Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Big Bang - eine Singularität?
apfelsaft
23.06.2008, 16:56
Hallo!
War der Big Bang die größte Singularität die es je gegeben hat?
Grüße
Apfelsaft
Wie könnte es anders sein?! Sie enthielt ja bereits die gesamte Energie des Multiversums.
apfelsaft
23.06.2008, 17:09
Hi Orbit!
Also könnte man sich diese Singularität vorstellen wie ein super-duper riesen Schwarzes Loch, oder?
Besser wie die Ansammlung von annähernd unendlich vielen Mini-SL, mit je einer Planckmasse und einem Radius von 2 Plancklängen (1,616E-35 m).
apfelsaft
23.06.2008, 17:24
Und wie lautet die offizielle Erklärung für die Entstehung von einem Big-Bang, dass aus "multiple SLs" besteht?
Wenn zwei Schwarze Löcher nah genug sind, verschmelzen diese doch, oder nicht?
Und wie lautet die offizielle Erklärung...
Die kenne ich auch nicht - bin Laie. Aber ich stelle mir das so vor, dass jedes dieser Mini-SL sein eigenes Mini-Universum war und es zwischen ihnen keine Wechselwirkung in einer auch nach RT inexistenten Hyper-Raumzeit gab.
War der Big Bang die größte Singularität die es je gegeben hat?
Die "Singularität" des Urknalls ist nur begrenzt mit der eines Schwarzen Lochs vergleichbar.
Interessant ist allenfalls, dass das sichtbare Universum als ganzes etwa so gross ist wie sein Schwarzschildradius, das heisst, das Universum selbst ist eine Art Schwarzes Loch. Durchaus interessant... ;)
Besser wie die Ansammlung von annähernd unendlich vielen Mini-SL, mit je einer Planckmasse und einem Radius von 2 Plancklängen (1,616E-35 m).
Wie kommst du darauf?
Hallo,
Interessant ist allenfalls, dass das sichtbare Universum als ganzes etwa so gross ist wie sein Schwarzschildradius, das heisst, das Universum selbst ist eine Art Schwarzes Loch. Durchaus interessant... ;)
Hm schwierige Frage, bei der ich nicht so wirklich weiß, wie man sie angehen muß.
Wenn man mit der Luminosity Distance rechnet, dann ist das Universum heute wesentlich größer, als sein eigener Schwarzschildradius.
1E53 kg (die Gesamtmasse im sichtbaren Universum, also z=1090?) produziert einen Schwarzschildradius von 1,57E10 Lichtjahren. Die Luminosity Distance für z=3 (und allen anderen Standardeinstellungen beim http://www.astro.ucla.edu/~wright/ACC.html
Beträgt aber bereits 8,43E10 Lichtjahre.
Wenn man mit der comoving radial distance rechnet, beträgt sie für z=3 2,1E10 Lichtjahre und für z=1090 rund 4,5E10 Lichtjahre
Danach dehnt sich das Universum wesentlich schneller aus, als die Gravitation hinterher kommt.
Aus welcher Entfernung uns Gravitation aber noch erreicht, ist zumindest messtechnisch nicht bestimmbar und nur theoretisch abschätzbar. Zumindest so lange bis man Gravitationswellen messen kann.
Ned Wright schreibt dazu:
The Big Bang is really nothing like a black hole. The Big Bang is a singularity extending through all space at a single instant, while a black hole is a singularity extending through all time at a single point. in http://www.astro.ucla.edu/~wright/cosmology_faq.html#HOLE
Herzliche Grüße
MAC
Hm schwierige Frage, bei der ich nicht so wirklich weiß, wie man sie angehen muß.
Es geht mir genauso, aber ich finde es einfach erstaunlich, dass die Grössenordnung in etwa korrekt ist. Ich weiss auch nicht, ob man die Dunkle Energie als Energieinhalt auch noch hinzurechnen müsste, oder ob diese sich nicht eher negativ zu Buche schlägt.
Ned Wright's Zitat ist genau die richtige Antwort auf die Eingangsfrage.
Innerhalb des EH eines SL hat jedes einfallende Objekt keine frei Wahl der räumlichen Richtung. Es kann nur noch räumliche Bahnen einnehmen, die den Abstand zur Singularität stetig verringern. Zusätzl. Beschleunigungen führen stattdessen zu starken Änderungen bezüglich des Zeitablaufs relativ zu räumlich benachbarten Uhren.
Im Gegensatz dazu entfernen sich im Universum entfernte Objekte voneinander.
Die Beobachtungen stimmen nicht mit den Vorhersagen der Kruskal-Metrik überein.
Ergo kann das Universum nicht das Innere eines kugelsymetrischen SL sein?
Erst die Annahme einer zusätzl. Raumausdehnung (Robertson-Walker-Metrik) kann die Beobachtungen korrekt beschreiben.
PS: Von daher würde ich dem größenordnungsmäßig nahe beieinanderliegenden Radien des Welthorizont und SL-Radius des Universums keine tiefere Bedeutung beimessen.
Gruß Helmut
komet007
23.06.2008, 21:46
Interessant ist allenfalls, dass das sichtbare Universum als ganzes etwa so gross ist wie sein Schwarzschildradius, das heisst, das Universum selbst ist eine Art Schwarzes Loch. Durchaus interessant... ;)
Wie kann das Universum einen Schwarzschildradius haben, wenn es sich aufgrund seines Anteils an Dunkler Energie ausdehnt?
Im Grunde geht dessen Gravitationpotential in den materiefreien Räumen gegen Null.
Aragorn
Dass man über das Innere eines SL überhaupt Aussagen machen kann, ist für mich neu. Und gibt es nicht doch eine Parallele zwischen SL und sichtbarem Universum, indem bei beiden der Radius proportional zu Masse ist, beide also der Schwarzschildmetrik gehorchen?
komet007
Zum wiederholten Mal: Die Expansion des Universums ergibt sich aus dem Raumzeit-Konzept. Die DE ist lediglich für die beschleunigte Ausdehnung zuständig.
Gruss Orbit
Aragorn
Dass man über das Innere eines SL überhaupt Aussagen machen kann, ist für mich neu.
Die Schwarzschildmetrik beschreibt den Außenraum eines kugelförmigen, nichtrotierenden und ungeladenen SL und die aller anderen Himmelskörper.
Der Innenraum eines solchen SL wird durch Kruskal-Koordinaten beschrieben. An der echten Singularität werden die Kruskal-Koordinaten singulär. Dort ist eine echte Singularität vorhanden, die nicht mehr durch weitere Koordinatentransformationen behoben werden kann.
SL könnten übrigens theoretisch auch ganz ohne Massenkomprimierung, allein durch konstruktive Interferenz von Gravitationswellen erzeugt werden.
Exakte Lösungen wurden bisher nur für sehr symmetrische Massenverteilungen gefunden:
* Schwarzschild-Lösung (kugelförmig, nichtrotierend und ungeladen - Innenraum Kruskalkoordinaten - Punktsingularität)
* Kerr-Lösung (kugelförmig, rotierend und ungeladen - Ringsingularität (RS) -> Übertritt in die Raumzeitregion (RZR) dahinter möglich, da bei axialem Durchgang der RS endliche Gezeitenkräfte auftreten - während der Passage durch die RS bewegt man sich so gut wie nur zeitlich durch die Raumzeit -> Wurmloch)
* Reissner-Nordstroem-Lösung (kugelförmig, rotierend und elektr. geladen - Ringsingularität -> Wurmloch)
* räumlich isotrope und homogene Materieverteilung des Universum (Robertson-Walker-Friedmann-Metrik -> stark idealisierte Lösung die leicht ein verfälschtes Bild des Universums liefern könnte)
Und gibt es nicht doch eine Parallele zwischen SL und sichtbarem Universum, indem bei beiden der Radius proportional zu Masse ist, beide also der Schwarzschildmetrik gehorchen?
Könnte sein. Muß ich nochmal drüber nachdenken.
Gruß Helmut
MichaMedia
24.06.2008, 01:58
...Und gibt es nicht doch eine Parallele zwischen SL und sichtbarem Universum, indem bei beiden der Radius proportional zu Masse ist, beide also der Schwarzschildmetrik gehorchen?
Das ist ja mal ein interessanter Ansatz, hast Du da paar weitere und tiefgreifendere Gedanken zu, oder war es ein FF Satz, würde mich schon interessieren.
Meine Ansicht war bislang, das es keine vergleichbare homogene Bedinnung gibt, da sich innerhalb die Masse bewegt und ungebunden (undicht) ist, aber eine ss metrik ist ein toller Ansatz dazu.
Ich würde gerne mehr Gedankenspiele dazu lesen.
Gruß Micha
komet007
24.06.2008, 09:26
Zum wiederholten Mal: Die Expansion des Universums ergibt sich aus dem Raumzeit-Konzept. Die DE ist lediglich für die beschleunigte Ausdehnung zuständig.
Die Expansion ergibt sich also aus einem Gesetz und nicht aus der Dunklen Energie?
Meiner Ansicht nach ist es nicht logisch dass das Universum einen Schwarzschildradius haben soll, wenn es eine Kraft gibt, die auf großen Distanzen die Gravitation neutralisiert und sogar ins Negative verkehrt.
Zudem gab es die Friedmann-Modelle lediglich bevor man die Ausdehnung des Universums und somit die Dunkle Energie entdeckte. Die Entdeckung der Expansion ist also eine Bestätigung des Raumzeitkonzeptes über eines sich ausdehnenden Universums.
Was meiner Ansicht nach allerdings zutreffend wäre, wenn wir schon von einem Schwarzschildradius des Universums reden, so gäbe es lediglich Schwarzschild-Radien in den Clustern.
Gruß
apfelsaft
24.06.2008, 09:26
Mal abgesehen davon, dass dieses Etwas aus einer einzigen SL oder aus milliarden hoch 20 bestand, warum dehnte es sich überhaupt aus?
Welche Kraft bewirkt die Ausdehung einer SL zu einem Multiversum?
komet007
24.06.2008, 09:49
Mal abgesehen davon, dass dieses Etwas aus einer einzigen SL oder aus milliarden hoch 20 bestand, warum dehnte es sich überhaupt aus?
Die Ausdehnung bzw Inflation kann im Grunde nur durch eine zusätzliche Kraft, eine Vakuumkraft begünstigt worden sein, die möglicherweise auch heute noch für die Ausdehnung verantwortlich ist.
Welche Kraft bewirkt die Ausdehung einer SL zu einem Multiversum?
Das Multiversum ist lediglich ein alternatives Modell über unser Universum, womit sich möglicherweise der Urknall und die dafür benötigte Energie erklären ließe.
apfelsaft
24.06.2008, 09:59
Die Ausdehnung bzw Inflation kann im Grunde nur durch eine zusätzliche Kraft, eine Vakuumkraft begünstigt worden sein, die möglicherweise auch heute noch für die Ausdehnung verantwortlich ist.
Danke Komet007! Hilf mir bitte mal, ich kann mir irgendwie nicht richtig vorstellen, dass innerhalb einer SL oder zwischen vielen vielen SLs sich noch Raum findet für Vakuum, oder sprich eben einfach nur Raum.
Das klingt ja so, als sich innerhalb des "Ei" bereits alles enthalten war für ein Universum und es musste sich nur noch entfalten. Wie so ein Schlauchboot, man zieht an der Leine und es bläst sich auf.
komet007
24.06.2008, 10:58
Danke Komet007! Hilf mir bitte mal, ich kann mir irgendwie nicht richtig vorstellen, dass innerhalb einer SL oder zwischen vielen vielen SLs sich noch Raum findet für Vakuum, oder sprich eben einfach nur Raum.
Ein Schwarzes Loch, bzw dessen Ereignishorizont ist von der jeweiligen Masse eines Körpers abhängig. Dazu muss er allerdings erst einmal Masse besitzen. Es stellt sich eben die Frage, wann sich die Gravitation im Urknall von den anderen Naturkräften entkoppelt hat.
An diesen Zeitpunkt versucht man gerade im LHC heranzukommen, indem man das Higgs-Teilchen nachweisen möchte, das nur kurz nach dem Urknall existiert hat.
Guten Morgen komet007
Die Expansion ergibt sich also aus einem Gesetz und nicht aus der Dunklen Energie?
So sehe ich das, seitdem ich von Ich im letzten Jahr belehrt worden bin.:) Und das Gesetz ist die ART. Einstein hat mit seinem Lambda doch lediglich eine Art Korrekturfaktor zur Stabilisierung des von ihm statisch gedachten Universums in seine Gleichungen eigebaut. Das 'Kosmologische Glied' wurde mit der Entdeckung der Expansion durch Hubble überflüssig und wird jetzt, da man eine beschleunigte Expansion festzustellen glaubt, in Form von DE reaktiviert.
Die Entdeckung der Expansion ist also eine Bestätigung des Raumzeitkonzeptes über eines sich ausdehnenden Universums.
So sehe ich das auch.
Meiner Ansicht nach ist es nicht logisch dass das Universum einen Schwarzschildradius haben soll
Du weisst ja:Theoretisch kannst Du für jede Masse einen SR berechnen, was aber nicht heisst, dass er auch realisiert sei. Bei der Sonne beträgt er 2,9 km und wird auch in deren kompakten Spätstadium nie realisiert werden, weil die Masse der Sonne zu gering ist und sich die Masse der Sonne nie hinter diesen Ereignishorizont zurückziehen wird.
Auch für einen DM-Cluster
so gäbe es lediglich Schwarzschild-Radien in den Clustern.
kann man einen SR rechnen, da er wohl einen Rand hat.
Wenn man nun einen SR für das sichtbare Universum berechnet, ist das, wie wenn kurzsichtige Beobachter, welche nicht bis zum Sonnenrand sehen können, für ihren Ausschnitt einen SR berechnen, obwohl sie wissen, dass sie nicht bis zum Rand sehen. Kommt hinzu, dass man beim Universum annimmt, dass es gar keinen Rand hat. Das ganze ist also ziemlich fiktiv. ;)
Da nun aber das Universum im Gegensatz zur Sonne der kurzsichtigen Beobachter expandiert und auch der sichtbare Ausschnitt mit der Zeit grösser wird, beginnt der Vergleich mit den kurzsichtigen Sonnenbeobachtern zu hinken.
Wie wäre es nun, wenn die Masse im sichtbaren Universum derart zunehmen würde, dass die Massenzunahme proportional zur Zunahme des Radius wäre? Das meine ich mit meiner Frage an Aragorn. In diesem Fall wäre die Schwarzschildmetrik auch auf das sichtbare Universum anwendbar.
Gruss Orbit
Hallo Komet,
Was meiner Ansicht nach allerdings zutreffend wäre, wenn wir schon von einem Schwarzschildradius des Universums reden, so gäbe es lediglich Schwarzschild-Radien in den Clustern. Das wird um so falscher, je kleiner die Strukturen werden.
Beim Horologium Supercluster (der größte bekannte) mit 1E17 Sonnenmassen, wäre der Schwarzschildradius 31000 Lichtjahre groß. der Cluster hat aber einen Durchmesser von 550 Millionen Lichtjahren. Der Schwazschildradius unserer Milchstrasse (1E12 Sonnenmassen) wäre kleiner als 1/3 Lichtjahr.
