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Universum unendlich?
 
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Gustav123
Gast





Beitrag Gustav123 Verfasst am: 26. Jul 2012 11:45    Titel: Universum unendlich? Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo.
Ich wollte mal fragen, ob das Universum nach dem heutigen Stand der Wissenschaft als unendlich oder doch als endlich angesehen wird.
Was mich besonders interessiert ist:
Wenn das Universum ein endliches Alter hat, wie kann es dann unendlich sein?

Ich meine ich hätte mal irgendwo mal was vom Olbersschen Paradoxon diesbezüglich gehört. Was sagt ihr dazu?


Meine Ideen:
Wenn das Universum unendlich wäre, dann müsste es doch auch unendlich viele Sterne geben, aber wir beobachten diese ja nicht.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 13701

Beitrag TomS Verfasst am: 26. Jul 2012 17:48    Titel: Antworten mit Zitat

Wenn man als einfachstes Modell ein offenes deSitter-Universum entsprechend der kosmologischen Konstante mit beschleunigter Expansion zugrundelegt (dem unser Universum heute nicht entspricht, aber zukünftig entsprechen wird, wenn die Materie und Strahlung entsprechend ausgedünnt ist), dann handelt es sich um ein unendliches Universum.

Es ist schwierig, sich ein immer schon unendliches Universum, das dennoch vor endlicher Zeit mit einer Urknallsingularität begonnen hat, vorzustellen, aber mathematisch kann man das tatsächlich darstellen.

_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
D2



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Beitrag D2 Verfasst am: 27. Jul 2012 14:20    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:
Es ist schwierig, sich ein immer schon unendliches Universum, das dennoch vor endlicher Zeit mit einer Urknallsingularität begonnen hat, vorzustellen, aber mathematisch kann man das tatsächlich darstellen.

Gibt es überhaupt endliche Singularitäten?
Kann eine Singularität eine unendliche Dichte besitzen?
Kannst du bitte die Unendlichkeit definieren?
Beispiel. Eine Sphäre scheint unendlichth zu sein, aber ihre Parameter
haben endliche Größen.
Welche Parameter des Universums(bzw. einer Singularität) kann man unendlich annehmen?
1.Ladung?
2.Masse?
3.Energie?
4.Volumen?
5.Oberfläche?
6.Ausdehnung?
7.Entropie?
Gustav123
Gast





Beitrag Gustav123 Verfasst am: 05. Aug 2012 11:28    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo TomS.
Ich kann jetzt erst schreiben, da ich im Urlaub war.

1. Was genau ist das de Sitter Universum?

2. Ich dachte immer, dass das Universum endlich, aber unbegrenzt ist. Sowie die Oberfläche einer Kugel. Stimmt das?

3. Wenn das Universum wirklich unendlich ist, wie passt das dann mit der kosmoischen Infaltion zusammen? Diese muss das Universum ja mit unendlicher Geschwindigkeit ausgedehnt haben, oder?

4. Wie passt das Olberssche Paradoxon zum unendlichen Universum?
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 13701

Beitrag TomS Verfasst am: 05. Aug 2012 11:44    Titel: Antworten mit Zitat

Ein deSitter Universum ist ein Universum mit exponentiell beschleunigter Expansion. Dies entspricht (wenn man sich die Materie wegdenkt ;-) der heute beobachteten beschleunigten Expansion aufgrund einer kosmologischen Konstanten. Da diese eben konstant ist wird sie auf lange Sicht immer die Effekte der Materie und Strahlung überwiegen (die ja ausgedünnt werden), d.h. in ferner Zukunft wird unser Universum ziemlich genau einem deSitter Uniuversum entsprechen. Während der Inflation lag für eine gewisse Zeit ebenfalls ein deSitter Universum vor. Allerdings benötigt man für die Inflation sozusagen ein Start- und ein Endekriterium, d.h. die exponentiell beschleunigte Expansion gilt eben nur für sehr kurze Zeit.

Wenn man die Geometrie des deSitter Universums zugrundeliegt, dann ist unser Universum tatsächlich unendlich, d.h. es enstrpicht nicht der Oberfläche einer Kugel, sondern eher einer Sattelfläche.

