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Beschleunigte Expansion
 
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Mick



Anmeldungsdatum: 24.09.2020
Beiträge: 1

Beitrag Mick Verfasst am: 24. Sep 2020 14:01    Titel: Beschleunigte Expansion Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Warum spüren wir nichts von dieser Beschleunigung?

Meine Ideen:
In einem durch dunkle Energie beschleunigten Universum müssten wir doch unsere Trägheit deutlich spüren, zumindest messen können.
Zerdenker



Anmeldungsdatum: 05.08.2020
Beiträge: 77

Beitrag Zerdenker Verfasst am: 24. Sep 2020 15:32    Titel: Antworten mit Zitat

Trägheitskräfte treten doch auf wenn ein massebehaftetes Teilchen innerhalb des Raumes beschleunigt wird.
Bei der Expansion des Raumes hingegen expandiert ja der Raum selbst, warum sollte man dort dann eine Trägheit spüren?

Ich könnte mir eher vorstellen das eine solche Expansion Auswirkungen auf innere atomare Kräfte wie z.B. die starke oder schwache Kraft hat. Aber da kenne ich mich nicht aus, würde mich aber auch mal interessieren was die Experten hier so dazu beitragen können. smile
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18090

Beitrag TomS Verfasst am: 24. Sep 2020 16:07    Titel: Re: beschleunigte Expansion Antworten mit Zitat

Mick hat Folgendes geschrieben:
Warum spüren wir nichts von dieser Beschleunigung?

1) In der Allgemeinen Relativitätstheorie wird das Konzept der kräftefreien und daher unbeschleunigten Bewegung entlang von Geraden für gekrümmte Raumzeiten erweitert; kräftefreie Objekte bewegen sich entlang sogenannter Geodäten. Im Falle der (beschleunigten) Expansion bewegen sich Galaxien genau auf derartigen Geodäten, d.h. sie sind "mitbewegt", unbeschleunigt und kräftefrei. (Wenn du im Newtonsche Sinne aufgrund der Erdanziehung beschleunigt fällst, bist du im Einsteinschen Sinne unbeschleunigt und insbs. kräftefrei; und du bist im freien fall ja tatsächlich kräftefrei).

2) Gravitativ gebundenen Systeme wie eine Galaxie nehmen an dieser Expansion - weder beschleunigt noch unbeschleunigt - nicht teil.

_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
Kassiopeija



Anmeldungsdatum: 26.06.2015
Beiträge: 146

Beitrag Kassiopeija Verfasst am: 13. Okt 2020 08:44    Titel: Re: beschleunigte Expansion Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:

2) Gravitativ gebundenen Systeme wie eine Galaxie nehmen an dieser Expansion - weder beschleunigt noch unbeschleunigt - nicht teil.

Es gibt eine Vorstellung, in der die Dunkle Energie zum "Big Rip" führt, dann würden auch gravitativ gebundene Systeme auseinandergetrieben.

Kann man das denn aufzeigen daß, zum Beispiel, das gravitative Zusammenstürzen der Lokalen Gruppe von der Dunklen Energie nicht leicht verlangsamt/ abgeschwächt wird?

LG Kass.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18090

Beitrag TomS Verfasst am: 13. Okt 2020 15:27    Titel: Re: beschleunigte Expansion Antworten mit Zitat

Kassiopeija hat Folgendes geschrieben:
TomS hat Folgendes geschrieben:

2) Gravitativ gebundenen Systeme wie eine Galaxie nehmen an dieser Expansion - weder beschleunigt noch unbeschleunigt - nicht teil.

Es gibt eine Vorstellung, in der die Dunkle Energie zum "Big Rip" führt, dann würden auch gravitativ gebundene Systeme auseinandergetrieben.

Dazu bedarf es aber einer sehr exotischen Form der Dunklen Energie. Das ist nicht die Form, die normalerweise gemeint ist; zumeist wird unter Dunkler Energie lediglich die kosmologische Konstante verstanden, und diese führt nicht zu einem Big Rip.

Kassiopeija hat Folgendes geschrieben:

Kann man das denn aufzeigen daß, zum Beispiel, das gravitative Zusammenstürzen der Lokalen Gruppe von der Dunklen Energie nicht leicht verlangsamt/ abgeschwächt wird?
LG Kass.

Welches Zusammenstürzen? Meinst du die Tatsache, dass sich Galaxien der lokalen Gruppe aufeinander zu bewegen?

Anhand von Beobachtungsdaten kann man das sicher nicht zeigen, dazu sind die Messungen viel zu ungenau. Man kann lediglich zeigen, dass statische Lösungen mit nicht-verschwindender Materie- bzw.- Energiedichte auch bei Anwesenheit einer kosmologische Konstante möglich sind.

(Quelle muss ich suchen)

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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
Kassiopeija



Anmeldungsdatum: 26.06.2015
Beiträge: 146

Beitrag Kassiopeija Verfasst am: 13. Okt 2020 16:22    Titel: Re: beschleunigte Expansion Antworten mit Zitat

Danke für die Antwort TomS
TomS hat Folgendes geschrieben:

Dazu bedarf es aber einer sehr exotischen Form der Dunklen Energie. Das ist nicht die Form, die normalerweise gemeint ist; zumeist wird unter Dunkler Energie lediglich die kosmologische Konstante verstanden, und diese führt nicht zu einem Big Rip.

Ja ich glaube die derzeitige Interpretation des lambda-CDM-Standardmodelles und die Millenium- und Bolshoi-Computersimulationen legen ein ewig-expandierendes Universum nahe, welches den Kältetod (Big Freeze) stirbt - sofern dies überhaupt absolut erreicht werden kann... (die Energie kann ja nicht einfach so weg, sie wird lediglich immer mehr ausgedünnt...)