Der Grund dafür: Die (umschlossene) Masse wächst mit dem Kubik des Radius, der Schwarzschildradius wächst aber linear zur Masse. Dennoch gibt es kein Überholen, weil die Gravitation sich nur mit Lichtgeschwindigkeit ausdehnt, der Raum aber schneller expandiert (beschleunigte Expansion), als die Gravitation hinterher kommt. => Ereignishorizont
Herzliche Grüße
MAC
komet007
24.06.2008, 11:46
Wie wäre es nun, wenn die Masse im sichtbaren Universum derart zunehmen würde, dass die Massenzunahme proportional zur Zunahme des Radius wäre? Das meine ich mit meiner Frage an Aragorn. In diesem Fall wäre die Schwarzschildmetrik auch auf das sichtbare Universum anwendbar.
Ja, es verhält sich nur seit gut 5 Mrd. umgekehrt. Der SR des Universums ist von dessen Massendichte abhängig. Diese Dichte wird allerdings von der Dunklen Energie immer weiter ausgedünnt, wodurch der SR immer weiter abnimmt und letztlich nur noch in den Clustern existiert.
apfelsaft
24.06.2008, 11:53
Warum geht man davon aus, dass der Kern des Big Bang (gibt es dafür einen Namen?) aus mehreren SL besteht und nicht nur aus einen einzigen?
komet007
24.06.2008, 12:10
Warum geht man davon aus, dass der Kern des Big Bang (gibt es dafür einen Namen?) aus mehreren SL besteht und nicht nur aus einen einzigen?
Nochmal: Eine Singularität hat nicht zwangsläufig etwas mit einem Schwarzen Loch zu tun. Als das Universum entstand, gab es noch keine Gravitation, deshalb kann man den Urnkall auch nicht mit einem Schwarzen Loch vergleichen. Es entstand mit der Gravitation erst ein Schwarzschildradius, aber wie Orbit ja bereits anmerkte, hat jeder massebehaftete Körper einen Schwarzschildradius. Auch dein Körper hat einen Schwarzschildradius, den kann dir sicherlich Mac ausrechnen. Würde dein Körper unterhalb dieses Radius schrumpfen, so entstünde ein Schwarzes Loch.
Hallo mac
Das wird um so falscher, je kleiner die Strukturen werden.
Verstehe ich nicht.
... weil die Gravitation sich nur mit Lichtgeschwindigkeit ausdehnt, der Raum aber schneller expandiert
Der Durchmesser des grossen von Dir erwähnten Clusters beträgt 169 Mpc. Quer durch den ganzen Cluster würde ein Beobachter also eine Fluchtgeschwindigkeit von 71 x 169 = 12000km/s beobachten. Das wäre nur 0,04 c. Nun ist aber keineswegs erwiesen, dass die Expansion innerhalb eines Clusters mit der Hubble-Konstanten gerechnet werden kann, vielmehr ist anzunehemn, dass es sich hier um ein gravitativ gebundenes System handelt, das möglicherweise überhaupt nicht expandiert, jedenfalls nicht nach dem Hubble-Gesetz.
Gruss Orbit
Und gibt es nicht doch eine Parallele zwischen SL und sichtbarem Universum, indem bei beiden der Radius proportional zu Masse ist, beide also der Schwarzschildmetrik gehorchen?
Mein Kenntnisse sind nicht ausreichend um das zu beurteilen. Daher vorab sorry, wenn jetzt Quatsch kommen sollte.
Wenn der Weltradius nahezu mit dem Schwarzschildradius übereinstimmt, heißt dies nicht, daß wir uns in einem SL befinden.
Der Raum dehnt sich im Friedmann-Modell aus, und allein die Gesamtenergie entscheidet über den weiteren zeitl. Verlauf der Ausdehnung des Universums.
Für k<0 (positive Gesamtenergie) wird sich das Weltall für alle Zeit grenzenlos weiter ausdehnen. Es wird dann für seine Insassen niemals wie das Innere eines SL aussehen (innerhalb eines SL ist jeder Beobachter in seiner räumlichen Bewegung stark eingeschränkt, und kann fast nur noch seine zeitliche Bewegung beeinflussen -> eine Punktsingularität ist ein zeitl. unendlich weit entfernter Punkt in der Zukunft).
Für k<1 (negative Gesamtenergie) vergrößert sich der Skalenfaktor auf einen Maximalwert und wird danach wieder kleiner. Nur dann könnte ein Beobachter in ferner Zukunft den Eindruck bekommen, er befinde sich in einem SL.
Im Gegensatz zum Inneren eines SL, gibt es aber dann keine blinkwinkelabhängige und extreme Blau-Rot-Verschiebungen. Ein Beobachter in ferner Zukunft sähe alles um sich herum nur blauverschoben. Der beobachtbare Welthorizont würde mit der Zeit immer größer bis beobachtbarer und tatsächlicher Welthorizont gleich groß sind (dann ist das Ende da und der Skalenfaktor gleich 0).
Außerdem wird er dann feststellen, daß die Lichtintensität nicht mehr dem 1/r^2 Gesetz folgt und es würden um ihn herum immer mehr Scheinsterne entstehen, die nur optische Doppelgänger von Sternen an jeweiligen gegenüberliegenden antipodischen Punkten darstellen.
Er kann imho also leicht feststellen, daß er sich in der hypothetischen Kontraktionphase nicht in einem SL befindet.
Das der Weltradius nahezu mit dem Schwarzschildradius übereinstimmt, ist imho nur der Fall, weil das Universum auf großen Skalen nahezu flach und der Skalenfaktor sich zeitlich langsam verändert.
Gruß Helmut
Da nun aber das Universum im Gegensatz zur Sonne der kurzsichtigen Beobachter expandiert und auch der sichtbare Ausschnitt mit der Zeit grösser wird, beginnt der Vergleich mit den kurzsichtigen Sonnenbeobachtern zu hinken.
Wie wäre es nun, wenn die Masse im sichtbaren Universum derart zunehmen würde, dass die Massenzunahme proportional zur Zunahme des Radius wäre? Das meine ich mit meiner Frage an Aragorn. In diesem Fall wäre die Schwarzschildmetrik auch auf das sichtbare Universum anwendbar.
Meines Wissens ist das anders:
Es ist zwar richtig, daß der sichtbare Ausschnitt größer wird (weil der Skalenfaktor größer wird). Gleichzeitig wird die innerhalb dieses Ausschnitts sichtbare Masse aber kleiner. Salopp gesprochen beschleunigt ein Objekt am Welthorizont infolge der Raumausdehnung bis es hinter diesem verschwindet. In ferner Zukunft werden Beobachter nur noch die Milchstrasse sehen, alle anderen extragalaktischen Systeme werden hinter dem Welthorizont verschwunden sein.
Gruß Helmut
Aragorn
Falls Deine Lesart die offizielle wäre, dann müsste konsequenterweise die Anfangssingularität immer noch als Punktsingularität streng nach ART gesehen werden.
Davon ist man doch aber inzwischen abgekommen, indem man von einem ausgedehnten Anfangszustand spricht.
Ausserdem gäbe es m.E. Probleme mit der Gravitationskonstanten. Die müsste dann mit der Zeit immer grösser werden, wäre also in der Anfangszeit des Universums sehr viel kleiner gewesen.
Übrigens wollte auch Einstein selbst nicht auf Teufel komm raus an einer solchen Punktsingularität festhalten. In seinem faszinierenden Buch "Grundzüge der Relativitätstheorie" schreibt er:
Bei gossen Feld- und Materie-Dichten wird den Feldgleichungen und darüber hinaus den in dieselben eingehenden Feldvariabeln keine reale Bedeutung beizumessen sein. Man darf deshalb die Gültigkeit der Gleichungen auf Gebiete sehr hoher Feld- und Materie-Dichte nicht voraussetzen und man darf nicht schliessen, dass der "Anfang der Expansion" in mathematischem Sinne eine Singularität bedeuten müsse.
Gruss Orbit
komet007
24.06.2008, 13:36
In ferner Zukunft werden Beobachter nur noch die Milchstrasse sehen, alle anderen extragalaktischen Systeme werden hinter dem Welthorizont verschwunden sein.
Dazu gab es auch einen interessanten Artikel in der vorletzten Spektrum über das "kosmische Vergessen". Beobachter in ferner Zukunft werden keine Rückschlüsse auf einen Urknall anhand der Hintergrundstrahlung mehr ziehen können, da die Frequenzen dann soweit rotverschoben sind und vor allem jegliche Strahlung hinter dem Sichtbarkeitshorizont verschwindet. Aber das dauert wohl noch ein bisserl.
apfelsaft
24.06.2008, 14:24
Nochmal: Eine Singularität hat nicht zwangsläufig etwas mit einem Schwarzen Loch zu tun. Als das Universum entstand, gab es noch keine Gravitation, deshalb kann man den Urnkall auch nicht mit einem Schwarzen Loch vergleichen. Es entstand mit der Gravitation erst ein Schwarzschildradius, aber wie Orbit ja bereits anmerkte, hat jeder massebehaftete Körper einen Schwarzschildradius. Auch dein Körper hat einen Schwarzschildradius, den kann dir sicherlich Mac ausrechnen. Würde dein Körper unterhalb dieses Radius schrumpfen, so entstünde ein Schwarzes Loch.
So war meine Frage nicht gemeint. Ich bezog mich nicht auf SL als Schwarze Löcher. Sorry, da habe ich zu schnell auf "SL" als Abkürzung für SinguLarität zurück gegriffen. :D
Ich frage mich, warum es viele Singularitäten sein mussten und nicht eine einzige. :confused:
Hallo Orbit,
Verstehe ich nicht.ganz einfach: Schwarzschildradius für 1E53 kg, der Masse des sichtbaren Universums, 0 bis 1 Größenordnung kleiner, als das sichtbare Universum
Schwarzschildradius des Horologium Supercluster mit 2E47 kg 4 Größenordnungen kleiner als seine potentielle Quelle.
Schwarzschildradius der Milchstraße gut 5 Größenordnungen kleiner als die Milchstrasse,
Schwarzschildradius der Erde 9 Größenordnungen
Schwarzschildradius Proton 32 Größenordnungen.
Der Durchmesser des grossen von Dir erwähnten Clusters beträgt 169 Mpc. Quer durch den ganzen Cluster würde ein Beobachter also eine Fluchtgeschwindigkeit von 71 x 169 = 12000km/s beobachten. Das wäre nur 0,04 c. Nun ist aber keineswegs erwiesen, dass die Expansion innerhalb eines Clusters mit der Hubble-Konstanten gerechnet werden kann, vielmehr ist anzunehemn, dass es sich hier um ein gravitativ gebundenes System handelt, das möglicherweise überhaupt nicht expandiert, jedenfalls nicht nach dem Hubble-Gesetz.:confused: Hatte ich irgendwo was anderes behauptet?
Herzliche Grüße
MAC
Hallo Orbit,
Falls Deine Lesart die offizielle wäre, sie ist die offizielle! Siehe Ned Wright.
dann müsste konsequenterweise die Anfangssingularität immer noch als Punktsingularität streng nach ART gesehen werden.warum?
Ausserdem gäbe es m.E. Probleme mit der Gravitationskonstanten. Die müsste dann mit der Zeit immer grösser werden, wäre also in der Anfangszeit des Universums sehr viel kleiner gewesen.das passt nicht zu den Beobachtungen. Diese Annahme von Dir kenne ich, kann mich aber nicht (mehr?) erinnern, daß wir über die Einheitenkongruenz hinaus gelangt wären, oder Du eine Quelle für diese Annahme genannt hast.
Herzliche Grüße
MAC
komet007
24.06.2008, 15:12
ganz einfach: Schwarzschildradius für 1E53 kg, der Masse des sichtbaren Universums, 0 bis 1 Größenordnung kleiner, als das sichtbare Universum
Wenn man nur rein von der Masse des Universums, also von baryonischer und Dunkle Materie ausgeht. Du kannst dabei doch nicht einfach die Dunkle Energie missachten.
komet007
24.06.2008, 15:14
Ich frage mich, warum es viele Singularitäten sein mussten und nicht eine einzige. :confused:
Ich wüsste nicht, schon mal gelesen zu haben, dass es sich beim Urknall um mehrere Singularitäten gehandelt haben soll. :confused:
mac
Das mit den Verhältnissen Rs -Masse der Cluster ist schon klar; aber ich verstehe Deine Antwort auf komets Zitat in Post 21 immer noch nicht. Komet hat ja nicht gesagt, dass diese Cluster schwarze Löcher seien. Komet wollte doch einfach sagen, dass bei Clustern deshalb ein SR berechnet werden könne, weil sie einen Rand haben.
Hatte ich irgendwo was anderes behauptet?
Offenbar nicht. Weil Du in Deinem Beitrag zuerst von Clustern sprachst, ging ich davon aus, dass sich auch der dritte Abschnitt darauf beziehe. Dort meintest Du nun aber offenbar das Universum als Ganzes.
warum?
Lass das Ding rückwärts laufen, dann siehst Du es selbst.
Gruss Orbit
P.S. Zu G später vielleicht mehr. Ich fürchte, es könnte eine unerspriessliche Diskussion wieder auferstehen.
apfelsaft
24.06.2008, 15:19
Ich wüsste nicht, schon mal gelesen zu haben, dass es sich beim Urknall um mehrere Singularitäten gehandelt haben soll. :confused:
Hat Orbit so erklärt.
Besser wie die Ansammlung von annähernd unendlich vielen Mini-SL, mit je einer Planckmasse und einem Radius von 2 Plancklängen (1,616E-35 m).
Wenn es denn so wäre, mit vielen Singularitäten, dann frage ich mich wie diese entstanden sind und wieso viele?
Und wenn es nur eine Singularität gewesen ist, warum diese expandieren müsste??
Verstehst du mein Dilemma im Verständnis von diesem Erklärungsmodell!? :(
komet007
24.06.2008, 15:38
Verstehst du mein Dilemma im Verständnis von diesem Erklärungsmodell!? :(
Das kannst du getrost als allgemeines Dilemma des Urknallmodells ansehen. Wir können lediglich beobachten, dass es so war, warum, lässt sich leider nicht bestimmen. Deshalb gibt es ja auch, wie bereits erwähnt, Modelle wie das Multiversum oder Paralleluniversen, die die Initialzündung für den Urknall geliefert haben. Nur wie soll man das jemals beweisen können? Beim Urknall endet alle uns bekannte und für uns gültige Physik, damit werden wir wohl leben müssen.
Wir befinden uns eben in einer sehr komfortablen Situation, da wir aus der Anfangszeit des Universums eine Fülle an Elektromagnetischer Strahlung empfangen. Ein neues Radioteleskop beispielsweise, genannt LOFAR, wird uns bis in die Zeit der ersten Sterne zurückblicken lassen. Dadurch wird es möglich sein, sehr viele Vorhersagen des Kosmologischen Modells zur überprüfen. Kosmologie ist eben nun mal eine Wissenschaft, die auf Indizien beruht, die teilweise durch mathematische Modelle bereits vorher gesagt wurden und nach und nach Ihre Bestätigung finden (oder auch nicht).
Wenn das Urknallmodell allerdings nicht zutreffen sollte, dann müsste uns die Natur schon einen gehörigen Streich gespielt haben.
