Wird Licht von Masse abgelenkt? Krümmt der Raum?

Hi,
bin kein (Astro-) Physiker.
Aber diese Frage beschäftigt mich Laien.
Wird Licht von Masse (Sonnen, Schwarze Löcher, Neutronensterne, Galaxien us.) abgelenkt, also gekrümmt - vollführt eine Art Kurve?
Oder krümmt sich der Raum, währenddessen der Lichtstrahl geradlinig weiterläuft?
M. M. n. gleiches Ergebnis/ Beobachtung???
Analogie: Anfahrt eines benachbarten Zuges im Bahnhof: fährt der eigene Zug oder der benachbarte Zug?
Was sagen die Experten? Dank dafür!!
lg O

Hallo Osmond,

Da Du Experten fragst, bin ich als Laie ebenfalls überfragt.

Für uns Laien wäre ein extrem massereiches ( dunkles ) Objekt aber
unter günstigsten Umständen als " Lichtumlenker " ebenfalls sichtbar.

Für uns Laien wird dieser " Effekt " als Linseneffekt bezeichnet.

Die Fachleute werden Dir hierzu mehr Details erzählen können.

mfg

nutzlos

Hallo

Der Raum krümmt sich und das Licht folgt nur der Krümmung, aber ist eigentlich gerade.
Die Krümmung der Raumzeit (die Theorie funktioniert nur mit 4 Dimensionen)
wird ja durch Lichtablenkung nachgewiesen. Folglich muss man von „normalerweise“ geraden Lichtstrahlen ausgehen.

Gruß
Florian

Hallo

Ein Lichtstrahl wird durch den Raum abgelenkt.

Somit beobachten wir auch nur abgelenktes. Wir können nicht sagen, dass der entfernte Quasar das gleiche Licht ausstrahlt, wie wir hier beobachten.

Die Rotverschiebung ist so ein Beispiel.
Wir können nicht sagen, dass die Rotverschiebung auf den Dopplereffekt zurückzuführen ist oder nicht.

Da ist noch Grundlagenforschung gefragt.
Man nimmt an, es sei so, aber bewiesen ist das noch lange nicht.

Somit kann man meine Ansicht vereinfachen:

Die Rotverschiebung hat nichts mit dem Dopplereffekt zu tun.
Die Galaxien bewegen sich nicht umso schneller von uns weg, je weiter sie entfernt sind.
Galaxien bleiben stabil und bewegen sich nicht von uns fort.

Nun wird alles logischer.

Gruss
Beat

Nun wird alles logischer.

Hallo,
für welche Beobachtung(en) hast du eine logischere Erklärung?
Grüße
Ulf

Hallo,

Ein Lichtstrahl wird durch den Raum abgelenkt.

Aha…, achso…, na dann…
Und ich dachte immer die Gravitation (einer großen Masse) krümmt den Raum und lenkt auch den Lichtstrahl ab…

Somit kann man meine Ansicht vereinfachen:

Die Rotverschiebung hat nichts mit dem Dopplereffekt zu tun.

Sondern?
Hält da vielleicht einer bloß 'ne rote Glasscherbe vor den Quasar oder was?^^

Die Galaxien bewegen sich nicht umso schneller von uns weg, je
weiter sie entfernt sind.
Galaxien bleiben stabil und bewegen sich nicht von uns fort.

Tolle Theorie, wir haben, wenn ich dich richtig verstehe, ein komplett statisches Universum.
Dafür gibt es sicher handfeste Beweise… nehm ich mal an…

Nun wird alles logischer.

Ist das so, ja? Da bin ich aber gespannt…

1 Like

Hallo,

die gängigen Theorien versuchen, für die Beobachtungen eine möglichst einfache, schlüssige Erklärung bereitzustellen.
Es steht Dir natürlich frei, das als Unsinn abzutun. Du solltest dann allerdings möglichst eine ebenso schlüssige Alternative parat haben. Sonst landest Du schnell auf der gleichen „wissenschaftlichen“ Insel wie Erdstrahler, Hohlweltler, Mondlandungsleugner und sonstige Verschwörungstheoretiker etc.

