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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Frage zum Quantenvakuum



void
03.12.2016, 23:03
Hallo astronewsler,

ich hätte da mal wieder eine Frage an das hiesige Fachpersonal.

Ab Minute 7 der Aufnahme https://www.youtube.com/watch?v=wQ7kzCy33IQ erklärt Herr Prof. Lesch, wie das Universum aus dem sog. Quantenvakuum entstand.
Er sagt, daß Materie/Antimaterie aufgrund großer Energieschwankungen im Quantenvakuum entstehen und i.d.R. wieder vergehen, aber eine ganz besonders große Schwankung
in solch einem Vakuum hätte nun das Universum erzeugt.

Soweit so gut. Als interessierter Laie denke ich aber gelernt zu haben, daß neben Zeit und Materie auch der Raum höchstpersönlich
vom Urknall erfunden wurde und vorher nicht war. Aber Raum ist doch wohl eine notwendige Bedingung, um Schwankung zu ermöglichen. Des weiteren macht der Begriff Schwankung auch wenig Sinn, wenn man dieselbige nicht in der Zeit annimmt.

Lesch unterscheidet das physikalische Nichts - was er wohl gleichsetzt mit dem Quantenvakuum - und das philosophische Nichts. Das hat mich nun doch etwas verwundert - ich dachte, daß selbst Physiker total leeren vakuuminösen Raum nicht als Nichts bezeichnen würden, aber gut.

Was also ist diese Etwas, woraus das Universum hervorkam? Gibt es doch eine, vermutlich andere Raumzeit, in welcher diese Quanten-Schwankung stattfand?
Und warum wird dann ständig verlautbart, daß Raum und Zeit mit dem Urknall entstanden?
Habe ich alles nur mißverstanden - ist der Urknall und "unser Raum" in einem "anderen Raum" entstanden?

Besinnliche Adventszeit,

void

Chrischan
04.12.2016, 12:11
Hallo void,

da bis jetzt noch keiner vom "Fachpersonal" geantwortet hat, versuche ich es mal...

Soweit ich es verstehe hast Du Recht damit, dass Zeit, Raum und Energie in unserem Universum erst mit dem Urknall entstanden sind. Eine Frage danach was vor dem Urknall war oder worin er statt fand ist somit nur Spekulation.

Das mit der Vakuumfluktuation verstehe ich nur als Analogie um zu erklären, wie aus Nichts etwas entstehen kann und nicht als Erklärung für den Urknall. Das der Urknall auch eine Fluktuation gewesen sein könnte ist meiner Meinung nach reine Spekulation.

Mit Physik lassen sich Fragen wie was vor dem Urknall war, worin der Urknall statt fand oder auch was den Urknall ausgelöst hat, nicht beantworten. Das kann man aber natürlich philosophisch betrachten. Und da Physiker gerne auch ein Davor oder ein Warum beantworten wollen, fangen auch sie manchmal an zu philosophieren.

Gruss,
Christian

TomS
04.12.2016, 12:24
Die Idee ist letztlich folgende: Im Rahmen der Inflationstheorie geht man davon aus, dass Vakuumfluktuationen dazu führen können, dass es in einem extrem kleinen Raumbereich spontan zur Inflation und damit zur Ausbildung einer extrem schnell expandierenden Raumblase kommt, die letztlich einem "Universum" entspricht. Da nun diese Vakuumfluktuationen ständig auftreten, können immer wieder derartige Raumblasen entstehen, d.h. dass neue "Universen" spontan von existierenden "Universen" entstehen bzw. aus diesen erzeugt werden. Das Ergebnis nennen wir dann "Multiversum". Dabei handelt es sich nicht um die Entstehung aus dem Urknall, denn es liegt keine Singularität sondern immer ein regulärer, winziger Raumbereich vor, in dem zufällig die Bedingungen für die Inflation erfüllt sind. Da dieser Prozess immer neue "Universen" hervorbringt und damit nie endet, und da man annehmen darf, dass auch kein Anfang vorliegt, spricht man von "ewiger Inflation".

void
05.12.2016, 23:04
Hallo,

danke für die Antworten.