Bzgl. der Inflation bzw. der beschleunigten Ausdehnung musst du aufpassen. Das Universum war in dieser Geometrie nie „von endlicher Größe“. Insofern muss ein Urknall auch nicht „in einem Punkt“ begonnen haben. Auch ein flaches, ungekrümmtes Universum (das man vor der 1998 entdeckten beschleunigten Expansion als wahrscheinlich angenommen hat) ist unendlich groß (wie eine unendlich ausgedehnte Ebene) und hat mit dem Urknall nicht „in einem Punkt“ begonnen. Das Modell des Urknalls, das man sich für ein geschlossenes Universum (der Kugeloberfläche) ganz gut vorstellen kann, ist hier nicht besonders hilfreich.

Das Olbersche Paradoxon wird auf zweierlei Weise gelöst. Zum einen existiert das Universum erst „seit endlicher Zeit“, d.h. dass Sterne nicht schon unendlich lange existieren. Zum anderen kann uns das Licht immer nur von Sternen erreichen, die in einer endlichen Kugel enthalten sind. Diese Kugel wird mit der Expansion immer größer, d.h. wir sehen immer mehr Sterne und Galaxien (wobei dies wiederum vom Modell abhängt, es gibt auch Modelle, in denen sich der dazwischen liegende Raum so schnell ausdehnt, dass entfernte Galaxien hinter diesem Sichtbarkeitshorizont verschwinden statt dort aufzutauchen). Insgs. sehen wir immer nur ein endliches Volumen mit einer endlichen Anzahl an Sternen und können auch nur eine endliche Zeit in die Vergangenheit zurückblicken.

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D2



Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723

Beitrag D2 Verfasst am: 05. Aug 2012 13:02    Titel: Antworten mit Zitat

1.Angenommen unser Universum ist ein schwarzes Loch (seine Parmeter der Dichte und der Masse passen zu einem SL). Welche Argumente sprechen dann gegen diese Annahme?

2.Angenommen jedes beliebiges SL in unserem Universum folgt gleichen physikalischen Gesetzen die wir kennen, nur hat jedes SL eigene Natzurkonstanten(Gravitations-, e-Ladung, Lichtgeschwindigkeit, Plancklänge usw.)
http://www.dctp.tv/#/filme/plancklaenge-planckzeit/
Dann haben wir mit einer Verschachtellung zu tun, un jedes SL darf eigene SL haben usw.?
Was spricht dagegen?
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 13701

Beitrag TomS Verfasst am: 05. Aug 2012 13:17    Titel: Antworten mit Zitat

Das ist alles pure Spekulation - m.E. ohne jegliche Grundlage. Es spricht nichts dagegen, zu spekulieren, aber mach doch dazu bitte einen eigenen Thread auf und "klau" nicht den von Gustav.
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magician4



Anmeldungsdatum: 03.06.2010
Beiträge: 914

Beitrag magician4 Verfasst am: 05. Aug 2012 20:22    Titel: Antworten mit Zitat

keine ahnung wer die threds hier entsprechend zu teilen befugt waere, jedoch, einfach weil mich das thema auch interessiert:
Zitat:
Das ist alles pure Spekulation - m.E. ohne jegliche Grundlage.

alles?

nun, zumindest gibts in unserem universum +/- ueberall masse (also , zumindest auf sehr grosen skalen betrachtet ) , und die ist auch irgendwie +/- homogen genug verteilt, selbst mit seiner wabenstruktur und den voids und allem, , um davon reden zu duerfen, dass es einen z.b. sphaerischen koeper geben koennte, an dessen oberflaeche die SL -abschlussbedingungen erfuellt sind: unser universum sollte von daher einen schwarzschild-radius haben.
ich meine auch zu erinnern dass man fur ein solches sphaerisches universum mal den radius gerechnet hat, der zu einer massedichte von "ein paar wasserstoffatome pro m3 , so im mittel" gehoert, und dass dieser mit den abmessungen des bekannten universums recht gut harmonierte

- sind diese sachverhalte nicht-zutreffend oder ueberholt?
- wuerde eine andere topologie (z.b. deSitter) hier grundsaetzlich das modell "wir sitzen in einem schwarzen loch" ausschliessen?

