Ist ein expandierendes Universum gleichbedeutend mit einem Universum, in dem alles schrumpft?

Warum denken wir immer, dass sich das Universum ausdehnt?

Sicherlich würde ein expandierendes Universum aus unserer Sicht genauso aussehen wie ein Universum, in dem alles von allem anderen wegschrumpft? "Oh, aber die Rotverschiebung!" Ich höre Leute schreien. Nun, wie wäre es damit:

Die Lichtgeschwindigkeit verlangsamt sich einfach.

Lass mich ausreden. Wenn die Lichtgeschwindigkeit ein Maßstab ist, an dem alle Dinge gemessen werden, und wenn sich die Lichtgeschwindigkeit verlangsamt, dann bedeutet dies, dass alles schrumpft und in der Vergangenheit erzeugte Hochfrequenzwellen heute mit einer niedrigeren Frequenz beobachtet werden, was uns verursacht um Beobachtungen zu machen, dass sich das Universum ausdehnt.

Was ist falsch an meiner Alternative?

Angesichts dessen, wenn die Lichtgeschwindigkeit beispielsweise exponentiell abnehmen würde, würden wir dann nicht erwarten , dass sich die „Expansion“ des Universums beschleunigt? (was ich für eine relativ neue und tiefgreifende Entdeckung hielt)

Entschuldigung, wenn die Frage dumm ist, ich habe mich nie formell mit Physik und dem Universum befasst, aber das hat mich immer verwirrt und ich konnte keine Erklärung finden

Was meinst du mit "alles schrumpft"?
Diese Theorie leidet meiner Meinung nach unter mehr Problemen, als Sie ansprechen können. Damit diese Erklärung funktioniert, müssen Sie zum Beispiel auch die Auswirkungen auf gravitative Wechselwirkungen herausfinden und wie die Quantenphysik der physikalisch schrumpfenden Materie funktioniert. Wie verändert sich zum Beispiel das Emissionsspektrum eines physikalisch schrumpfenden Atoms mit der Zeit und wie zeigt sich das in Messungen kosmologischer Lichtquellen? Dann müssten sich all die unzähligen Veränderungen genau ausgleichen, um wie ein expandierendes Universum auszusehen … was im Vergleich zu einer Expansionstheorie der dunklen Energie übermäßig komplex ist.
@Asher, ich verstehe, was du meinst. Vielleicht wäre eine bessere Frage gewesen: Wenn sich die Lichtgeschwindigkeit ändern würde, wäre es möglich, dass alle anderen Konstanten des Universums so skalieren, dass wir es nicht bemerken würden?
@SirCumference Stellen Sie sich vor, dass Sie auf Ihrem Computerbildschirm 100 Galaxien sehen können. Wenn sich das Universum ausdehnt, zoomt die Ansicht auf Ihrem Bildschirm heraus, sodass die 100 Galaxien im Blickfeld bleiben. Wenn Sie auf den Bildschirm schauen, scheinen die Galaxien zu schrumpfen. Wie würden Sie eigentlich wissen, ob die Galaxien schrumpfen oder ob sie sich weiter voneinander entfernen und die Ansicht nur herauszoomt, um sie im Bild zu halten?
Sie irren sich, aber ich mache Ihnen keine Vorwürfe, weil ich auch darauf hereingefallen bin. Wissenschaftler messen die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum nicht, sondern geben an, dass sie genau diesen Wert hat! Bevor wir uns schämen, verwenden sie tatsächlich Licht, um zu messen, wie lang ein Meter mit einer genauen Uhr ist ...

Antworten (2)

Sicherlich würde ein expandierendes Universum aus unserer Sicht genauso aussehen wie ein Universum, in dem alles von allem anderen wegschrumpft?

Das ist falsch. Wenn alles von allem anderen wegschrumpfen würde, würde dies bedeuten, dass die Rezessionsrate der Entfernung, die wir aufgrund dieser Schrumpfung beobachten, unabhängig von Entfernungen wäre. Schließlich schrumpfen alle Galaxien mit der gleichen Rate, so dass die Rate, mit der sie "zurückgehen", nur von ihrer Schrumpfungsrate abhängt.

Wir beobachten jedoch, dass je weiter entfernt ein Objekt ist, desto schneller entfernt es sich von uns. Dies ist die Prämisse von Hubbles Gesetz und wird nur erklärt, wenn wir davon ausgehen, dass sich das Universum ausdehnt.

Darüber hinaus gibt es viele Objekte in unserem sichtbaren Universum, die sich schneller als mit Lichtgeschwindigkeit von uns entfernen. Dies ist nur möglich, weil sich diese Objekte nicht durch den Raum bewegen, sondern sich der Raum selbst ausdehnt. In Ihrem Szenario schrumpfen diese Objekte im Raum (nehme ich an) und es gibt keine Möglichkeit, dass sie schnell genug schrumpfen, um den Eindruck zu erwecken, dass sie sich schneller als mit Lichtgeschwindigkeit zurückziehen.

