Is the Universe Infinite or Finite?

[blue.moon]

Guten Morgen!

Ungefähr ab 8:00 sagt Sabine Hossenfelder, falls das Universum unendlich ist, dann war es von Anfang an unendlich.



Es ist richtig erholsam Sabine Hossenfelder anzuhören, ihre Komik, und, auch mal zu hören, was wir alles nicht wissen… 6:00

(selbst wenn das Universum leicht gekrümmt wäre, wir wüssten es nicht)

Genau! Unser Universum, ein sich ausdehnendes Quantenvakuum.
Ab Skala Superhaufen dominiert DE oder anders gesagt, siegte die antigravitative gegenüber der gravitativen Wirkung. - Der Raum zwischen den einzelnen Galaxien in weiter Ferne wird – hypothetisch – immer weiter zunehmen. - Eine Eigenschaft der Grundkräfte? Entgegengesetzte Wirkungen? Die sich auch umkehren können? Protonen stürzen in ihre Kerne. Unter extremen Bedingungen...

Die Ursache der beschleunigten Expansion seit ca. 5 Mrd. Jahren – nebenbei, woher wissen wir das? - die antigravitative/abstoßende Wirkung, könnte auch eine Eigenschaft des Raumes selber sein, was u.a. Riess oder Josef Gassner (in einem Video) vertritt, mehr Raumvolumen, mehr (QF) Energie (o.a.) … eigentlich logisch.

Eine andere Erklärung für die Beschleunigung der Expansion, weil die kontinuierliche „Ausdünnung“ der Dichten des Universums, außer DE, wenn diese vorherrschende Erklärung korrekt ist und eines Tages bewiesen sein wird, ist einfach, die Ausdehnung gegen Unendlich Richtung IV – Ideales Vakuum – keine Reibung. Denke ich. Außerdem kann sich der Raum bekanntlich superluminal bewegen… Wenn er will. (60x c nach dem Urknall.) Und mit ihm die (fernen) Galaxien…

Die Beschleunigung dürfte langfristig zunehmen. Was denkt ihr? Das geht mit den Friedmann Gleichungen okay.

Andererseits könnte das Universum endlich sein und dachte das nicht auch Einstein? Und geht das nicht aus dem CMB hervor?

Liebe Grüße, Mondlicht

 

[Bernhard]

Was denkt ihr?

Hallo Mondlicht, ich denke zum einen dass die beobachteten Anisotropien https://de.wikipedia.org/wiki/Große_Mauer_(Astronomie) nicht sehr gut zum LCDM-Modell passen und zum anderen, dass das Ballonmodell des Universums gut zeigt, dass zwischen einer Ebene und einer sehr großen Kugeloberfläche mit hinreichend großem Krümmungsradius experimentell nicht mehr unterschieden werden kann.

 

[blue.moon]

Vielen Dank, Bernhard, - Ich glaube z.B. nicht an das Kosmologische Prinzip. Das Universum ist eben nicht homogen und isotrop, auch nicht auf großen Skalen, man hätte es nur gern so – ohne Anisotropien von Anfang an, gäbe es uns gar nicht wenn es nicht zu einem Symmetriebruch gekommen wäre. (auch nicht auf großen Skalen)

Large Scale Structures (LSS) oder Super LSS (SLSS) wie “Big Ring” oder “Giant Arc” mit Daten vom Sloan Digital Sky Survey (SDSS), sind sehr viel größer als die Harrison-Zel’dovich-Grenze. Allerdings, ich habe die Papers gründlich durchgearbeitet, gibt es auch berechtigte Kritik…

Sabine Hossenfelder sagt es wie auch Veritasium und zigtausende Wissenschaftler, ein Viertel der Papers is wrong or written by AI… hahaha mit der Konsequenz, dass nichts mehr (wenig) gelesen wird und wenn wirklich mal ein hell leuchtendes (und smartes) „Licht“ unter den arxiv. Studien ist, dann erfährt es niemand… Ihr Fazit (immer wieder):

echt zum ablachen das Teil:

-

(NICHT das sie unfehlbar ist, klar, die Vid-Nummer letztens zum Beispiel…haha)

physikalische Grüße, Mondlicht

 

[ralfkannenberg]

Protonen stürzen in ihre Kerne. Unter extremen Bedingungen...

Hallo Mondlicht,

wie kann ein Proton in seinen Kern stürzen ? - Mir ist nicht klar, was das überhaupt bedeuten soll.


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[Bernhard]

Ich glaube z.B. nicht an das Kosmologische Prinzip. Das Universum ist eben nicht homogen und isotrop, auch nicht auf großen Skalen, man hätte es nur gern so – ohne Anisotropien von Anfang an, gäbe es uns gar nicht wenn es nicht zu einem Symmetriebruch gekommen wäre. (auch nicht auf großen Skalen)

Hallo Mondlicht, das kosmologische Prinzip (KP) und die allgemeine Relativitätstheorie (ART) haben sehr gute Dienste bezüglich der Grundlagen geleistet. Begriffe wie "Dunkle Energie" und "Expansion des Universums" wären ohne das KP und ohne die ART relativ unverständliche und mißverständliche Begriffe. Mir ging es oben eher um das Zusammenspiel der Details und da klemmt noch so Einiges, wie zB die Hubble Tension zeigt.