... dass Vakuumfluktuationen dazu führen können, dass es in einem extrem kleinen Raumbereich spontan zur Inflation und damit zur Ausbildung einer extrem schnell expandierenden Raumblase kommt, die letztlich einem "Universum" entspricht.

Also gab es vor dem Urknall bereits Raum, und irgendwo in diesem den genannten extrem kleinen Raumbereich, der das "Universum" hervor-fluktuierte. Also ist die Aussage, der Raum sei mit dem Urknall entstanden falsch. Vermutlich habe ich das sehr lange nur mißverstanden. Ich bin erleichtert.


...d.h. dass neue "Universen" spontan von existierenden "Universen" entstehen bzw. aus diesen erzeugt werden.

Sagst du bewußt "aus diesen" statt "in diesen"? Vermutlich ja, denn solch eine Fluktuation mit Blasenbildung findet, wie du sagst, ständig statt, also auch mal hier um die Ecke. Würde sich solch eine neue Universumsblase in unserem Raum ausbreiten und diesen füllen, wäre diese unsere Konversation vermutlich nicht möglich. Aus unserem Raum heraus hört sich weniger bedrohlich an, also irgendwie in andere Dimensionen oder so?


Da dieser Prozess immer neue "Universen" hervorbringt und damit nie endet, und da man annehmen darf, dass auch kein Anfang vorliegt, spricht man von "ewiger Inflation".

Ist die "Ewige Inflation" heute die Allgemein-Meinung (verdammt, was kann man für Mainstream sagen), oder eher entgegen diese?

Gruß
void

TomS
06.12.2016, 06:33
Also gab es vor dem Urknall bereits Raum, und irgendwo in diesem den genannten extrem kleinen Raumbereich, der das "Universum" hervor-fluktuierte. Also ist die Aussage, der Raum sei mit dem Urknall entstanden falsch. Vermutlich habe ich das sehr lange nur mißverstanden. Ich bin erleichtert.
Nein, das hattest du nicht missverstanden.

Der Urknall entspricht nach allgemeinem Sprachgebrauch einer Singularität, aus der Raum und Zeit entstanden sind.

Die Raumregion mit einer Vakuumfluktuation sowie der daraus hervorgehenden neuen "Universum-Base" entspricht gerade nicht diesem Urknall mit Singularität.

Man kann das Modell der Inflation auch auf ein "gewöhnliches" Universum mit Urknall anwenden, dem dann eine einzige Phase der Inflation folgt.


Würde sich solch eine neue Universumsblase in unserem Raum ausbreiten und diesen füllen, wäre diese unsere Konversation vermutlich nicht möglich. Aus unserem Raum heraus hört sich weniger bedrohlich an, also irgendwie in andere Dimensionen oder so?
Diese Blase erzeugt ja neuen Raum, d.h. sie breitet sich nicht in existierenden Raum hinein aus. Um eine neue Dimension handelt es sich jedoch nicht. Stell' dir bildlich einen Luftballon vor, aus dem an einer winzigen Stelle aus einer winzigen Ausstülpung ein neuer Ballon heraus wächst.


Ist die "Ewige Inflation" heute die Allgemein-Meinung oder eher entgegen diese?
Ich denke, die Inflation entspricht der vorherrschenden Meinung, die "ewige Inflation" nicht unbedingt. Aber das ist egal, die Natur richtet sich nicht nach der Mehrheit.

Die Inflation benötigt ohnehin noch weitere Bedingungen, z.B. ein bestimmtes "Inflatonfeld"; evtl. könnte dieses dem Higgsfeld entsprechen, wahrscheinlich ist das jedoch nicht ausreichend; andere Ansätze gehen davon aus, dass die Gravitation selbst im Zusammenspiel mit einem beliebigen Materiefeld ausreichend ist für Inflation. Die Theorienbildung ist da noch keineswegs abgeschlossen.