weiterhin gehe ich davon aus, dass die existenz von SL, zum beispiel im zentrum von galaxien, heute allgemein anerkannt + akzeptiert ist

- ist das so nicht zutreffend?

zusammengenommen ergaebe dies das bild, dass wir in einem schwarzen loch saessen, welches seinerseits wiederum schwarze loechger enthalt
-ist eine solche zusammenfassung unzulaessig?

weiterhin meine ich zu erinnern, dass SL insoweit "individuell" sind, als dass die zeit bis sie verdampft sind doch stark von ihrer masse (resp. ihrem radius, und ja, mir ist bewusst dass die direkt zusammenhaengen) abhaengt.
da fuer "unser" makroskopisches universum eine reihe von naturkonstanten nach wie vor "gesetzt" werden muessen, sich bisher also noch aus keiner theorie ergeben, mithin also bisher noch "spezielle eigenschaften des inneren dieses schwarzen lochs" darstellen , halte ich ein nachdenken darueber , ob dies nicht allgemein SL-spezifische variablen sein koennten zumindest fuer statthaft - auch wenn mir bewusst ist, dass uns da vermutlich mehr als das stellen dieser fragen nicht gegeben sein wird (was sich mit stringtheorie usw. ja aendern koennte: es bleibt spannend).

auch halte ich "pure spekulation" fuer eine etwas scharfe antwort, angesichts der tatsache dass die "inflationaere phase" ja auch nichts anderes ist als eine solche : ein deus ex machina der halt einfach eine erklaerungsluecke brachial schliesst ( und diesen job auch gut macht, ok, unbestritten) , aber es gibt m.w.n. bisher keine kosmologische theorie welche die inflationaere phase als natuerlich fortsetzung des ueberschreiten seines planck-radius des fruehen universums beschreibt.

.. oder auch angesichts der tatsache, dass eine erklaerung dafuer warum mehr teilchen als antiteilchen uebrig geblieben sind schlicht noch komplett aussteht.


und , by the way, die von DZ gestellten fragen / themen mal etwas substanzbehaftet beantwortet zu bekommen , interessiert mich auch


und wenn ein mod mal bitte so nett ware das thema dann zu teilen, haetten wir auch den guten sitten genuege getan, hoffe ich

gruss

ingo
franz



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Beitrag franz Verfasst am: 05. Aug 2012 21:24    Titel: Antworten mit Zitat

OT

Schon vor rund einem halben Jahrhundert hörte ich erstmals Vorträge von einschlägig promovierten Physikern zur Kosmologie und habe seither mehrfach und leider ziemlich erfolglos versucht mich physikalisch darüber einzulesen. Was geblieben ist: Eine große Demut vor diesem Thema und deren extrem anspruchsvollen Theorien. Die Quantenmechanik ist dagegen Kinderkrippe.

Und wenn ich dann erlebe, daß Leute (niemand der anwesenden!), die vermutlich nichtmal die Fallzeit eines Körpers berechnen könnten, hier mit schlampig angelesenen Begriffen herumfuchteln - das ist schon bizarr. Und ich bewundere die anwesenden Fachleute, wie sie sich trotzdem und mit Engelsgeduld um ein anschauliches Verständnis bemühen - mit einer Erfolgschance null gewissermaßen.

mfG
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 13701

Beitrag TomS Verfasst am: 05. Aug 2012 21:46    Titel: Antworten mit Zitat

magician4 hat Folgendes geschrieben:
... weil mich das thema auch interessiert:
Zitat:
Das ist alles pure Spekulation - m.E. ohne jegliche Grundlage.

alles?

In D2’s post – ja.

magician4 hat Folgendes geschrieben:
- sind diese sachverhalte nicht-zutreffend oder ueberholt?
- wuerde eine andere topologie (z.b. deSitter) hier grundsaetzlich das modell "wir sitzen in einem schwarzen loch" ausschliessen?

Die Sachverhalte sind weiterhin zutreffend, aber die Spekulation „wir sitzen in einem schwarzen loch“ sollte doch irgendwie konkretisiert werden: Was ist ein SL? Wodurch wird es charakterisisert? Welche Eigenschaften bzw. Strukturen des SLs entsprächen was in unserem Universum?

magician4 hat Folgendes geschrieben:
weiterhin gehe ich davon aus, dass die existenz von SL, zum beispiel im zentrum von galaxien, heute allgemein anerkannt + akzeptiert ist

- ist das so nicht zutreffend?

