die form des universums

Schmidts Katze

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Hallo Mac,

ich habe keine Argumente gegen dein Modell, aber genauso gut könnte doch das Universum so schwach gekrümmt sein, daß wir es nicht messen können.

Das heißt, es wäre nicht unendlich, sondern in sich geschlossen, auch wenn wir den Durchmesser nicht kennen.

Mir scheint das intuitiv wahrscheinlicher.

Grüße
SK
 

Antigraviton

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danke erstmal! in deutscher sprache wäre es wesentlich einfacher.anstelle von formeln lieber ein paar schöne bilder. ich bin kein physiker oder mathematiker sondern jemand der sich total begeistert mit doku´s oder harald lesch begnügt :eek:
 

Alex74

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@Schmidts Katze: auch ein flaches Universum kann geschlossen sein; die Oberfläche eines Donuts ist z.B. auch flach, trotzdem ist sie endlich groß. Flach bedeutet, daß man sie z.B. aus einem flachen Stück Papier nachbilden kann. Mit einer Kugel geht das nicht.
 

Bernhard

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die Oberfläche eines Donuts ist z.B. auch flach
Hi Alex,

über die Forensuche müsste man meinen Beitrag finden können, in dem ich das auch mal behauptet habe. Nach Protesten von verschiedenen Seiten habe ich das ganze nachgerechnet und gesehen: Unsinn. Die Oberfläche des Donuts ist gekrümmt. Man kann ihn ohne Risse nicht abwickeln.
 

Alex74

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Im Prinzip gibst Du da meiner eigenen Intuition recht; ich hätte das ehrlich gesagt nämlich auch nicht behauptet, wenns in der letzten BDW nicht gestanden hätte und als Beispiel aufgeführt worden wäre.
(Ja, die SDW ist natürlich ne andere Liga, aber die BDW bekomme ich umsonst...)
 

TomS

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Man geht heute davon aus, dass das Universum flach ist. Wie oben schon erwähnt lässt dies jedoch immer noch unterschiedliche Topologien (R³, 3-Torus, ...) zu.

Man geht heute davon aus, dass man diese Form (zumindest theoretisch) aus dem Spektrum der Oszillationen der kosmischen Hintergrundstrahlung ableiten kann, da die Raumzeit durch den Big Bang zu Schwingungen (wie eine Glocke) angeregt wurde (primordiale Gravitationswellen), die sich teilweise auf die Anisotropie der CMB übertragen haben.

http://en.wikipedia.org/wiki/File:PowerSpectrumExt.svg

Interessanterweise scheint eine ganz spezielle Form, die sogenannte Poincaré-Mannigfaltigkeit oder Homologiesphäre

http://en.wikipedia.org/wiki/Homology_sphere

einen sehr guten Fit an die CMB Daten zu ergeben.

http://www.ams.org/notices/200406/fea-weeks.pdf
 

Bynaus

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Vielen Dank, TomS, für diese Einblicke. Jetzt verstehe ich endlich (zumindest im Grundsatz), warum das Universum flach, aber doch endlich sein kann.
 

Alex74

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Ah, OK; also für alle die kein Englisch können und vereinfacht gesagt:

Das Beispiel mit dem Torus (Donut) ist doch korrekt; In unserem dreidimensionalen Raum läßt sich das mit einer zweidimensionalen Oberfläche (Papier) zwar nicht machen, aber in einem vierdimensionalen Raum mit dreidimensionaler Oberfläche (also z.B. unserem Universum) geht das.