"Oh, aber die Rotverschiebung!" Ich höre Leute schreien. Nun, wie wäre es damit:

Die Lichtgeschwindigkeit verlangsamt sich einfach.

Es gab Leute, die versuchten zu behaupten, dass die universellen Konstanten (z. B. die Lichtgeschwindigkeit, die Masse eines Elektrons usw.) nicht wirklich konstant sind, sondern sich mit der Zeit ändern (wenn auch langsam). Keine solche Theorie war jemals erfolgreich.

Auch hier leidet Ihre Idee unter einigen Problemen, selbst wenn Sie davon ausgehen, dass sie wahr ist. Es gibt mehrere Arten von Rotverschiebung. Die Rotverschiebung von zurückweichenden Objekten tritt auf, weil sich der Raum selbst ausdehnt und dadurch die Wellenlängen ausdehnen – auch bekannt als kosmologische Rotverschiebung. In Ihrem Szenario würde die Rotverschiebung durch die (schneller als Licht) Rezession selbst verursacht (da sich die Galaxien physisch von uns entfernen), auch bekannt als Doppler-Rotverschiebung. Dann erschweren Sie das Problem, indem Sie den Wert der Lichtgeschwindigkeit mit der Zeit ändern. Dies würde dazu führen, dass Licht im Moment der Emission sowohl durch den Dopplereffekt als auch durch die Verlangsamung rotverschoben wird c . Während das Licht reiste, variierte die Zeit von c hätte keinen Einfluss auf die Wellenlänge. In diesem Szenario hätten wir längst erkannt, dass bewegte Objekte eine doppelte Rotverschiebung bekommen, nämlich den Doppler-Effekt und die zeitvariable c Wirkung. Das sehen wir einfach nicht.

Wenn die Lichtgeschwindigkeit ein Maßstab ist, an dem alle Dinge gemessen werden, und wenn sich die Lichtgeschwindigkeit verlangsamt, dann bedeutet das, dass alles schrumpft

Diese beiden Ideen passen überhaupt nicht zusammen. Nichts deutet darauf hin, dass die Verlangsamung der Lichtgeschwindigkeit bedeutet, dass alles schrumpft.

Hochfrequenzwellen, die in der Vergangenheit erzeugt wurden, werden heute mit einer niedrigeren Frequenz beobachtet

Wie oben erläutert, würde Ihr Vorschlag dazu führen, dass die Rotverschiebung zum Zeitpunkt der Übertragung auftritt, nicht auf dem Weg. Es würden also keine "in der Vergangenheit erzeugten Hochfrequenzwellen" vorhanden sein. Sie wären als niedrigere Frequenz emittiert worden. Was an sich beunruhigend ist, denn wie erklären Sie sich dann die CMB-Änderungsfrequenz im Laufe der Zeit?

Was ist falsch an meiner Alternative?

Abgesehen von den oben genannten Punkten, eine Vielzahl von Dingen:

  1. Alle physikalischen Konstanten der Natur sind miteinander verbunden. Man kann nicht einfach einen ändern und hoffen, dass die anderen es nicht merken. Wenn die Lichtgeschwindigkeit ständig abnimmt, hat das drastische Auswirkungen auf die gesamte Physik. Wenn sich beispielsweise die Lichtgeschwindigkeit ändert, ändert sich plötzlich die Stärke der elektromagnetischen Kraft, Atome sind nicht stabil und das Universum explodiert! Was ist Ihr Vorschlag, um dieses Ereignis zu stoppen?
  2. Wie genau schrumpfen die Dinge? Nähern sich die Atome zusammen? Schrumpfen die Atome selbst? Irgendwann wirst du an eine Grenze stoßen und dein Objekt wird zu einem schwarzen Loch. Sagen Sie wirklich voraus, dass das Universum irgendwann nur noch aus schwarzen Löchern bestehen wird? Ich vermute, dass Sie bei einer solchen Berechnung feststellen würden, dass die Zeit, die benötigt wird, um diesen Punkt zu erreichen, etwa eine Sekunde beträgt, aber das Universum existiert seit einigen Milliarden Jahren.
  3. Was hat diese anfängliche Schrumpfung verursacht? Bewegung erfordert Energiezufuhr. Woher kam diese Energie? Wie hat es sich so einzigartig angewendet, dass jedes einzelne Ding in sich und nur sich selbst zusammenschrumpft?
  4. Wie kam es dazu, dass das Universum so verteilt wurde? Ihr Vorschlag impliziert im Grunde, dass der Urknall nicht stattgefunden hat, da Sie versuchen, Dinge zu erklären, die die Urknalltheorie bereits erklärt. Wenn Ihre Erklärung davon abweicht und Sie glauben, dass Ihre die richtige ist, dann kann die Urknalltheorie nicht richtig sein. Wenn das der Fall ist, wie kam das Universum dann in seinen gegenwärtigen Zustand, wenn nicht durch den Urknall?

