Stephen Hawking / Anfang des Universums

Gast1234 · Gast

Meine Frage:
Ich habe über das Thema (siehe Titel) Rüdiger Vaas gelesen und natürlich Hawking.
Vaas schreibt, dass die Anfangs-Singularität des Universums (Urknalls) ersetzt wird durch ein sog. Instanton. Dieses besitzt vier Raumdimensionen. Und das wird erst ermöglicht durch die imaginäre Zeit.

Gibt es zu dieser Erklärung noch etwas hinzu zu fügen oder zu korrigieren?

Meine Ideen:
Keine Ideen.

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18198

Na ja, es gäbe zumindest noch hinzuzufügen, dass das nur eine Ansicht unter vielen ist, dass sicher nicht alle Forscher diese Ansicht teilen, dass es konkurrierende Theorien gibt, die die Raumzeit, Quantengravitation, den Urknall etc. völlig anders beschreiben, und dass es derzeit keine gesicherten Erkenntnisse gibt, warum gerade dieser Ansatz korrekt sein sollte.

Und man könnte natürlich die konkreten mathematischen Modelle noch hinzufügen ...

Gast1234 · Gast

Aber das mit dem Instanton stimmt? Dieses rundet die Singularität ab. Aber dieses besitzt vier Raumdimensionen. Exakt für dieses Instanton benötigt man die imaginäre Zeit.

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8584

Gast1234 · Gast

Das ist schon klar. Ich fragte aber danach, ob diese Erklärung mit dem instanton formell korrekt ist. Rüdiger Vaas erklärt es so, dass anstelle der Singularität eine Halbkugel gesetzt wird. Die Singularität wird somit abgerundet. Dieses ist ein Instanton; für das wird die imaginäre Zeit benötigt. Deshalb nochmal die Frage: Ist diese Erklärung korrekt?

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18198

ja, im wesentlichen ist das korrekt

Gast1234 · Gast

Hawking selbst erwähnt den Begriff Instanton nicht. Wie muss man sich dieses Instanton vorstellen? Als Halbkugel in vier Dimensionen?

Gast1234 · Gast

TomS
Könntes du mir hier weiterhelfen?

Hawking selbst erwähnt den Begriff Instanton nicht. Wie muss man sich dieses Instanton vorstellen? Als Halbkugel in vier Dimensionen?

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18198

Ich weiß nicht, ob man sich das vernünftig vorstellen kann.

Ein einfaches Bild habe ich unten angehängt. Dabei läuft die Zeitachse nach oben. Zu jeder Zeit t besteht sieht der Raum in der Zeichnung also wie ein Kreis aus. In unserer vierdimensionalen Raumzeit wäre es jedoch die dreidimensionale Verallgemeinerung eines Kreises:
1-dim.: Kreis
2-dim.: Kugeloberfläche
3-dim.: ...

Im oberen Bereich entspräche die Geometrie dem deSitter-Raum, das wäre ein beschleunigt expandierendes Universum, in etwa so wie wir es beobachten. Im unteren grauen Bereich würde man die "reale" Zeit durch die "imaginäre" Zeit ersetzen. Zu jedem "Zeitpunkt" sähe der Raum wieder aus wie oben, allerdings kann man nicht mehr davon sprechen, dass es überhaupt eine ausgezeichnete Zeitrichtung gäbe, denn die Zeitdimension wird zu einer Art vierten Raumdimension, und die Raumzeit zu einer 4-dim. Kugeloberfläche.

Gast1234 · Gast

Danke sehr. Das hilft schon weiter.
Der graue Bereich: Dort ersetzt man die reale Zeit durch die imaginäre Zeit. Es formt sich (wie schon gesagt) eine Halbkugel. Der Anfang des Universums ist stellt dann ein Punkt in diesem Bereich dar. Es ist KEINE Singularität mehr vorhanden.

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18198

Gast1234 · Gast

Hawking vergleicht das immer mit dem Südpol der Erde. Es gibt nichts südlicheres als den Südpol, analog zur Kugeloberfläche des Instantons.

Frage: Das Bild vom Instanton, das du angehängt hast stellt ja eine Kugeloberfläche vor (Halbkugel). Aber eigentlich ist es doch vier-Raum-dimensionale Version, oder?

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18198

Das meine ich mit

Gast1234 · Gast

Warum ein dreidimensionale Verallgemeinerung eines Kreises? Das Instanton hat vier Raumdimensionen.

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18198

Ja, auch das habe ich gesachrieben: