UMSTRITTENE THEORIE: Schwebt die Erde in einzigartiger Leere?

Aragorn

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Hallo,

da ich mich doch etwas wundere, warum bei meiner Aussage: "Das Weltall könnte beim Urknall bereits unendlich groß gewesen sein" kein Protest kam, noch eine Ergänzung.
Beim Urknall war der Skalenfaktor R(t=0)=0 -> daraus könnte man ableiten das Universum sei aus einem 0-dimensionalen Punkt entstanden -> *)
Diese Annahme ist meines Erachtens nicht zwingend. Denn:

a) wissen wir bisher nicht wie es hinter dem optischen Welthorizont weitergeht -> vielleicht expandiert nur ein kleiner Teil des gesamten Weltalls.
b) vielleicht war die Krümmung der Raumzeit am Urknall unendlich -> 0/0 ist unbestimmt -> die räumliche Größe könnte dann imho jeden Wert angenommen haben (0, endlich oder unendlich).

Wie alt ist das Weltall?

Imho kann man das auch nicht wirklich wissen. Könnte doch sein, daß der Skalenfaktor seit Äonen nahe bei Null verweilte (genau 0 darf er nicht sein, weils sonst keine Zeit gab) und er erst dann vor 13,7 Milliarden Jahren plötzlich anfing anzuwachsen.

Oder wie seht ihr das?


Ergänzung:

*) in der RWM wärs allerdings so:

ds^2 = (cdt)^2 - R^2(t) ( dr^2 / (1-kr^2) + r^2 d(Omega)^2 )

Der Abstand zwischen zwei Testkörpern, einer bei r=0 und einer bei r=r1,
ergibt einen räumlichen Abstand gemäß

L(t) = integral_0^r1 [R(t) * dr / sqrt(1-kr^2)] = R(t)*integral_0^r1 [dr / sqrt(1-
kr^2)]

-> Ergo ist L(t) ~ R(t)

Gruß Helmut
 
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F

fspapst

Gast
"Das Weltall könnte beim Urknall bereits unendlich groß gewesen sein"....
a) wissen wir bisher nicht wie es hinter dem optischen Welthorizont weitergeht -> vielleicht expandiert nur ein kleiner Teil des gesamten Weltalls.
b) vielleicht war die Krümmung der Raumzeit am Urknall unendlich -> 0/0 ist unbestimmt -> die räumliche Größe könnte dann imho jeden Wert angenommen haben (0, endlich oder unendlich)
Hallo Helmut,

im Prinzip ist Deine Überlegung nicht verkehrt oder wiederlegbar, soweit ich das bisher verstanden habe.
Allerdings gibt es auch keinen Hinnweis darauf, dass Du mit dieser These recht haben könntest.
Solange uns keine Möglichkeit bleibt, hinter den Horizont des Universums zu schauen, bleibt also Deine Überlegung nur eine der vielen unwiederlegbaren Überlegungen ohne Auswirkung auf das hier und jetzt. :eek:

Gruß
FS
 

mac

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Hallo Helmut,

Beim Urknall war der Skalenfaktor R(t=0)=0 ->
ich bin hier nicht sicher ob ich die Notation richtig interpretiere. 0 kann er meiner Meinung nach nicht gewesen sein.


Diese Annahme ist meines Erachtens nicht zwingend. Denn:

a) wissen wir bisher nicht wie es hinter dem optischen Welthorizont weitergeht -> vielleicht expandiert nur ein kleiner Teil des gesamten Weltalls.
so allegemein kann man dem, glaube ich, bisher nicht ernsthaft widersprechen.

b) vielleicht war die Krümmung der Raumzeit am Urknall unendlich -> 0/0 ist unbestimmt -> die räumliche Größe könnte dann imho jeden Wert angenommen haben (0, endlich oder unendlich).
außer, daß Du hier die Mathematik als Auslöser und nicht als Beschreiber definierst, was einem Ingenieur natürlich quer geht, ;) sag' ich mal nichts dazu.