TomS
06.12.2016, 09:23
Der Artikel in der englischen Wikipedia ist nicht schlecht; er zeigt auch, dass die Idee nicht unumstritten und keinesfalls abgeschlossen ist.

https://en.wikipedia.org/wiki/Eternal_inflation

void
08.12.2016, 23:31
Hallo Tom



Die Raumregion mit einer Vakuumfluktuation sowie der daraus hervorgehenden neuen "Universum-Base" entspricht gerade nicht diesem Urknall mit Singularität.


Das verstehe ich nicht, macht aber nichts.



Diese Blase erzeugt ja neuen Raum, d.h. sie breitet sich nicht in existierenden Raum hinein aus. Um eine neue Dimension handelt es sich jedoch nicht. Stell' dir bildlich einen Luftballon vor, aus dem an einer winzigen Stelle aus einer winzigen Ausstülpung ein neuer Ballon heraus wächst.


Das widerspricht sich selbst. In deinem Modell entspricht diese Ausstülpung aus der Ballon-Oberfläche einer Expansion in andere Dimensionen hinaus. (*) Andernfalls wäre das neue Uninverum (also die Ausstülpung) innerhalb unseres Raumes sichtbar. Z.Bsp. täte sich knapp neben dem Mond solch eine Blase auf und wir wären weg. Oder ist es das, was du meinst?

Oder ist das Universum tatsächlich eine Kugel (ein Ballon), und diese Blasenbildung findet innerhalb unseren Raumdimensionen, aber nur auf dem weit entfernten Universums-Rand (Kugeloberfläche) statt, die wir ohnehin nicht sehen?
Wenn es keine andere Dimension ist, dann kann es logisch gesehen entweder nur (a) ein Raum "neben" unserem Raum oder (b) ein Raum "innerhalb" unseres Raums sein.

Gruß & Danke
void

(*) Die Analogie ist i.d.R., daß die zweidimensonale gekrümmte Ballon-Oberfläche den dreidimensionalen Raum darstellen soll. Also ist eine Ausstülpung aus der Ballonoberfläche ausserhalb dieses "Flächenraums". Analog wäre eine Blasenbildung des Raums auch ausserhalb unseres Raums - für uns unzugänglich. Ist das nicht eine andere Dimension? Kann sein, daß ich diesen Begriff falsch verwende, aber wo liegt Raum ausserhalb des Raums?

TomS
09.12.2016, 07:35
Das verstehe ich nicht, macht aber nichts.
Im Falle des Urknalls entsteht das Universum aus einer punktförmigen Singularität, im hier diskutierten Fall dagegen aus einem endlichen, regulären Bereich.


Das widerspricht sich selbst. In deinem Modell entspricht diese Ausstülpung aus der Ballon-Oberfläche einer Expansion in andere Dimensionen hinaus. (*) Die Analogie ist i.d.R., daß die zweidimensonale gekrümmte Ballon-Oberfläche den dreidimensionalen Raum darstellen soll.
Das widerspricht sich höchstens dann, wenn du den einbettenden 3-dim. Raum betrachtest. Aber wie du richtig sagst, darfst du ausschließlich die 2-dim. Ballonoberfläche betrachten, und die bleibt im Zuge der Ausstülpung zu jedem Zeitpunkt und an jedem Ort zweidimensional.


Andernfalls wäre das neue Universum (also die Ausstülpung) innerhalb unseres Raumes sichtbar. Z.Bsp. täte sich knapp neben dem Mond solch eine Blase auf und wir wären weg.
Aus dem Ballon bildet sich an einer winzigen Stelle eine 2-dim. Ausstülpung. In unserem Universum würde sich eine 3-dim. Ausstülpung ebenfalls z.B. knapp neben dem Mond bilden. Sie bliebe dort jedoch unsichtbar, weil sich der neu enstehende Raum mit Überlichtgeschwindigkeit ausdehnt, jedoch nicht in unseren Raum hinein.