Deswegen ist es auch völlig ok, zuerst mal genau zu analysieren, was in der Kosmologie noch widersprüchlich ist, um dann die Begrifflichkeiten zu verbessern.

 

[albertus]

Andererseits könnte das Universum endlich sein und dachte das nicht auch Einstein?

Einstein soll gesagt haben, es gibt zwei Dinge, die unendlich sind. Das Universum und die menschliche Dummheit. Beim Universum ist er sich noch nicht ganz sicher ...
Aber Vorsicht, dem EInstein werden viele Sprüche zugeordnet. Nicht alles ist wirklichvon ihm gesagt worden.

Gruß, Astrofreund

 

[blue.moon]

Hallo Mondlicht,

wie kann ein Proton in seinen Kern stürzen ? - Mir ist nicht klar, was das überhaupt bedeuten soll.


Freundliche Grüsse, Ralf

Hallo Mondlicht,

wie kann ein Proton in seinen Kern stürzen ? - Mir ist nicht klar, was das überhaupt bedeuten soll.


Freundliche Grüsse, Ralf

Auweia!



Hallo Ralf!

In einem kollabierenden Stern, der zum Neutronenstern wird, kommt man sich nahe, haha, herrschen extreme Bedingungen: gigantischer Druck und Temperaturen von Milliarden Kelvin. Dieser Druck ist so hoch, dass Elektronen regelrecht in Protonen „gepresst“ werden . ich habe mich also gründlich verschrieben, entschuldige bitte, ich war mit den Gedanken woanders, oho, oho– was zur Bildung von Neutronen führt.

Proton + Elektron → Neutron + Neutrino

Das kommt dir natürlich nicht schleierhaft vor…

 

[blue.moon]

Hallo Mondlicht, das kosmologische Prinzip (KP) und die allgemeine Relativitätstheorie (ART) haben sehr gute Dienste bezüglich der Grundlagen geleistet. Begriffe wie "Dunkle Energie" und "Expansion des Universums" wären ohne das KP und ohne die ART relativ unverständliche und mißverständliche Begriffe. Mir ging es oben eher um das Zusammenspiel der Details und da klemmt noch so Einiges, wie zB die Hubble Tension zeigt.

Deswegen ist es auch völlig ok, zuerst mal genau zu analysieren, was in der Kosmologie noch widersprüchlich ist, um dann die Begrifflichkeiten zu verbessern.

Lieber Bernhard, NEIN, ich sage NICHTS gegen ART! Wie ist denn dieses Missverständnis entstanden?

-.

Und sicher, ja, alles zu seiner Zeit. – Es ist auch nur meine (aktuelle) Meinung. -

Zwicky hat in den 30-igern den Namen (DM) gegeben, dank des CP? Wusste ich nicht.

Ich informierte mich, nachdem ich Tom nicht gleich verstand aber er hat total recht! Ich will keine große Sache daraus machen: nur ein Beispiel: CP wurde ersonnen, weil man im Universum in alle Richtungen ungefähr dasselbe sieht bzw. sah (ungefähr, ist schon mal nicht homogen, haha, wenn ich eine Salbe mit Dexamethason nur ungefähr homogen herstelle… ja, ok, ist was anderes.

Jetzt weiß man von den anfänglichen Anisotropien, CMB, und erklärt nun, nur auf großen Skalen…

Okay. Menschlich. Tschüss,

 

[blue.moon]

Einstein soll gesagt haben, es gibt zwei Dinge, die unendlich sind. Das Universum und die menschliche Dummheit. Beim Universum ist er sich noch nicht ganz sicher ...
Aber Vorsicht, dem EInstein werden viele Sprüche zugeordnet. Nicht alles ist wirklichvon ihm gesagt worden.

Gruß, Astrofreund

Schon mal gehört.
Privat hat er so etwas vielleicht gesagt aber ... wenn, fände ich "schwach" aber egal. Danke. -
Hossenfelder erklärt gut, dass wir es im Grunde nicht wissen können, weil, s. Video, ob oder ob nicht, beobachtbares Universum, wir schauen nicht von außen auf das Universum (hahaha) sondern von innen.
Einen schönen Feierabend!
Mondlicht mit lieben Grüßen

 

[ralfkannenberg]

In einem kollabierenden Stern, der zum Neutronenstern wird, kommt man sich nahe, haha, herrschen extreme Bedingungen: gigantischer Druck und Temperaturen von Milliarden Kelvin. Dieser Druck ist so hoch, dass Elektronen regelrecht in Protonen „gepresst“ werden .