Hallo apfelsaft
Genau Dein Dilemma ist auch meins, und das führt mich zur Vorsstellung von fast unendlich vielen in Mini-BHs eingeschlossene Planckmassen, die, sobald sie auf die Energie einer halben Planckmasse 'verdampfen' aus dem SL austreten. Dieser globale Phasenübergang sei auch der Startschuss zum raumzeitlichen Geschehen nach ART, also der Beginn der Expansion.
Bynaus
Da ich hier auf das Zitat reagiere, zum dem auch Du wissen wolltest, wie ich darauf komme, nimm diesen Beitrag bitte auch als Antwort auf Deine Frage zur Kenntnis.
Gruss Orbit
P.S. Du musst wissen, apfelsaft, dass meine Vorstellung hier im Forum längst als GdM-Idee abgehakt ist. Lass Dich von mir also nicht verwirren. :)
Hallo komet,
Wenn man nur rein von der Masse des Universums, also von baryonischer und Dunkle Materie ausgeht. Du kannst dabei doch nicht einfach die Dunkle Energie missachten.na ja, wie ich schon am Anfang dieses Threads geschrieben hatte: Schwierig.
Für Ersteres existieren Quantitäten. Für Letzteres kaum mehr als der Name.
Auf meinem derzeitigen Stand führt das immer nur dazu, daß es entweder für die diversen potentiellen Schwarzschildradien keine akuten Konsequenzen, oder nur abschwächende Konsequenzen hat. Und genau das ändert dann am Ende nichts an der Qualität meiner Aussagen zur Bildung eines Schwarzschildradius, egal auf welcher Skala: Es gibt keinen! (bis auf die bekannten SL-Typen natürlich)
Herzliche Grüße
MAC
Hallo Orbit,
Komet wollte doch einfach sagen, ...hast Du so verstanden.
Lass das Ding rückwärts laufen, dann siehst Du es selbst. und was kommt dabei anderes heraus, als mit jedem anderen expandierenden Universum?
Messen kann ich nur bis es undurchsichtig wird. Daran wird sich ja wohl leider so bald auch noch nichts ändern, zumindest so lange, bis LHC und/oder LIGO einschlägige Ergibnisse liefern.
Die Tatsache daß man einen Ereignishorzont annimmt, verhindert doch weder einen Start aus einer Singularität noch einen Start aus einer endlichen oder unendlichen Ausdehnung. Nur die Tatsache, daß man die Existenz eines Startzeitpunktes annimmt, und eine beschleunigte Expansion, führt zu einem Ereignishorzont.
Herzliche Grüße
MAC
apfelsaft
24.06.2008, 16:37
Hallo komet,
na ja, wie ich schon am Anfang dieses Threads geschrieben hatte: Schwierig.
Für Ersteres existieren Quantitäten. Für Letzteres kaum mehr als der Name.
Auf meinem derzeitigen Stand führt das immer nur dazu, daß es entweder für die diversen potentiellen Schwarzschildradien keine akuten Konsequenzen, oder nur abschwächende Konsequenzen hat. Und genau das ändert dann am Ende nichts an der Qualität meiner Aussagen zur Bildung eines Schwarzschildradius, egal auf welcher Skala: Es gibt keinen! (bis auf die bekannten SL-Typen natürlich)
Herzliche Grüße
MAC
Hi mac!
Benötigt so ein Schwarzschildradius nicht Raum?
Wenn kein Raum außerhalb der Singularität(en) existierte, wie kann man dann etwas wie ein Schwarzschildradius erklären?
mac
hast Du so verstanden.
Ja, aber komet hat es bestimmt auch so gemeint. Bestimmt meinte er nicht, dass Cluster unter Umständen Schwarze Löcher seien! Warten wir mal ab, was er selbst dazu meint.
Hat diese ganze Missversteherei nicht vielleicht damit zu tun, dass Du selbst nicht klar zwischen SR und Ereignishorizont unterscheidest. In Deinem vorletzten Beitrag scheint mir das jedenfalls so zu sein, wenn Du schreibst
zur Bildung eines Schwarzschildradius, egal auf welcher Skala: Es gibt keinen!
Bei jedem Objekt mit Rand kann einer definiert werden, auch wenn er sich weit innerhalb des Objektes befindet. Du meinst hier wohl, es gebe keinen Ereignishorizont; aber das weiss komet auch.
Orbit
Deshalb gibt es ja auch, wie bereits erwähnt, Modelle wie das Multiversum oder Paralleluniversen, die die Initialzündung für den Urknall geliefert haben. Nur wie soll man das jemals beweisen können?
http://cosmicvariance.com/2008/06/08/the-lopsided-universe/ lesen und abwarten ;)
Außerdem, lasse bitte die Dunkle Energie dort wo sie hingehört. Du scheinst Dir aus einer Reihe von falsch verstandenen Fakten ein Bild von Urknall/Expansion/DE zusammengestrickt zu haben, mit dem du immer wieder haussieren gehst, obwohl schon des öfteren mit Dir darüber diskutiert wurde.
Beispiel:
Wie kann das Universum einen Schwarzschildradius haben, wenn es sich aufgrund seines Anteils an Dunkler Energie ausdehnt?
Die Expansion ergibt sich also aus einem Gesetz und nicht aus der Dunklen Energie?
Meiner Ansicht nach ist es nicht logisch dass das Universum einen Schwarzschildradius haben soll, wenn es eine Kraft gibt, die auf großen Distanzen die Gravitation neutralisiert und sogar ins Negative verkehrt.
Zudem gab es die Friedmann-Modelle lediglich bevor man die Ausdehnung des Universums und somit die Dunkle Energie entdeckte. Die Entdeckung der Expansion ist also eine Bestätigung des Raumzeitkonzeptes über eines sich ausdehnenden Universums.
Da ist leider so ziemlich alles Baustelle :(
Hallo apfelsaft,
Benötigt so ein Schwarzschildradius nicht Raum?Der Raum ist größer als der Schwarzschildradius, den die gesamte Materie innerhalb dieses Raumes bilden könnte, benötigt.
Aus Deinen Fragen schimmert für mich immer wieder ein bestimmtes Missverständnis hervor. Ich will versuchen es zu erklären.
Angenommen wir befinden uns zu einem Zeitpunkt, in dem Gravitation noch nicht existiert. Außer daß es sehr heiß ist, der Raum mit allem was drin ist expandiert und alles was existiert im Vergleich zu unserer Welt, ziemlich dicht aufeinander hockt, kann ich Dir nicht viel zu diesem Zustand sagen.
Eines Tages (wobei man hier wohl besser von ‚eines extrem winzigen Sekundenbruchteils‘ sprechen sollte ;) ) verändert sich alles was ist so (kühlt durch die Ausdehnung so weit ab), daß Gravitation entsteht. Gebunden an wirklich sehr viele, sagen wir mal, ‚Gravitationsträger‘. Von jedem dieser wild durcheinander wuselnden Gravitationsträger breitet sich deren Gravitation mit Lichtgeschwindigkeit aus.
Wir verfolgen jetzt mal 2 davon genauer. Beide sind 1 m voneinander entfernt. Über diesen Abstand kann man sich streiten, aber laß ihn uns mal annehmen.
Wir befinden uns jetzt 1E-30 Sekunden nach dem Urknall, und fast ebenso lange nach Entstehung der Gravitationsträger. Die Gravitation, die sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet, hat inzwischen einen Abstand von 3E-22 m erreicht, das ist 1/10.000.000 eines Protonendurchmessers. Die beiden Gravitationsträger können sich also gravitationstechnisch noch immer nicht wahrnehmen, wohl aber alle Gravitationsträger, die nicht weiter als 3E-22 m von ihnen entfernt sind, was auch zu diesem Zeitpunkt nicht allzuviele sein können.
Wenn sich nun der Raum mit den beiden Gravitationsträgern stets schneller voneinander entfernt, als die Gravitation den jeweils verbleibenden Restweg zurücklegen kann, werden sie sich niemals gegenseitig wahrnehmen. Der eine wird für den Anderen immer hinter dem Ereignishorizont zurückbleiben.
Wenn sie zum Zeitpunkt ihrer Entstehung aber so nahe beieinander waren, daß die Gravitation und wenn es auch milliarden Jahre dauert, doch noch bei dem anderen ankommt, dann sind sie beide innerhalb ihrer Ereignishorizonte.
Auf diese Weise kann das Universum endlich oder unendlich groß gewesen sein zu Beginn und wenn es sich beschleunigt ausdehnt wird es nach unendlicher Zeit auch unendlich groß bleiben oder werden, je nachdem was es am Anfang war, aber wir werden es höchstens bis zu unserem Ereignishorizont zu sehen bekommen.
Das älteste Licht das wir heute sehen, war rund 13,7 Milliarden Jahre zu uns unterwegs und stammt aus einer Gegend, die heute etwa 45 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt ist. Das ist unser heutiger Ereignishorizont. Der zukünftige Ereignishorizont und zwar der, aus dem uns erst in unendlich langer Zeit Informationen aus der Zeit des durchsichtig werden des Universums erreichen werden, ist heute 62 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt.
Wenn also diese Gravitationsquelle heute 60 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt ist, dann sehen wir sie noch immer nicht, ihr Licht wird unsere Gegend aber noch erreichen. Für die Gravitation kann ich es noch nicht selbst ausrechnen (ich lerne noch) sie ist aber schon länger unterwegs als das Licht. Das älteste Licht konnte sich erst zu uns auf den Weg machen, als das Universum durchsichtig wurde (knapp 400000 Jahre nach dem Urknall) Gravitation konnte das schon fast von Anfang an.
Herzliche Grüße
MAC
Hallo Orbit,
Hat diese ganze Missversteherei nicht vielleicht damit zu tun, dass Du selbst nicht klar zwischen SR und Ereignishorizont unterscheidest.ich (für mich) unterscheide in diesem Thread schon ganz klar dazwischen. Du hast aber recht. Ereignishorizont wird ja auch für schwarze Löcher verwendet.
Also Schwarzschildradius ist die Folge einer ausreichenden Massenkonzentration und ist von außen betrachtet ein schwarzes Loch.
Ereignishorizont Event Horizon in der großskaligen Kosmologie ist die Grenzentfernung, aus der uns in unendlicher Zukunft noch Information erreichen kann.
(Vergangenheits)Lichtkegel 'Light cone' sind die Orte aus denen uns jetzt Information erreicht.
Bei jedem Objekt mit Rand kann einer definiert werden, auch wenn er sich weit innerhalb des Objektes befindet. Du meinst hier wohl, es gebe keinen Ereignishorizont;Für jede Masse kann einer definiert werden. Der Rand ist Ergebnis aber nicht Parameter der Definition. Und ja, wenn Du den Begriff Ereignishorizont auf schwarze Löcher beziehst, was ich allerdings in diesem Thread nicht so verwendet habe, was aber zweifellos zu Missverständnissen führen kann, wie man sieht.
Man sollte diese Begriffe deutlicher voneinander trennen, als es üblicherweise getan wird. Ich hoffe, ich vergesse das nicht wieder.
Herzliche Grüße
MAC
mac
Sehr schöne Beschreibung!
Und nun weiss keiner besser als Du, dass ich das Anfangsszenario aus meiner Sicht fast mit denselben Worten beschreiben würde. Es gibt nur einen kleinen, aber entscheidenden Unterschied:
In Deiner Beschreibung ist die Abkoppelung der Gravitation, die Entstehung der 'Gravitationsträger' also, nach dem eigentlichen Big-Bang der zweite Phasenübergang. In meiner Vorstellung existiert die Gravitation potentiell schon in der Singularität und beginnt sofort mit dem Big-Bang zu wirken. Das Raumzeitkonzept gilt also von Anfang an. Die Raumkrümmung ist allerdings bis zum zweiten Phasenübergang zylindrisch, weil es nur Strahlung gibt und keine Teilchen mit Ruhemasse.
Auch in meiner Vorstellung gibt es diesen zweiten Phasenübergang - zur selben Zeit übrigens wie im Standardmodell. Aber es geht jetzt lediglich um eine Diversifizierung der Gravitation: Ab diesem Zeitpunkt existieren Teilchen mit Ruhemasse, und somit gibt es jetzt auch kugelsymmetrische Raumkrümmung.
Gruss Orbit
Hallo Orbit,
ich nehme an, daß Du die Beschreibung an Apfelsaft meinst?
Vorsicht mit dem Schlußfolgern! Ich beschreibe im Prinzip das Standardmodell, auch wenn es bei den verwendeten Zeiten nicht so aussehen mag. Damit wollte ich nur die Inflationsphase umgehen. Es ging in der Beschreibung für Apfelsft nicht um eine komplette Beschreibung der Abläufe, sondern nur darum daß das Universum hinter dem Horizont beliebig groß sein kann, daß diese, wie auch immer mit Leben erfüllte Tatsache aber nicht bis zu uns durchdringt. Für uns ist das Universum begrenzt. Das hatte auch keinerlei Bezug zu Deinen Vorstellungen.
Wie Du auch sehen kannst, stelle ich am Ende keinen räumliche Bezug zum Gravitationshorizont her. A) weil ich das nicht kann und B) weil es dazu nur Rechnungen, aber keine Messungen gibt.
Die Abkoppelung der Gravitation war also nicht anders gemeint, als im Standardmodell.
Ich finde es aber ziemlich schwierig mit Angaben wie: 'um einen Faktor von etwa 10E50' während der Inflation gewachsen, eine reale Rechnung durchzuführen. Und über die Ausdehnungsgeschwindigkeit bis zum Jahr 370000 kann ich auch keine brauchbaren Aussagen finden (wen wundert's?) So daß die Angabe 1E53 kg Masse im sichtbaren Universum an der eigentlichen Frage hier, sehr mächtig vorbei gehen kann und wir ebenso wie Apfelsaft nur eine Stufe weiter, vor der selben Frage stehen. Deshalb auch meine Einleitung an Bynaus.
Gravitation ist übrigens nicht an Teilchen, sondern an Energie gebunden.
Herzliche Grüße
MAC
http://www.cft.edu.pl/~krzyzowa/talks/talk2b.pdf
Zitate S.39 aus obigem Link:
Inflation: 10^-34 sec bis 10^-32 sec
Anfangs sind die Kräfte noch vereinigt. Nun separiert die starke Kraft. Das
Higgsfeld nimmt in einer kleinen Region einen anderen Energiezustand an.
Dies entspricht einem negativen Druck, der beim Übergang in den neuen
Vakuumzustand zu einer enormen Aufblähung führt. Innerhalb von 10-32 sec
wird das Universum um einen Faktor 10^50 gedehnt.
Vor der Inflation:
Ereignis-Horizont (c • t): 10^-27 m
Größe des beobachtbaren Universums: 10^-51 m
Nach der Inflation:
Ereignis-Horizont: 10^23 m
Größe des beobachtbaren Universums: 10^-1 m
Heute:
Ereignis-Horizont: 10^50 m
Größe des beobachtbaren Universums (15 Mrd Jahre • c): 10^26 m.
Ereignishorizont Event Horizon in der großskaligen Kosmologie ist die Grenzentfernung, aus der uns in unendlicher Zukunft noch Information erreichen kann.
