am Treffpunkt.
Er kann sich keinesfalls in einem Inertialsystem befinden, denn da sind solcherlei Verschiebungen der Energieabstrahlung nicht begründbar. …
Selbstverständlich sind sie begründbar, selbst bereits im Rahmen der klassischen Physik: http://en.wikipedia.org/wiki/Doppler_effect
Das ist auch klar, da die Theorie ja auf der Beobachtung fußt.
Heutzutage rechnet man etwas genauer mittels ART oder entsprechender Feldtheorien. Und die Abstrahlungsenergieänderung bei sich bewegenden Objekten fußt natürlich neben der Astrophysik auch auf irdischer Beobachtung (i.e. der Emmissionswellenlängenverbreiterung von heißen Gasen).
bleibt nur ein kleiner Haken: dann ist dessen gleichförmige
Bewegung aber exponiert. Ich kann dann nicht mehr
unterscheiden, ob er mit einer Kraft beschleunigt wird oder
sich nur gleichförmig bewegt.
Doch, das kann ich unterscheiden. Bei Beschleunigung ändert
sich die beobachtete Wellenlänge nun mal anders als durch
„Umfliegen“ bei gleichförmiger Bewegung. Dies ist besonders
einfach zu verstehen wenn Beobachter und Objekt sich auf einer
Achse bewegen. Dann ändert sich die Wellenlänge bei
gleichförmiger Bewegung nur am Treffpunkt.
Sorry, aber das verstehe ich garnicht. Wieso ändern die sich anders und wenn, wie anders?
Er kann sich keinesfalls in einem Inertialsystem befinden,
denn da sind solcherlei Verschiebungen der Energieabstrahlung
nicht begründbar. …
Selbstverständlich sind sie begründbar, selbst bereits im
Rahmen der klassischen Physik:
http://en.wikipedia.org/wiki/Doppler_effect
Da lese ich nur was von Rotverschiebung. Wieso sollte ich an diesen „Dopplereffekt“ eigentlich glauben? Woraus soll der entstehen, Reibung am Ätherwind etwa? Eine theoretische Herleitung dessen ist mir unbekannt. Bitte Butter auf den Fisch.
Das ist auch klar, da die Theorie ja auf der Beobachtung fußt.
Heutzutage rechnet man etwas genauer mittels ART oder
entsprechender Feldtheorien. Und die
Abstrahlungsenergieänderung bei sich bewegenden Objekten fußt
natürlich neben der Astrophysik auch auf irdischer Beobachtung
(i.e. der Emmissionswellenlängenverbreiterung von heißen
Gasen).
Werde bitte konkret - um ART gehts hier ja definitiv nicht, wenn wir uns über gleichförmige Bewegung unterhalten.
Da Beschleunigung die relative Geschwindigkeit verändert, diese aber die beobachtete Wellenlänge bestimmt, ändert Beschleunigung stetig die beobachtete Wellenlänge. Bei gleichförmiger Geschwindigkeit jedoch ändert sich die Wellenlänge nur, wenn sich der Winkel zwischen Propagationsrichtung und Beobachter-Objekt-Linie ändert.
Werde bitte konkret - um ART gehts hier ja definitiv nicht,
wenn wir uns über gleichförmige Bewegung unterhalten.
Ja, Du hattest aber Beschleunigung in den Ring geworfen. Bezüglich ‚konkret‘ können wir gerne etwas diskutieren, nachdem Du Dir die Grundlagen genauer angeschaut ist. Betrachte z.B. die bewegten Dopplereffekt-Bildchen am rechten Rand im Link. Licht ist Wellen: Da sowohl im klassischen Fall im stationären Medium als auch in der SRT ohne Medium ihre Geschwindigkeit in einem beliebigen Intertialsystem fest gegeben ist, muss sich zwingend ihre Frequenz mit der relativen Bewegung des Senders ändern.
Wir drehen uns im Kreis.
Da Beschleunigung die relative Geschwindigkeit verändert,
diese aber die beobachtete Wellenlänge bestimmt,
Das behauptest du jetzt schon wieder einfach, dass die Geschwindigkeit die Wellenlänge bestimmt. Ich habe dargelegt, dass das nicht sein kann ohne Kraftwirkung.
Und ich kann einen Stern, der sich mit einer Blauverschiebung x zu mir bewegt nicht von einem unterscheiden, der zu mir mit x beschleunigt ist!
Werde bitte konkret - um ART gehts hier ja definitiv nicht,
wenn wir uns über gleichförmige Bewegung unterhalten.Ja, Du hattest aber Beschleunigung in den Ring geworfen.
Bezüglich ‚konkret‘ können wir gerne etwas diskutieren,
nachdem Du Dir die Grundlagen genauer angeschaut ist.
Betrachte z.B. die bewegten Dopplereffekt-Bildchen am rechten
Rand im Link. Licht ist Wellen:
Da stimme ich für Schallwellen vorbehaltlos zu. Wenn das für Licht gelten soll, gilt auch c+c= 2c. Da bastle ich morgen sofort mit ein paar Spiegeln ein geiles Kraftwerk!