Hallo Mondlicht,

ich habe schon so etwas geahnt und aus genau diesem Grunde auch nachgehakt.

Die Sache ist bei Weitem banaler und weniger dramatisch als Du sie beschreibst und da wird auch kein Elektron irgendwo "hineingepresst". Vielmehr sind dort die Energien so hoch, dass der sogeannte inverse beta-Zerfall stattfinden kann, das ist alles.

Unter "normalen" Bedingungen zerfällt ein Neutron in ein Proton und ein Elektron, und damit die Bilanz "aufgeht" muss dabei auch noch ein elektronisches Anti-Neutrino entstehen. Das ist der beta-Zerfall und bei diesem wird Energie frei, d.h. er kann stattfinden.

Anders ist es, wenn man zuviel Energie übrig hat, und dies passiert, wenn die Gravitation des werdenden Neutronensternes so gross wird, dass das Pauli'sche Ausschliessungsprinzip für Elektronen nicht mehr erfüllt werden kann. Dann wird diese überschüssige Energie dazu verwendet, den inversen beta-Zerfall zu triggern. Das elektronische Neutrino "fliegt" weg und das Neutron kann nun weitere Energie "aufnehmen".

Es gibt aber auch ein Pauli'sches Ausschliessungsprinzip für Neutronen; was dann passiert, wenn dieses nicht mehr erfüllt werden kann, weiss man heutzutage noch nicht genau. Was man aber sagen kann ist, dass die Neutronenstruktur des Neutronensternes zusammenbricht. Möglicherweise können sich die Neutronen bei diesen hohen Energien in andere Teilchen umwandeln, dann bekommt man evtl. hypothetische Quarksterne oder nicht minder hypothetische Axionensterne, oder aber die Struktur der Materie bricht komplett zusammen und man erhält ein Schwarzes Loch, also so ein hässliches Ding mit einem "Horizont", von dem man nicht weiss, wie es jenseits des Horizontes aussieht.

Wie intuitiv absurd diese Welt der Schwarzen Löcher ist kann man beispielsweise daran erkennen, dass wenn man theoretisch ein Schwarzes Loch aus Materie und ein Schwarzes Loch exakt gleicher Masse aus Anti-Materie miteinander exakt symmetrisch kollidieren lässt, sich diese beiden Schwarzen Löcher keineswegs annihilieren, sondern ein Schwarzes Loch mit doppelter Masse bilden. Wie die Materie und die Anti-Materie jenseits des Horizontes "miteinander klarkommen" entzieht sich prinzipiell unserer Erkenntnis, d.h. wir wissen nicht ob die sich da, d.h. jenseits des Hoizontes, wie Materie und Anti-Materie das zu tun pflegen gegenseitig vernichten oder ob sie friedlich nebeneinander koexistieren oder ob sie eine neue Materieform bilden - man weiss es nicht.


Wie intuitiv absurd diese Situation ist kannst Du auch daran sehen, dass man theoretisch (wenn es da nicht so heiss wäre) ein Raumschiff an den Horizont manövrieren könnte, dann eine Leiter in den Horizont hinunter lassen könnte und dann einen Astronauten diese Leiter hinabsteigen lassen könnte. Wenn der Astronaut nun seinen Fuss "in das" Schwarze Loch hineingesteckt hat und es sich nun anders überlegt und ihn wieder hinausziehen möchte, so geht das nicht. Leiter hin und Leiter her. Man bräuchte unendlich viel Energie, um seinen Fuss da wieder herauszukriegen, oder wenn man sich da mit versierten Flaschenzügen versuchen würde, unendlich viel Zeit, um den Fuss des Astronauten wieder aus dem Schwarzen Loch herauszuheben.


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[Bernhard]

echt zum ablachen das Teil:

Hä? Wie? Krass: Texte von ChatGPT werden jetzt schon in Fachzeitschriften veröffentlicht ????? Ob wissentlich oder aus versehen ist da eigentlich schon egal. Ohne Kennzeichnung darf so etwas eigentlich nicht passieren. Aber gut zu wissen, dass man vor diesem Webcrawler auch dort nicht mehr sicher ist.

 

[ralfkannenberg]

Hä? Wie? Krass: Texte von ChatGPT werden jetzt schon in Fachzeitschriften veröffentlicht ?????

Hallo Bernhard,

ich hatte vor wenigen Minuten ein Meeting, in dem uns die neuesten Errungenschaften der ChatGPT zum Suchen von Dokumenten im Archivsystem vorgestellt wurden. Das hat mir grossen Spass gemacht, dem ChatGPT unsinnige Antworten zu entlocken.


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[Bernhard]

Krass: Texte von ChatGPT werden jetzt schon in Fachzeitschriften veröffentlicht ?????