Dgoe
09.12.2016, 09:30
Im Falle des Urknalls entsteht das Universum aus einer punktförmigen Singularität, ...
Hallo Tom,

das ist doch umstritten, daher fängt das Standardmodell, bzw. der Big-Bang erst ganz kurz nach der "Entstehung" des Universums an, die Singularität aussparend!?

Gruß,
Dgoe

TomS
09.12.2016, 11:09
... das ist doch umstritten, daher fängt das Standardmodell, bzw. der Big-Bang erst ganz kurz nach der "Entstehung" des Universums an, die Singularität aussparend!?

Der Big Bang bedeutet die Entstehung des Universums aus einer Singularität; das ist nicht umstritten. Offen ist, ob dieses Modell zutrifft.

Ich
09.12.2016, 11:20
Der Big Bang bedeutet die Entstehung des Universums aus einer Singularität; das ist nicht umstritten. Offen ist, ob dieses Modell zutrifft.Doch, das ist (http://www.einstein-online.info/spotlights/big_bangs) umstritten. Aber das Thema hatten wir schon einmal. Es ist definitiv so, dass unter vielen (nicht allen) Umständen Physiker mit "Urknall" keineswegs explizit eine Singularität meinen.

In einer Diskussion mit oder über Kreationisten zum Beispiel, die das Urknallmodell ablehnen, geht es dem Physiker ganz, ganz sicher nicht um eine mathematische Singularität. Da wird ja schon der heiße, dichte Anfangszustand bestritten, und den gab es definitv.

Ich
09.12.2016, 11:24
Doppelter Beitrag

Dgoe
09.12.2016, 13:38
Das ist hier, mal so, mal so:


https://de.m.wikipedia.org/wiki/Urknall



Der „Urknall“ bezeichnet keine Explosion in einem bestehenden Raum, sondern die gemeinsame Entstehung von Materie, Raum und Zeit aus einer ursprünglichen Singularität.
(...)
Der eigentliche Urknall liegt noch davor und bezeichnet den formalen Zeitpunkt, an dem die Energiedichte unendlich wäre. Da die etablierten physikalischen Theorien wie Quantenfeldtheorie und allgemeine Relativitätstheorie die Existenz von Raum, Zeit und Materie voraussetzen, lässt sich der eigentliche Urknall mit ihnen nicht beschreiben. Sie sind auch nicht auf Vorgänge anwendbar, die in kleineren Zeiten als die Planck-Zeit (ca. 10−43 Sekunden) ablaufen. Diese für die bestehenden physikalischen Theorien prinzipiell unzugängliche Zeit direkt nach dem Urknall wird als Planck-Ära bezeichnet.
(...)
Die Urknalltheorien behandeln die Entwicklung des Universums von einem Zeitpunkt, zu dem der Urknall deutlich mehr als eine Planck-Zeit zurückliegt, bis zu etwa 300.000 bis 400.000 Jahre danach, ...
(...)
Dabei tritt allerdings das Problem auf, dass die beiden Theorien [Quantenfeldtheorie & ART] nicht miteinander vereinbar sind. Quanteneffekte werden relevant, wenn bei sehr großer Materiedichte auch die Raumzeitkrümmung sehr groß ist. Deshalb ist die überzeugende Beschreibung des sehr frühen Universums derzeit nicht möglich. Der Punkt des Urknalls selbst und eine sehr kurze, darauf folgende Zeitspanne von deutlich mehr als einer Planck-Zeit ist mit den derzeitigen Theorien nicht beschreibbar, und der Begriff „Urknall“ kann als Bezeichnung für diesen unverstandenen Teil verstanden werden.
(...)
Die Planck-Ära bezeichnet den Zeitraum nach dem Urknall bis zur kleinsten physikalisch sinnvollen Zeitangabe, der Planck-Zeit mit etwa 10−43 Sekunden.
(...)
Bis heute gibt es keine allgemein akzeptierte Theorie für die Planck-Ära.



https://de.m.wikipedia.org/wiki/Singularität_(Astronomie)


Anfangssingularität

Die Urknalltheorien werden nicht in einem Punkt im Raum, sondern in einem Punkt der Zeit („t = 0“) singulär. Sie beschreiben also nicht den Urknall selbst, sondern nur die Entwicklung des Universums danach (ab einem Alter von ca. 10−43 Sekunden). In der Anfangssingularität sind Raum und Zeit nicht vorhanden. Angaben darüber, wie groß sie war oder wie lange sie bestand, sind somit sinnfrei.