Die sog. Kosmologische "Konstante" ist eigentlich nicht konstant, sondern Vermessungen an Typ Ia Supernovae haben präzise aufgezeigt, dass die Ausdehnung des Raumes früher weniger schnell erfolgte.

TomS hat Folgendes geschrieben:

Welches Zusammenstürzen? Meinst du die Tatsache, dass sich Galaxien der lokalen Gruppe aufeinander zu bewegen?

Anhand von Beobachtungsdaten kann man das sicher nicht zeigen, dazu sind die Messungen viel zu ungenau. Man kann lediglich zeigen, dass statische Lösungen mit nicht-verschwindender Materie- bzw.- Energiedichte auch bei Anwesenheit einer kosmologische Konstante möglich sind.

Ja genau - anscheinend soll das Licht der Andromeda-Galaxie blau-verschoben sein und diese wird in ~4-5mrd Jahren mit der Milchstrasse verschmelzen.
Die Lokale Gruppe besteht aus mehr als hundert Galaxien, von denen die meisten im "Huckepack" der beiden großen Galaxien sind. Insb. das SMSL im Zentrum der Andromeda-Galaxie wird permanent schwerer und schwerer vermessen.

Alle anderen Galaxien jenseits der Lokalen Gruppe entfernen sich von uns und werden irgendwann einmal komplett informativ von uns abgetrennt werden.

Ich denke, es werden aber auch einige Teile aus diesem System hinausgeworfen werden...
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044

Beitrag DrStupid Verfasst am: 13. Okt 2020 17:30    Titel: Re: beschleunigte Expansion Antworten mit Zitat

Kassiopeija hat Folgendes geschrieben:
(die Energie kann ja nicht einfach so weg, sie wird lediglich immer mehr ausgedünnt...)


Auf kosmologischen Skalen gibt es in einem expandierenden Universum keine Energieerhaltung.

Kassiopeija hat Folgendes geschrieben:
Die sog. Kosmologische "Konstante" ist eigentlich nicht konstant, sondern Vermessungen an Typ Ia Supernovae haben präzise aufgezeigt, dass die Ausdehnung des Raumes früher weniger schnell erfolgte.


Kann es sein, dass Du die kosmologische Konstante mit dem Hubble-Parameter verwechselst?

Kassiopeija hat Folgendes geschrieben:
Ja genau - anscheinend soll das Licht der Andromeda-Galaxie blau-verschoben sein und diese wird in ~4-5mrd Jahren mit der Milchstrasse verschmelzen.


Das allein ist allerdings noch kein Indiz für ein Zusammenstürzen der lokalen Gruppe. Da müsste man schon die Relativbewegungen aller Galaxien in diesem Haufen berücksichtigen.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18090

Beitrag TomS Verfasst am: 14. Okt 2020 15:41    Titel: Re: beschleunigte Expansion Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:
2) Gravitativ gebundenen Systeme wie eine Galaxie nehmen an dieser Expansion - weder beschleunigt noch unbeschleunigt - nicht teil.


https://arxiv.org/abs/0803.2530v1
[Submitted on 17 Mar 2008]
Spherically Symmetric Static Configurations of Uniform Density in Spacetimes with a Non-Zero Cosmological Constant
Zdeněk Stuchlík
Interior solutions of Einstein's equations with a non-zero cosmological constant are given for static and spherically symmetric configurations of uniform density. The metric tensor and pressure are determined for both positive and negative values of the cosmological constant. Limits on the outer radius of the interior solutions are established. It is shown that, contrary to the cases of the limits on the interior Schwarzschild and Reissner--Nordström solutions with a zero cosmological constant, these limits do not fully coincide with the conditions of embeddability of the optical reference geometry associated with the exterior (vacuum) Schwarzschild--de Sitter spacetime.

https://arxiv.org/abs/1905.10162
[Submitted on 24 May 2019]
A causal Schwarzschild-de Sitter interior solution by gravitational decoupling
L. Gabbanelli, J. Ovalle, A. Sotomayor, Z. Stuchlik, R. Casadio
We employ the minimal geometric deformation approach to gravitational decoupling (MGD- decoupling) in order to build an exact anisotropic version of the Schwarzschild interior solution in a space-time with cosmological constant. Contrary to the well-known Schwarzschild interior, the matter density in the new solution is not uniform and possesses subluminal sound speed. It therefore satisfies all standard physical requirements for a candidate astrophysical object.

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Kassiopeija



Anmeldungsdatum: 26.06.2015
Beiträge: 146

Beitrag Kassiopeija Verfasst am: 27. Okt 2020 19:17    Titel: Re: beschleunigte Expansion Antworten mit Zitat

DrStupid hat Folgendes geschrieben:

Auf kosmologischen Skalen gibt es in einem expandierenden Universum keine Energieerhaltung.

Weil die Energie teilweise über den Ereignißhorizont verschwindet? Sorry, aber es fällt mir sehr schwer, Ding ezu übernehmen, die unbegründet sind... wobei ich dadurch nicht sagen möchte, daß du Unrecht hast.
DrStupid hat Folgendes geschrieben:

Kann es sein, dass Du die kosmologische Konstante mit dem Hubble-Parameter verwechselst?

Ja, durchaus - danke für die Korrektur.

DrStupid hat Folgendes geschrieben:

Das allein ist allerdings noch kein Indiz für ein Zusammenstürzen der lokalen Gruppe. Da müsste man schon die Relativbewegungen aller Galaxien in diesem Haufen berücksichtigen.

Nun ja, es gibt aber Simulationen dazu, und die Andromeda-Galaxie bewegt sich auf uns zu. Ihr Licht ist blau-verschoben... Ja, wie denkst du dir das denn? Daß Milchstraße und Andromeda ellipsen-förmig umeinander kreisen?
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