Hallo Bernhard,

ich hatte vor wenigen Minuten ein Meeting, in dem uns die neuesten Errungenschaften der ChatGPT zum Suchen von Dokumenten im Archivsystem vorgestellt wurden. Das hat mir grossen Spass gemacht, dem ChatGPT unsinnige Antworten zu entlocken.

Hallo Ralf, ja, klar. Da haben dann die Autoren eventuell ChatGPT verwendet. Die Vorstellung weckt bei mir ziemlich gemischte Gefühle, aber ausschließen sollte man es wohl eher nicht.

 

[blue.moon]

Hä? Wie? Krass: Texte von ChatGPT werden jetzt schon in Fachzeitschriften veröffentlicht ????? Ob wissentlich oder aus versehen ist da eigentlich schon egal. Ohne Kennzeichnung darf so etwas eigentlich nicht passieren. Aber gut zu wissen, dass man vor diesem Webcrawler auch dort nicht mehr sicher ist.

Das ist in allen Wissenschaften ein ganz großes Problem, AI, abgesehen davon, dass viele Papers schlichtweg...
mit Verlaub, ich zitiere z.B. Veritasium (Is most published research wrong? Und mehr noch die Tausenden Kommentare von Studenten/Wissenschaftler dazu.
Aber, hej, es gibt eben "schwarze Schafe" und Skandale, dieses Jahr war heftig, der Genpool von Homo Sapiens weist nicht nur "ehrenwerte Eigenschaften" auf, Geld regiert die Welt, aber wir bleiben optimistisch aber ab und zu, muss man zweifeln und hinterfragen.

Nur nicht "den Glauben" verlieren.

 

[Marc]

Wenn das Universum tatsächlich unendlich wäre....
Die Beobachtungen zeigen immer grössere Strukturen, beim unendlichen Universum folgt doch sofort die Frage, wie sich die Grössenordnungen dieser Strukturen fortsetzen. Zum Beispiel könnte der Dipol der Hintergrundstrahlung auch dahingehend interpretiert werden, dass sich unser sichtbares Universum im Arm einer Hypergalaxis befindet und um ein gigantisch weit entferntes gigantisches Gravitationszentrum kreist.
Ein unendliches Universum kann nicht expandieren weil es ist ist ja schon überall.
Im möglicherweise unendlichen Universum müssten mehrere Pobleme besser erklärt werden. Zum Beispiel die Rotverschiebungskurve, oder die Frage der tatsächlichen Metrik, im unendlichen Universum muss es für alles einen Kreislauf geben, sonst wären längst alle Materie und alle Sonnen verschwunden.
Bei einigen Galaxien kann man beobachten, dass offenbar nicht genügend Sonnen erzeugt werden, dieses Problem könnte damit gelöst werden, dass Sonnen in Wirklichkeit länger leben als heute angenommen wird.
Wenn ich mich richtig erinnere dann wird bei Sonnen angenommen, dass bis 90% der Energie durch Neutrinos davon getragen wird, wenn aber diese Annahme ungenau ist und Neutrinos in der Sonne länger verbleiben und dort zusätzliche Reaktionen hervorrufen, dann würden die Sonnen deutlich länger leben.
Auch für Neutrinos müsste es effektivere Kreisläufe geben, vielleicht sind die sogenannten Neutrinooszillationen gar nicht echt, sondern ein Hinweis darauf, dass wir zu Neutrinos einfach zuwenig wissen.
Im unendlichen Universum würde zuminderst theoretisch die potentielle Energie der Massen bezw. des Gravitationsfeldes ebenfalls unendlich sein, was zu Fragen des Verständnissen zur Energie und damit auch der Masse an sich führt. Unser Verständnis von Energie und Masse und damit auch Entropie müsste zwingend unvollständig sein.
Im unendlichen Universum kann es keine dunkle Energie geben, weil es ja nicht expandieren kann, dunkle Energie würde somit ja nicht benötigt, zudem sollte die dunkle Energie doch auch der Gravitation unterliegen, selbst wenn diese Energie negativ wäre, müsste sie sich doch selber anziehen, weil negativ mal negativ ja auch positiv ist, nun das ist wohl ein harter Brocken.
Das Universum läuft und läuft, dabei entsteht doch wohl auch "Schlacke" womit sich die Frage stellt wo diese verbleibt? Womöglich sind die schwarzen Löcher einfach nur eine Art Recyclinghöfe des Universums.
Ein unendliches Universum würde auch das Gottesbild erschüttern, denn die Vorstellung des unendlichen ewigen allmächtigen Gottes ist im unendlichen Universum gleich dem unendlichen ewigen allmächtigen Universum. Da Gott nicht grösser sein kann als er selbst, kann es im unendlichen ewigen Universum nur einen einzigesn Gott geben, nähmlich das Seiende an sich.

 

[ralfkannenberg]

Wenn das Universum tatsächlich unendlich wäre....

