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Thema: Urknall <---> schwarzes Loch

  1. #1
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    Standard Urknall <---> schwarzes Loch

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    Hallo,

    mal eine Frage:

    Als nach dem Urknall die Gravitation als erste Kraft "auskristallierte", wie groß war da das Universum? Und welche Masse hatte dieses Raumvolumen - doch wohl alle Materie im Universum ???

    Meine Frage lautet, ob eine solche Massekonzentration beim Entstehen der Gravitation nicht einen Schwarzschildradius größer als die Ausdehnung des Universums hätte?

    Warum gibt es also freie baryonische Masse?

    Grüße,
    Frankie

  2. #2
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    Standard

    Zitat Zitat von Frankie Beitrag anzeigen
    Warum gibt es also freie baryonische Masse?
    Hi Frankie,

    kurz gesagt: weil sich die Gravitation anders verhält als Du meinst zu glauben...

    Du assoziierst leider, gemäß Naturgesetzen, in unzulässiger Weise geometrische Modelle miteinander. Anschaulich gesprochen darf man eben nicht das Universum mit einem stellarem Objekt verwechseln. Nach aktuellem kosmologischen Modell ist das Universum sogar global euklidisch und demnach könnte man den Urknall sogar als Koordinatenursprung für kosmologische Koordinaten wählen und hätte damit so etwas Ähnliches wie den Äther in Form eines emotional ausgezeichneten/bevorzugten Koordinatensystems .
    MfG
    Geändert von Bernhard (26.04.2009 um 21:14 Uhr)

  3. #3
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    Standard

    Zitat Zitat von Bernhard Beitrag anzeigen
    Hi Frankie,

    kurz gesagt: weil sich die Gravitation anders verhält als Du meinst zu glauben...

    Du assoziierst leider, gemäß Naturgesetzen, in unzulässiger Weise geometrische Modelle miteinander. Anschaulich gesprochen darf man eben nicht das Universum mit einem stellarem Objekt verwechseln. Nach aktuellem kosmologischen Modell ist das Universum sogar global euklidisch und demnach könnte man den Urknall sogar als Koordinatenursprung für kosmologische Koordinaten wählen und hätte damit so etwas Ähnliches wie den Äther in Form eines emotional ausgezeichneten/bevorzugten Koordinatensystems .
    MfG
    Da bin ich aber anderer Meinung. Nach aktuellem kosmologischen Modell war der Urknall überall. Bloß das Universum ist größer geworden, weil sich der Raum gedehnt hat.

    Das Universum mag zwar viel kleiner gewesen sein als ein Schwarzes Loch gleicher Masse groß wäre, aber die Situation ist trotzdem eine völlig Andere gewesen. Bei einem schwarzen Loch ist innen Masse und außen nichts. Kurz nach dem Urknall war im gesamten beobachtbaren Universum die Masse homogen verteilt.
    Vielleicht muss ich hier dazu den Unterschied zwischen Universum und beobachtbarem Universum kurz erläutern. Das beobachtbare Universum ist so groß wie die maximale Distanz, die die Photonen überwunden haben können. Je älter das Universum und je schwächer es expandiert, desto mehr kann man sehen.
    Wenn man aber sagt, das Universum hätte beim Urknall eine Größe eines Atomkerns oder weniger gehabt, dann meint man eigentlich das beobachtbare Universum. Das, was dahinter ist, könnte selbst beim Urknall unendlich groß gewesen sein. Wie auch immer es war, das beobachtbare Universum war überall fast gleich.
    Also gab es im frühen Universum zwar eigentlich sehr starke Gravitationsfelder, aber wegen der homogenen Masseverteilung haben sie sich gegenseitig aufgehoben. Die Situation ist etwa vergleichbar damit, dass im Kern der Erde kein Gravitationsfeld wirkt, obwohl die Dichte sehr hoch war.

    Daneben gibt es allerdings auch die Diskussion über primordiale Schwarze Löcher, die sich beim Urknall an Punkten besonders hoher Dichte gebildet haben. Da die Teilchen der Urknallsuppe einer gewissen Energie-und Aufenthaltsstatistik gehorchen müssten, könnte sowas passiert sein. Ein einziges Schwarzes Loch hätte dann das gesamte Universum aufsaugen können. Aber es wäre zu Beginn nicht groß gewesen, vielleicht nur so schwer wie ein Berg.
    Deshalb nimmt man an, dass es eine Phase gegeben haben muss, in der sich das Universum von Atom- auf Fussballgröße aufgebläht hat. Und zwar so schnell, dass das Licht nicht mitkam und ebenso wenig das Gravitationsfeld, das sich mit der gleichen Geschwindigkeit ausbreitet. Dann wäre das Universum bereits so verdünnt gewesen, dass die Gravitationskraft des winzigen Schwarzen Lochs gegen die viel stärkeren elektromagnetischen- und Kernkräfte untergeht.