Doch, das ist sicher zutreffend.

magician4 hat Folgendes geschrieben:
zusammengenommen ergaebe dies das bild, dass wir in einem schwarzen loch saessen, welches seinerseits wiederum schwarze loechger enthalt
-ist eine solche zusammenfassung unzulaessig?

Nein, aber sie ist eben rein spekulativ. Wie lässt sie sich konkretisieren? Welche Anworten gibt es auf meine o.g. Fragen? Welches konkrete Modell (gemäß der ART) würde diese Annahme stützen? Welche Aussagen und Vorhersagen könnte man daraus ableiten?

magician4 hat Folgendes geschrieben:
da fuer "unser" makroskopisches universum eine reihe von naturkonstanten nach wie vor "gesetzt" werden muessen, … ob dies nicht allgemein SL-spezifische variablen sein koennten

Aber der Wert der Elementarladung (sowie die Tatsache ihrer Quantisierung), die jedes einzelne geladene Teilchen trägt und die Tatsache, dass auch ein SL eine Ladung tragen kann, haben nichts miteinander zu tun.

magician4 hat Folgendes geschrieben:
auch halte ich "pure spekulation" fuer eine etwas scharfe antwort, angesichts der tatsache dass die "inflationaere phase" ja auch nichts anderes ist als eine solche

Die Inflationstheorie führt einige (sehr konkrete) Annahmen ein (z.B. ein Inflatonfeld) und leitet daraus sehr konkrete Vorhersagen ab. Sie tritt also an, um mehrere Probleme (Flachheit, Homogenität, …) zu lösen, und sie tut dies quantitativ unter eng eingegrenzten Voraussetzungen. Welches Problem löst die Hypothese, dass unser Universum das Innere eines SLs wäre? Welche Vorhersagen folgen daraus? Wie sehen die quantitativen Modelle aus?

magician4 hat Folgendes geschrieben:
und , by the way, die von DZ gestellten fragen / themen mal etwas substanzbehaftet beantwortet zu bekommen , interessiert mich auch

Aber dazu sind die Fragen eben nicht substanzbehaftet genug

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magician4



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Beiträge: 914

Beitrag magician4 Verfasst am: 06. Aug 2012 02:16    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Wie lässt sie sich konkretisieren?

indem man kriterien fuer schwarze loecher aufstellt, und ihre erfuellung abprueft, mit anerkannten theorien hierzu

d.h. explizit: erfuellt unser universum die abschlussbedingungen fuer ein schwarzes loch (soweit wir das eben astronomisch ueberpruefen koennen), insbes. ist unsere annahme ueber eine -zumindest weitraeumig - homogene massedichte im raum (einige molekuele pro m³ wenn der mir gelaeufige wert zutrifft) mit beobachteten fakten stimmig, und gehoert zu einer solchen massedichte dann eben ein raum von "universellen" abmessungen um das gravitationsbedingte abschlusskriterium zu erfuellen

gegenbeweislich koennte z.b. sein, wenn dieser massedichte dann ein radius von sagen wir mal lediglich ein paar millionen LJ zugehoerig waere (dann stimmt entweder mit der dichte was nicht, oder im ansatz ist der wurm drin --> im extremfall ist die hypothese falsifiziert)

hingegen waere eine uebereinstimmung von kalkulierten dichten mit einem radius von ~ 13 Mrd. LJ dann ein starkes indiz (und wuerde die eine oder ander deutung der inflationaeren phase insofern herausfordern, als dass sie - in einer ihrere varianten? - "raumpotential " von vielen hundert Mrd. LJ generiert: was bedeutet dies in einem naturgemaess auf seinen SSR begrenzten raum?)