Der Ereignis-Horizont ist dann eine theoretisch errechnete Größe und von den Modellparametern (bsw. dunkle Energie) abhängig?
Und ohne Inflation wäre der Ereignis-Horizont heute viel kleiner und würde dem beobachtbaren Horizont entsprechen?
Ergo gäbe es ohne Inflation gar keinen Horizont, und das gesamte Universum wäre für jeden Beobachter sichtbar (nur mit Blick in die Vergangenheit)?
Nach den obigen Zahlen bleibt des Verhältnis Ereignishorizont zu beobachtbarerem Universum, trotz Inflation erhalten. Das ist mir unverständlich.
Gruß Helmut
komet007
24.06.2008, 21:22
Außerdem, lasse bitte die Dunkle Energie dort wo sie hingehört. Du scheinst Dir aus einer Reihe von falsch verstandenen Fakten ein Bild von Urknall/Expansion/DE zusammengestrickt zu haben, mit dem du immer wieder haussieren gehst, obwohl schon des öfteren mit Dir darüber diskutiert wurde.
Ich bin mir eigentlich ziemlich sicher, dass ich das Konzept der Dunklen Energie verstanden habe, ich wüsste auch nicht, wann darüber mit mir diskutiert wurde. Ich verstehe ehrlich gesagt nicht, was dein Problem ist?
Da ist leider so ziemlich alles Baustelle :(
Es geht um den Schwarzschildradius des Universums und nicht um den Ereignishorizont, der mit dem Sichtbarkeitshorizont gleichzusetzen ist. Der Schwarzschildradius ist masse- und im Falle des Universums dichteabhängig, da kann man die Dunkle Energie nicht einfach missachten.
Dazu genügt mir allerdings die Antwort von Mac im Beitrag #39.:)
Aragorn
Meines Wissens ist das anders:
Es ist zwar richtig, daß der sichtbare Ausschnitt größer wird (weil der Skalenfaktor größer wird). Gleichzeitig wird die innerhalb dieses Ausschnitts sichtbare Masse aber kleiner. Salopp gesprochen beschleunigt ein Objekt am Welthorizont infolge der Raumausdehnung bis es hinter diesem verschwindet.
Das steht im Widerspruch zu dem, was mac in seiner langen Antwort an apfelsaft schreibt: Dort gelangen mit der Zeit mehr Objekte in den wachsenden sichtbaren Ausschnitt, wobei dieser Zuwachs nach einer bestimmten Zeit Null erreicht. Ich kann deshalb nicht verstehen, dass er Deine Lesart als die offizielle auffasst.
In meiner Vorstellung dünnt das Universum übrigens auch aus, die Materiedichte nimmt also auch ab; aber nicht proportional zur 3. Potenz des Radius, sondern nur zur 2. Und das bedeutet nun, dass die Masse im sichtbaren Universum proportional zum Radius zunehmen muss. Das kann man auch aus der Gravitationskonstanten herleiten, welche als reziproker Wert einer Dichte pro t^2 (und eben nicht pro t^3) interpretiert werden kann.
Nebenbei gesagt, sehen das auch die beiden Astrophysiker Prof. Fahr und Dr. Heyl aus Bonn so. Allerdings begründen sie diese Massenzunahme anders als ich.
MfG Orbit
In meiner Vorstellung dünnt das Universum übrigens auch aus, die Materiedichte nimmt also auch ab; aber nicht proportional zur 3. Potenz des Radius, sondern nur zur 2. Und das bedeutet nun, dass die Masse im sichtbaren Universum proportional zum Radius zunehmen muss. Das kann man auch aus der Gravitationskonstanten herleiten, welcher als reziproker Wert einer Dichte pro t^2 (und eben nicht pro t^3) interpretiert werden kann.
Nebenbei gesagt, sehen das auch die beiden Astrophysiker Prof. Fahr und Dr. Heyl aus Bonn so. Allerdings begründen sie diese Massenzunahme anders als ich.
die Sache bekommt langsam einen Bart...
Ich bin mir eigentlich ziemlich sicher, dass ich das Konzept der Dunklen Energie verstanden habe, ich wüsste auch nicht, wann darüber mit mir diskutiert wurde.
Wenn das so ist, dann hör' bitte auf deine GdM-Interpretation von DE als Ursache der Expansion hinzustellen, ohne dabei herauszustellen dass das nur deine Meinung ist. Die höchst spekulativen, lange nicht verstandenen Theorien über skalare Inflatonfelder welche der ursprünglichen inflationären Expansion kurz nach dem Urknall zugrunde liegen haben nichts (ausser der Wirkung in Form eines negativen Drucks) mit der kosmologischen Konstante zu tun, die heute (bzw. seit ein paar Milliarden Jahren) zur beschleunigten Expansion des Universums führen. Die Expansion des Universums, ausgehend von einer Singularität (http://de.wikipedia.org/wiki/Singularit%C3%A4t) in Planckgröße (darunter mangelt es an einer Theorie) lässt sich allein anhand der ART (den daraus abgeleiteten Friedmannmodellen) bestimmen.
komet007
Ich bin mir eigentlich ziemlich sicher, dass ich das Konzept der Dunklen Energie verstanden habe,...
Nein - auf Grund dessen, was Du in diesem Thread wieder darüber geschrieben hast - leider nicht.
...ich wüsste auch nicht, wann darüber mit mir diskutiert wurde.
Mindestens drei Mal. Einmal, als sich Ich zuschaltete und mir zu einem Aha-Erlebnis verhalf (kann den Thread gerade nicht finden), einmal hier:
http://www.astronews.com/forum/showthread.php?p=36444&highlight=Dunkle+Energie#post36444
und jetzt wieder in diesem Thread.
Orbit
ins #1
die Sache bekommt langsam einen Bart...
Damit kann ich leider nicht viel anfangen.
danke für den Link Orbit, den hatte ich glatt unterschlagen :rolleyes:.
Ebenso wie meinen stets an alle Mitleser gerichteten Gruß,
PS. zu der Sache mit dem Bart; verstehe es als gut gemeinten Rat, deine gern zitierte Theorie nicht bei jeder Möglichkeit vorzubringen.
ins#1 :)
Hallo Orbit und Helmut,
Das steht im Widerspruch zu dem, was mac in seiner langen Antwort an apfelsaft schreibt: Dort gelangen mit der Zeit mehr Objekte in den wachsenden sichtbaren Ausschnitt, wobei dieser Zuwachs nach einer bestimmten Zeit Null erreicht. Ich kann deshalb nicht verstehen, dass er Deine Lesart als die offizielle auffasst.hier scheinen wir uns vielleicht alle drei nicht richtig zu verstehen?
Helmuts Beschreibung, daß alle fernen Objekte nach und nach hinter diesem Horizont verschwinden ist richtig, wenn man es auf die jeweilige Aktualität des Lichtes bezieht. Also, Licht welches heute ausgesandt wird, z.B. von den Objekten, deren altes Licht uns heute, mit einer Rotverschiebung von meinetwegen z=5 erreicht, wird uns niemals mehr erreichen.
Welche Konsequenzen das für die Gesamtstärke aller Gravitationsfelder hat, die uns heute erreichen, weis ich nicht genau. Das hatte ich schon an Bynaus geschrieben. Ist die Luminosity Distance, oder comoving radial Distance relevant dafür?
Der ganze Kram ist sowohl bei Ned Wright http://www.astro.ucla.edu/~wright/cosmolog.htm
als auch hier: http://arxiv.org/PS_cache/astro-ph/pdf/0310/0310808v2.pdf
nicht ganz einfach zu lesen aber gut und kompetent beschrieben.
Der Ereignis-Horizont ist dann eine theoretisch errechnete Größe und von den Modellparametern (bsw. dunkle Energie) abhängig?Ja.
Und ohne Inflation wäre der Ereignis-Horizont heute viel kleiner und würde dem beobachtbaren Horizont entsprechen?Jein, kommt darauf an, was Du unter kleiner verstehst. Es hätte uns auf jeden Fall mehr Gravitation von mehr Gravitationsquellen erreicht, die aber nicht weiter weg sein müssten. Diese Konfusion kommt daher, daß für das Licht das uns erreicht klare Verhältnisse herrschen. Wir sehen es, also WMAP sieht es und es ist 370000 Jahre nach dem Beginn von Allem gestartet. Vorher ist es im undurchsichtigen Universum stecken geblieben. Für die Gravitation galten aber ganz andere Startbedingungen. Die konnt loslegen, in dem Moment als es sie gab.
Wo die Quellen, die wir heute empfangen (wenn wir es ja mal endlich könnten) liegen weis ich nicht. Ich weis noch nicht mal ob das überhaupt jemand weis. Kann eigentlich nicht, weil es nicht messbar ist und daher allenfalls eine theoretische Schlußfolgerung sein kann. Das wird auch so lange so bleiben, bis wir eben, wenn das so überhaupt existiert? die Rotverschiebung von Gravitationswellen messen können.
Ergo gäbe es ohne Inflation gar keinen Horizont, und das gesamte Universum wäre für jeden Beobachter sichtbar (nur mit Blick in die Vergangenheit)?nein, so nicht. Die Inflation hat die heutigen Standorte aller Materie heftig mitbestimmt. Wenn die Expansionsgeschwindigkeit, egal wie hoch sie auch immer war und ist, gleich bleibt - wieder so ein missverständlicher Ausdruck. Damit meine ich: Wenn ein Raumvolumen sich für alle Zeit, egal wie weit es sich dabei von uns entfernt, mit der selben Geschwindigkeit von uns entfernt, dann gibt es keinen Ereignishorizont, nur einen Vergangenheitslichtkegel. So lange das Universum endlich groß bleibt, wird uns von jedem Ort irgendwann Licht erreichen. Das ist vielleicht etwa unvorsichtig formuliert mit Blick auf: Wann wird etwas endlich großes unendlich groß wenn es sich ausdehnt.
Sobald die Ausdehnungsgeschwindigkeit aber zunimmt. Dieser Raumwürfel sich mit zunehmender Entfernung von uns auch schneller entfernt, gibt es einen Ereignishorizont. Das ist alles noch triviale Mathematik. Stichwort Jonas' Ameisenmodell.
Nach den obigen Zahlen bleibt des Verhältnis Ereignishorizont zu beobachtbarerem Universum, trotz Inflation erhalten. Das ist mir unverständlich.mir auch. Lies die beiden Links.
In meiner Vorstellung dünnt das Universum übrigens auch aus, die Materiedichte nimmt also auch ab; aber nicht proportional zur 3. Potenz des Radius, sondern nur zur 2. Und das bedeutet nun, dass die Masse im sichtbaren Universum proportional zum Radius zunehmen muss. Das kann man auch aus der Gravitationskonstanten herleiten, welcher als reziproker Wert einer Dichte pro t^2 (und eben nicht pro t^3) interpretiert werden kann. Ja Orbit, wenn dabei dasselbe rauskommt wie beim Standardmodell, dann hab' ich damit auch kein grundsätzliches Problem, nur mit dieser Kongruenz liege ich noch im Clinch. Aber das weißt Du ja. :)
Herzliche Grüße
MAC
auch wenn man sicher drüber streiten kann ob die dichte unseres universums aktuell hoch genug ist, dass "wir" uns innerhalb des schwarzschildradius befinden - unstrittig sollte allerdings sein, dass in der überwiegenden vergangenheit die dichte des universums hoch genug war. das universum sich also vielleicht sogar über seinen schwarzschildradius hinaus ausgedehnt hat.
oder seh ich das falsch? :)
Hallo mac,
vielen Dank für deine ausführliche Erläuterung.
Das älteste Licht das wir heute sehen, war rund 13,7 Milliarden Jahre zu uns unterwegs und stammt aus einer Gegend, die heute etwa 45 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt ist. Das ist unser heutiger Ereignishorizont. Der zukünftige Ereignishorizont und zwar der, aus dem uns erst in unendlich langer Zeit Informationen aus der Zeit des durchsichtig werden des Universums erreichen werden, ist heute 62 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt.
Also das bedeutet dann:
* Das älteste Licht stammt aus der Zeit ca. 400000 Jahre nach dem Urknall (als das All durchsichtig wurde)
* Als das älteste Licht, was wir heute sehen können, sich vor ca. 13,7 Mrd Jahren auf die Reise Richtung Erde machte, betrug der Abstand der Lichtquelle zu uns ca. 45 Millionen LJ, sofern die heute gemessene Rotverschiebung z=1000 ist?
* Ein heute startendes unendlich schnelles Raumschiff müßte ca. 45 Milliarden LJ zurücklegen um die ältesten Lichtquellen zu erreichen.
* Ein heute startendes lichtschnelles Raumschiff kann nur noch Objekte erreichen, die heute knapp 62 Milliarden LJ entfernt sind. Es ist dafür fast unendlich lange unterwegs und muß eine fast unbegrenzt weite Entfernung zurücklegen.
-> SRT, Zeitdilation etc. sei dabei außenvor gelassen
Wenn also diese Gravitationsquelle heute 60 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt ist, dann sehen wir sie noch immer nicht, ihr Licht wird unsere Gegend aber noch erreichen. Für die Gravitation kann ich es noch nicht selbst ausrechnen (ich lerne noch) sie ist aber schon länger unterwegs als das Licht. Das älteste Licht konnte sich erst zu uns auf den Weg machen, als das Universum durchsichtig wurde (knapp 400000 Jahre nach dem Urknall) Gravitation konnte das schon fast von Anfang an.
Was heißt in diesem Zusammenhang "die Gravitation der 60 Mrd LJ entfernten Gravitationsquelle konnte uns noch nicht erreichen"?
Wenn unsere Sonne sich plötzlich in Nullzeit 60 Mrd Lichtjahre entfernen würde, dann ändert sich die Geometrie am ehemaligen Ort der Sonne sofort. Und die Geometrie in Erdumgebung 8 Minuten später.
Da muß man doch nicht 60 Mrd Jahre warten bis die Info "Sonne ist weg" bei uns angekommen ist?
Insofern müßte die Info "ich bin eine Masse weit hinter dem Ereignis-Horizont" überall in der Geometrie erkennbar sein. Nur die Info "ich bin eine Masse weit hinter dem Ereignis-Horizont und verschiebe meine Position jetzt um x,y,z" breitet sich mit c vom Ursprungsort der Geometrieänderung aus. Und erreicht uns entsprechend zeitl. stark verzögert.
Die für uns erkennbare Massenkonfiguration, die sich außerhalb des sichtbaren Horizontes befindet, müßte imho daher der unmittelbar vor der Inflation (als alle Raumgebiete noch kausal zusammenhingen) hergestellten, aber um den Skalenfaktor(heute)/Skalenfaktor(vor_der_Inflation) skalierten, entsprechen.
Helmuts Beschreibung, daß alle fernen Objekte nach und nach hinter diesem Horizont verschwinden ist richtig, wenn man es auf die jeweilige Aktualität des Lichtes bezieht. Also, Licht welches heute ausgesandt wird, z.B. von den Objekten, deren altes Licht uns heute, mit einer Rotverschiebung von meinetwegen z=5 erreicht, wird uns niemals mehr erreichen.
