Phantom Energy

[Petz]

In Sabine Hossenfelders neuem Video (das leider auch nicht ganz frei von Fehlern ist) gibt es bei 3:20 ein Diagramm wo das w der dunklen Energie bei ca. w=-2/3 läge. Mit genau w=-2/3 würde sich die Gleichung für den auf H₀ normierten Hubbleparamater so ändern:

Dass da der Vollständigkeit halber auch noch ein Ωmega mit a¹ zwischen dem ΩK mit a² und dem ΩΛ mit a⁰ hineinpassen würde ist mir ja schon damals im alten UWudL Forum aufgefallen, im Phantom Energy Modell wird hingegen das a im Nenner des ΩΛ um einen Exponenten erweitert:

Das Raumzeitdiagramm das im normalen ΛCDM Modell mit konstanter dunkler Energiedichte (w=-1) so aussieht:



ändert sich wenn alle anderen Ωmegas so wie in unserem Universum bleiben und die DE w=-2/3 bekommt so:



Ob das neue Modell wirklich was taugt kann ich zwar nicht beurteilen da ich mich noch nicht in die Beobachtungen aus denen man das schließt eingearbeitet habe, aber es schadet ja trotzdem nicht ein Raumzeitdiagramm zum Vergleich zu haben.

Die kosmologischen Beobachtungen liefern natürlich nur den Teil der sich innerhalb unseres Vergangenheitslichtkegels befindet, und da unterscheiden sich die beiden Modelle nicht so besonders:

 

[Petz]

In den Wikipedia Artikeln zu dem Thema definieren sie die Phantomenergie allerdings mit w<-1, also nur mit steigender Dichte, aber eigentlich ist jedes w<-1/3, also wo die Dichte langsamer als mit 1/a² (das Milne Limit) abnimmt eine beschleunigte Expansion. Wenn wir das da oben auch zur Phantomenergie dazurechnen ist jede beschleunigte Expansion wo die dunkle Energiedichte nicht konstant ist eine Phantomenergie.

Es gibt aber auch Papers in denen sich auch noch das w der der dunklen Energie mit dem Skalenfaktor ändert. Hier bei Formel (4) haben sie eine eher nicht so elegante Funktion, aber die halte für nicht besonders realistisch. In Anbetracht der riesigen Errorbars die man auch in dem Video ganz oben sieht bleibe ich lieber bei den eleganten Modellen wo die Formeln halbwegs natürlich aussehen und man die Zustände auch geistig nachvollziehen kann.

Das ΛCDM Modell ist zumindest von der Nachvollziehbarkeit immer noch das beste und es ist auch nach wie vor bequem innerhalb der Fehlerbalken, nach Okhams Razor zahlt es sich glaub ich nicht aus das wegen diesem neuen Hype über den Haufen zu werfen.

Dass die Fehlerbalken so groß sind liegt wahrscheinlich nicht einmal daran dass die Beobachtungen so schlecht sind, sondern daran dass relativ große Änderungen im Verhalten der dunklen Energie in der Zeit wo sie sowieso vergleichsweise schwach war einen relativ geringen Unterschied machen würden, wie man auch am Vergangenheitslichtkegelvergleich da oben sieht.

Wenn man es wirklich ganz genau wissen will in welchem Universum wir leben müsste man eigentlich den Zukuftlichtkegel betrachten, dort wirken sich solche Änderungen da die dunkle Energie dort aufgrund der Ausdünnung der Materie fast alleine wirken wird stärker aus, aber da das leider nicht geht muss man halt das eleganteste Modell das sich in dem breiten Rahmen ausgeht wählen.

 

[TomS]

Für mich grenzen derartige Modelle am schiere Verzweiflung.

 

[Petz]

Für mich grenzen derartige Modelle am schiere Verzweiflung.