Man gewinnt den Eindruck, dass zwischen Urknall und Urknalltheorie(n) unterschieden wird.

Gruß,
Dgoe

Dgoe
09.12.2016, 14:34
Der Link von @Ich, lässt sich oben auch auf Deutsch umschalten, bzw. hier lang:

http://www.einstein-online.info/vertiefung/DoppelterUrknall?set_language=de

Daraus einige Auszüge:


Manchmal ist mit "Urknall" die "Urknallsingularität" gemeint - der singuläre Zeitpunkt an dem unser Universum den einfachen kosmologischen Modellen zufolge seinen Anfang nahm. Bei anderer Gelegenheit schließt "der Urknall" die ersten Minuten oder sogar die ersten 380.000 Jahre der kosmischen Entwicklung mit ein ...
(...)
Ob es tatsächlich eine Urknallsingularität gab, ist eine andere Frage. Die meisten Kosmologen wären sehr erstaunt, wenn sich herausstellte, dass unser Universum tatsächlich einen unendlich dichten, unendlich heißen, unendlich stark gekrümmten Anfang hatte. Üblicherweise ist der Umstand, dass ein Modell für eine bestimmte physikalische Größe unendliche Werte vorhersagt, ein Zeichen dafür, dass das Modell zu einfach ist und bestimmte Teilaspekte der Wirklichkeit außer Acht lässt.
(...)
Auch wenn einige Kosmologen kein Problem mit der Annahme haben, unser Universum habe mit einer Singularität begonnen, sind doch die allermeisten davon überzeugt, dass die Urknallsingularität ein Artefakt ist, das verschwinden wird, wenn wir denn erst einmal über eine hinreichend weit entwickelte Theorie der Quantengravitation verfügen. Was an die Stelle der Singularität tritt, das kann heute noch niemand mit Sicherheit sagen.
(...)
Sobald die Kosmologen davon sprechen, ein bestimmtes Ereignis habe eine Sekunde, eine Minute oder 400.000 Jahre nach dem Urknall stattgefunden, ist der Referenzzeitpunkt tatsächlich die Urknallsingularität. Der Hintergrund ist, dass die Formeln für die Ausdehnung des Universums, die sich aus den auf der Allgemeinen Relativitätstheorie basierenden kosmologischen Modellen ableiten lassen, besonders einfach sind, wenn man als Nullpunkt der kosmischen Zeit, t=0, den Zeitpunkt wählt, für den die einfachen Modelle die Urknallsingularität vorhersagen. Das ist für Rechnungen ein deutlicher Vorteil; insofern ist es sinnvoll, die kosmische Zeit so und nicht anders zu definieren.
Allerdings kann diese Definition zu Missverständnissen führen.
(...)


Gruß,
Dgoe

Dgoe
09.12.2016, 15:54
eine ganz besonders große Schwankung
in solch einem Vakuum hätte nun das Universum erzeugt.
das "Universum" hervor-fluktuierte

Oder mit Hilfe des Tunneleffekts.
Dazu vielleicht einen der weiterführenden Links von oben:

http://www.einstein-online.info/vertiefung/QuantenkosmologiePfadintegrale

Auszug:

Auf den Ursprung des Universums angewandt, kann man sich mit Hilfe dieses Effekts ein unendlich kleines Universum mit endlicher Materiedichte vorstellen, dessen Entwicklung hin zu einer endlich großen Vorstufe unseres heutigen Universums durch Quantentunneln seinen Anfang nimmt. Umgesetzt haben diese Idee Andrej Linde und Alexander Wilenkin mit ihrer Tunnel-Anfangsbedingung.