Wie alt ist das Weltall?

Imho kann man das auch nicht wirklich wissen. Könnte doch sein, daß der Skalenfaktor seit Äonen nahe bei Null verweilte (genau 0 darf er nicht sein, weils sonst keine Zeit gab) und er erst dann vor 13,7 Milliarden Jahren plötzlich anfing anzuwachsen.
hm, gegen die gesamte, schon ausgebreitete Schwerkraft? Glaub ich nicht.

Man hat bisher die verschiedenen Kräfte immer nur 'vereinigt', weg waren sie deswegen aber nicht.

Oder wie seht ihr das?
ich komme mir da bisher total blind vor und weiß auch immer nur, wie es meiner Meinung nach nicht gewesen sein kann. :eek:

Herzliche Grüße

MAC
 

Aragorn

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Hallo Helmut,

ich bin hier nicht sicher ob ich die Notation richtig interpretiere. 0 kann er meiner Meinung nach nicht gewesen sein.
Wieso? Meines Wissens sucht man doch erst mit der Quantenkosmologie nach einer Möglichkeit R(t)=0 zu umgehen.

außer, daß Du hier die Mathematik als Auslöser und nicht als Beschreiber definierst, was einem Ingenieur natürlich quer geht, ;) sag' ich mal nichts dazu.
ich dachte da an die MBH des Cern. Wenn es die Zusatzdimensionen gäben würde, ergäbe sich eine Abweichung vom 1/r^2 Gesetz in Richtung 1/r^n mit n>2 auf kleinen Skalen. Wenn die Energiedichte nur auf die bekannten 3-Raumdimensionen wirken würde, könnte man den singulären Punkt mit R(t)=0 doch umgehen, weil die Zusatzdimensionen nicht mit schrumpfen.

Gruß Helmut
 

Orbit

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da ich mich doch etwas wundere, warum bei meiner Aussage: "Das Weltall könnte beim Urknall bereits unendlich groß gewesen sein" kein Protest kam, noch eine Ergänzung.

Aragorn
Protest kam von mir schon nur deshalb keiner, weil ich's als rethorische Frage verstanden hab, welche Du Dir selbst bereits beantwortet haben musstest, da Du als RT-Kenner für diese Vorstellung einen verbotenen aussenstehenden Beobachter bemühen müsstest, der in einer absoluten Zeit leben würde.
Darauf spielt wohl auch mac an, wenn er schreibt:
hm, gegen die gesamte, schon ausgebreitete Schwerkraft? Glaub ich nicht.

Auf das, was Du hier schreibst, möchte ich nun aber schon antworten:
Könnte doch sein, daß der Skalenfaktor seit Äonen nahe bei Null verweilte (genau 0 darf er nicht sein, weils sonst keine Zeit gab) und er erst dann vor 13,7 Milliarden Jahren plötzlich anfing anzuwachsen.
Ein Zustand allein hat keine Zeit, Zeit entsteht durch Zustandsänderung. Wenn Du einem solchen Zustand vor dem Urknall eine Zeit zuordnest, ist das, wie wenn Du in der RT einen aussenstehenden Beobachter bemühst.

Der Vorstellung von quantisierten Singularitäten - mit oder ohne höhere Dimensionen - würde ich allerdings zustimmen. Von einer Raumzeit im Sinne der RT kann aber erst ab Beginn der Expansion die Rede sein.

Orbit
 

Aragorn

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hm, gegen die gesamte, schon ausgebreitete Schwerkraft? Glaub ich nicht.

Man hat bisher die verschiedenen Kräfte immer nur 'vereinigt', weg waren sie deswegen aber nicht.
Ja ok. Für Einsteins statisches Universum (mit konstantem Skalenfaktor) wurde ja gezeigt das es instabil ist (kleinste Änderungen der kosmologischen Konstante -> Kollaps oder beschl. Expansion).