Ja so meinte ich das: Wir können heute sehen, wie eine Galaxie mit z=1000 vor ca. 13 Mrd Jahren aussah. Wenn tausend Jahre später ein Erdbeobachter in den Himmel blickt, ist die Rotverschiebung dieser Galaxie bsw. auf z=1200 gestiegen. Und in 1 Million Jahren wäre sie von der Erde aus nicht mehr sichtbar (z>unendl.).
Jein, kommt darauf an, was Du unter kleiner verstehst. Es hätte uns auf jeden Fall mehr Gravitation von mehr Gravitationsquellen erreicht, die aber nicht weiter weg sein müssten. Diese Konfusion kommt daher, daß für das Licht das uns erreicht klare Verhältnisse herrschen. Wir sehen es, also WMAP sieht es und es ist 370000 Jahre nach dem Beginn von Allem gestartet. Vorher ist es im undurchsichtigen Universum stecken geblieben. Für die Gravitation galten aber ganz andere Startbedingungen. Die konnt loslegen, in dem Moment als es sie gab.
Verstehe ich nicht. Was meinst du mit "es hätte uns mehr Gravitation erreicht"? Das Weltall wäre ohne Inflation vielleicht kleiner als heute. Dann wären benachbarte Sterne, wie Alpha Centauri, uns näher und würden unser Sonnensystem beeinflußen. Die Information "Alpha Centauri" (AC) ist in einem Lichttag Entfernung muß der Erde nicht ständig mit irgendwelchen Botenteilchen mitgeteilt werde. Die ist in der lokalen Geometrie in Erdumgebung enthalten. Nur die Info "AC wurde um x,y,z verschoben" erfährt die Erde um einen Lichttag verzögert.
nein, so nicht. Die Inflation hat die heutigen Standorte aller Materie heftig mitbestimmt. Wenn die Expansionsgeschwindigkeit, egal wie hoch sie auch immer war und ist, gleich bleibt - wieder so ein missverständlicher Ausdruck. Damit meine ich: Wenn ein Raumvolumen sich für alle Zeit, egal wie weit es sich dabei von uns entfernt, mit der selben Geschwindigkeit von uns entfernt, dann gibt es keinen Ereignishorizont, nur einen Vergangenheitslichtkegel. So lange das Universum endlich groß bleibt, wird uns von jedem Ort irgendwann Licht erreichen. Das ist vielleicht etwa unvorsichtig formuliert mit Blick auf: Wann wird etwas endlich großes unendlich groß wenn es sich ausdehnt.
Ok, ich hatte fälschlicherweise auch noch gleich die Expansiongeschw. (Eg) < c gesetzt. Wenn die >c bleibt, können sich natürlich weiterhin Sichtbarkeitshorizonte bilden.
Was mich immer wieder wundert: Wieso werden verschiedene Definitionen für den Begriff "Expansionsgeschw." benutzt?
Hier ist die Expansionsgeschw. als Ableitung des Skalenfaktors angegeben: Eg = dR(t)/dt:
siehe Seite 19: http://arxiv.org/PS_cache/astro-ph/p.../0310808v2.pdf
Und hier wird zusätzlich noch durch den Skalenfaktor dividiert: Eg = [dR(t)/dt] / R(t):
siehe Seite 10: http://www.cft.edu.pl/~krzyzowa/talks/talk2b.pdf
Deine oben angegebene Definition würde mit der ersten Version übereinstimmen. Dann gehe ich mal davon aus, daß die erste die übliche Definition ist.
Gruß Helmut
komet007
25.06.2008, 09:17
dWenn das so ist, dann hör' bitte auf deine GdM-Interpretation von DE als Ursache der Expansion hinzustellen, ohne dabei herauszustellen dass das nur deine Meinung ist.
Wie bitte? Das ist nur meine Meinung? Wofür und durch welche Entdeckung wurden dann die Entdecker der Dunklen Energie ausgezeichnet?
Die höchst spekulativen, lange nicht verstandenen Theorien über skalare Inflatonfelder welche der ursprünglichen inflationären Expansion kurz nach dem Urknall zugrunde liegen haben nichts (ausser der Wirkung in Form eines negativen Drucks) mit der kosmologischen Konstante zu tun, die heute (bzw. seit ein paar Milliarden Jahren) zur beschleunigten Expansion des Universums führen.
Wo soll ich denn das geschrieben haben? Natürlich hat die Inflation nichts mit der Kosmologischen Konstanten zu tun, was soll diese Unterstellung?
Die Expansion des Universums, ausgehend von einer Singularität in Planckgröße (darunter mangelt es an einer Theorie) lässt sich allein anhand der ART (den daraus abgeleiteten Friedmannmodellen) bestimmen.
Von mir aus, das hatte ich ja schon mit Orbit geklärt. Von Omega oder Lambda hatte ich im Übrigen hier gar nichts erwähnt. Kann es sein dass ihr unter Verfolgungswahn leidet? Da fängt der Tag ja gleich gut an. :mad:
komet007
25.06.2008, 09:29
Ausserdem, was wollt ihr mir eigentlich unterstellen? ICH hat damals sogar genau das bestätigt, was ich geschrieben habe, nämlich, dass man Lambda heute für die Dunkle Energie einsetzen kann. HIER! (http://www.astronews.com/forum/showpost.php?p=36466&postcount=59)
komet007
Wie bitte? Das ist nur meine Meinung?
Ja.
Wofür ... dann die Entdecker der Dunklen Energie ausgezeichnet?
Sicher nicht dafür, dass sie behaupten täten, die DE sei die Ursache der Expansion. Begreif es endlich: Die DE wird nur für die BESCHLEUNIGUNG der Expansion verantwortlich gemacht.
Orbit
komet007
25.06.2008, 09:38
Sicher nicht dafür, dass sie behaupten täten, die DE sei die Ursache der Expansion. Begreif es endlich: Die DE wird nur für die BESCHLEUNIGUNG der Expansion verantwortlich gemacht.
Von was reden wir jetzt eigenlich, von der Inflation oder Expansion?
komet007
Nun ist also der Thread, den ich nicht finden konnte, doch noch aufgetaucht, oder besser gesagt, vorerst nur jener Beitrag daraus, in dem Du und nur Du findest, Du hättest dasselbe gesagt wie Ich. Hier deshalb zur Richtigstellung dieser falschen Einschätzung noch die vollständige Diskussion:
http://www.astronews.com/forum/showthread.php?t=2398&page=6
Orbit
komet007
25.06.2008, 10:06
komet007
Nun ist also der Thread, den ich nicht finden konnte, doch noch aufgetaucht, oder besser gesagt, vorerst nur jener Beitrag daraus, in dem Du und nur Du findest, Du hättest dasselbe gesagt wie Ich. Hier deshalb zur Richtigstellung dieser falschen Einschätzung noch die vollständige Diskussion:
http://www.astronews.com/forum/showthread.php?t=2398&page=6
Orbit
Ja und? DAS (http://www.astronews.com/forum/showpost.php?p=36472&postcount=61) war dann für mich der abschließende Kommentar von Ich.
Ausserdem steht die Dunkle Energie allgemein für die Expansion, nicht nur für die Beschleunigung. Wenn du mir nicht glaubst, dann lese es doch bitte bei Andreas Müller nach. Ich weiß ehrlich gesagt nicht, was diese ganze Diskussion nun eigenlicht wieder soll. Für mich war das Thema damals zumindest abgehakt, wobei ich mich in meinen Aussage dazu immer am Komsologischen Modell orientiert habe.
Von was reden wir jetzt eigenlich, von der Inflation oder Expansion?
Von beidem und davon, dass das Universum auch dann expandiert, wenn der Wert für Lambda = 0 ist. Ist er > 0 ist die Expansion beschleunigt. Das kann man meinetwegen auch als inflationäre Expansion bezeichnen.
Ja und? DAS war dann für mich der abschließende Kommentar von Ich.
Und der bestätigte eben gerade diesen Irrtum von Dir
Ausserdem steht die Dunkle Energie allgemein für die Expansion, nicht nur für die Beschleunigung.
nicht.
komet007
25.06.2008, 10:22
Und der bestätigte eben gerade diesen Irrtum von Dir
nicht.
Es gibt keinen Irrtum meinerseits! Dazu folgende Ausschnitte bei Andreas Müller, wenn du schon nicht lesen willst:
Die Dunkle Energie sorgt für die kosmische Expansion! Wir wissen von der Dunklen Energie, weil die sichtbaren Objekte im Universum (Galaxien, Strahlung) die Expansion anzeigen und indirekt auf etwa Dunkles schließen lassen. Die Methoden der Astronomie erlauben es sogar, die Anteile der baryonischen und Dunklen Materie mit demjenigen der Dunklen Energie zu vergleichen. Das Resultat ist, sie mit über zwei Dritteln den größten Anteil ausmacht: Dunkle Energie dominiert das (späte) Universum!
Die Betonung liegt auf "dominiert", was nicht heisst, dass die DE nicht schon immer für die Expansion verantwortlich ist!
Die historisch zuerst entdeckte Form, die man im Nachhinein als Dunkle Energie bezeichnen muss, wurde von Albert Einstein (1879 - 1955) im Jahr 1917 vorgeschlagen. Er führte in den Feldgleichungen seiner Allgemeinen Relativitätstheorie (ART) den so genannten Lambda-Terme (manchmal auch Λ-Glied genannt) ein. Dieses Lambda erweiterte die rechte Seite der Feldgleichung dort, wo der Energie-Impuls-Tensor steht. Dieser kosmologische Parameter beeinflusst die Dynamik des Kosmos, je nachdem ob er positiv, negativ oder null ist. Ein negativer Wert von Λ macht sich als kosmische Anziehung (Attraktion) bemerkbar und lässt das Universum in sich zusammenfallen ('Anti-de-Sitter'). Dieses negative Λ wirkt also in Richtung der Gravitation. Ein positiver Wert von Λ wird Dunkle Energie genannt. Er wirkt in der Form einer Antigravitation, was man auch als kosmische Abstoßung (Repulsion) bezeichnet. Bei verschwindendem Λ wird die Dynamik des Kosmos nur durch die darin enthaltene Materie bestimmt. Einstein führte den Lambda-Term ein, um das damals von ihm aus ästhetischen Gründen favorisierte statische Universum physikalisch zu erklären. Der amerikanische Astronom Edwin Hubble fand jedoch 1929, dass die Galaxien einer Fluchtbewegung unterliegen und sich das Universum ausdehnt. Dieser Hubble-Effekt widerlegte schlagartig das Modell eines statischen Universums, so dass Einstein sein kosmologisches Lambda verwarf. Er bezeichnete diese Idee als seine 'größte Eselei'.
Quelle: http://www.wissenschaft-online.de/astrowissen/lexdt_d03.html#lam
Einerseits schreibt Müller in der Tat
Die Dunkle Energie sorgt für die kosmische Expansion!
Dann aber
Dieser Hubble-Effekt widerlegte schlagartig das Modell eines statischen Universums, so dass Einstein sein kosmologisches Lambda verwarf. Er bezeichnete diese Idee als seine 'größte Eselei'.
Doch wie erklärst Du es Dir, dass Einstein ausgerechnet in dem Moment sein Lambda verwarf, als die Expansion entdeckt wurde? Nach Deiner Interpretation wäre nämlich diese Entdeckung eine Bestätigung für Lambda gewesen.
Müllers Satz im ersten Zitat ist bestimmt falsch, wage ich nun mal zu behaupten. Es könnte sein, dass er nur vergessen hat 'beschleunigte' einzufügen.
Hallo Helmut,
Das älteste Licht stammt aus der Zeit ca. 400000 Jahre nach dem Urknall (als das All durchsichtig wurde)Ja.
Als das älteste Licht, was wir heute sehen können, sich vor ca. 13,7 Mrd Jahren auf die Reise Richtung Erde machte, betrug der Abstand der Lichtquelle zu uns ca. 45 Millionen LJ, sofern die heute gemessene Rotverschiebung z=1000 ist?Ja, so interpretiere ich die Darstellung des (Vergangenheits)lichtkegels.
Ein heute startendes unendlich schnelles Raumschiff müßte ca. 45 Milliarden LJ zurücklegen um die ältesten Lichtquellen zu erreichen.Ja.
Ein heute startendes lichtschnelles Raumschiff kann nur noch Objekte erreichen, die heute knapp 62 Milliarden LJ entfernt sind. Es ist dafür fast unendlich lange unterwegs und muß eine fast unbegrenzt weite Entfernung zurücklegen.Nein. Damit es diese Objekte noch erreichen kann (nach unendlich langer Zeit), hätte es bereits vor 13,7 Milliarden Jahren starten müssen. Wenn es heute startet, erreicht es nur noch Objekte, deren Licht heute mit einer Rotverschiebung von ca. 1,8 bei uns ankommt. Siehe dazu http://arxiv.org/PS_cache/astro-ph/pdf/0310/0310808v2.pdf Seite 4 in der Mitte
and in the _CDM model of Fig. 1, galaxies with redshift z ∼ 1.8 are currently crossing our event horizon. These are the most distant objects from which we will ever be able to receive information about the present day.das gilt natürlich auch vice versa
Was heißt in diesem Zusammenhang "die Gravitation der 60 Mrd LJ entfernten Gravitationsquelle konnte uns noch nicht erreichen"?
Wenn unsere Sonne sich plötzlich in Nullzeit 60 Mrd Lichtjahre entfernen würde, dann ändert sich die Geometrie am ehemaligen Ort der Sonne sofort. Und die Geometrie in Erdumgebung 8 Minuten später.
Da muß man doch nicht 60 Mrd Jahre warten bis die Info "Sonne ist weg" bei uns angekommen ist?Richtig. Aber unsere Sonne ist auch nicht 60 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt. Mit anderen Worten: Ich verstehe nicht, wie Du den Zusammenhang zwischen dem was ich geschrieben habe, mit Deinem Beispiel herstellst.
Insofern müßte die Info "ich bin eine Masse weit hinter dem Ereignis-Horizont" überall in der Geometrie erkennbar sein. Nur die Info "ich bin eine Masse weit hinter dem Ereignis-Horizont und verschiebe meine Position jetzt um x,y,z" breitet sich mit c vom Ursprungsort der Geometrieänderung aus. Und erreicht uns entsprechend zeitl. stark verzögert.hinter diesem Ereignishorizont ist lichttechnisch für uns gar nichts erkennbar. Gravitation(swellen) können wir (noch) nicht messen. Es gelten also dabei zumindest mit meinem Stand von Erkennen und Wissen exakt dieselben Rahmenbedingungen wie für Licht, nur daß Gravitation deutlich eher ‚starten‘ konnte.
Der Vergangenheitslichtkegel (man könnte dazu auch ‚der aktuelle Ereignishorizont‘ sagen, wenn da nicht die Sache mit den Startbedingungen wäre) hat in der Vergangenheit stets weniger Objekte beinhaltet, als heute. Das ist kein Widerspruch zu der Aussage, daß sich Objekte mit fortschreitender Expansion aus unserem Ereignishorizont entfernen. Letzteres liegt daran, daß uns ihr heute ausgesandtes Licht nie mehr erreichen wird, wohl aber erreicht uns nach wie vor ihr damals ausgesandtes Licht.