Hallo Marc,

lass mich mal kurz schauen:

Die Beobachtungen zeigen immer grössere Strukturen, beim unendlichen Universum folgt doch sofort die Frage, wie sich die Grössenordnungen dieser Strukturen fortsetzen. Zum Beispiel könnte der Dipol der Hintergrundstrahlung auch dahingehend interpretiert werden, dass sich unser sichtbares Universum im Arm einer Hypergalaxis befindet und um ein gigantisch weit entferntes gigantisches Gravitationszentrum kreist.

Ja, warum nicht ? Man weiss es nicht, aber ja, es könnte sein.

Ein unendliches Universum kann nicht expandieren weil es ist ist ja schon überall.

Dasselbe Argument gilt auch schon für ein endliches Universum. Beachte bitte zudem, dass beispielsweise eine Ebene unendlich ist, sich aber dennoch in die 3.Dimension ausbreiten könnte.

Im möglicherweise unendlichen Universum müssten mehrere Pobleme besser erklärt werden. Zum Beispiel die Rotverschiebungskurve, oder die Frage der tatsächlichen Metrik,

Kannst Du für beides ein Beispiel nennen ?

im unendlichen Universum muss es für alles einen Kreislauf geben, sonst wären längst alle Materie und alle Sonnen verschwunden.

Äh nein, wieso ? In einem unendlichen Universum könnten dieselben Prozesse wie im sichtbaren Universum ablaufen, und da sind weder alle Materie noch alle Sonnen längst verschwunden.

Bei einigen Galaxien kann man beobachten, dass offenbar nicht genügend Sonnen erzeugt werden, dieses Problem könnte damit gelöst werden, dass Sonnen in Wirklichkeit länger leben als heute angenommen wird.

Kannst Du hierzu ein konkretes Beispiel nennen ? Die Lebensdauer von Sonnen ist meines Wissens ziemlich gut verstanden.

Wenn ich mich richtig erinnere dann wird bei Sonnen angenommen, dass bis 90% der Energie durch Neutrinos davon getragen wird, wenn aber diese Annahme ungenau ist und Neutrinos in der Sonne länger verbleiben und dort zusätzliche Reaktionen hervorrufen, dann würden die Sonnen deutlich länger leben.

Das ist mir etwas zu vage formuliert. Was genau meinst Du ? Kommt hinzu, dass Neutrinos die meiste Materie quasi ungehemmt durchqueren, und natürlich auch eine Sonne. Wenn also ein Neutrino in einer Sonne erzeugt wird dann bleibt ihm gar nichts anderes übrig als diese wegen des so geringen Wirkungsquerschnittes mit der Materie der Sonne zu verlassen.

Auch für Neutrinos müsste es effektivere Kreisläufe geben, vielleicht sind die sogenannten Neutrinooszillationen gar nicht echt, sondern ein Hinweis darauf, dass wir zu Neutrinos einfach zuwenig wissen.

Die Neutrinooszillationen sind sehr gut verstanden; das Problem ist nicht das Verständnis der Neutrinooszillationen, sondern der experimentelle Nachweis.

Aber ja - da hast Du natürlich recht, wir wissen noch zuwenig über Neutrinos. Wenn es weitere Neutrinoarten gibt könnten diese natürlich hypothetische Phänomene hervorrufen, aber das könnten andere hypothetische Teilchen ebenfalls.

Tatsächlich gibt es theoretische Überlegungen betreffend eines genügend massereichen "sterilen Neutrinos", welche eine Rolle bei der Dunklen Materie spielen könnten - die massearmen sterilen Neutrinos konnten mittlerweile experimentell ausgeschlossen werden - mir ist aber nicht bekannt, dass sie das Alter einer Sonne signifikant beeinflussen können.

Im unendlichen Universum würde zuminderst theoretisch die potentielle Energie der Massen bezw. des Gravitationsfeldes ebenfalls unendlich sein, was zu Fragen des Verständnissen zur Energie und damit auch der Masse an sich führt. Unser Verständnis von Energie und Masse und damit auch Entropie müsste zwingend unvollständig sein.

Das sind sie schon im endlichen Universum; so kann der Energieerhaltungssatz nicht formuliert werden, weil gewisse Energieformen im Gesamtuniversum (unabhängig ob dieses endlich oder unendlich ist) nicht definierbar sind.

Im unendlichen Universum kann es keine dunkle Energie geben, weil es ja nicht expandieren kann, dunkle Energie würde somit ja nicht benötigt, zudem sollte die dunkle Energie doch auch der Gravitation unterliegen, selbst wenn diese Energie negativ wäre, müsste sie sich doch selber anziehen, weil negativ mal negativ ja auch positiv ist, nun das ist wohl ein harter Brocken.

Diesen Einwand verstehe ich nicht: die Dunkle Materie ist zunächst einmal für das abweichende Rotationsverhalten von Galaxien verantwortlich, und diese Situation bleibt auch in einem unendlichen Universum bestehen.