Aber auch die anderen Links sind zum Zusammenhang lesenswert:

http://www.einstein-online.info/vertiefung/UrknallSprung
http://www.einstein-online.info/vertiefung/Raumbausteine


Gruß,
Dgoe

TomS
09.12.2016, 19:17
Doch, das ist (http://www.einstein-online.info/spotlights/big_bangs) umstritten. Aber das Thema hatten wir schon einmal. Es ist definitiv so, dass unter vielen (nicht allen) Umständen Physiker mit "Urknall" keineswegs explizit eine Singularität meinen.
Man liest und lernt das aber oft so. Ich habe das gerade eben bei Carroll nachgeschlagen und werde auch noch mal MTW und Wald befragen.

Ich denke, man hat über die Zeit dem selben Begriff eine erweiterte Interpretation untergeschoben.

Ich
09.12.2016, 20:47
Ich denke, man hat über die Zeit dem selben Begriff eine erweiterte Interpretation untergeschoben.Glaube ich nicht. Der Begriff kommt von Hoyle, und der war ein Verfechter von Steady State und ein Gegner des gesamten Urknallmodells. Dem ging's nicht um eine Singularität, sondern darum, ob das Universum einen Anfang (um klar zu sein: einen heißen, dichten Anfangszustand, egal was vorher war) hatte oder nicht. Das war also schon immer einfach die phänomenologische Bezeichnung für einen Anfang, nicht für eine mathematische Singularität.

Herr Senf
09.12.2016, 22:03
Wenn zwei nicht einer Meinung sind, kommt noch ein Dritter:

Hoyle mag zwar den "Spaßbegriff Urknall" geprägt haben, aber zurückzuführen ist doch die "Idee" schon auf Friedmann.
Der hat 1922 wegen der "Extrapolation" den Vorschlag gemacht, daß es am Anfang physikalisch einen "explosionsartigen Prozeß" gab.
1923 bestätigten Weyl und Eddington den mathematischen Befund der Expansion eines "gefüllten" Universums.

Ich
09.12.2016, 22:27
Das passt schon alles zu meiner Meinung. Der "explosionsartige Prozess" wird als Big Bang bezeichnet, wurde von Hoyle angezweifelt und steht mittlerweile außer Frage.

void
09.12.2016, 23:33
Hallo nochmal,

daß nach meiner Eingansfrage eine nette Gesprächsrunde entstand, begrüße ich sehr, aber die Frage an sich scheint etwas ins Abseits geraten zu sein :)

Verwirrung entsteht bei mir durch die Hinwendung zu Raumblasen:


Nein, das hattest du nicht missverstanden.
Der Urknall entspricht nach allgemeinem Sprachgebrauch einer Singularität, aus der Raum und Zeit entstanden sind.
Die Raumregion mit einer Vakuumfluktuation sowie der daraus hervorgehenden neuen "Universum-Base" entspricht gerade nicht diesem Urknall mit Singularität.


Diese Blasen sind offenbar etwas anderes als ein Urknall selbst. Aber im Video wird gesagt, das Universum sei aus genau solch einer Fluktuation entstanden.
Und darum fand der Urknall offenbar in einer wie auch immer gearteten Raumzeit statt - ohne Konzept von Ausdehnung und Dauer mach der Begriff Schwankung kaum Sinn, oder?
Oder vertritt Lesch hier eine Außenseiter-Meinung?



Raum ist doch wohl eine notwendige Bedingung, um Schwankung [im Quantenvakuum] zu ermöglichen. Des weiteren macht der Begriff Schwankung auch wenig Sinn, wenn man dieselbige nicht in der Zeit annimmt.