Gruß, Niels

1 Like

Wird Licht von Masse (Sonnen, Schwarze Löcher,
Neutronensterne, Galaxien us.) abgelenkt, also gekrümmt -
vollführt eine Art Kurve?

Ja.
Einstein hat 1915 im Rahmen seiner Allgemeinen Relativitätstheorie auch Berechnungen gemacht, welche Auswirkungen diese auf das Licht hätte. Dabei berechnete er, wie weit das Licht durch die Sonne abgelenkt werden würde und daher Sterne in Sonnennähe verschoben zu sehen sein müssten.
Um diese Vorhersage überprüfen zu können, bedarf es natürlich einer Sonnenfinsternis, damit man überhaupt Sterne sehen kann während des Tages.
Im Jahr 1919 war es dann so weit und Arthur Stanley Eddington konnte bei einer Sonnenfinsternis in Westafrika genau diese Vorhersagen überprüfen. Da das Licht der Sterne wenn es an der Sonne vorbeikam durch deren Gravitation abgelenkt wurde, waren die Sterne an einer leicht verschobenen Position zu sehen. Dies konnte Eddington messen und es befand sich in Einklang dessen, was Einstein als Ergebnis postuliert hat.

http://de.wikipedia.org/wiki/Arthur_Stanley_Eddington

Oder krümmt sich der Raum, währenddessen der Lichtstrahl
geradlinig weiterläuft?

Nein, er folgt der Krümmung des Raums.

Moin Beat,

ich möchte aus dem Ursprungsartikel zitieren

Was sagen die Experten?

Gandalf

5 Like

Hallo!

Auch wenn Beats Artikel etwas wirr klingt, möchte ich zu seiner Ehrenrettung doch sagen, dass gegenwärtig in der Astronomie tatsächlich angenommen wird, dass

  1. … die Galaxien sich Galaxien nicht wie die Splitter einer Explosion auseinander bewegen, sondern dass der Raum zwischen ihnen wächst, und dass sie praktisch auf ihm mitschwimmen.

  2. … die Rotverschiebung nicht über den Dopplereffekt zu erklären ist, sondern über die Expansion des Raums.

Sehr ferne Galaxien haben eine „Fluchtgeschwindigkeit“, die höher ist als die Lichtgeschwindigkeit - und das widerspricht nicht der ART!

Wenn man Beats Artikel mit diesen Gedanken im Hinterkopf liest, dann beschreibt er auch nicht notwendigerweise ein statisches Universum.

Gruß, Michael

1 Like

Hey,

  1. … die Galaxien sich Galaxien nicht wie die
    Splitter einer Explosion auseinander bewegen, sondern dass der
    Raum zwischen ihnen wächst, und dass sie praktisch auf ihm
    mitschwimmen.

Ja sicher, klar ist, dass die Galaxien nicht von einer Art Explosion auseinander gedrückt werden oder sich gar durch eigenen Antrieb fortbewegen, aber Fakt ist ja wohl, die Entfernung zwischen den Galaxien nimmt zu. Was man ja, zumindest nach meinem Verständnis, als Bewegung interpretieren kann.

  1. … die Rotverschiebung nicht über den Dopplereffekt
    zu erklären ist, sondern über die Expansion des Raums.

Der Doppler-Effekt erklärt ja nicht was die Ursache (für die relative Entfernungsänderung) ist, sondern die hervorgerufene Wirkung daraus, dass was wir beobachten können (eine Rot- oder Blauverschiebung).
Ursache für die Rotverschiebung (im betrachteten Fall) ist die Ausdehnung des Raums und der beobachtbare Effekt läßt sich hervorragend mit dem von C.Doppler entdeckten und nach ihm benannten Effekt beschreiben.
Denn die Definition lautet:
Als Doppler-Effekt bezeichnet man die Veränderung der wahrgenommenen oder gemessenen Frequenz von Wellen jeder Art, während sich die Quelle und der Beobachter einander nähern oder voneinander entfernen, sich also relativ zueinander bewegen.
Nach meinem Verständnis trifft das ja wohl zu.