Das Universum läuft und läuft, dabei entsteht doch wohl auch "Schlacke" womit sich die Frage stellt wo diese verbleibt? Womöglich sind die schwarzen Löcher einfach nur eine Art Recyclinghöfe des Universums.

??

Ein unendliches Universum würde auch das Gottesbild erschüttern, denn die Vorstellung des unendlichen ewigen allmächtigen Gottes ist im unendlichen Universum gleich dem unendlichen ewigen allmächtigen Universum. Da Gott nicht grösser sein kann als er selbst, kann es im unendlichen ewigen Universum nur einen einzigesn Gott geben, nähmlich das Seiende an sich.

Auch das geht viel einfacher: ein allmächtiger Gott kann keinen Stein widerspruchsfrei erzeugen, der so schwer ist, dass er ihn nicht mehr hochheben kann.


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[Marc]

Beim Big Bang Modell werden ja Raum und Zeit beim Urknall erzeugt und als Raumzeit betrachtet. Bei der Minkowsky-Metrik heisst es irgendwo... Was Gott vereint hat soll der Mensch nicht scheiden.
Wie aber wäre das beim unendlichen ewigen Universum mit flacher Metrik?
Beim Big Bang Modell geht man davon aus dass das Nichts die Abwesenheit von Raum und Zeit darstellt.
Beim unendlichen ewigen Universum (mit flacher Metrik) wäre das wohl anders. Viel wahrscheinlicher wäre dass der Raum selber aus Nichts besteht und bestehen muss, dass das Nichts nicht die Abwesenheit des Raumes sein kann. Sowas wie die Minkowsky-Metrik wäre dann gar nicht möglich, diese Vereinigung von Raum und Zeit zur RaumZeit.
Praktisch alle Weltmodelle beruhen auf dieser Raum-Zeit Metrik. Auch die spezielle und die allgemeine Relativitätstheorie.
Die Metrik im Big-Bang-Modell und die Metrik eines unendlichen ewigen Universums mit flacher Metrik unterscheiden sich deutlich, sie schliessen sich gegenseitig aus, denn wenn der Raum keine "Raumsubstanz" hat dann kann da auch nichts gekrümmt werden.
Noch hält das derzeitige Standardmodell. Mit den modernsten Teleskopen hat man riesige Scheibengalaxien und schwarze Löcher bis 300 Millionen Jahre nach dem Big Bang nachgewiesen.
Mit der nächsten Generation von Teleskopen will man bis auf 200 Millionen Jahre kommen.
Findet man hier immer noch voll ausgebildete riesige Scheibengalaxien und riesige schwarze Löcher dann wird es definitiv eng für das Big Bang Modell.
Ist das Weltall unendlich dann ist genau das zu erwarten, dass in jeder Entfernung riesige Galaxien und riesige schwarze Löcher vorhanden sind.
Nun, wie erwähnt: Noch hält das Standardmodell.
Die Widerlegung des Standardmodells und der Beweis des unendlichen ewigen Universums mit flacher Metrik wäre eine heftiger Paradigmenwechsel.
Als weisser alter Mann im fortgeschrittenen Alter, als Otto-Troll-Normal, würde ich mich natürlich freuen zu Lebzeiten einen solchen Paradigmenwechsel zu erleben.

Möge das Licht der Erkenntnis uns alle streifen.

MfG Marc

 

[ralfkannenberg]

Beim Big Bang Modell werden ja Raum und Zeit beim Urknall erzeugt und als Raumzeit betrachtet.

Hallo Marc,

lass es mich bitte gringfügig anders formulieren: wenn man Raum und Zeit als Raumzeit betrachtet werden zahlreiche Formeln der Relatvitätstheorien viel einfacher.

Bei der Minkowsky-Metrik heisst es irgendwo...

Streng genommen ist das gar keine Metrik, nicht einmal eine Halb-Metrik. Aber ihre Eigenschaften sind gut genug, dass man sie nutzen kann.

Was Gott vereint hat soll der Mensch nicht scheiden.

Ich bin zwar religiös, bevorzuge es aber, naturwissenschaftliche Fragestellungen mit naturwissenschaftlichen Methoden und theologische Fragestellungen mit theologischen Methoden zu beantworten. Das klappt in den meisten Fällen widerspruchsfrei.

Wie aber wäre das beim unendlichen ewigen Universum mit flacher Metrik?

Was genau meinst Du damit ? Wenn Du die Zeit ebenfalls in der Standardmetrik behandeln möchtest führt das zu Inkonsistenzen bei den experimentellen Befunden der Zeitdilatation und der Längenkontraktion.

Das mit der "flachen Metrik" scheint also nur bei raumartigen Dimensionen widerspruchsfrei zum Experiment zu gelingen.