Das Modell wo sich nicht nur die Dichte sondern sogar das w epizykelstyle ändert ist zu künstlich um der Realität zu entsprechen und zu kompliziert für ein Toy Model, aber aus rein akademischen Interesse kann man schon schauen wie es sich auswirkt wenn man die Parameter ändert. Das veränderliche w werde ich aber auch nicht in meine Liste aufnehmen da es weder anschaulich noch gerechtfertigt ist.

 

[blue.moon]

Petz

Wenn man es wirklich ganz genau wissen will in welchem Universum wir leben müsste man eigentlich den Zukuftlichtkegel betrachten, dort wirken sich solche Änderungen da die dunkle Energie dort aufgrund der Ausdünnung der Materie fast alleine wirken wird stärker aus, aber da das leider nicht geht muss man halt das eleganteste Modell das sich in dem breiten Rahmen ausgeht wählen.

Abgesehen davon, dass alle DESI Papers, die im March 2025 veröffentlicht wurden Preprints sind, https://data.desi.lbl.gov/doc/papers/ (alle seit Start) wird es sehr schwer werden zu beweisen dass es „dynamische“ DE (wirklich) gibt, es gibt doch nur „Hinweise darauf“ – so viel höher sind die (neuen) Sigma Zahlen nicht. Es ist doch immer so, erst „Geschrei für click baiting und/oder Massenauflage“ im Stil von: „22 Mrd. Jahre alten Stern entdeckt“ – die Korrektur später ändert nicht mehr die Meinung der Leute die die „bessere" Story kauften, die natürlich in vielen Fällen die wissenschaftliche Erkenntnis so es neue gibt, nicht widerspiegelt, die, dann, folgt sie sehr viel später, sozusagen, die „schlechtere Story“ darstellt...


Das Video ist fast peinlich, es kommt nie gut an (bei mir) wenn jemand nicht sprechen kann, besser wäre gewesen (und vielleicht überzeugend) hätte der Erzähler seine Muttersprache gesprochen und nicht nur auf den Teleprompter gestarrt.

DESI new chapter (2025) about cosmic Dark Energy: Commentary for a Lay-Person by Dr. Mustapha Ishak


Vielleicht hast du Bock dir die Tabellen und Grafiken anzuschauen, „die Mathematik“? https://data.desi.lbl.gov/doc/papers/dr2/ prüfen?

Achte dabei auf Grafiken und Tabellen - Sabine zeigte, wie leicht man derlei manipulieren kann.
So lügt man mit Statistik Broschiert von W. Krämer - weiß man zwar, aber dennoch sehr amüsant geschrieben.)

 

[TomS]

Wenn man die Modelle genügend flexibel gestaltet, kann man alles fitten – auch Elefanten.

Man bastelt DM-Modelle ohne experimentelle Bestätigung, man kann mittels Inflation ein Universum wie unseres fitten oder auch beliebige andere, warum sollte man gerade bei der DE zurückhaltend sein?

Mich interessieren derartige Modelle jedenfalls wenig, da ihre Erklärungskraft letztlich Null ist.

 

[Petz]

Vielleicht hast du Bock dir die Tabellen und Grafiken anzuschauen, „die Mathematik“? https://data.desi.lbl.gov/doc/papers/dr2/ prüfen?

Innerhalb der Messgenauigkeit gehen sich die verschiedensten Modelle aus, daher habe ich es aufgegeben die Parameter bis auf die letzte Nachkommastelle festzunageln und begnüge mich damit zu wissen welche Parameterkombinationen sich wie auswirken würden. Mit den 10 wichtigsten Modellen ist glaub ich eh schon alles abgedeckt was man in der Hinsicht wissen muss, wenn man auch noch die ganzen gekünstelten Modelle betrachten wollte würde die Liste ansonsten zu lang werden.

 

[blue.moon]

Wieso 10? Eigentlich doch 9.

 

[Petz]

Wieso 10? Eigentlich doch 9.

Das was du für 9 hälst sind nur 3 Modelle mal 3 Koordinaten, also die Top 3. Die Top 10 Modelle stehen in der Zeile namens
List of all diagrams: Static | Big Crunch | Big Rip | P | Light | Matter | Milne | Hyperbolic | Inflation | ΛCDM
Eigentlich sind es sogar 11 da es dort 2 Big Crunch Versionen gibt, aber die Links sind 10.