Da sowohl im klassischen Fall
im stationären Medium als auch in der SRT ohne Medium ihre
Geschwindigkeit in einem beliebigen Intertialsystem fest
gegeben ist, muss sich zwingend ihre Frequenz mit der
relativen Bewegung des Senders ändern.
Davon steht nichts in der SRT, sorry. http://www.ideayayinevi.com/metinler/relativitetsthe…
Wir drehen uns im Kreis.
Da Beschleunigung die relative Geschwindigkeit verändert,
diese aber die beobachtete Wellenlänge bestimmt,Das behauptest du jetzt schon wieder einfach, dass die
Geschwindigkeit die Wellenlänge bestimmt. Ich habe dargelegt,
dass das nicht sein kann ohne Kraftwirkung.
Und ich kann einen Stern, der sich mit einer Blauverschiebung
x zu mir bewegt nicht von einem unterscheiden, der zu mir mit
x beschleunigt ist!
*seufz* Doch, denn zum Zeitpunkt d+dt besitzt er eine größere oder kleinere Blauverschiebung.
Werde bitte konkret - um ART gehts hier ja definitiv nicht,
wenn wir uns über gleichförmige Bewegung unterhalten.Ja, Du hattest aber Beschleunigung in den Ring geworfen.
Bezüglich ‚konkret‘ können wir gerne etwas diskutieren,
nachdem Du Dir die Grundlagen genauer angeschaut ist.
Betrachte z.B. die bewegten Dopplereffekt-Bildchen am rechten
Rand im Link. Licht ist Wellen:Da stimme ich für Schallwellen vorbehaltlos zu. Wenn das für
Licht gelten soll, gilt auch c+c= 2c. Da bastle ich morgen
sofort mit ein paar Spiegeln ein geiles Kraftwerk!
Ich verstehe nicht, wieso Du auf einmal auf c+c=2c kommst. An dieser Stelle möchte ich nun etwas konkreter Bescheid wissen.
Da sowohl im klassischen Fall
im stationären Medium als auch in der SRT ohne Medium ihre
Geschwindigkeit in einem beliebigen Intertialsystem fest
gegeben ist, muss sich zwingend ihre Frequenz mit der
relativen Bewegung des Senders ändern.Davon steht nichts in der SRT, sorry.
http://www.ideayayinevi.com/metinler/relativitetsthe…
Ich zitiere mal Einstein in der online leicht findbaren englischen Fassung:
"§8. Transformation of the Energy of Light Rays.
Theory of the Pressure of Radiation Exerted on Perfect Reflectors
\begin{displaymath}\frac{\rm E’}{\rm E} = \sqrt{\frac{1-v/c}{1+v/c}}. \end{displaymath}
It is remarkable that the energy and the frequency of a light complex vary with the state of motion of the observer in accordance with the same law."
aus: ON THE ELECTRODYNAMICS OF MOVING BODIES, Albert Einstein, 30. Juni, 1905
*seufz* Doch, denn zum Zeitpunkt d+dt besitzt er eine größere
oder kleinere Blauverschiebung.
Eben nicht!
Ich verstehe nicht, wieso Du auf einmal auf c+c=2c kommst. An
dieser Stelle möchte ich nun etwas konkreter Bescheid wissen.
Wenn sich das Licht bei gleichförmiger Bewegung angeblich zu blau verschiebt, ist das identisch mit einer Veränderung von c! Im Falle einer Beschleunigung ist das stimmig und erklärbar, ohne dass sich c ändert (siehe ART).
Davon steht nichts in der SRT, sorry.
http://www.ideayayinevi.com/metinler/relativitetsthe…Ich zitiere mal Einstein in der online leicht findbaren
englischen Fassung:"§8. Transformation of the Energy of Light Rays.
Theory of the Pressure of Radiation Exerted on Perfect
Reflectors
\begin{displaymath}\frac{\rm E’}{\rm E} =
\sqrt{\frac{1-v/c}{1+v/c}}. \end{displaymath}It is remarkable that the energy and the frequency of a light
complex vary with the state of motion of the observer in
accordance with the same law."aus: ON THE ELECTRODYNAMICS OF MOVING BODIES, Albert Einstein,
30. Juni, 1905
Einige werden hier wohl weniger englisch sprechen - bitte in deutsch.
Ich verweise hiermit auf §7 der deutschen Version. Da legt er dar, dass sich Licht immer konstant ausbreitet.
c = lambda*f = const
f_Doppler !=(sei) f_0+df ==>(daraus folgt) lambda_Doppler==l_0/[(f_0+df)/f_0]
D.h. eine Dopplerverschiebung der Lichtfrequenz bzw. eine Änderung der Lichtenergie des Dopplereffektes verändert die Lichtgeschwindigkeit nicht. Wenn die Frequenz höher wird, wird die Wellenlänge kürzer und umgekehrt.
Und nun noch der von mir zitierte Satz in der deutschen Fassung: "E’/E= sqrt{1-v/c/(1+v/c)}
Es ist bemerkenswert, das die Energie und die Frequenz eines Lichtkomplexes sich nach demselben Gesetze mit dem Bewegungszustande des Beobachters ändern." - Zitat Einstein / Quellenangabe im vorigen Post