Die für uns erkennbare Massenkonfiguration, die sich außerhalb des sichtbaren Horizontes befindet, müßte imho daher der unmittelbar vor der Inflation (als alle Raumgebiete noch kausal zusammenhingen) hergestellten, aber um den Skalenfaktor(heute)/Skalenfaktor(vor_der_Inflation) skalierten, entsprechen.hm. Das wäre nur dann möglich, wenn a) der Raum zu Beginn endlich war und b) die Expansion so lange langsamer war als die Information, bis alle voneinander Kenntnis nahmen. Wenn das immer noch so gewesen wäre und auch angedauert hätte, zu dem Zeitpunkt als es Gravitation gab, hätte eine Expansion niemals beginnen können. So wie ich den ganzen Vorgang verstanden habe, ist die Expansion zu jedem Zeitpunkt nach der Entstehung der Gravitation oder meinetwegen auch eines Vorläufers (dann also auch vor der GUT-Ära) schneller oder mindestens genau so schnell gewesen, als die sich ausbreitende Gravitation (jenseits eines bestimmten Abstands). Wenn das nicht so wäre, hätte ich ein Problem mit der Berechtigung der Frage nach der Form und damit der zukünftigen Entwicklung des Universums (offen geschlossen) Sie wäre von vornherein geschlossen und überhaupt erst gar nicht expandiert (es expandiert auch ohne DE, nur nicht beschleunigt).
Daß man das jetzt anscheinend anders sieht, wie uns Komet gerade gezeigt hat, war mir nicht bekannt. Ich kenne, wie Orbit, nur die Version: Die Einführung von DE wurde notwendig durch die Entdeckung der beschleunigten Expansion.
Nun, wie auch immer, wenn es jetzt einen Widersacher zur Gravitation gibt, der von Anfang an stärker war als die Gravitation, gibt es zumindest keine Notwendigkeit mehr, daß die Expansion von Anfang an schneller gewesen sein muß, als die Ausbreitung der Gravitation, dann wäre auch Deine Beschreibung möglich.
Ja so meinte ich das: Wir können heute sehen, wie eine Galaxie mit z=1000 vor ca. 13 Mrd Jahren aussah. Wenn tausend Jahre später ein Erdbeobachter in den Himmel blickt, ist die Rotverschiebung dieser Galaxie bsw. auf z=1200 gestiegen. Und in 1 Million Jahren wäre sie von der Erde aus nicht mehr sichtbar (z>unendl.). Ja, mit dem Sinn dieser Aussage bin ich einverstanden, nur nicht mit den Zahlen ;)
Verstehe ich nicht. Was meinst du mit "es hätte uns mehr Gravitation erreicht"? Das Weltall wäre ohne Inflation vielleicht kleiner als heute. Dann wären benachbarte Sterne, wie Alpha Centauri, uns näher und würden unser Sonnensystem beeinflußen. Die Information "Alpha Centauri" (AC) ist in einem Lichttag Entfernung muß der Erde nicht ständig mit irgendwelchen Botenteilchen mitgeteilt werde. Die ist in der lokalen Geometrie in Erdumgebung enthalten. Nur die Info "AC wurde um x,y,z verschoben" erfährt die Erde um einen Lichttag verzögert.Ja, dem hatte ich auch nicht widersprochen.
Es ist wie bei einem Wettrennen, bei dem die Läufer (Objekte) mit unterschiedlichem Vorsprung starten (die schnellsten haben den größten Vorsprung). Wenn die Vorsprünge kleiner sind (also ohne Inflationsphase), dann ist das Feld dichter beisammen und ein Radfahrer (Photon, Gravitation) kann nach einer bestimmten Zeit mehr Läufer überholt haben, als wenn die Vorsprünge eben größer waren.
Wenn Du mit ‚größer‘ also die Anzahl der Objekte (Läufer) gemeint hast, die bereits vom Radfahrer (Gravitation oder Licht) überholt wurden, dann ist es ohne Inflation größer. Aber wenn Du den Abstand des vorderen Läufers vom hinteren meinst, dann ist dieser Abstand mit Vorsprung natürlich größer und der Radfahrer ist zwar genau so weit gekommen, aber hat bisher viel weniger Läufer eingeholt.
Das Beispiel enthält nicht alle Parameter der kosmischen Expansion, hinkt daher auch etwas.
Was mich immer wieder wundert: Wieso werden verschiedene Definitionen für den Begriff "Expansionsgeschw." benutzt?Helmut, Du sprichst mir aus der Seele! Was hab‘ ich mich darüber schon in die Irre leiten lassen. Wie unklar diese Begriffe sind, habe ich erst wirklich gemerkt, als ich mir Jonas Ameisenmodell in ein Programm übersetzt habe und nach und nach merkte, daß ich trotz scheinbar eindeutiger Begriffe überhaupt keine Information darüber habe, was sich denn nun genau abspielt. In den exakten Beschreibungen bei Ned Wright z.B. ist es oft so in die Formeln eingebaut, die ich ja eigentlich erst noch verstehen will, daß ich es eben noch nicht vollständig verstehe.
Deine oben angegebene Definition würde mit der ersten Version übereinstimmen. Dann gehe ich mal davon aus, daß die erste die übliche Definition ist.Nein! Bloß nicht! Oder vielleicht Doch? :rolleyes: Ich weis es noch nicht ganz sicher, wie es denn nun genau ist. Im Ameisenmodell habe ich mit dieser Auffassung gearbeitet, und so lange mit den Ergebnissen des Cosmology Calculator http://www.astro.ucla.edu/~wright/ACC.html von Ned-Wright angepasst, bis es in Etwa funktionierte. Nur bei dem kann man den Zeitpunkt ‚heute‘ nicht ändern (was ja auch wirklich so ist :D ), was aber eine Überprüfung des (und wenn auch nur angenommenen) historischen Verlaufs der Geschwindigkeit so erschwert, daß ich mir bisher keine brauchbare Aussage dazu zutraue.
Herzliche Grüße
MAC
komet007
25.06.2008, 11:19
Doch wie erklärst Du es Dir, dass Einstein ausgerechnet in dem Moment sein Lambda verwarf, als die Expansion entdeckt wurde? Nach Deiner Interpretation wäre nämlich diese Entdeckung eine Bestätigung für Lambda gewesen.
Steht alles bei Andreas Müller. Einstein ging es damals ausschließlich um "sein" statisches Universum und damit Lambda=0. Als sich herausstellte, dass das Universum schließlich expandiert, benötigte Einstein Lambda in seinen Feldgleichungen für ein statische Universum nicht mehr, wohl aber Friedmann in seinen nachfolgenden Welmodellen.
In der Folgezeit stellte sich jedoch heraus, dass man das kosmologische Λ nicht ohne weiteres verschwinden lassen konnte, wie besonders der belgische Kosmologe Abbé Georges Lemaître (1894 - 1966) erkannte. So fand es unter der Bezeichnung kosmologische Konstante Einzug in die moderne Kosmologie. Bis heute ist sie unverzichtbar! Denn auch mit Lambda-Term als Ingredienz kann man kosmologische Gleichungen finden, in denen das Universum expandiert. Die globale Beschreibung des dynamischen Kosmos gelingt in der relativistischen Kosmologie mit den Friedmann-Weltmodellen.
Müllers Satz im ersten Zitat ist bestimmt falsch, wage ich nun mal zu behaupten. Es könnte sein, dass er nur vergessen hat 'beschleunigte' einzufügen.
Die Dunkle Energie taucht doch nicht einfach aus dem Nichts auf, sie ist schon immer dafür verantwortlich, dass unser Universum nicht unter der eigenen Gravitation kollabiert. Die Ausdehnung wird allerdings immer schneller, je mehr die Materie durch den Einfluss der Dunklen Energie ausdünnt, deshalb dominiert die Dunkle Energie das Universum immer mehr.
Hallo Orbit,
Es könnte sein, dass er nur vergessen hat 'beschleunigte' einzufügen.der Rest des Satzes sieht aber gar nicht danach aus.
Herzliche Grüße
MAC
Einstein ging es damals ausschließlich um "sein" statisches Universum und damit Lambda=0.
Glaube es war so, dass für die "Begründung" des statischen Universums Lambda > 0 gesetzt wurde, oder
@ komet007
Einstein ging es damals ausschließlich um "sein" statisches Universum
Ja.
und damit Lambda=0.
Nein. Zu Null wurde es erst mit der Entdeckung der Expansion und auch nur dann, wenn man annahm, dass diese konstant sei. Das hat Einstein offenbar angenommen und sein Lamda deshalb gestrichen - zu voreilig, wie sich 70 Jahre später herausstellte. :)
wohl aber Friedmann in seinen nachfolgenden Weltmodellen.
Verwechselst Du da nicht Lamda mit den Dichteparametern?
@ mac
Ich bleibe dabei: Müllers Text ist widersprüchlich.
Gruss Orbit
komet007
25.06.2008, 12:25
Nein. Zu Null wurde es erst mit der Entdeckung der Expansion und auch nur dann, wenn man annahm, dass diese konstant sei. Das hat Einstein offenbar angenommen und sein Lamda deshalb gestrichen - zu voreilig, wie sich 70 Jahre später herausstellte. :)
Verwechselst Du da nicht Lamda mit den Dichteparametern?
So habe ich es bei Andreas Müller verstanden, dass ein verschwindendes Lambda für ein statisches Universum steht:
Bei verschwindendem Λ wird die Dynamik des Kosmos nur durch die darin enthaltene Materie bestimmt. Einstein führte den Lambda-Term ein, um das damals von ihm aus ästhetischen Gründen favorisierte statische Universum physikalisch zu erklären.
Ich bleibe dabei: Müllers Text ist widersprüchlich.
Mag für dich so sein. Im Grunde geht es bei unserer Diskussion immer noch darum, dass die Dunkle Energie für die Expansion verantwortlich ist, wie ich behauptet habe und was auch Andreas Müller schreibt und ich wäre wirklich froh, wenn wir das Thema nun endlich mal abhaken könnten.
komet007
So habe ich es bei Andreas Müller verstanden, dass ein verschwindendes Lambda für ein statisches Universum steht
Müller spricht hier nicht mehr vom ursprünglichen Lambda, sondern von Omega Lambda.
und ich wäre wirklich froh, wenn wir das Thema nun endlich mal abhaken könnten.
Wie Du meinst. Da Du so ziemlich alles mit allem verwechselst, hat es eh keinen Sinn, mit Dir über dieses Thema weiter zu diskutieren.
Orbit
Hallo alle,
Müller hat ziemlich sicher das "beschleunigt" vergessen.
Dunkle Energie war im frühen Universum (nach der Inflation) vernachlässigbar gering, die Expansion verlief damals quasi "ballistisch".
Ein statisches Universum braucht ein Lambda > 0, das die Gravitationswirkung aufhebt.
Für den Begriff "Expansionsgeschwindigkeit" werden verschiedene Definitionen benutzt, weil er vollkommen sinnfrei und irrelevant ist. Ähnliches, aber nicht ganz so schlimm, gilt für die Größe Rpunkt.
Rpunkt/R ist einfach die Hubble-Konstante. Multipliziert mit der Entfernung jetzt ergibt sie exakt die Geschwindigkeit jetzt, mit der ein Körper sich entfernt. Geschwindigkeit im Sinne von Abstandsänderung pro Zeiteinheit.
komet007
25.06.2008, 13:17
Müller hat ziemlich sicher das "beschleunigt" vergessen.
Dunkle Energie war im frühen Universum (nach der Inflation) vernachlässigbar gering, die Expansion verlief damals quasi "ballistisch".
...und welche Kraft ist nun für die Expansion verantwortlich? Ohne Dunkle Energie hätte nach der Inflation das Universum doch kollabieren müssen.
PS: Orbit, ich habe gar nichts verwechselt, ich war mir nur nicht ganz klar darüber, welchen Wert Einstein nun für Lambda eingesetzt hatte.
Ohne Dunkle Energie hätte nach der Inflation das Universum doch kollabieren müssen.
Nö, es fliegt antriebslos, nur mit Schwung sozusagen, weiter auseinander.
Hallo Ich,
erst mal danke für Deine Erklärungen.
Nö, es fliegt antriebslos, nur mit Schwung sozusagen, weiter auseinander.also sinngemäß doch so, daß es (wenn es offen ist) zu jedem Zeitpunkt seiner Expansion größer sein muß(te), als die jeweils aktuelle Reichweite des Schwarzschildradius der Gravitation der Masse innerhalb seines Vergangenheitslichtkegels, oder besser Vergangenheitsgravitationskegels.
Wie wird die eigentlich ermittelt? 'Luminosity' Distance für Gravitation?
Herzliche Grüße
MAC
komet007
25.06.2008, 14:04
Nö, es fliegt antriebslos, nur mit Schwung sozusagen, weiter auseinander.
Und was soll dann das ganze Gefasel von wegen Antigravitation?
komet007
25.06.2008, 14:27
Ich habe beispielsweise diesen Artikel gefunden:
Zu mehr als zwei Dritteln besteht das Universum offenbar aus Dunkler Energie, einer geheimnisvollen abstoßenden Kraft. Ihre Existenz wird vermutet, seit Wissenschaftler entdeckten, dass sich die Expansion des Kosmos beschleunigt, obwohl sie sich wegen der Gravitation eigentlich verlangsamen müsste. Forscher um Ryan Scranton von der Universität Pittsburgh (Pennsylvania) haben nun erstmals direkte Anzeichen der Dunklen Energie gefunden. Sie untersuchten die allgegenwärtige kosmische Hintergrundstrahlung, die seit dem Urknall das All durchzieht. Dabei stellten sie fest, dass die Lichtteilchen überall dort eine höhere Frequenz aufweisen, wo sie massereiche Objekte - wie Galaxien - passiert haben. Demnach haben die Photonen im Vorbeiflug Energie gewonnen. Dies lässt sich am besten durch die Wirkung der abstoßenden Dunklen Energie erklären. (Physical Review Letters, im Druck)
komet007
25.06.2008, 14:55
Und dann habe ich noch dieses Zitat gefunden:
"Wenn man in der Zeit weiter zurück geht, also immer tiefer ins All guckt, dann ist die Materie sehr viel dichter gepackt als heute. Damals dominierte die Materie mit ihrer Anziehungskraft - das Universum dehnte sich zwar aus, wurde aber langsamer. Irgendwann war im ausdehnenden Weltall die Materie so dünn verteilt, daß ihre Anziehung kleiner war als die abstoßende Kraft der Vakuumenergie. Seitdem beschleunigt das Universum. Das Universum hat sozusagen irgendwann umgeschaltet - von Abbremsen auf Beschleunigen!"
Quelle: http://www.weltderphysik.de/de/1106.php
also sinngemäß doch so, daß es (wenn es offen ist) zu jedem Zeitpunkt seiner Expansion größer sein muß(te), als die jeweils aktuelle Reichweite des Schwarzschildradius der Gravitation der Masse innerhalb seines Vergangenheitslichtkegels, oder besser Vergangenheitsgravitationskegels.
Humpf. Vielleicht.
Ich kann mich an irgendeine Koinzidenz erinnern von Schwarzschildradius, kritischer Dichte und Radius des sichtbaren Universums. Ich bleib lieber auf der sicheren Seite mit "wenn die Dichte kleiner ist als die kritische Dichte, dann fliegt es ewig auseinander". Der Gedankengang mit Gravitationsreichweite ist mir nicht vertraut, und ich hab momentan leider auch nicht Zeit, mich da einzuarbeiten.