Die realistischen Modelle sind Licht für die ersten zehntausend Jahre, Materie bis 1 Milliarde Jahre nach dem Urknall, ΛCDM für die komplette Entwicklung, Hyperbolic geht sich nach manchen Datasets noch innerhalb der Fehlerbalken aus und Inflation kann sein, muss aber nicht sein, je nachdem ob man die Singularität und das Flachheitsproblem vermeiden will. Der Rest ist zwar nicht realistisch, aber didaktisch gehören die auch dazu.

 

[blue.moon]

Das was du für 9 hälst sind nur 3 Modelle mal 3 Koordinaten, also die Top 3. Die Top 10 Modelle stehen in der Zeile namens
List of all diagrams: Static | Big Crunch | Big Rip | P | Light | Matter | Milne | Hyperbolic | Inflation | ΛCDM
Eigentlich sind es sogar 11 da es dort 2 Big Crunch Versionen gibt, aber die Links sind 10.

Die realistischen Modelle sind Licht für die ersten zehntausend Jahre, Materie bis 1 Milliarde Jahre nach dem Urknall, ΛCDM für die komplette Entwicklung, Hyperbolic geht sich nach manchen Datasets noch innerhalb der Fehlerbalken aus und Inflation kann sein, muss aber nicht sein, je nachdem ob man die Singularität und das Flachheitsproblem vermeiden will. Der Rest ist zwar nicht realistisch, aber didaktisch gehören die auch dazu.

Ja, Jungs, stimmt, das war mal wieder eine "Glanznummer" von mir, haha, 3, stand ja auch da aber wahrscheinlich aber ich schon geschlafen, jedenfalls offensichtlich nicht mehr "gedacht". Danke für die nette Korrektur und Lernhilfe, Petz. 🫣

 

[Petz]

Das ΛCDM Modell ist zumindest von der Nachvollziehbarkeit immer noch das beste und es ist auch nach wie vor bequem innerhalb der Fehlerbalken, nach Okhams Razor zahlt es sich glaub ich nicht aus das wegen diesem neuen Hype über den Haufen zu werfen.

Quod erat demonstrandum: Standardmodell der Kosmologie vom Astronews Administrator bestätigt

 

[blue.moon]

Ich möchte hinzufügen, erstens - ich glaube nicht, dass das Standardmodell (und in ihr die ART z.B.) ersetzt werden müssen und ich sehe auch nicht das kleinste Indiz dafür - vielleicht vielleicht vielleicht, sind Korrekturen und Ergänzungen nötig, was KEIN Paradigmenwechsel erfordern müsste und es gibt auch keinen "Einstein2.0" und seine "neue Physik Artikel", die von der Gemeinschaft der führenden Astrophysiker und Kosmologen "abgesegnet worden wären";
Zweitens sind die im Link genannten Papers von 2020-25 auch Preprints* sind (wie die von DESI)

https://www.astronews.com/news/artikel/2025/03/2503-019.shtml * unter dem Artikel aufgeführt

https://www.astronews.com/news/artikel/2020/08/2008-002.shtml

Man muss sich aber auch nicht wundern, dass Boulevardpresse und astronomisches Magazine, nach "neuer Physik schreien" und anderes, wenn es in den entsprechenden Papers wie hier, nicht ausgeschlossen wird.