Beim Big Bang Modell geht man davon aus dass das Nichts die Abwesenheit von Raum und Zeit darstellt.
Beim unendlichen ewigen Universum (mit flacher Metrik) wäre das wohl anders. Viel wahrscheinlicher wäre dass der Raum selber aus Nichts besteht und bestehen muss, dass das Nichts nicht die Abwesenheit des Raumes sein kann.

Ich sehe jetzt bei diesen beiden Varianten keinen Unterschied, aber vielleicht spichst Du eine philosophische Fragestellung an; dazu kann ich mich nicht äussern, da ich mich nicht mit Philosophie beschäftigt habe.

Damit ist bitte kein Werturteil verbunden - ich habe vor seriösen Philosophen allerhöchsten Respekt.

Sowas wie die Minkowsky-Metrik wäre dann gar nicht möglich, diese Vereinigung von Raum und Zeit zur RaumZeit.

Wie gesagt: in der Physik entscheidet das Experiment und dieses hat ergeben, dass sich raumartigen Dimensionen und zeitartige Dimensionen nicht zu einer Standardmetrik (ich vermute, dass Du diese unter "flache Metrik" meinst) kombinieren lassen.

Mathematisch sind selbstverständlich beide Ansätze widerspruchsfrei lösbar.

Praktisch alle Weltmodelle beruhen auf dieser Raum-Zeit Metrik. Auch die spezielle und die allgemeine Relativitätstheorie.

Korrekt. Wobei die Raum-Zeit-Bilinearform negativ definit (nicht: definiert !) ist und somit keine Metrik, sondern "nur" eine Bilinearform ist. Ohne das bekommt man Inkonsistenzen zum Experiment.

Die Metrik im Big-Bang-Modell und die Metrik eines unendlichen ewigen Universums mit flacher Metrik unterscheiden sich deutlich, sie schliessen sich gegenseitig aus, denn wenn der Raum keine "Raumsubstanz" hat dann kann da auch nichts gekrümmt werden.

Vermutlich sprichst Du hier die Raumzeit-Krümmung aufgrund der Massendichte an.

Noch hält das derzeitige Standardmodell.

Es gibt jetzt schon Probleme, beispielsweise beim Horizontproblem oder beim Flachheitsproblem. Zwar kann die Inflation diese Probleme teilweise lösen, letztlich verlagern sich diese Probleme dadurch aber nur. Hier ist also noch weiterer Forschungsaufwand erforderlich.

Mit den modernsten Teleskopen hat man riesige Scheibengalaxien und schwarze Löcher bis 300 Millionen Jahre nach dem Big Bang nachgewiesen.
Mit der nächsten Generation von Teleskopen will man bis auf 200 Millionen Jahre kommen.

Ich verstehe nicht ganz warum man dafür modernere Teleskope braucht, aber ok, das kann sein. Ich habe mich damit bislang nicht beschäftigt.

Findet man hier immer noch voll ausgebildete riesige Scheibengalaxien und riesige schwarze Löcher dann wird es definitiv eng für das Big Bang Modell.

Das ist eher unwahrscheinlich, da sich dann diese Galaxien hätten vor der Rekombinationsepoche hätten bilden müssen, aber ja - vielleicht geht das auch im Rahmen des Urknallmodells; das Universum muss ja nicht unbedingt durchsichtig sein damit sich Galaxien bilden können.

Wobei ich nun nicht ganz sehe, wie modernere Teleskope Galaxien in einem undurchsichtigen Universum finden können. - Vielleicht über Gravitationswellen ? Keine Ahnung. Wie auch immer - zunächst sehe ich keine Widerlegung des Urknallmodelles aufgrund dieser Situation.

Ist das Weltall unendlich dann ist genau das zu erwarten, dass in jeder Entfernung riesige Galaxien und riesige schwarze Löcher vorhanden sind.

Meinst Du eine Art Steady-State Modell ? Dann gibt es aber keinen Grund, warum nicht viel grössere Entfernungen der Beobachtung zugänglich sein sollten, da dann auch das Weltall älter als das Hubble-Alter wäre. Dann gibt es aber zahlreiche andere Probleme wie die 3 K-Strahlung, vorgenannte Rekombinationsepoche, die Nukleosynthese etc. etc.

Nun, wie erwähnt: Noch hält das Standardmodell.

Oder auch nicht, aber kaum aus den von Dir genannten Gründen.

Die Widerlegung des Standardmodells und der Beweis des unendlichen ewigen Universums mit flacher Metrik wäre eine heftiger Paradigmenwechsel.

Das Hauptproblem wäre die Inkonsistenz zum Experiment auch auf kleinen Skalen, die man lösen müsste.

Als weisser alter Mann im fortgeschrittenen Alter, als Otto-Troll-Normal, würde ich mich natürlich freuen zu Lebzeiten einen solchen Paradigmenwechsel zu erleben.

Eine alternative Interpretation der experimentellen Befunde auch auf kleinen Skalen wäre zweifelsohne eine interessante Option, allerdings sei darauf hingewiesen, dass dann alle experimentellen Inkonsistenzen anders erklärt werden müssten und nicht nur einige von ihnen.