meinem verstaendnis nach muessten in eine solche zusammenschau dann auch sinnvolle abschaetzungen ueber die auswirkung der dark energy (--> antigravitation?) resp. dark matter (--> zusatzgravitation) eigepflegt werden, da diese auf den schwarzschild-radius ("SSR") sicherlich mitbestimmend sein muessten: es geht ja letztendlich um gravitation (aufgrund von masse aus den quellen materie und dark matter), ihr entgegenwirkender ggf. antigravitation und den raum in dem sich das "abspielt"

schwarze loecher im zentrum von galaxien sind, soweit mit gelaufig, durch das rotationsverhalten von galaxien, sowie einige (?) gamma-quellen, denen keine (ansonsten) sichtbaren objekte zugeordnet werden koennen bereits recht gut (also, fuer etwas das messtechnisch nunmal seiner natur nach eher problematisch ist) mit experimentellen hinweisen garniert.
zur weiteren konkretísierung dieser SL hab ich keine vorschlaege.

Zitat:
Was ist ein SL?

von aussen betrachtet:
ein raum, der sich aus der sonstigen raumzeit "abgeschnuert " hat, indem in ihm eine massedichte herrscht, welche eine gravitation verursacht der selbst licht nicht mehr entkommen kann.
das SL ist im "restlichen universum" spuerbar durch seine gravitationswirkung auf seine umgebung: es tauscht mit dem "aussen" also zumindest higgs-bosenen aus.
naehert man sich diesem raumgebiet von aussen, so gibt es einen gewissen abstand von seinem rechnerischen zentrum, bei dem die auf dieses objekt hinziehende gravitationskraft derart hoch wird, dass selbst licht sich ihr nicht mehr zu entziehen vermag (und mithin auch keine andere bekannte physikalische wechselwirkung , incl. "information" ihr entkommen kann (schwarzschildradius, "ereignishorizont")
= die fluchtgeschwindigkeit von diesem objekt wird groesser-gleich c

ein SL ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass es in unserem universum in der zeit einen anfang hat, moeglicherweise auch ein ende (--> "verdampfen", hawking-strahlung)

von "zwischen SSR und seinem zentrum aus betrachtet"
ueber das innere der in unserem universum befndlichen schwarzen loecher haben wir naturgemaess - ausser der gravitation - keine experimentellen befunde. sofern die gesetze unseres universum darin fortgelten, sollte alle in es gestuerzte / in ihm akkumulierte masse sich asymptotisch auf das geometrische zentrum hinbewegen.
insbesondere die frage welche eigenschaften materie unter solchen bedingungen annimmt ist ungeklaert: dem oft geaeusserten gedanken des "zusammensturz zum punkthaften" (mit diversen weiteren konsequenzen: "singularitaet") stuende entgegen, dass bei fortgelten "unserer" physik ein verschwinden unter die planck-grenze(bei r < ~10^-35m) der eigentlich eher zu erwartendere vorgang waere.

u.a. darueber was dann passiert versucht die string-theorie hypothesen zu erarbeiten, deren experimentelle ueberpruefung naturgemaess - weil geschehen unterhalb der planck-grenze betreffend - sehr schwierig sein duerfte.

Zitat:
Wodurch wird es charakterisisert?

ein SL innerhalb unseres universums laest sich charakterisieren durch : seine masse, ggf, durch sein entstehungsdatum, und durch seine position rel. zu z.b. uns
das SL "unser universum " ist charakterisiert durch ... naja, eben dass es so ist wie unser universum halt ist, in seinerganzen vielfalt usw.

betont werden muss , dass die erste chárakterisierung die eines SL innerhalb unseres univerums ist, dass die zweite jedoch die eines SL "von innen betrachtet" betrifft.
Zitat:
Welche Eigenschaften bzw. Strukturen des SLs entsprächen was in unserem Universum?

ob eine solche wie oben beschriebene dichtomie eigenschaft eines jeden SL ist (d.h. ob es fuer jedes SL berechtigterweise die betrachtungs-standorte "von innen " und "von aussen" ueberhaupt geben kann) , und ob diese ueberhaupt irgendwie genetisch zusammengehoeren - vergehen des einen, entstehen des anderen - muss rein spekulativ bleiben. allerdings macht nur unter einer solchen annahme der gefragte vergleich von "jenes hier bedeutet das und das dort " sinn.

es ist jedoch genausogut moeglich dass es mehrere arten von schwarzen loechern gibt, unser universum zum einen, und die in ihm befindlichen SL zum anderen : dann koennte man deine frage ueberhaupt nicht bentworten.

