Big Bang - eine Singularität?
- Ersteller apfelsaft
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Bynaus
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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...
Wie kommst du darauf?
mac
Registriertes Mitglied
Hallo,
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:
Herzliche Grüße
MAC
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:
in http://www.astro.ucla.edu/~wright/cosmology_faq.html#HOLE
Herzliche Grüße
MAC
Bynaus
Registriertes Mitglied
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
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
Registriertes Mitglied
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
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
Zuletzt bearbeitet:
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)
Könnte sein. Muß ich nochmal drüber nachdenken.
Gruß Helmut
MichaMedia
Registriertes Mitglied
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
Registriertes Mitglied
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
komet007
Registriertes Mitglied
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.
Das Multiversum ist lediglich ein alternatives Modell über unser Universum, womit sich möglicherweise der Urknall und die dafür benötigte Energie erklären ließe.
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
Registriertes Mitglied
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
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.
Auch für einen DM-Cluster
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
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.So sehe ich das auch.
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
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