Big Bang - eine Singularität?

[Ich]

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.

 

[mac]

Vergiß Energieerhaltung.

Man sollte gar nicht glauben, daß sowas von einem Physiker kommt. Ich! So groß kann die Luftnot (abgehängt) doch gar nicht sein.

Herzliche Grüße

MAC

 

[ins#1]

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 oder Was ist Dunkle Energie (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

 

[Orbit]

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.

 

[komet007]

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.

 

[mac]

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

 

[Aragorn]

Hallo mac,

3x ja und 1x jein -> da geh ich mal von einer notwendigen, aber nicht hinreichenden Übereinstimmung zwischen uns aus

Gruß Helmut

 

[mac]

Hallo Helmut,

da geh ich mal von einer notwendigen, aber nicht hinreichenden Übereinstimmung zwischen uns aus

Ich würde sogar sagen von einer hinreichend erklärungsnotreichen Übereinstimmung,

Gruß Schultze, äh MAC

 

[Orbit]

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]

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.

 

[Ich]

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".

 

[Orbit]

@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?
Gruss Orbit

 

[ins#1]

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

 

[Ich]

@Orbit,

ups, grade erst drübergestolpert. Hört sich plausibel an, was du rechnest. Ich hab mit OmegaDE = 0,7 gerechnet, glaube ich.