Wenn ich das richtig verstehe, sagte Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie die Ausdehnung des Weltraums selbst voraus, und Hubble bestätigte diese Vorhersage, indem er die Rotverschiebung zurückweichender Galaxien beobachtete.
Ich habe mich immer gefragt, woher Physiker wissen, dass diese Rotverschiebung darauf hinweist, dass sich der Weltraum selbst ausdehnt, anstatt einfach darauf hinzuweisen, dass sich diese Galaxien durch den Weltraum und von der Erde weg bewegen. Ich kann akzeptieren, dass Einsteins Theorie die Ausdehnung des Weltraums selbst vorhersagt, aber was die Bestätigung dieser Vorhersage durch Beobachtung betrifft, wenn der Weltraum statisch wäre (weder expandierend noch kontrahierend), aber die beobachteten Galaxien sich mit hoher Geschwindigkeit durch den Weltraum bewegen würden, weg von der Erde, würde das nicht auch eine Rotverschiebung erzeugen, wenn man es von der Erde aus beobachtet?
Der kosmische Mikrowellenhintergrund bietet einen bequemen Referenzrahmen für die Messung von Bewegung (das so genannte Co-Moving-Frame ). Wenn Sie sich relativ zum CMB bewegen, bedeutet die Dopplerverschiebung, dass der CMB in der Richtung, in der Sie sich bewegen, etwas heißer aussieht (die Dipolanisotropie ) und in der anderen Richtung etwas kühler aussieht. Diese Bewegung wird die eigentümliche Bewegung genannt . Wenn wir den CMB von der Erde aus messen, stellen wir fest, dass wir uns tatsächlich relativ zum CMB bewegen, aber mit nur 368 km/s (man könnte denken, dass 368 km/s ziemlich schnell sind, aber es ist Peanuts im Vergleich zu galaktischen Rotverschiebungen), also wir schließen, dass die Erde bezüglich des CMB ungefähr stationär ist.
Die Allgemeine Relativitätstheorie, oder genauer gesagt die FLRW-Metrik genannte Lösung, sagt voraus, dass jeder Stern/jede Galaxie/was auch immer in Bezug auf das CMB ungefähr stationär ist, sodass die Tatsache, dass die Erde stationär zu sein scheint, keine Überraschung ist.
Aber wenn die Rotverschiebung durch galaktische Bewegungen verursacht wird, dann wären diese Galaxien bezüglich des CMB nicht stationär. Sie müssten schlussfolgern, dass die Erde stationär ist und alle Galaxien sich von ihr entfernen, dh eigenartige Bewegungen ungleich Null haben, und Sie müssten schlussfolgern, dass diese eigentümliche Bewegung mit der Entfernung von der Erde zunimmt. Dies würde die Erde zu einem ganz besonderen Ort machen, was unwahrscheinlich erscheint, weil die Sonne ein ziemlich normaler Stern zu sein scheint, in einer ziemlich normalen Galaxie, in einem ziemlich normalen Haufen und so weiter. Es ist viel wahrscheinlicher, dass die Rotverschiebung auf die Expansion des Universums und nicht auf eigenartige Bewegungen von Galaxien zurückzuführen ist.
Angesichts der Tatsache, dass es äußerst unwahrscheinlich ist, dass die Erde zufällig im Zentrum des Universums steht, und dass wir eine gut getestete Theorie (Allgemeine Relativitätstheorie) haben, die die Expansion des Weltraums vorhersagt, bezweifeln nur wenige von uns diese Expansion des Raumes ist die Ursache der Rotverschiebung.
Ich glaube, ich verstehe deine Frage nicht ganz.
Wenn sich diese Galaxien durch den Weltraum bewegt hätten, wäre die Rotverschiebung von jedem einzelnen Objekt (zum Beispiel Proxima Centauri und ein anderer Stern, sagen wir, Sigma Orionis ) gleich gewesen. Es wäre nicht so ein großes Kopfzerbrechen gewesen. Aber das ist es nicht . Hubbles Beobachtung selbst zeigte, dass sich das gesamte Universum beschleunigt . Zunächst einmal gibt es keine Richtung oder kein Zentrum (jede einzelne Position kann ein Zentrum sein) für die Expansion (die Sie vielleicht bereits kennen). Es dehnt sich nicht von der Erde aus in eine bestimmte Richtung aus. Laut der Beobachtung bewegen sich nähere Objekte mit etwas geringerer Geschwindigkeit als die am weitesten entfernten Objekte. Dies ist aus dem klassischen Hubble-Gesetz ersichtlich . Ein kleiner Gedanke kann zeigen, dass, wenn die Geschwindigkeit mit jedem Abstandszuwachs zunimmt, sie beschleunigt wird ...
Weitere interessante Erklärungen finden Sie in Wiki-Artikeln zur metrischen Ausdehnung des Weltraums , zum Hubble-Gesetz und zu unseren derzeit akzeptierten Modell .
Benutzer4552