Sehr ferne Galaxien haben eine „Fluchtgeschwindigkeit“, die
höher ist als die Lichtgeschwindigkeit - und das widerspricht
nicht der ART!

Gibts dafür irgendeinen Beleg?

Wenn man Beats Artikel mit diesen Gedanken im Hinterkopf
liest, dann beschreibt er auch nicht notwendigerweise ein
statisches Universum.

Mag sein, dass ich ihn, ob einiger seiner vielleicht nicht besonders glücklich gewählter Formulierungen eventuell falsch verstanden habe.

Hi Florian, hi Foreaten,

Der Raum krümmt sich und das Licht folgt nur der Krümmung,
aber ist eigentlich gerade.
Die Krümmung der Raumzeit (die Theorie funktioniert nur mit 4
Dimensionen)
wird ja durch Lichtablenkung nachgewiesen. Folglich muss man
von „normalerweise“ geraden Lichtstrahlen ausgehen.

das war auch meine Überlegung zur Fragestellung:
es gibt doch imho 2 prinzipielle Möglichkeiten:

  1. Das Licht wird durch eine große Sternenmasse gravitativ abgelenkt - das Licht wird gekrümmt.
    Meinung fast aller Beantworter hier.

  2. Durch diese große Sternenmasse wird das Raumkontinuum gekrümmt, dadurch erscheint die Position eines Hintergrundsternes (Lichtquelle) als seitlich verschoben - das Licht breitet sich weiterhin gradlinig aus bzw. nimmt den kürzesten Weg von A nach B, Lichtstrahl erscheint uns daher nur als gekrümmt.
    Deine Meinung, die ich auch für theoretisch möglich halte.
    Hast Du Schrifttumshinweise, Links für Deine/ meine Theorie?

lg O

Hallo Osmond, eindeutig ist die Aussage: Licht folgt, wie alle freifallenden Körper, Geodäten, das sind kürzeste Raumzeit-Intervalle. Im Fall Licht ist es sogar die Null-Geodäte. Gruß, eck.

Hallo

Ich denke, ich habe das etwas ungeschickt beschrieben. Es haben beide „Theorien“ richtig; meine nur teilweise, zumindest nicht so wie du sie interpretiert hast. Der Raum wird gekrümmt, aber auch das Licht wird abgelenkt.
Aber die Gravitation ist die Raumkrümmung. Würde das Licht sich gerade fortbewegen, könnten wir keine Raumkrümmung feststellen. Das Licht macht eine unter Masseeinfluss eine Kurve, ist aber genauso schnell, als auf geradem Weg. Die Gravitation verlangsmt auch die Zeit.

Les dir das einmal duch, ich denke dann bist du schlauer:
http://www.astro.uni-bonn.de/~deboer/pdm/pdmastrogra…

Gruß
Florian

Hallo!

Wie immer verlinke ich an dieser Stelle meinen Lieblingsartikel aus Spektrum der Wissenschaft: http://homepage.univie.ac.at/Michael.Berger/lit/urkn…

Darin findest Du Antworten auf alle Deine Fragen!

  1. … die Rotverschiebung nicht über den Dopplereffekt
    zu erklären ist, sondern über die Expansion des Raums.

Der Doppler-Effekt erklärt ja nicht was die Ursache (für die
relative Entfernungsänderung) ist, sondern die hervorgerufene
Wirkung daraus, dass was wir beobachten können (eine Rot- oder
Blauverschiebung).
Ursache für die Rotverschiebung (im betrachteten Fall) ist die
Ausdehnung des Raums und der beobachtbare Effekt läßt sich
hervorragend mit dem von C.Doppler entdeckten und nach ihm
benannten Effekt beschreiben.
Denn die Definition lautet:
Als Doppler-Effekt bezeichnet man die Veränderung der
wahrgenommenen oder gemessenen Frequenz von Wellen jeder Art,
während sich die Quelle und der Beobachter einander nähern
oder voneinander entfernen, sich also relativ zueinander
bewegen.
Nach meinem Verständnis trifft das ja wohl zu.