Aber eigentlich sollte jedes Ereignis Raumzeit benötigen, um sich ereignen zu können, auch das zitierte Quantentunneln.
Schwankung kann nicht in Nichts stattfinden, jedenfalls nicht im philisophischen Nichts, aber Herr Lesch unterscheidet dieses ja, wie gesagt, vom physikalischen Nichts.



Und warum wird dann ständig verlautbart, daß Raum und Zeit mit dem Urknall entstanden?

Ja ok, "unser" Raum in "unserem" Universum, klar, der ist wohl so entstanden. Aber ich meine es eher wie die Idee von Raum, das Konzept von Raum - gab es das vor dem Urknall schon, also gab/gibt es anderen Raum - was meint die Gilde der Physiker, wenn sie erklären, der Raum sei mit dem Urknall entstanden.

In welchem Verhältnis steht nun der Raum R1, in dem die Schwankung des Quantenvakuums stattfand, aus der unser Universum hervorging, zum Raum R2 dieses Universums selbst?
Ist in R1 unser Universum R2 sozusagen sichtbar (aber nicht umgekehrt, weil uns die Singularität begrenzt)?
Oder sind beide völlig disjunkt? Und wenn dem so ist, warum ist es dann falsch, von anderen Dimensionen zu sprechen? Zumindest bei flachen Universen sollte es doch keine zwei Räume (X-Y-Z) "nebeneinander" geben können. (Daß es Raum jenseits des von uns beobachtbaren Teil des Uiversums gibt, ist nicht gemeint.)

Ob meine Fragestellung unter Anwendung der bei mir nicht vorhandenen Fachkenntnis Sinn macht, kann ich nicht beurteilen; ebensowenig ob es hier erheblich ist, ob es sie gibt oder nicht: die vollkommene Singularität der Ausdehnung Null und aller sonstiger Größen gleich Unendlich.


Danke und Schönes Wochenende,
void

Dgoe
10.12.2016, 01:05
Hallo void,

es gibt einfach noch sehr viele offene Fragen. Du könntest genausogut nach den nächsten Lottozahlen fragen. *scherz*

Tom hat doch erklärt, wie Lesch es meinte, oder? Deine Hinterfragungen führen schnurstracks zu dieser 'Gesprächsrunde', da ist nichts ins Abseits geraten, eher beim Schopf gepackt.

Gruß,
Dgoe


P.S.: Es ist übrigens auch sehr hilfreich die Links zu lesen, lass Dir Zeit.

TomS
10.12.2016, 09:44
Verwirrung entsteht bei mir durch die Hinwendung zu Raumblasen:

Diese Blasen sind offenbar etwas anderes als ein Urknall selbst. Aber im Video wird gesagt, das Universum sei aus genau solch einer Fluktuation entstanden. Und darum fand der Urknall offenbar in einer wie auch immer gearteten Raumzeit statt - ohne Konzept von Ausdehnung und Dauer mach der Begriff Schwankung kaum Sinn, oder?
Die Verwirrung ist lediglich auf die unterschiedliche Interpretation der des Begriffs Urknall zurückzuführen.

Verwenden wir statt "Urknall im Sinne von Singularität" direkt den Begriff Singularität. Und verwenden wir statt "Urknall im Sinne von der explosionsartigen Ausdehnung strikt zeitlich nach der Singularität" den Begriff (inflationsartige) Ausdehnung. Inflationsartig eingeklammert, weil diese nicht auf alle Modelle zutrifft.

Dann wird aus deinem Text: "Diese Blasen sind offenbar etwas anderes als eine Singularität selbst. Es wird gesagt, das Universum sei aus genau solch einer Fluktuation entstanden. Und darum fand die (inflationsartige) Ausdehnung offenbar in einer wie auch immer gearteten Raumzeit statt."

Damit ist alles OK

TomS
10.12.2016, 10:13
Ich denke, man muss vorsichtig sein, wie der Begriff Big Bang genau gemeint ist.