Die aktuelle Analyse könnte darauf hinweisen, dass das Standardmodell Risse bekommt. Es ist nicht die erste Unstimmigkeit, auch die sogenannte Hubble-Konstante, die die Expansionsrate des Universums repräsentiert, passt nicht zu den Vorhersagen des Modells. "Diese Diskrepanzen könnten natürlich von systematischen Messfehlern hervorgerufen

Ob das Standardmodell letztendlich durch eine komplett neue Theorie abgelöst werden muss, zum Beispiel indem Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie ersetzt wird, können die Forscher noch nicht abschätzen. "Es gibt viele Theorien, die versuchen, die Messungen mit neuer Physik zu erklären", so Hildebrandt. "

Drittens, ab 2022 stand noch bessere Messtechnik zur Verfügung: das Vera-C.-Rubin-Observatory, das 60-mal leistungsfähiger ist als das VST, und der Euclid-Satellit, der außerhalb der Atmosphäre wesentlich schärfere Bilder wird aufnehmen können als die erdgebundenen Teleskope. (Viele Mitglieder des Kilo-Degree-Survey-Konsortiums werden auch an diesen Projekten beteiligt sein.)

 

[TomS]

Ich möchte hinzufügen, erstens - ich glaube nicht, dass das Standardmodell (und in ihr die ART z.B.) ersetzt werden müssen und ich sehe auch nicht das kleinste Indiz dafür ...

Ich weiß nicht, wie oft wie das noch diskutieren müssen:

• das Standardmodell basiert auf der unbestätigten Hypothese der DM; für deren Teilchen und/oder Felder es keinerlei unabhängige experimentelle Nachweise gibt
• das Standardmodell basiert auf der unbestätigten Hypothese der Inflation, wobei es für das Inflatonfeld keinerlei unabhängige experimentelle Nachweise gibt
• die Natur, der Wert und auch die Konstanz der kosmologischen Konstanten sind unverstanden; die gemeinsamer Renormierung von Vakuumenergie und kosmologischer Konstanten sind ungelöst
• die Annahmen der großräumigen Homogenität und Isotropie des Universums erscheint zunehmend fragwürdig
• die Daten des James-Web-Telescopes deuten darauf hin, dass wir die frühe Phase des Universums (Galaxienentstehung ...) nicht verstehen

Das Standardmodell erscheint aus der Innensicht am besten zu passen, im Sinne von "alternative Modelle erklären die Beobachtungsdaten nicht besser". Aber aus der Außensicht basiert es auf zunehmend fragwürdigen Annahmen.

 

[blue.moon]

Tom schrieb: Ich weiß nicht, wie oft wie das noch diskutieren müssen:

Mondlicht schrieb: Ich möchte hinzufügen, erstens - ich glaube nicht, dass das Standardmodell (und in ihr die ART z.B.) ersetzt werden müssen und ich sehe auch nicht das kleinste Indiz dafür - vielleicht vielleicht vielleicht, sind Korrekturen und Ergänzungen nötig

So oft du willst. Welche Antwort erwartest du denn?



Ich gebe weiß Gott nicht vor, den Stein der Weisen gefressen zu haben, oder das mein derzeitiger Kenntnisstand in 50 Jahren noch derselbe sein wird, aber meines Wissens, so far, ist das Standardmodell bis zu seiner Widerlegung das beste Pferd im Stall der Astrophysik/Kosmologie und, das sagen nicht wenige Physiker.

Zeig mir bitte zig tausendfach heruntergeladene und-oder zitierte, deiner Ansicht entsprechende Nature Papers der letzten 5-10 Jahre.

Bisher erwiesen sich Jahrmarktschreiende Schlagzeilen, auch in astronomischen Magazinen, wie "Neue Physik nötig", "Das Standmodell auf dem Prüfstand", "22 Mrd. Jahre alte Sterne entdeckt" oder "Einsteins ART falsch"... als nicht bessere Artikel dahinter.
Die Forschung ist nicht abgeschlossen. Natürlich nicht!

Peer-review anstehende Preprints wie die von March 2025 von DESI, zeigen Hinweise, DE sei dynamisch, keine Konstante, und anderes... das wird (und muss) sich in ca. 6 Monaten+++ bestätigt haben oder widerlegt sein.
Warten wir es also ab.