Ich habe das auch mal geglaub, und zwar so fest, dass ich es genau so unterrichtet habe, wie Du es hier schreibst. Und dann flatterte mir der genannte Artikel ins Haus. Der erschütterte mein Weltbild derart, dass ich sogar die Autorin Tamara Davis angemailt habe. Ich zitiere aus ihrer Antwort:

„What you would have done in calculating a galaxy’s recession velocity its redshift is not completely wrong. It is a very good approximation as long as the redshift is low, but it deviates from the correct answer as the galaxies get further and further away.“

In anderen Worten: Es gibt einen messbaren Unterschied zwischen der tatsächlichen Rotveschiebung und derjenigen, die durch den Dopplereffekt vorhergesagt wird. In einer zweiten Email (die leider inzwischen verloren ging) schrieb, dass man erst seit ca. 10 Jahren (inzwischen ca. 15 Jahren) in der Lage ist, diesen Unterschied zu messen, weshalb Hubbles alte Erklärung immer noch in vielen Lehrbüchern steht.

Weiter Infos dazu gibt es auch auf der Homepage von Tamara Davis: http://www.dark-cosmology.dk/~tamarad/astro/index.html

Gruß, Michael

Verstehe ich die Rotverschiebung so richtig?
Hallo Experten,

Schall hat in der Atmosphäre eine fixe Ausbreitungsgeschwindigkeit
und Licht generell im Raum. ( Beim Licht : lt. A.Einstein )

Schall:

Bewegt sich ein Ton ( definierter Frequenz ) auf mich zu, so werden die Schallwellen gestaucht und ich nehme ihn höher wahr, als er ursprünglich
ist.

Steht die Schallquelle mir gegenüber statisch, so höre ich den realen
Ton.
Bewegt sie sich von mir weg, so nehme ich einen Ton tieferer Frequenz wahr, da sich die Schallwellen " dehnen "

Kann ich DAS nun SO auch auf das Licht übertragen, denn rotes Licht
steht für lange Wellen ( geringere Frequenz ) und blaues Licht steht für kurze ( gestauchte ) Wellen…( höhere Frequenz )

Daher die Farbverschiebung im Lichtspektrum einer ansonsten " konstanten " ( Lichtfarbe ) Lichtquelle…?

mfg

nutzlos

Nun wird alles logischer.

Hallo,
für welche Beobachtung(en) hast du eine logischere Erklärung?
Grüße
Ulf

Angenommen, die am weitesten entfernen G bewegen sich schneller von uns weg, dann hatten sie eine Fluchtgeschwindigkeit von uns aus.

Sitzt man auf einer weit entfernter G und misst die Fluchtgeschwindig zu den nächsten dann wäre von dort aus der Effekt anders als bei uns.

Wir sitzen nicht im langsamen Zentrum. Da ist doch ein Widerspruch.
Aus solchen Widersprüchen folgere ich, dass an der jetzigen Theorie etwas Grundlegendes falsch ist.
Jede Erklärungstheorie wirft neue Fragen auf. Bei überprüfbaren Theorien kann man iterativ sich der richtigen nähern.

Was hälst du von der Theorie, die Expansion hört auf und alles stürzt zu einem Punkt zusammen, um im Big Bang von neuem expandieren?
Da gäbe es einen Umkehrpunkt bei dem alles zurückgeht.

Zur ursprünglichen Frage mit dem Lichtstrahl.
Der wird durch Massen und SLs abgelenkt, das wollte ich sagen.

Gruss
Beat

Hallo Osmond, eindeutig ist die Aussage: Licht folgt, wie alle
freifallenden Körper, Geodäten, das sind kürzeste
Raumzeit-Intervalle. Im Fall Licht ist es sogar die
Null-Geodäte. Gruß, eck.