Ich verwende ihn immer im Sinne der Singularität selbst. Manche Autoren wollen auf Nummer sicher gehen und schreiben explizit Big bang singularity. Wiederum andere vermeiden ihn gänzlich, so z.B. Misner, Thorne & Wheeler sowie Hawking & Ellis (nach Durchsicht des Index dies Bücher).

Die Verwendung, die ich gefunden habe, deckt sich im wesentlichen mit meiner Ansicht:


Big Bang (Existence of an Initial Singularity)

One amazing thing about the Friedmann-Lemaˆıtre-Robertson-Walker models is that all of them (provided that the matter content is reasonably physical - I will be more precise about this below) predict an initial singularity, commonly known as a Big Bang. ... It shows that this singularity is akin to a cosmological (Big Bang ...) singularity, and confirms that in the interior there is a genuine singularity in the form of a diverging matter density.


This singularity ... is the Big Bang. It represents the ceation of the universe from a singular state, not explosion of matter into a pre-existing spacetime. It might be hoped that the perfect symmetry of our FRW universes was responsible for this singularity, but in fact it’s not true; the singularity theorems predict that any universe with ρ > 0 and p ≥ 0 must have begun at a singularity. Of course the energy density becomes arbitrarily high ... and we don’t expect classical general relativity to be an accurate description of nature in this regime; hopefully a consistent theory of quantum gravity will be able to fix things up.


Since its expansion actually was faster, the time at which a was zero was even closer to the present. Thus, under the assumption of homogeneity and isotropy, general relativity makes the striking prediction that … the universe was in a singular state: The distance between all "points of space" was zero ; the density of matter and the curvature of spacetime was infinite . This singular state of the universe is referred to as the big bang.

Note that the nature of this singularity is that resulting from a homogeneous contraction of space down to "zero size ." The big bang does not represent an explosion of matter concentrated at a point of a preexisting, nonsingular spacetime, as it is sometimes depicted and as its name may suggest . Since spacetime structure itself is singular at the big bang, it does not make sense, either physically or mathematically, to ask about the state of the universe "before" the big bang; there is no natural way to extend the spacetime manifold and metric beyond the big bang singularity . Thus, general relativity leads to the viewpoint that the universe began at the big bang.

Ich
10.12.2016, 17:00
Ich denke, man muss vorsichtig sein, wie der Begriff Big Bang genau gemeint ist.Genau. Dass der Begriff nur eine einzige genau definierte Bedeutung hätte, ist sicherlich nicht der Fall.

BTW, bilde ich mir das ein, oder sind seit ~10 Jahren solche Aussagen wie in den von dir zitierten Lehrbüchern rückläufig? Ich habe den Eindruck, dass man spätestens seit dem Rumprobiere mit der LQG z.B. Fragen wie "was war vor dem Urknall" eher als legitim ansieht. Weil man die klassische mathematische Singularität durch irgendetwas Physikalisches ersetzen will.

TomS
10.12.2016, 23:36
Dass der Begriff nur eine einzige genau definierte Bedeutung hätte, ist sicherlich nicht der Fall.
Ich habe bei der (sicher nicht erschöpfenden) Suche keine wirklich andere finden können.


BTW, bilde ich mir das ein, oder sind seit ~10 Jahren solche Aussagen wie in den von dir zitierten Lehrbüchern rückläufig? Ich habe den Eindruck, dass man spätestens seit dem Rumprobiere mit der LQG z.B. Fragen wie "was war vor dem Urknall" eher als legitim ansieht. Weil man die klassische mathematische Singularität durch irgendetwas Physikalisches ersetzen will.
Wann immer man dieses "vor den Urknall" verwendet, ist man sprachlich unpräzise. Der Urknall = die Singularität bleibt in diesen Modellen eben gerade nicht bestehen, sondern wird ersetzt. In der LQG spricht man eben gerade deswegen auch von big bounce statt big bang. Man ändert gerade nicht die Bedeutung von big bang klammheimlich ab, sondern man führt einen neuen Begriff ein, um gerade diese Unterscheidung klar herauszustellen.