die spekulation jedoch mal ein wenig benutzt dass dieses verschiedene aspekte eines gleichen dings sein koennten: in einem solchen falle kaeme dem verschwinden der materie innerhalb des SL unter den planck-radius allerdings dann die bedeutung eines "transformationsprozesses" zu, welcher sodann eine "neue" realitat schafft, rechtwinklig zu der unseren quasi.
die deutung "aus sicht des neuen universums ist das sein urknall" liegt im rahmen dieser spekulation nahe

Zitat:
Nein, aber sie ist eben rein spekulativ. Wie lässt sie sich konkretisieren?

einige hinweise wie ich aus den verhaeltnissen in unserem universum darauf schliesen wuerde, dass dies mit annehmbarer wahrscheinlichkeit das innere eines schwarzen lochs ist , hab ich eingangs zu geben versucht.
Zitat:
Welches konkrete Modell (gemäß der ART) würde diese Annahme stützen?

ich hoffe ich bekomm das halbwegs unfallfrei hin in der sprache der ART: man muesste zeigen dass die topologie der raumzeit einen geschlossenen korper, also z.b. eine kugel bildet, "die raumzeit sich um die in ihm befindliche masse geschlossen hat".

Zitat:
Welche Aussagen und Vorhersagen könnte man daraus ableiten?

zunaechst waere mir schon wohler, wenn der befund zunaechst einmal erhoben wird - denn wenn ich dich recht interpretiere, dann haeltst du das mit "wir sitzen in einem schwarzen loch" ja durchaus noch fuer eher voellig offen.

eine der konsequenzen aus einem solchen befund muesste es sein, dass man bei "von aussem gedachten" SSR unseres universums = konst., mithin bei konstanter innen-masse, mit im inneren mit ueberall c=const. den eindruck haben muesste, dass der raum sich dann ausdehnt.
hat dieses SL dann sogar noch eine hawking-strahlung, also einen gesamtmasse-verlust, schrumpft der SSR, was sich im inneren bei immer noch c=const dann sogar in einer beschleunigten ausdehnung manifestieren muesste. ob bereits damit "dark energy " dann genetisch in zusammenhang gebracht werden solle (eben wegen der gleichen wirkung) ist ein interessanter gedanke. als eine der konsequenzen aus diesem gedanken saehe ich, dass dark energy im universum dann komplett homogen verteit zu sein scheinen muesste (anders als dark matter, welche ja durchaus "lokal geklumpt" zu sein scheint (bewegungsrichtung von Fornax auf etwas zu, das deutlich kleiner als "ein ganzes universum" zu sein scheint: eine lokale agglomeration von dark matter, scheinbar).
--> wir muessten z.b. die galaxienbeschleunigung ueberall astonomisch identisch beobachten.

wenn dieses "innen-universum" mit seiner "umgebung" gravitations-WW austauscht (SL innerhalb unseres universums tun das ja) koennte man diesen gedanken fortspinnen und vice versa die frage stellen ob die gravítationelle auswirkung welche der dark matter zugeschrieben wird hiermit in zusammenhang gebracht werden kann / damit identifiziert werden kann: gravitation "von aussen"
Zitat:
Aber der Wert der Elementarladung (sowie die Tatsache ihrer Quantisierung), die jedes einzelne geladene Teilchen trägt und die Tatsache, dass auch ein SL eine Ladung tragen kann, haben nichts miteinander zu tun.

einen solchen zusammenhang wollte ich auch nicht herstellen.
mir ging es lediglich um die aussage, dass der gedanke dass die randbedingungen des SL "von aussen gesehen" deterministisch fuer bestimmte konstanten in seinem inneren sein koennten - die deshalb dann (a) speziell sind, jedoch von innen betrachtet (b)scheinbar willkuerlich wirken, ein naheliegender ist: diese konstanten waeren dann eine funktion der randbedingungen des SL
Zitat:
Die Inflationstheorie führt einige (sehr konkrete) Annahmen ein (z.B. ein Inflatonfeld) und leitet daraus sehr konkrete Vorhersagen ab. Sie tritt also an, um mehrere Probleme (Flachheit, Homogenität, …) zu lösen, und sie tut dies quantitativ unter eng eingegrenzten Voraussetzungen. Welches Problem löst die Hypothese, dass unser Universum das Innere eines SLs wäre?

