Wenn wir an ein Projektil denken, das von einem entfernten Objekt auf uns abgefeuert wird, und das Objekt sich nicht von uns wegbewegt, dann wird das Projektil mit der gleichen lokalen Geschwindigkeit bei uns ankommen – unabhängig davon, ob sich das Universum ausdehnt oder nicht. Die Expansion des Universums führt nicht zu einem Doppler-Effekt. Warum also wird diese Erklärung verwendet, um die Rotverschiebung des Lichts entfernter Galaxien zu erklären?
etwas ausführlicher:
SZENARIO 1
Das entfernte Objekt O ist in Bezug auf uns bei X stationär. Das Universum dehnt sich nicht aus. Projektil P von O mit 300 mph relativ zu O in Richtung X abgefeuert.
Start: Geschwindigkeit von P relativ zu X ist 300 mph.
Auf halbem Weg: Geschwindigkeit von P relativ zu X ist 300 mph.
Ende: Geschwindigkeit von P relativ zu X ist 300 mph
SZENARIO 2
Das entfernte Objekt O ist in Bezug auf uns bei X stationär. Das Universum dehnt sich mit einer Geschwindigkeit aus, die O mit 200 Meilen pro Stunde von X wegbewegt. Projektil P wird von O mit 300 mph relativ zu O in Richtung X abgefeuert.
Start: Geschwindigkeit von P relativ zu X ist 100 mph.
Auf halbem Weg: Geschwindigkeit von P relativ zu X ist 200 mph.
Ende: Geschwindigkeit von P relativ zu X ist 300 mph
in beiden Fällen kommt das Projektil mit der gleichen lokalen Geschwindigkeit an, auch wenn es länger gedauert hätte, hierher im expandierenden Universum zu gelangen.
Wenn wir an ein Projektil denken, das von einem entfernten Objekt auf uns abgefeuert wird, und das Objekt sich nicht von uns wegbewegt, dann wird das Projektil mit der gleichen lokalen Geschwindigkeit bei uns ankommen – unabhängig davon, ob sich das Universum ausdehnt oder nicht.
Diese Prämisse ist falsch. Unter der Annahme, dass sowohl die Quelle als auch der Beobachter relativ zum Hubble-Fluss in Ruhe sind, wird der gemessene Impuls massiver Teilchen ebenfalls entsprechend „rotverschoben“.
Für eine explizitere Berechnung müssen Sie den Impulsvektor des Teilchens zum Zeitpunkt der Emission entlang der Teilchengeodätischen parallel transportieren und im Beobachtungsrahmen expandieren. Explizite Berechnungen finden Sie auf dieser Seite , insbesondere die Aufgaben 15 und 16 .