 

[ralfkannenberg]

Ich gebe weiß Gott nicht vor

Hallo Mondlicht,

schon lange würde mich das nicht überraschen und vielleicht ist es tatsächlich so, wie wir es seit mehreren Tausend Jahren gelernt haben:

Am Anfang schuf Gott Himmel und Erde

Freundliche Grüsse, Ralf

 

[ralfkannenberg]

ist das Standardmodell bis zu seiner Widerlegung das beste Pferd im Stall der Astrophysik/Kosmologie und, das sagen nicht wenige Physiker.

Hallo Mondlicht,

wenn Du in Deinem Arbeitszeugnis liest: "Sie gab stets ihr Bestes aber es genügte nicht", so ist das keine gute Bewertung.


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[Petz]

Am Anfang schuf Gott Himmel und Erde

Auch Einstein oder Heisenberg konnten das nicht auschließen, aber in Anbetracht von

Ihr sollt meine Zeugen sein

Ihr sollt so werden wie ich

kann es ja auch nicht schaden nachzuforschen wie genau er das gemacht hat, denn

Prüfet alles und behaltet das Gute

muss da es sich auf alles bezieht auch für die kosmologischen Modelle gelten.

 

[TomS]

… aber meines Wissens … ist das Standardmodell bis zu seiner Widerlegung das beste Pferd im Stall der Astrophysik/Kosmologie und, das sagen nicht wenige Physiker.

Ja.

Und letzteres ist das Problem.

Das Standardmodell basiert auf Annahmen, die vermutlich nicht haltbar sind. Zumindest gibt es für einige, wie ich oben geschrieben habe, seit Jahrzehnten Null unabhängige Indizien.

Dazu kann man zwei Haltungen einnehmen:
1) Egal, ich betreibe weiterhin Astrophysik in meiner Wohlfühlecke.
2) Ich nehme diese Kritikpunkte ernst.

Zu (2)

Eine neue große wissenschaftliche Idee pflegt sich nicht in der Weise durchzusetzen, dass ihre Gegner allmählich überzeugt und bekehrt werden – dass aus einem Saulus ein Paulus wird, ist eine große Seltenheit – sondern vielmehr in der Weise, dass die Gegner allmählich aussterben und dass die nachwachsende Generation von vornherein mit der Idee vertraut gemacht wird.

Methode von Versuch und Irrtum: Es ist die Methode, kühne Hypothesen aufzustellen und sie der schärfsten Kritik auszusetzen, um herauszufinden, wo wir uns geirrt haben

Zu (1)
Die von dir genannten nicht wenigen Physiker basteln letztlich Epizyklen.

 

[Petz]

Das Standardmodell basiert auf Annahmen, die vermutlich nicht haltbar sind.

Dass die Strahlungsdichte sich mit 1/a⁴ ausdünnt, Materie mit 1/a³ und Krümmung mit 1/a² wird schon stimmen, und ebenso dass der Hubbleparameter proportional zur Wurzel der Dichte ist, das ergibt sich ja auch aus der Logik und nicht nur aus Beobachtungen. Die dunkle Energie ist innerhalb des Fehlerbalkens auch nach wie vor konstant, und die Homogenität innerhalb des beobachtbaren Bereichs ausreichend, also muss man wahrscheinlich gar nichts aus den Friedmangleichungen streichen, sondern wenn dann höchstens ein weiteres Ωmega mit einer nachvollziehbaren Zustandsgleichung hinzufügen.

 

[TomS]

Dass die Strahlungsdichte sich mit 1/a⁴ ausdünnt, Materie mit 1/a³ und Krümmung mit 1/a² wird schon stimmen, und ebenso dass der Hubbleparameter proportional zur Wurzel der Dichte ist. Die dunkle Energie ist innerhalb des Fehlerbalkens auch nach wie vor konstant, und die Homogenität innerhalb des beobachtbaren Bereichs ausreichend, also muss man wahrscheinlich gar nichts aus den Friedmangleichungen streichen, sondern wenn dann höchstens ein weiteres Ωmega mit einer nachvollziehbaren Zustandsgleichung hinzufügen.

Das waren nicht die von mir genannten zu hinterfragenden Annahmen, sondern bereits Konsequenzen aus gewissen Annahmen und Gleichungen.