Ich bin sicher, ich könnte endlos weitermachen, aber hoffentlich können Sie sehen, dass Ihre Idee mehr als nur ein paar Löcher hat. Nichts für ungut, aber es braucht Jahre und Jahre des Studiums, um an der Spitze der Wissenschaft mitzuarbeiten. Bahnbrechende Ideen werden nicht von jemandem kommen, der über ein paar Konzepte aus Wikipedia oder Eine kurze Geschichte der Zeit gelesen und entschieden hat, dass er eine bessere Theorie entwickeln könnte. Das ist das akademische Äquivalent dazu, sich über die Regeln des (American) Football zu informieren und zu entscheiden, ob man in der NFL spielen kann.

Gute (und kurze um der Frage willen) Antwort. Können wir andererseits wissen, dass Licht einfach nicht „zerfällt“? Nehmen wir an, alle Lichtquanten rotverschieben sich nach jeder Milliarde Jahren, die in der Leere unterwegs sind. Können wir das feststellen? Irgendwelche Implikationen, dass andere entfernte Galaxien nicht beschleunigen, um uns immer fernzuhalten?
@jean Es gibt einen Unterschied zwischen "zerfallendem" Licht und Rotverschiebungslicht. Außerdem bedeutet eine leichte Rotverschiebung während der Fahrt einen Energieverlust. Das Licht verliert tatsächlich Energie, wie es bei der kosmologischen Rotverschiebung durch die Raumausdehnung der Fall ist. Licht, das nur zufällig Energie verliert (durch Rotverschiebung), während es sich bewegt, wie Sie vorschlagen, verstößt gegen die Energieerhaltung.
Sicher, aber ich spiele nur mit der OP-Idee eines Mechanismus herum, um die Rotverschiebung in einem nicht expandierenden Universum zu erklären. Mit der Zeit vielleicht ein Post e neue Demi-Unsinn-Frage =)
Tolle Antwort! Vielen Dank! Da gibt es definitiv eine Menge Sachen, von denen ich nicht genug Ahnung habe. Also im Gegensatz zum Urknall, wo alles auf einen einzigen Punkt konzentriert ist und sich schnell ausdehnt (habe ich das richtig verstanden??). Ich dachte, dass alternativ alle Partikel mit unendlicher Größe beginnen könnten (wie eine gespannte Haut eines Ballons) und dann einen riesigen "Snap Back" durchlaufen könnten. Ich dachte, dass für einen Beobachter im Universum diese beiden Szenarien genau gleich aussehen könnten, Also habe ich mich gefragt, ob es eine Chance gibt, dass diese Szenarien gleichwertig sind!
Und da c relativ zur Größe der Partikel konstant sein sollte, kam die Sache mit dem sich ändernden c daher, lol. Danke Leute!

Diese Hypothese hat viel zu viele Widersprüche zu unseren derzeitigen physikalischen Modellen. Ich werde ein paar auflisten:

Wie würden Sie eigentlich wissen, ob die Galaxien schrumpfen oder ob sie sich weiter voneinander entfernen und die Ansicht nur herauszoomt, um sie im Bild zu halten?

Wir würden sehen, wie es mit unseren modernen Theorien übereinstimmt. Die Relativitätstheorie hat unsere Messungen mit extremer Genauigkeit abgeglichen, also lassen Sie uns einfach analysieren, warum Ihre Hypothesen gegen ihre Grundprinzipien verstoßen würden:

"Oh, aber die Rotverschiebung!" Ich höre Leute schreien.

Die Allgemeine Relativitätstheorie sagte voraus, dass unser Universum ein Jahrzehnt lang dynamisch war, bevor die ersten Beobachtungen der Rotverschiebung dies bestätigten. Ein statisches Universum ist eine physikalische Unmöglichkeit; alles, von den kleinsten thermischen Schwankungen, würde es ständig zusammenbrechen oder ausdehnen lassen.

Die Lichtgeschwindigkeit verlangsamt sich einfach.

Dies würde gegen das zweite Postulat der speziellen Relativitätstheorie verstoßen, das besagt, dass die Lichtgeschwindigkeit immer gleich ist c . Ein masseloses Teilchen kann seine Geschwindigkeit nicht ändern.