  4. #4
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    Hallo,

    Nochmal zur Frage, ob man den Urknall als Schwarzes Loch sehen könnte.
    Genaugenommen nein. Ein SL ist eine Ansammlung von einer bestimmten Mindestmenge von gravitativ anziehender Energie. Beim Urknall war diese Energie viel größer bzw. es war alle Energie darin enthalten. Wahrscheinlich war darin auch schon die gravitativ abstoßende Kraft enthalten (Dunkle Energie), oder die abstoßende Kraft hat sich erst durch die extrem starke Raumkomprimierung gebildet.

    Meiner Vorstellung nach war der Urknall keine Singularität (genausowenig wie ein SL), sondern auf kleinsten Raum kam es durch quantenmechanische Effekte zu einem Abstoßungsprozess (gravitativ abstoßende Energie), was die Expansion auslöste.

    Gruß
    Tilo

  5. #5
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    Ein SL ist eine Ansammlung von einer bestimmten Mindestmenge von gravitativ anziehender Energie.
    Falls Du auf die Mini-BHs ansprichst, von welchen im Zusammenhang mit den bevorstehenden Versuchen am LHC oft die Rede ist...bei denen wären es 2 Millionstel Joule. Aber die sind ja ziemlich umstritten.
    Beim Urknall war diese Energie viel größer...
    Das schon. Etwa 10^15 mal so hoch; aber das sind auch erst 2 Milliarden Joule.
    ...bzw. es war alle Energie darin enthalten.
    Nein. Nur die Energie, die innerhalb des jeweiligen Weltradius anzutreffen war, und nach einer Plancksekunde waren das höchstens eine Planckmasse*c^2 oder eben diese 2 Milliarden Joule.

  6. #6
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    Hi Orbit

    Ich bin mir nicht sicher ob ich verstehe, warum Du die Planckmasse verwendest. Warum kann nicht deutlich mehr Masse bzw. Energie innerhalb des Weltradius vorhanden gewesen sein?

  7. #7
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    Hallo Jonas
    Wenn die Planckeinheiten wirklich die Grenzen der Physik abstecken, dann ist es nicht anders möglich.
    Vielleicht denkst Du daran, dass sich am selben Ort unendlich viele Bosonen überlagern können. Zu diesem Zeitpunkt gab es aber noch keinen Unterschied zwischen Fermionen und Bosonen. Ich nehme einfach an, dass sich alle Teilchen wie Fermionen verhielten. Ob das richtig ist, weiss ich nicht. Aber die Beobachtung hochenergetischer Strahlung scheint das zumindest nicht auszuschliessen.
    Orbit

  8. #8
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    Wenn die Planckeinheiten wirklich die Grenzen der Physik abstecken, ...
    Tun sie eigentlich nicht, zumindest nicht alle. Gerade bei der Planckmasse wird das sehr deutlich, denn diese ist eigentlich riesig. Geringere Massen, z.B. die eines Atoms, haben durchaus physikalische Relevanz.

    Oder schau Dir die eine oder andere abgeleitete Planck-Einheit an: Planck-Impuls: 6,5 kg*m/s oder Planck-Impedanz: knapp 30 Ohm.

    Es ist schon ein wenig problematisch, wenn man aussagt, daß während der GUT Ära die Masse/Energie im Weltradius eines Punktes im Zeitverlauf zugenommen hat. Denn dann müsste auch noch heute die Masse in unserem, heutigen, Weltradius ständig zunehmen. Dies hätte u.U. weitreichende Konsequenzen.

    Bisher bin ich immer davon ausgegangen, daß die gesamte Masse/Energie des Universums mit den Urknall entstanden ist und im durch den Urknall entstandenen und durch ihn definierten Raum konzentriert war.

    Dies zieht dann natürlich auch die berechtigte Frage nach dem SSR nach sich. Meine persönliche Lösung ist, daß die Gravitation erst im Laufe der GUT-Ära entstanden ist und somit nicht alle Teile des neugeborenen Universums miteinander gravitativ verbunden waren.

    Damit wären wir aber wieder beim begrenzten Weltradius mit im Zeitverlauf zunehmender Masse. Insoweit ist das ein ziemlich verwirrender Zustand.

    Leider habe ich jetzt bei Andreas Müller auch auf die Schnelle nichts erhellendes gefunden. Vielleicht kennt ja jemand einen guten, einigermassen verständlich geschriebenen Link.

  9. #9
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    Tun sie eigentlich nicht, zumindest nicht alle.
    Doch. Wenn man annimmt h markiere eine Grenze und sei wie G und c eine Naturkonstante, dann sind alle Planckgrössen Grenzwerte.
    Gerade bei der Planckmasse wird das sehr deutlich, denn diese ist eigentlich riesig.
    2,177E-8 kg ist die grösstmögliche Masse eines Teilchens. Sie ergibt sich aus der kürzest möglichen Wellenlänge oder der grösst möglichen Frequenz, und der Kehrwert dieser Frequenz ist die Planckzeit.

  10. #10
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    Gut, stimmt, hast Recht, war mir entfallen.

    Nur kann ich Deine Aussage
    Nur die Energie, die innerhalb des jeweiligen Weltradius anzutreffen war, und nach einer Plancksekunde waren das höchstens eine Planckmasse*c^2 oder eben diese 2 Milliarden Joule
    immer noch nicht nachvollziehen. Es konnten - und sind ja - eine Vielzahl von Teilchen entstanden.

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