Genau so ist es!
Vielleicht sollte man den Begriff Geodäte noch ein wenig erläutern:
Einfach ausgedrückt sind Geodäten die Bahnen, auf denen die Entfernung zwischen zwei Punkten am kürzesten ist.
Zum Beispiel sind Geodäten in der (euklidischen) Ebene das, was wir allgemein „Geraden“ nennen. Verbinde zwei Punkte auf dem ebenen Zeichenblock mit dem Lineal und Du hast eine Geodäte. Der kürzeste Weg von einem zum anderen Punkt verläuft über diese Gerade. Das klingt trivial.
Aber der kürzeste Weg auf einer Kugeloberfläche liegt auf einem Großkreis (= Kreis mit Mittelpunkt im Kugelmittelpunkt). Deshalb fliegen Flugzeuge von Calgary (Kanada) nach Frankfurt Main nicht auf dem 51. Breitengrad entlang, auf dem beide Städte ungefähr liegen, sondern (grob)über Alaska. So verläuft nämlich der Kreis auf der Erdoberfläche, der beide Städte verbindet und dessen Mittelpunkt der Erdmittelpunkt ist. Das ist tatsächlich kürzer, als wenn man dem Breitengrad folgt - Der Großkreis ist die Geodäte auf der gekrümmten Kugeloberfläche. Die ist halt nicht mehr euklidisch (d.h. die Winkelsumme in einem Dreieck ist nicht mehr exakt 180 Grad, sondern größer).
Nun wird laut ART ein Raum, der Massen enthält, durch diese gekrümmt. Er ist dann auch nicht mehr euklidisch. Man muß sich also in drei, bzw. vier Dimensionen (Raumzeit) so einen ähnlichen Übergang denken, wie von der flachen Ebene zur gekrümmten Ebene der Kugeloberfläche. Richtig vorstellen kann man sich das nicht.
Aber auch in diesen gekrümmten Räumen liegen die kürzesten Entfernungen zwischen zwei Punkten immer noch auf Geodäten und die können durch große Massen ganz schön verbogen sein - eben genau so, wie der Raum gekrümmt ist. Siehe die Darstellung bei Wiki unter „Geodäte“.
Ein Lichtstrahl von A nach B folgt einer Geodäte - d.h. er nimmt immer den kürzesten Weg durch das Raumzeit-Gebiet. Diesen Weg können wir getrost eine Gerade nennen, denn eine Strecke von A nach B, die in dem gekrümmten Raum so verliefe, wie die mit dem Lineal gezogene „Gerade“ auf dem Zeichenblock, wäre länger. Der Begriff „Gerade“ hat eben im gekrümmten Raum eine andere Bedeutung.
Insofern ist es gleichbedeutend, ob man sagt, der Raum sei gekrümmt und das Licht breite sich darin gerade aus, oder das Licht werde durch die Massen im Raum auf eine gekrümmte Bahn gezwungen.
Beide Aussagen bedeuten nichts anderes, als dass das Licht Geodäten folgt. Gruß swagman.

2 Like

Hallo
Raumkrümmung bei Wikipedia:
http://de.wikipedia.org/wiki/Raumkr%C3%BCmmung

MfG

Kann ich DAS nun SO auch auf das Licht übertragen, denn rotes
Licht steht für lange Wellen ( geringere Frequenz ) und blaues Licht
steht für kurze ( gestauchte ) Wellen…( höhere Frequenz )

Das kannst du so auch auf das Licht übertragen. Wenn sich ein Raumschiff von dir entfernt z.B. dann verschiebt sich das Licht des Raumschiffs ins rote, kommt es auf dich zu dann ins blaue.

Bei der kosmologischen Rotverschiebung ist das aber anders, denn das Raumschiff erfährt ja wenn es sich schneller von dir entfernt eine Beschleunigung. Die Galaxien die sich von uns entfernen erfahren aber keine Beschleunigung, da der Raum dazwischen ja wächst. Die kosmologische Rotverschiebung hat daher nicht die selbe Ursache wie die Rotverschiebung beim Raumschiff, da man bei den Galaxien nicht wirklich von Geschwindigkeit reden kann, da sich eigentlich keine davon „bewegt“. Die kosmologische Rotverschiebung geht daher auf die Expansion des Raums zurück.