Und was soll dann das ganze Gefasel von wegen Antigravitation?
Welches Gefasel?
Wenn du beschleunigte Expansion meinst: Ich hab von der Frühzeit des Universums gesprochen, wo der Anteil der dunklen Energie vernachlässigbar war. Da expandierte es, wie gesagt, nur aufgrund seines "Schwungs", ständig gebremst von der Gravitation. Ob es jemals ganz abgebremst worden wäre oder nicht, das sagt uns die kritische Dichte.
Jetzt, da offensichtlich eine dunkle Energie signifikant geworden ist, beschleunigt sich die Expansion sogar noch, statt durch die Gravitation gebremst zu werden.
komet007
25.06.2008, 15:07
Jetzt, da offensichtlich eine dunkle Energie signifikant geworden ist, beschleunigt sich die Expansion sogar noch, statt durch die Gravitation gebremst zu werden.
Die Dunkle Energie wurde doch erst "entdeckt", weil man festgestellt hat, dass das Universum sich beschleunigt ausdehnt. Wenn dieses Szenario zutrifft und es sieht derzeit ganz danach aus, dann hat die Dunkle Energie nicht nur Einfluss im heutigen Universum, sondern schon immer.
Nur war die Gravitation der Materie im jungen Universum wesentlich stärker gegenüber Antigravitation der DE, weil die Materiedichte höher war, wodurch die Expansion zum damaligen Zeitpunkt langsamer verlief.
Das Universum "fliegt" also nicht einfach so auseinander, sondern wird massgeblich schon immer von der Dunklen Energie beeinflusst, die höchst wahrscheinlich zusammen mit der Materie im Urknall entstanden ist.
@ Ich
beschleunigt sich die Expansion sogar noch, statt durch die Gravitation gebremst zu werden.
Bist Du sicher? Wird sie nicht einfach nur etwas weniger abgebremst?
@ komet007
Der 'Motor' der Expansion ist die Raumzeit.
Die Gravitation wäre die Bremse und die DE das Gas.
Orbit
Nur war die Gravitation der Materie im jungen Universum wesentlich stärker gegenüber Antigravitation der DE, weil die Materiedichte höher war, wodurch die Expansion zum damaligen Zeitpunkt langsamer verlief.
Nein, die DE war früher vollkommen bedeutungslos, so klein war sie im Verhältnis zur Masse. Trotzdem expandierte das Universum in der Frühzeit schneller als heute, seine "Expansionsgeschwindigkeit" (jetzt fang ich auch schon an, und muss auch noch einen Rückzieher machen: ich meine jetzt tatsächlich Rpunkt) hat sich seitdem immer mehr verringert. Erst seit ~6Gy steigt sie wieder an, wegen der beschleunigten Expansion. Die Hubblekonstante fällt seit Urknall und strebt einen konstanten Wert an.
Ich hab irgendwann mal ein Excel-Blatt hier veröffentlicht, da kann man das alles nachschauen.
Hallo mac,
Richtig. Aber unsere Sonne ist auch nicht 60 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt. Mit anderen Worten: Ich verstehe nicht, wie Du den Zusammenhang zwischen dem was ich geschrieben habe, mit Deinem Beispiel herstellst.
Ich hatte den Eindruck, du seiest der Meinung:
Eine Masse m in der Entfernung r entfernt sich von uns, infolge einer plötzlich auftretende starken Änderung des Skalenfaktors x, auf den neuen Abstand x*r. Und du seiest jetzt der Ansicht, daß diese Masse m, wenn sie sich für uns danach hinter dem Ereignishorizont befinden würde, keine Potentialänderung mehr an unserem Standort verursachen würde. Weil du der Ansicht seiest, daß die Gravitation der Masse m erst wieder vom neuen x*r entfernten Standort mit c zu uns reisen müßte.
Also vergleichbar mit der Frage:
Geht die Information "das Potential in der Entfernung r ist durch die Masse m verändert" durch die Änderung des Skalenfaktors komplett verloren? Ich bin davon ausgegangen, daß dies nicht der Fall sei.
Schließlich ist Gravitation laut ART Geometrie. Und die Form der Geometrie wird durch die Inflation (als Änderung des Skalenfaktors) nicht geändert. Die Potentiale werden nur gestreckt?
vor der Inflation:
die Masse m verursacht in der Entfernung r vom Ursprung eines Koordinatensystems eine Potentialänderung proportional 1/r^2.
nach der Inflation:
durch die Inflation dehnt sich der Raum um den Faktor x aus. Diese Neuskalierung bewirkt eine sofortige Potentialänderung am Koordinatenursprung von 1/(x*r)^2. Die Strecke x*r sei jetzt größer als der Ereignishorizont.
Damit ist auch nach der Inflation noch die Information: Es befindet sich die Masse m in der Entfernung x*r noch im Koordinatenursprung gespeichert. Obwohl die Masse m sich, bezogen auf den Koordinatenursprung, hinter dem Ereignishorizont befindet.
hinter diesem Ereignishorizont ist lichttechnisch für uns gar nichts erkennbar. Gravitation(swellen) können wir (noch) nicht messen. Es gelten also dabei zumindest mit meinem Stand von Erkennen und Wissen exakt dieselben Rahmenbedingungen wie für Licht, nur daß Gravitation deutlich eher ‚starten‘ konnte.
Ok. Meinst du mit "Gravitation deutlich eher starten konnte" die 400000 Jahre Verzögerung, die es brauchte bis das All durchsichtig wurde, und Licht sich ungehindert auf die Reise machen konnte?
hm. Das wäre nur dann möglich, wenn a) der Raum zu Beginn endlich war und b) die Expansion so lange langsamer war als die Information, bis alle voneinander Kenntnis nahmen.
Ja ok. Ich hatte vereinfachend angenommen, daß vor der Inflation alle Raumgebiete kausal zusammenhingen.
Dazu muß der Raum endlich sein, damit das Licht vor der Inflation genug Zeit hat, jeden Raumpunkt zu erreichen.
Imho reicht es erstmal, nur einen kleinen Raumausschnitt zu betrachten, der vor der Inflation kausal zusammenhängend war.
Von den anderen Raumgebieten werden wir vermutl. nie etwas erfahren können.
Gehe ich dann richtig in der Annahme, daß Raumgebiete, die sich heute direkt hinter dem Ereignishorizont (EH) befinden, vor der Inflation noch sichtbar und damit kausal zusammenhängend waren?
(-> weit?? hinter dem EH könnten sich die Raumgebiete befinden, die niemals in Kontakt mit uns waren, und vondenen wir auch niemals etwas erfahren werden)
Ja, mit dem Sinn dieser Aussage bin ich einverstanden, nur nicht mit den Zahlen
Das macht nichts, denn die Zahlen waren rein aus der Luft gegriffen ;)
Es ist wie bei einem Wettrennen, bei dem die Läufer (Objekte) mit unterschiedlichem Vorsprung starten (die schnellsten haben den größten Vorsprung). Wenn die Vorsprünge kleiner sind (also ohne Inflationsphase), dann ist das Feld dichter beisammen und ein Radfahrer (Photon, Gravitation) kann nach einer bestimmten Zeit mehr Läufer überholt haben, als wenn die Vorsprünge eben größer waren.
Wenn Du mit ‚größer‘ also die Anzahl der Objekte (Läufer) gemeint hast, die bereits vom Radfahrer (Gravitation oder Licht) überholt wurden, dann ist es ohne Inflation größer. Aber wenn Du den Abstand des vorderen Läufers vom hinteren meinst, dann ist dieser Abstand mit Vorsprung natürlich größer und der Radfahrer ist zwar genau so weit gekommen, aber hat bisher viel weniger Läufer eingeholt.
Ja ok. Mit "größer werden" meinte ich den "Abstand der Läufer". Wenn die ausreichend langsam laufen, kann man die als Signalbojen hernehmen, und deren Abstand als Skalenfaktor hernehmen.
Wobei wir uns allerdings immer noch darüber einigen müßten, welche Informationen deine Gravitations-Radfahrer zwischen den langsamen Läufern übermitteln.
Ich bin noch nicht überzeugt, daß zwei Läufer deren Raumgebiete heute nicht kausal verbunden sind, es vor der Inflation aber noch waren, auf die Gravitation bezogen heute nichts mehr voneinander wissen können.
Nein! Bloß nicht! Oder vielleicht Doch?
Ich dachte mit
Damit meine ich: Wenn ein Raumvolumen sich für alle Zeit, egal wie weit es sich dabei von uns entfernt, mit der selben Geschwindigkeit von uns entfernt, ... meinst du:
Im Zeitraum dt entfernt sich das Objekt immer um die selbe Strecke dR(t) (unabhängig vom Skalenfaktor R(t)).
1.Definition:
dR(t)/dt = const.
wenn dt = 0,05 und dR(dt) = 0,03 dann wäre dR(t)/dt = 0,03/0,05 = 0,6 = konst.
und es ergäbe sich bsw. folgende Reihe:
Skalenfaktor (t=1,0) = 1,50
Skalenfaktor (t=1,05) = 1,53
Skalenfaktor (t=1,1) = 1,56
Skalenfaktor (t=1,15) = 1,59
...
Skalenfaktor (t=1,5) = 1,80
2.Definition:
[dR(t)/R(t)]/dt wäre nicht konstant und in obigem Beispiel:
[0,03/1,50]/0,05 = 0,4
[0,03/1,53]/0,05 = 0,392
[0,03/1,56]/0,05 = 0,385
[0,03/1,59]/0,05 = 0,377
...
[0,03/1,80]/0,05 = 0,333
Deshalb hatte auch mir der Begriff "unbeschleunigte Expansion" bisher Kopfzerbrechen bereitet, weil die zweite Definition [dR(t)/R(t)]/dt, dann eher eine gebremsten Expansion suggeriert.
Helmut, Du sprichst mir aus der Seele!
Fein, das es nicht nur mir so geht :)
Und "Ich" plättet uns gleich wieder mit: "ist total unwichtig" :(
Seufz, ich glaub es ist gesünder wenn wir das Standardmodell nicht begreifen wollen würden.
Mit dem "easy Standardmodell" ist es genauso wie mit den vielen "allgemeinverständlichen Einführungen in die ART, Quantentheorie, ...": allgemeinverständlich = sehr schwer verständlich :(
PS: Irgendwie bin ich immer viel zu langsam. Jetzt stehen hier schon wieder tausend neue Beiträge. Ächz, stöhn.
Gruß Helmut
ich meine jetzt tatsächlich Rpunkt
Fein, wenn Rpunkt = dR(t)/dt ist, dann bin ich wieder zufriedengestellt :D
Gruß Helmut
Aus welcher Entfernung uns Gravitation aber noch erreicht, ist zumindest messtechnisch nicht bestimmbar und nur theoretisch abschätzbar. Zumindest so lange bis man Gravitationswellen messen kann.
Für mich als Laie ergibt sich daraus die Frage:
Wenn die Gravitation lichtschnell ist, und nicht "hinterherkommt", warum unser Universum dann nicht schon in Teilbereiche zerfallen?
Wäre dann nicht doch eine mehr als lichtschnelle (intantan sogar?) Vermittlung der Gravitationskraft möglich?
komet007
25.06.2008, 15:40
Der 'Motor' der Expansion ist die Raumzeit.
Die Gravitation wäre die Bremse und die DE das Gas.
Raumzeit - die dient im Grunde nur unseren mathematischen Modellen, dem Universum scheint sie ziemlich egal zu sein. Zumindest stellt sich immer mehr heraus, dass diese flach ist, möglicherweise aufgrund des Einflusses an Dunkler Energie, die die Raumzeit zu glätten scheint.
Nein, die DE war früher vollkommen bedeutungslos, so klein war sie im Verhältnis zur Masse.
Mir geht es einfach nur darum, dass die Dunkle Energie als Kraft in unserem Universum schon seit dem Urknall existiert. Aufgrund des Energieerhaltungssatzes müsste auch deren Energieanteil im frühen Universum derselbe gewesen sein wie heute, also 70 Prozent.
Mir geht es einfach nur darum...
Dass Du Recht behältst. :D Doch
dem Universum scheint ... ziemlich egal zu sein
worum es Dir geht. Denn diese 70% DE zu Beginn kannst Du ganz einfach vergessen.
Orbit
Ja, ist es. ;)
Puh, nochmal Schwein gehabt. Ich glaub, andernfalls wäre ich zum Crank mutiert :D
Gruß Helmut
@komet007:
Der Lambda-Term von heute ergibt sich aus einer zeitlich konstanten Energiedichte ρvac des Vakuums (nimm' einen Kubikmeter Weltraum, entferne alle Materie und Strahlung und messe seinen Energieinhalt). Das Vakuum zwischen gravitativ wirkender Materie und Strahlung wird nun durch die Expansion immer mehr und mehr. So führt ein mittlerweile umkippendes Verhältnis von Ωm / ΩΛ wie ein selbst-induzierter Tritt-in-den-Allerwertesten. Deswegen spricht man von einer antigravitativen Wirkung der DE. Sie war (mangels Vakuum) nach dem Urknall, erstmal verschwindend gering.
Wenn man die Quantentheorie heranzieht und fragt, wie viel Energie dieser Kubikmeter leere Raum anhand der virtuellen Teilchen haben sollte, bekommt man unendlich viel, beschränkt sich aber mangels Theorie auf die Planck-Skala, womit man im Endeffekt immer noch um etliche (120 oder so) Größenordnungen daneben liegt. Dennoch eins der favorisierten Modelle.
Gruß
ins#1
komet007
25.06.2008, 16:06
Sie war (mangels Vakuum) nach dem Urknall, erstmal verschwindend gering.
Dann verstehe ich ehrlich gesagt nicht, warum das Universum nach der Inflation nicht sofort wieder kollabiert ist, welches Kraft hat es dann auseinander gehalten?
Hallo Komet,
Dein Problem mit den Energieanteilen und ihren Wirkungen könnte sich vielleicht durch erneutes Lesen dieser beiden Posts
http://www.astronews.com/forum/showpost.php?p=31492&postcount=59
http://www.astronews.com/forum/showpost.php?p=32829&postcount=78
auflösen lassen, wenn ich es richtig verstanden habe.
Herzliche Grüße
MAC
Dann verstehe ich ehrlich gesagt nicht, warum das Universum nach der Inflation nicht sofort wieder kollabiert ist, welches Kraft hat es dann auseinander gehalten?
das versucht man dir doch die ganze Zeit beizubringen. Die Expansion ergibt sich allein anhand der ART, genauer aus einer daraus abgeleiteten Gleichung, das man Friedmannmodell nennt. Die Parameter unseres Universum die in eine dieser Friedmanngleichungen gesteckt werden glaubt man mittlerweile gut bestimmt zu haben und kommt demnach grob auf ein Universum mit dem 0,3-fachen der kritischen Dichte. Sprich, ein offenes, auf ewig expandierendes Universum (man kann, wie Ich schon sagte, ballisitisch dazu sagen - nur ohne "Einschlag" - also wie wenn du eine Rakete zum Mond schiesst, die auch nicht mehr von selbst auf die Erde zurückfällt).
Und erst jetzt kommt der Lambda-Term hinzu, der das Universum schneller expandieren lässt, als es (sowieso) sollte.