Auf das, was Du hier schreibst, möchte ich nun aber schon antworten:

Ein Zustand allein hat keine Zeit, Zeit entsteht durch Zustandsänderung. Wenn Du einem solchen Zustand vor dem Urknall eine Zeit zuordnest, ist das, wie wenn Du in der RT einen aussenstehenden Beobachter bemühst.
Ich würde den Zustand vorm Urknall mit einem Gas vergleichen. Makroskopisch (Temperatur, Druck, Volumen) verändert sich nichts. Mikroskopisch (kin. Energie der Teilchen etc) ändert sich durchaus ständig was. Außerdem sehe ich das mit "Zeit gibt es nur wenn Zustände sich ändern" als unkritisch. Imho erlaubt die Unschärferelation keine unveränderlichen Zustände (-> bsw. Feldstärken die eine Änderungsrate von dE/dt=0 aufweisen)

Gruß Helmut
 
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Centurio

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Wenn die Energiedichte nur auf die bekannten 3-Raumdimensionen wirken würde, könnte man den singulären Punkt mit R(t)=0 doch umgehen, weil die Zusatzdimensionen nicht mit schrumpfen.

Das tut die Energiedichte aber nicht. Unterhalb der Planck-Länge ist die Gravitation dominierend, und die wirkt per Definition auch in den Zusatzdimensionen.

Der Trick mit den MBHs und den Zusatzdimensionen ist es doch gerade, die Gravitation um viele Größenordungen stärker zu machen, als wir in unseren 3 Raumdimensionen messen, und damit auch die Planck-Skala zu weit niedrigeren Energien zu verschieben, zu Energien, die sogar der LHC erreichen könnte.
 

Aragorn

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Das tut die Energiedichte aber nicht. Unterhalb der Planck-Länge ist die Gravitation dominierend, und die wirkt per Definition auch in den Zusatzdimensionen...
Hallo Centurio,

ok ich nehms zurück.
Das F_grav~1/r^2 Gesetz könnte man imho als Flußdichte durch eine Kugeloberfläche interpretieren.
Dann ergäbe sich wenn man in Zusatzdimensionen mit N Dimensionen vorstößt:

F~1/r^N

Für kurze Entfernungen würde F_grav dann viel schneller anwachsen als nach F~1/r^2 zu erwarten wäre.
Sonst könnten ja sowieso keine MBH am Cern erzeugt werden, weil deren Durchmesser ohne Zusatzdimensionen unterhalb der Planklänge liegen würde (ca. 10^-50 m).

Nungut, meine Annahme das die Energiedichte die Krümmung der Zusatzdimensionen nicht ändert ist unplausibel, denn dann gäbe es keine Abweichung vom 1/r^2 Gesetz und es wäre genauso als ob es sie nicht geben würde.
Ok -> unsichtbare Einhörner -> Hypothese landet im virtuellem Papierkorb

Jetzt einverstanden? Oder kriege ich eine GdM-Schellen?

Gruß Helmut
 
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MichaMedia

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Huch, hier hat sich einiges getan.

Gut mein wirres Zeug verstehe ich selbst nicht mehr. ^^

Also, mir geht es um einige Angaben und Werte, die noch nicht so genau aufgehen und die Lehrmeinung auch noch ihre lücken hat.

Um z zu erhalten, werden nur die Eigenbewegungen etc. gefiltert, die restliche Rotverschiebung der Expansion zu geschrieben. Das sehe ich als zu ungenau an, den die Gravitation der lokalen Gruppe und die unserer Galaxie wirkt ähnlich wie eine optische Einheit.
Übertreiben wir mal und schreiben den Gravitativ-Optischen Effekt ein ganzes z zu, also er presst das Spektrum um eins, somit wer der reale z Wert um 1 höher. Bei z=3 wer es 4.