Die experimentellen Befunde müssten also gewissermassen invariant zum von Dir angedeuteten Paradigmenwechsel sein und ein solcher Nachweis wird nicht einfach zu erbringen sein.


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[albertus]

lass es mich bitte gringfügig anders formulieren: wenn man Raum und Zeit als Raumzeit betrachtet werden zahlreiche Formeln der Relatvitätstheorien viel einfacher.

und entspricht dennoch den physikalischen Gegebenheiten.

Streng genommen ist das gar keine Metrik, nicht einmal eine Halb-Metrik. Aber ihre Eigenschaften sind gut genug, dass man sie nutzen kann.

Meine KI Mistral AI (Frankreich) meint dazu:

Die Minkowski-Metrik ist eine mathematische Formel, die in der speziellen Relativitätstheorie verwendet wird, um Abstände in der Raumzeit zu messen. Sie ist nach dem Mathematiker Hermann Minkowski benannt und kombiniert die drei räumlichen Dimensionen mit der Zeitdimension in einer vierdimensionalen Raumzeit.

Die Minkowski-Metrik für zwei Ereignisse in der Raumzeit kann wie folgt geschrieben werden:

ds2=−c2dt2+dx2+dy2+dz2

Hierbei sind:

• ds das Linienelement, das den Abstand zwischen zwei Ereignissen in der Raumzeit misst.
• c die Lichtgeschwindigkeit.
• dt die Zeitdifferenz zwischen den beiden Ereignissen.
• dx,dy,dz die räumlichen Differenzen zwischen den beiden Ereignissen.

Um dies an einem Beispiel zu erklären, betrachten wir zwei Ereignisse in der Raumzeit:

1. Ereignis A: (t1,x1,y1,z1)
2. Erreignis B: (t2,x2,y2,z2)

Die Differenzen zwischen den Ereignissen sind:

• dt=t2−t1
• dx=x2−x1
• dy=y2−y1
• dz=z2−z1

Nun können wir die Minkowski-Metrik anwenden, um den Abstand ds zwischen den beiden Ereignissen zu berechnen:

ds2=−c2(t2−t1)2+(x2−x1)2+(y2−y1)2+(z2−z1)2

Nehmen wir ein konkretes Beispiel:

• Ereignis A: (0 s,0 m,0 m,0 m)
• Ereignis B: (1 s,3 m,4 m,0 m)

Die Differenzen sind:

• dt=1 s
• dx=3 m
• dy=4 m
• dz=0 m

Setzen wir diese Werte in die Minkowski-Metrik ein:

ds2=−c2(1 s)2+(3 m)2+(4 m)2+(0 m)2

ds2=−c2(1 s)2+9 m2+16 m2+0 m2

ds2=−c2+25 m2

Da c die Lichtgeschwindigkeit ist (etwa 3×108 m/s3×108 m/s), ergibt sich:

ds2=−(3×108 m/s)2+25 m2

ds2=−9×1016 m2+25 m2

Da 9×1016 m2 viel größer ist als 25 m2, dominiert der negative Term, und ds2 wird negativ. Dies zeigt, dass die beiden Ereignisse raumartig getrennt sind, was bedeutet, dass sie nicht durch ein Lichtsignal verbunden werden können.

Die Minkowski-Metrik ist also ein Werkzeug, um die Geometrie der Raumzeit zu beschreiben und die Beziehungen zwischen Ereignissen in dieser vierdimensionalen Struktur zu verstehen.

Eine alternative Interpretation der experimentellen Befunde auch auf kleinen Skalen wäre zweifelsohne eine interessante Option, allerdings sei darauf hingewiesen, dass dann alle experimentellen Inkonsistenzen anders erklärt werden müssten und nicht nur einige von ihnen.

Die experimentellen Befunde müssten also gewissermassen invariant zum von Dir angedeuteten Paradigmenwechsel sein und ein solcher Nachweis wird nicht einfach zu erbringen sein.

Vielleicht hilft diese Pressemitteilung aus Wien: https://medienportal.univie.ac.at/m...lenzprinzip-besteht-einen-echten-quantentest/

Gruß, Astrofreund

 

[ralfkannenberg]

Meine KI Mistral AI (Frankreich) meint dazu:

Die Minkowski-Metrik ist eine mathematische Formel, die in der speziellen Relativitätstheorie verwendet wird, um Abstände in der Raumzeit zu messen.

Hallo Astrofreund,

das hat die AI sehr gut formuliert: die Minkowski-Metrik ist aus mathematischer Sicht eine sogenannte "Abstandsfunktion". Eine Metrik indes kann sie per definitionem nicht sein, weil sie negativ-definit ist, das heisst aber nicht, dass man mit ihr keine Abstände messen könnte.


Freundliche Grüsse, Ralf