Gruß Alex
 

Ich

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Ich hätte noch ein paar Ergänzungen:
Der "Torus" ist hier ein rein topologischer Begriff. Es geht ausschließlich abstrakt darum, dass alle "Geraden" in diesem Raum endlich sind. Das geht, indem man einfach z.B. bei einem Blatt Papier die jeweils gegenüberliegenden Seiten miteinander identifiziert. Man nimmt deswegen manchmal auch das Beispiel vom "Pac Man" oder "Asteroids" Raum, die diese Struktur haben und doch flach sind. Wie man das in einer Einbettung erreichen kann, ohne intrinsische Krümmung einzuführen, ist ein Problem anderer Leute.
Wie TomS schon sagte, kann man das durchaus anhand von Beobachtungen entscheiden - aber nur, wenn der Torus klein genug ist. Genau von solchen Beobachtungen kommt die oft gelesene Mindestgröße des Universums von 78 Milliarden Lichtjahren.
Der ganzen Diskussion liegt außerdem die theoretische Annahme zugrunde, dass das Universum exakt homogen sei. Man spricht also eher von den mathematischen Standardmodellen des Universums. Das echte Universum könnte ohne weiteres auf allergrößten Skalen inhomogen sein und irgendwie amöbenartig oder sonstwie aussehen. Das ist für uns egal und nicht durch einfache Messungen entscheidbar, solange die Skalen groß genug sind.
 

Bernhard

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Wie man das in einer Einbettung erreichen kann, ohne intrinsische Krümmung einzuführen, ist ein Problem anderer Leute.
Diese Leute werden z.T auch Mathematiker genannt ;) und die machen das mit einer induzierten Metrik. Da in dem Wiki-Artikel eine Einbettung angegeben ist, kann man die induzierte Metrik sogar in ein paar Zeilen ausrechnen. Aus dieser Metrik kann man dann die zugehörigen Komponenten des Riemann-Tensors berechnen.

Dass die Krümmung von der Einbettung abhängen kann war mir auch neu. Danke an TomS für den interessanten Hinweis.
Gruß
 

eeralfcosmo

Gesperrt
also ob flach oder sattel oder was auch immer, da hab ich eine frage

wie soll man sich die Expansion vorstellen

1. wie ein ballon (flach, glaxienen schwimmen sozusagen auf der haut), was ist im innern des ballons?
2. wie ein hefeteigkuchen (3d) (galaxien sind rosinen)

und im Primzip, können wir jemals unsere Struktur erkennen wenn wir nicht von aussen schauen können?

unser Stenkarte stimmen vermutlich sowiso nich , weil alles was was wir beobachten ein unterschiedliches Alter aufweist,

vieleicht lieg ich ja total falsch , bitte um Aufklärung, danke
 

TomS

Registriertes Mitglied
wie soll man sich die Expansion vorstellen
Mit größter Vorsicht, da jede Visualisierung lediglich eine Karrikatur darstellt.

1. wie ein ballon (flach, glaxienen schwimmen sozusagen auf der haut), was ist im innern des ballons?
Das Innere ist mathematisch unnötig, physikalisch teilweise irreführend

2. wie ein hefeteigkuchen (3d) (galaxien sind rosinen)
Das Problem bei dem Modell ist, dass es die Homogenität des Raumes verletzt; die Expansion hätte ein Zentrum.

können wir jemals unsere Struktur erkennen wenn wir nicht von aussen schauen können?
Letztlich können wir nur lokale Beobachtungen durchführen und auf globale Strukturen nur extrapolieren - d.h. strikt gesprochen: "nein".

unser Stenkarte stimmen vermutlich sowiso nich , weil alles was was wir beobachten ein unterschiedliches Alter aufweist,
Man muss eben berücksichtigen, dass die Sternkarten gewisse Aspekte prinzipbedingt nicht korrekt darstellen können; das ist aber bei Landkarten in einem Atlas genauso - gewisse Aspekte werden verzerrt bzw. inkorrekt dargestellt
 

Thunfisch

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1. wie ein ballon (flach, glaxienen schwimmen sozusagen auf der haut), was ist im innern des ballons?

Diese Möglichkeit würde des Weiteren im Einklang mit dem Modell von Friedmann stehen, welches unter anderem aussagt, dass die Geschwindigkeit mit der zwei Galaxien auseinanderdriften, propotional zur Entfernung ist. Dies deckt sich mit dem Untersuchungen von Edwin Hubble 1929 über die Rotverschiebung.
 
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