Gravitationslinsen, die Linse hat ein Durchmesser von 100kly, das umlaufende Licht entkoppelt sich von der Expansion für ca. 150.000 Jahre, das ist Vernachlässigbar zumal das Licht in den weiter expandierten Raum "rein getragen" wird, aber der Einfluss auf die Wellenlänge ist gegeben.

Im groben messen wir unterschiedliche Werte, zu einem auf Messfehler zurück zu führen, zum anderen auf falsche Abschätzung der Eigenbewegung, 100% geht nie, muss aber auch nicht. Dennoch messen wir recht genau und es erscheinen unterschiede bei unterschiedlichen Beobachtungsrichtungen, vielleicht unterschiedliche Gravitationsdichten?

Ich bin überzeugt, wenn man die Messungen durchgeht, und die Schwankungen mit der "vor der Nase liegenden" Masse vergleicht, das man bemerkt das man der Gravitation mehr Beachtung schenken muss.

Albert hatte ein recht einfaches Bild, das sollte man vielleicht mit einbeziehen.

Gruß Micha.
 

MichaMedia

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Hallo Orbit,
Dass bei diesen Messungen eine Menge Strahlung rausgefiltert werden muss, die nicht zu dieser gut riechenden Lagerfeuerchen-Welt gehört, ist mir klar, wie das gemacht wird aber nicht. Vielleicht könntest Du mir das anhand der WMAP hundsgerecht erklären. :)
http://de.wikipedia.org/w/index.php...raft_diagram.jpg&filetimestamp=20080415222232

Wie diese Alufolie da funktioniert, weiß ich auch nicht genau, ich könnte es nur aus dem optischen Bereich einigermassen erklären.
Filtern könnte man z.B. in dem man höhrere Kelvin Werte mit misst und deren umgerechneten < 3 Kelvin Werte durch ihre Intensität etc. heraus rechnet.
Also man misst ein breites Spektrum um einen Referenzfilter zu erhalten, denke ich mal ;)

Gruß Micha.
 

MichaMedia

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Also, es entsteht ein Rauschen, nimm ein Streifen welches die 0,24 bis 9,67 K von links nach rechts darstellt, in jedem Bereich wird die Intensität durch eine Linie dargestellt. Pro 1/1000 Sekunde, ein Streifen (mal angenommen).
Nun kann man anhand eines Rauschmusters, welcher sich über das ganze Spektrum zieht raus rechnen, mit schnellen Rechnern kann man das sehr schnell wiederholen um mehrere Muster zu erhalten und raus zu rechnen, über bleibt dann nicht viel.
Eine zusätzliche Möglichkeit ist die Verwendung von bestehenden Mustern als Referenz, wie sie aus vorherigen Messungen vorliegen, oder eben auch die üblichen Verdächtigten.

Das Prinzip ist Einfach, die Umsetzung, gerade in diesem Bereich recht kompliziert, stell Dir eine Reihe mit Würfeln vor, umso höher die Intensität, umso mehr Würfel, diese Reihe in die Tiefe oft wiederholt, im uninteressanten Bereich stellst Du ein Muster fest, mal 2 Würfel mehr, mal 2 weniger, mal nur einer etc.
Dieses Rauschen nimmst Du raus, auch in dem Bereich der Interessant ist, das macht man so oft, bis die Nebenbereiche glatt und praktisch 0 sind, die Türme im interessanten Bereich zeigen nun das Ergebniss.

Ob, oder in wie Weit, diese Methode verwendung findet oder gar verbessert wurde, kann ich nicht sagen, aber zum Filtern benötigt man ansich immer Referenzen.

Ich hoffe ich konnte zum kleinen Teil es plausibel machen.

Gruß Micha.
 

mac

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Hallo Micha,

da Dir der qualitative Hinweis von Helmut und mir anscheinend nicht genügt:
Um z zu erhalten, werden nur die Eigenbewegungen etc. gefiltert, die restliche Rotverschiebung der Expansion zu geschrieben. Das sehe ich als zu ungenau an, den die Gravitation der lokalen Gruppe und die unserer Galaxie wirkt ähnlich wie eine optische Einheit.
Übertreiben wir mal und schreiben den Gravitativ-Optischen Effekt ein ganzes z zu, also er presst das Spektrum um eins, somit wer der reale z Wert um 1 höher. Bei z=3 wer es 4.
kommt jetzt noch der quantitative Hinweis.