Gruß
ins#1
@komet007:
Der Lambda-Term von heute ergibt sich aus einer zeitlich konstanten Energiedichte ρvac des Vakuums (nimm' einen Kubikmeter Weltraum, entferne alle Materie und Strahlung und messe seinen Energieinhalt)...
Das heißt dann: die dunkle Energie ist die Vakuumenergie und wirkt antigravitativ?
Ist das im Prinzip vergleichbar mit dem Casimir-Effekt?
Zur Berechnung der Casimir-Kraft benötigt man die Vakuumenergien im Raumgebiet außerhalb und innerhalb der Platten.
Normalerweise ist die Vakuumenergie außerhalb der Platten viel größer und verursacht eine anziehend wirkende Casimir-Kraft auf die Platten.
Kann man nun sagen, daß sie im Weltall abstoßend wirkt, weil wir nur die differentielle Änderung der Casimir-Kraft wahrnehmen?
Und diese nimmt, infolge der Raumausdehnung ab, was es für uns so aussehen läßt, als ob die Casimir-Kraft abstoßend wirkt? In Wirklichkeit wird aber nur die Anziehungskraft kleiner?
Und wenn der Raum kontrahieren würde, würde die Vakuumenergie immer kleiner werden und es würde so aussehen, als ob sie anziehend wirkt?
Gruß Helmut
Das heißt dann: die dunkle Energie ist die Vakuumenergie und wirkt antigravitativ?
Ja.
Sehr interessante Fragen, Helmut. Zur Beantwortung der Fragen lasse ich lieber anderen den Vorzug, da sich mir die Interpretation des Casimir-Effekts etwas entzieht. Nicht dass ich es ablehnen würde - die virtuellen Teilchen sind ohne Frage tatsächlich da, in der QED lässt sich die Wirkung derer auf die Flugbahn eines Elektron beispielsweise sehr genau berechnenen. Ich verstehe die Sache nur nicht so recht und kann deren Wirkung irgendwie nicht auf die "reale Welt" übertragen.
komet007
25.06.2008, 16:51
Hallo Komet,
Dein Problem mit den Energieanteilen und ihren Wirkungen könnte sich vielleicht durch erneutes Lesen dieser beiden Posts
Sehr nett von dir Mac, aber das trifft leider nicht den Punkt.
Es geht einfach nur darum, ob man die Dunkle Energie als Kraft mit baryonischer Materie und Dunkler Materie vergleichen kann. Wenn nicht, dann hatte ich bisher eine völlig falsche Vorstellung davon, da es in der Presse auch immer so dargestellt wird.
Das heißt dann: die dunkle Energie ist die Vakuumenergie und wirkt antigravitativ?
Ja.
So eindeutig kann man das nicht beantworten. Nach Wiki hat die Vakuumenergie erst Kandidatinnen-Status. Allerdings scheint man sich im Wiki nicht einig zu sein. Es wurde gar schon ein Antrag gestellt, den Artikel zu löschen.
Eine andere Kandidatin sei die 'Quintessenz', wobei darunter je nach Theorie Unterschiedliches gemeint sei. Der Wikiartikel darüber ist allerdings grottenschlecht.
Bin jetzt abgehängt worden, also nachträglich:
Mir geht es einfach nur darum, dass die Dunkle Energie als Kraft in unserem Universum schon seit dem Urknall existiert. Aufgrund des Energieerhaltungssatzes müsste auch deren Energieanteil im frühen Universum derselbe gewesen sein wie heute, also 70 Prozent.
Vergiß Energieerhaltung. Jedem Kubikmeter Raum ist damals wie heute dieselbe Menge an DE zuzuordnen, wenn DE (und so sieht's momentan aus) eine Art "Vakuumenergie" bzw. kosmologische Konstante ist. Die Materiemenge war damals aber unvergleichlich höher.
Vergiß Energieerhaltung.Man sollte gar nicht glauben, daß sowas von einem Physiker kommt. Ich! So groß kann die Luftnot (abgehängt) doch gar nicht sein. :D
Herzliche Grüße
MAC
ja, Orbit. Ich dachte ehrlich gesagt, dass es gerade deswegen eine eher ablehnende Meinung zur DE hier gibt und alle versuchen, sie zu vermeiden. Ich habe (verständlicherweise) kein Problem mit der Expansion an sich, von mir aus ist sie wieder erwarten auch beschleunigt, aber dass das arme Vakuum dafür herhalten muss, überzeugt mich nicht unbedingt. Dieser von null abweichende Energieinhalt des Vakuums gilt dennoch als die wieder herausgekramte kosmologische Konstante. Ein simpler "Mechanismus" und eben deshalb favorisiert und als Mainstream breitgetreten, siehe Lesch's Sendungen wie Was ist Null-Punkt-Energie (http://is.gd/FDU) oder Was ist Dunkle Energie (http://is.gd/FEn) (sorry, ich weiß dass du sie nicht anschauen kannst). Aber mal ehrlich - was ist schon Mainstream beim großen Mysterium DE. Ich bin da offen für alles und halte mich lieber an Murphy statt an Ockham: "if it can happen, it will happen".
Gruß
ins#1
mac
Wenn grosse Physiker auf grossen Raum- und Zeitskalen denken, gilt halt manch ehernes Gesetz nicht mehr. Das hatten wir doch schon mal bei der Baryogenese. Dort hiess der Physiker Sacharow: :)
http://de.wikipedia.org/wiki/Sacharowkriterien
Könnte es nicht sein, dass man sich das weiter oben von ins#1 angesprochene Potenz-120-Problem einhandelte, weil man den Energieerhaltungssatz universal aufrecht erhalten will, anstatt ihn, wie das der andere Physiker eben getan hat, einfach über Bord zu werfen?
Orbit
P.S. Könnte mir gut vorstellen, dass mir nun ins#1, obwohl noch lange nicht Weihnachten ist, bereits den nächsten Bart umhängen wird. :D
komet007
25.06.2008, 18:55
Vergiß Energieerhaltung. Jedem Kubikmeter Raum ist damals wie heute dieselbe Menge an DE zuzuordnen, wenn DE (und so sieht's momentan aus) eine Art "Vakuumenergie" bzw. kosmologische Konstante ist.
Damit kann ich leben. :)
Die Materiemenge war damals aber unvergleichlich höher.
...auf das damalige Raumvolumen bezogen, oder?
Das Volumen vergrößert sich, die Materiedichte nimmt ab, die DE - "Dichte" nimmt zu, bis sie die Materie überholt und schließlich heute den Kosmos dominiert.
Bisher war für mich die Sachlage eigentlich klar, bis mal wieder jemand mit diesem blöden Lambda angefangen hat. :mad:
Hallo Helmut,
Ich hatte den Eindruck, du seiest der Meinung: ...
...
..., daß die Gravitation der Masse m erst wieder vom neuen x*r entfernten Standort mit c zu uns reisen müßte.
...
den Eindruck wollte ich nicht erwecken, auch wenn ich genau für diese Fälle nicht genau (quantitativ) weiß, wie man Gravitation dann genau behandeln muß.
Ok. Meinst du mit "Gravitation deutlich eher starten konnte" die 400000 Jahre Verzögerung, die es brauchte bis das All durchsichtig wurde, und Licht sich ungehindert auf die Reise machen konnte?Ja.
Imho reicht es erstmal, nur einen kleinen Raumausschnitt zu betrachten, der vor der Inflation kausal zusammenhängend war.
Von den anderen Raumgebieten werden wir vermutl. nie etwas erfahren können.Wenn wir damit bis heute alle Gebiete erfassen können (und sei es auch nur rechentechnisch), aus denen uns heute Gravitation erreicht, ja.
Gehe ich dann richtig in der Annahme, daß Raumgebiete, die sich heute direkt hinter dem Ereignishorizont (EH) befinden, vor der Inflation noch sichtbar und damit kausal zusammenhängend waren?Ja, Guido. ;) Nein, um diese Frage quantitativ korrekt zu beantworten, muß man den dynamischen Verlauf der Expansion bis heute genau kennen, um so genauer, je weiter er in der Vergangenheit liegt.
Wenn ich einmal den Sündenfall begehe und Inflation annehme, wie kann ich dann vorher und nachher von einer stetigen Dynamik ausgehen? Okkham, alles so einfach wie möglich? Sehr unbefriedigend.
Eigentlich haben wir doch nur gesicherte natürliche Daten bis zur Hintergrundstrahlung, dann kommt sehr lange Zeit nichts und dann die Beschleuniger-Daten. Ob die Kollision von zwei Protonen pro ms in einem Raum von 100 m^3 uns die Schlußfolgerung auf 1E10 Kollisionen pro mikro-s in einem Raum von 1 mm^3 ausreichend genau erlaubt? (Die Zahlen hab‘ ich mir gerade aus den Fingern gesogen). Ob es gerade in der Frühphase nicht zahlreiche Inflationsphasen völlig unterschiedlicher Dynamik gab?
Gut, lauter überflüssige Fragen zum jetzigen Zeitpunkt.
Wobei wir uns allerdings immer noch darüber einigen müßten, welche Informationen deine Gravitations-Radfahrer zwischen den langsamen Läufern übermitteln. ...strapazier das Beispiel nicht so! ;) Es enthält eh nicht alle Parameter.
Ich dachte mit
...
meinst du:Ja, richtig, aber ich hatte mich selbst noch nicht ausreichend überzeugt, daß das was ich da gerechnet habe auch richtig ist. Besonders weil es so einfach war, also schon aufwändig, aber nicht wirklich kompliziert. Ist aber schon ein paar Tage her und nicht mehr vollständig abrufbar im Gedächtnis.
Herzliche Grüße
MAC
Hallo mac,
3x ja und 1x jein -> da geh ich mal von einer notwendigen, aber nicht hinreichenden Übereinstimmung zwischen uns aus :D
Gruß Helmut
Hallo Helmut,
da geh ich mal von einer notwendigen, aber nicht hinreichenden Übereinstimmung zwischen uns aus :D Ich würde sogar sagen von einer hinreichend erklärungsnotreichen Übereinstimmung,
Gruß Schultze, äh MAC :D:)
komet007
Das Volumen vergrößert sich, die Materiedichte nimmt ab, die DE - "Dichte" nimmt zu, bis sie die Materie überholt und schließlich heute den Kosmos dominiert.
Die "Dichte" nimmt zwar nicht zu, sondern bleibt konstant, wie Du Ichs Beitrag auch entnehmen kannst; aber die von Dir beschriebene Verschiebung des Verhältnisses DE-Materie würde sich trotzdem einstellen.
Hier beginnen aber die Probleme (nicht Deine, sondern jene des Standardmodells): Zur Zeit sollen sich die Kosmologische Konstante und die Materiedichte in etwa die Waage halten. Warum expandiert aber das Universum bereits seit 6 Milliarden Jahren beschleunigt?
Weil es schon immer DE gab?
Dann müsste die Frage aber lauten: Warum ist das Universum nicht schon immer beschleunigt expandiert?
Gibt es am Ende gar keine DE, und das Lambda kann ein zweites Mal gestrichen oder wenigstens auf Null reduziert werden?
Gruss Orbit
komet007
26.06.2008, 11:36
Die "Dichte" nimmt zwar nicht zu, sondern bleibt konstant, wie Du Ichs Beitrag auch entnehmen kannst; aber die von Dir beschriebene Verschiebung des Verhältnisses DE-Materie würde sich trotzdem einstellen.
Hallo Orbit
deshalb hatte ich ja "Dichte" in Anführungszeichen gesetzt. Die Dichteverhältnisse Dunkle Energie/Materie verschieben sich ganz einfach aufgrund der Raumexpansion. Das Raumvolumen dehnt sich aus und zieht dabei die Materie mit, wodurch die Dichte und somit die gravitative Bindungsenergie der Materie immer weiter abnimmt und dadurch die Expansion beschleunigt
Deshalb schreibt Andreas Müller, die Dunkle Energie "dominiert" das Universum immer mehr, da ihr Dichtegehalt seit Beginn des Universum scheinbar unveränderlich bleibt.
Aus diesem Grund tendiert man auch immer mehr zu Einsteins Kosmologischer Konstanten, die sich scheinbar nun in der Dunklen Energie widerspiegelt.
Die Raumexpansion wird also nicht direkt, sondern indirekt von der Dunklen Energie beschleunigt, da deren Dichtegehalt im Gegensatz zur Dichte der Materie konstant bleibt.
Gibt es am Ende gar keine DE, und das Lambda kann ein zweites Mal gestrichen oder wenigstens auf Null reduziert werden?
Ehrlich, langsam bekomme ich eine Lambda-Allergie. :eek:
Hier beginnen aber die Probleme (nicht Deine, sondern jene des Standardmodells): Zur Zeit sollen sich die Kosmologische Konstante und die Materiedichte in etwa die Waage halten. Warum expandiert aber das Universum bereits seit 6 Milliarden Jahren beschleunigt?
Die Dichte der DE ist konstant, die Materiedichte nicht. Der Anteil der DE an der Gesamtdichte ist Omega(lambda). Dieses war ~0 in der Frühzeit und wird ~1 in der Spätzeit sein.
Aktuell ist es 0,7.
Die "Beschleunigungswirkung" der DE resultiert aus dem negativen Druck p = -rho.
Die Gravitationswirkung jeder Materie oder Energie ist rho+3p. Im Fall von DE also -2rho, im Fall von Materie rho.
Die beiden Wirkungen heban sich auf für rho(Materie)=2*rho(DE), also bei Omega(DE)=1/3.
Das war vor 6 Gy so. Vorher war die Expansion gebremst, seitdem ist sie beschleunigt.
"In etwa die Waage halten" heißt wirklich "in etwa".
@Ich
Danke für die Antwort.
OK. Ausser mir hat hier niemand ein Problem. :)
Ich habe nun ein wenig mit Deinen Angaben rumgerechnet:
Dieses Dichteverhltnis
Omega(DE) : Omega (m) = 1/3 : 2/3
muss demnach bei z = 0.817 existiert haben, dann also, als ein betrachtetes Volumen 6 mal kleiner war. Nach Ned Wrights Kalkulator war das in einem flachen Universum vor 6,9 Gy.
Etwas später ;), als sich dieses Volumen verdoppelt hatte und somit auf 1/3 des heutigen angewachsen war, war das Verhältnis fifty-fifty. Das soll vor 4,5 Gy gewesen sein (z = 0.44).
Vor 1,8 Gy war das Verhälnis 2/3 : 1/3 und heute wären wir bei 3/4 : 1/4, was in etwa dem entspricht, was man mit WMAP beobachtet hat.
Hab ich nun wieder alles falsch gerechnet, wie neulich im comoving-Thread? :D
Gruss Orbit
Ist das im Prinzip vergleichbar mit dem Casimir-Effekt? [...]
Helmut, bin vorhin beim Aufräumen über ein Paper gestolpert, was Dir diese Frage vielleicht beantwortet oder zumindest weiter helfen sollte. Siehe http://arxiv.org/abs/astro-ph/0310342
Gruß
ins#1
@Orbit,
ups, grade erst drübergestolpert. Hört sich plausibel an, was du rechnest. Ich hab mit OmegaDE = 0,7 gerechnet, glaube ich.
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