Du schreibst ganz richtig: „Übertreiben wir mal ...“ Du Übertreibst damit etwa um einen Faktor 10^7

Das Verhältnis Blauverschiebung durch die Gravitation unserer Galaxis im Radius der Sonnenbahn/Rotverschiebung der Hintergrundstrahlung durch Expansion ist 5E-7/1E3.

Die Zeitdilatation im Schwerefeld unserer Galaxis in Höhe der Sonnenumlaufbahn beträgt 1 + 5E-7.

Ich glaube nicht, daß diese Verschiebungen Dir bei der Ermittlung des Verlaufs der Ausdehnungsgeschwindigkeiten über die Jahrmilliarden, nennenswerte Schwierigkeiten bereiten können.

Herzliche Grüße

MAC

Quellen:
http://de.wikipedia.org/wiki/Zeitdilatation#Zeitdilatation_durch_Gravitation
http://de.wikipedia.org/wiki/Benutzer_Diskussion:Karl_Bednarik#Praxisnahes_Rechenbeispiel
http://de.wikipedia.org/wiki/Fluchtgeschwindigkeit
Umlaufgeschwindigkeit der Sonne 220 km/s daraus ermittelt: 1,7E41 kg Masse innerhalb der Sonnenbahn (r mit 2,36E20 m angenommen)
 

Orbit

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Micha
Danke für Deine Infos über's Filtern.

Zurück zu Deinem Fragenkomplex:
Die berühmten Karten, welche die Messresultate von COBE und WMAP visualisieren, sind Projektionen der Hintergrundstrahlung, wie sie bei z = 0 gemessen wird. Wie das 'weiter hinten' aussähe, kann man m.W. auch mit den heutigen Teleskopen noch nicht überprüfen. Man kann zwar den Mittelwert der Hintergrundstrahlung bei z > 0 messen, respektive auf Grund der optischen Daten berechnen, und das wurde punktuell auch gemacht, aber diese winzigen Temperaturschwankungen nicht, so viel ich weiss.
Die Projektionsleinwand, auf die COBE und WMAP ihre Grafik projizieren, steht also bei z = 0. Du aber möchtest nun wissen, wie das auf Leinwänden zwischen z = 0 und 1089 aussähe, wenn ich Dich richtig verstanden habe. Im Prinzip glaubt man das aber bereits zu wissen. Man geht doch davon aus, dass sich überall etwa dasselbe Bild ergeben würde, auch auf der letzten Leinwand bei z =1089, nur dass dort die Messwerte um 3000 K schwanken würden, anstatt um 2,725 K.
So verstehe ich das, und ich hoffe, dass Ihr, Du und mac, nun auch versteht, wie ich es meine und mich allenfalls eines Besseren belehren könnt. :)
Orbit
 
Zuletzt bearbeitet:

MichaMedia

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Hallo Orbit,

mir geht es Hauptsächlich um die Größenordnungen, alle Angaben beziehen sich auf die Berechnungen der Formeln zur Rotverschiebung.

Ich will einfach nur wissen, wie groß das Universum war, als sich die Hintergrundstrahlung abgekoppelt hat, und wie es zu dieser Größe kam.
Ich habe Probleme mit dem Verlauf der Expansion und den Abständen Heute/Damals.
Meines Erachtens muss es damals schon eine gewaltige Expansion gegeben haben, damit sich die Materie mit ihrer Gravitation verteilen konnte.
Da sind so einige Fragen und Rätsel in meinem Kopf.

Gruß Micha.
 

Orbit

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Micha
Für mich ergeben sich die Antworten auf Deine Fragen ganz einfach:
Ich will einfach nur wissen, wie groß das Universum war, als sich die Hintergrundstrahlung abgekoppelt hat.
Die Entkoppelung war bei z = 1089. Skalenfaktor 1/1090.
Ich habe Probleme mit dem Verlauf der Expansion und den Abständen Heute/Damals.
Das heisst die Abstände im damaligen Universum waren 1090 mal kleiner, die Wellenlänge der Hintergrundstrahlung 1090 mal kürzer, die Temperatur der Hintergrundstrahlung also 1090 mal so hoch wie heute oder eben 2970.25 K.
Meines Erachtens muss es damals schon eine gewaltige Expansion gegeben haben, damit sich die Materie mit ihrer Gravitation verteilen konnte.
Falls Du die Guth-Inflation meinst - die war viel früher (wenn sie denn überhaupt war).

Orbit
 
F

fspapst

Gast
off topic
Meines Erachtens muss es damals schon eine gewaltige Expansion gegeben haben, damit sich die Materie mit ihrer Gravitation verteilen konnte.
Hallo MichaM.,

meiner unwesentlichen Meinung nach, ist die Gravitation der Materie zur Zeit der Materialisierung (sprich als Teilchen wurden, die Gravitation verursachen können[Bososnen]) so gleichmäßig verteilt gewesen, dass zwar die Expansion des ganzen gebremst, aber keine (bzw. sehr sehr geringe) lokale Dichteschwankungen vorgelegen haben können. Somit konnte die Gravitation damals noch keine Auswirkungen haben, außer der, dass die Expansion des ganzen gebremst wurde.
Es entstanden also vermutlich keine SL oder andere Artefakte in dieser Zeit, sondern aus den mikrominimalen Dichteschwankungen erst später die Kondensationskeime für Galaxien, SL ect.

FS
 

MichaMedia

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Für mich ergeben sich die Antworten auf Deine Fragen ganz einfach:
Die Entkoppelung war bei z = 1089. Skalenfaktor 1/1090.
Mit anderen Worten hatte unser sichtbarer Abschnitt ein Radius von ca. 40Mly, nun packen wir die Materie, inklusiv der DM von 1 Million bekannten Galaxien da rein, bereits 1000 Galaxien unserer Größe könnte es wie eine Riesengalaxie füllen und das Thermostat steht bei 2.700°C.
fspapst schrieb:
...so gleichmäßig verteilt gewesen, dass zwar die Expansion des ganzen gebremst, aber keine (bzw. sehr sehr geringe) lokale Dichteschwankungen vorgelegen haben können. Somit konnte die Gravitation damals noch keine Auswirkungen haben...
Materie von rund eine Million Galaxien im Radius von 40 Millionen Lichtjahren?
Die Materie unserer Galaxie musste sich sich mit einem Radius von 40 Lichtjahren zufrieden geben, ohne das Gravitation auswirkung haben könnte?

Das ist mein "Größen" Problem.

Was kann die Gravitation verhindert haben, dunkle Energie? Wenn ja, macht es Sinn über den Verlauf wie er sein soll, steht aber auch im Wiederspruch zur entstehung von Galaxien in dieser Frühzeit.

Ich kann nicht eine Million Schüler in einer Klasse packen und sagen sie sollen die Arme ausstrecken.

Gruß Micha.
 

Orbit

Registriertes Mitglied
Micha
Die mittlere Dichte war einfach 1.3E9 mal höher; aber auch das ergibt 'erst' etwa 1E-17 kg/m^3
Materie von rund eine Million Galaxien im Radius von 40 Millionen Lichtjahren?
Nein, von mehr als 10 Milliarden Galaxien.
ohne das Gravitation auswirkung haben könnte?
Unser heutiges sichtbare Universum hat als Ganzes auch keine. Wer sollte sie messen? Das wäre wieder das Problem mit dem Beobachter ausserhalb. Den hat doch Papa Einstein verboten, oder? :)
Orbit
 
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