zum beispiel eben dieses, dass naemlich im durchmesser von ein paar km - z.b. der SSR "von aussen" eben - bereits raum initial vorhanden ist.
wobei dies eine "inflationaere phase" ja keineswegs abloesen wuerde, sondern sie nur verstaendlicher machen, also mit weiterer bedeutung fuellen.

es wuerde eventuell auch erklaeren, warum antimaterie und materiie nicht 1:1 entstanden ( und somit komplett zerstrahlt sein muessten - ich finde die erklaerung "dreckeffekt immer so armselig - und dieses eben stattdesen damit verknuepfen, dass das "ausgangs SL ja eben auch nicht mit m=0 "zusammengebrochen" ist

mit anderen woirten, ist ein vorangegangener "big crunch" (die entstehung eines SL "anderswo" namlich) unserem big bang initial gewesen, und koennten einige derzeit noch ungeloeste / nur schwach erklaerte effkte so betrachtet ploetzlich besser zu verstehen sein?

Zitat:
Welche Vorhersagen folgen daraus?

eine der vorhersagen welche daraus folgen koennte waere, dass das universum dann nicht nur einen anfang, sondern auch ein ende hat: wenn es naemlich restlos hawking-abgestrahlt ist.
Zitat:

Wie sehen die quantitativen Modelle aus?

puuuuuuuuh.... dazu bin ich viel zu sehr fragender als dass ich das hier kompetent mehr als nur vermuten koennte...
gedanke: lebenserwartung des universums ~ = lebenserwartung der materie im universum
eines der quantifizierbaren indizien koennte dann sein, dass man ggf. experimentell zeigen koennte dass alle kerne langfristig instabil sind, und ihre lebenserwartung halbwertzeitmaessig daraus zu berechnen. gleichzeitig sollte sich fuer ein SL mit den randbedingungen unseres universums dann die zugehoerige hawking-abstrahlung quantifizieren lassen, woraus wiederum eine art "lebenszeiterwartung" folgen muesste.
ich hatte neulich gelesen dass t 1/2 fuer das proton mit "untergrenze 10^100 a" derzeit gehandelt wird, woraus sich eine restmasse nach diversen t 1/2 des universums herleiten lasen sollte. wenn diese mit der - von aussen gesehen - verdampfungszeit des universums harmoniert...

k.a. ob der ansatz sinnvolll ist, aber so in dem stil wuerde ich mir das quantifizeiren von effekten vorstellen.



nunja, soweit meine antworten, sowie die gedanken, fragen, spekulationen menerseits


danke schonmal fuer antworten, ideen, einwaende...


gruss

ingo
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11573

Beitrag franz Verfasst am: 06. Aug 2012 06:22    Titel: Antworten mit Zitat

Moin Ingo!
magician4 hat Folgendes geschrieben:
schwarze loecher im zentrum von galaxien sind, soweit mit gelaufig, durch das rotationsverhalten von galaxien, sowie einige (?) gamma-quellen, denen keine (ansonsten) sichtbaren objekte zugeordnet werden koennen bereits recht gut (also, fuer etwas das messtechnisch nunmal seiner natur nach eher problematisch ist) mit experimentellen hinweisen garniert.

Bei dem schwarzen Zoopark im Zentrum der Milchstraße ist (neben der Strahlung) schon der alte Kepler recht hilfreich. mfG
D2



Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723

Beitrag D2 Verfasst am: 06. Aug 2012 21:54    Titel: Antworten mit Zitat

Zu der Spekulation über SL habe ich eine Frage. Gibt es überhaupt instabile SL?
Solche, die ihren Radius permanent verändern müssen, ohne dabei ihre Masse bzw. ihre Rydberg-Konstante http://de.wikipedia.org/wiki/Rydberg-Konstante zu verändern?
magician4



Anmeldungsdatum: 03.06.2010
Beiträge: 914

Beitrag magician4 Verfasst am: 07. Aug 2012 00:13    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Gibt es überhaupt instabile SL?


wenn Hawking recht hat, dann sind in einem expandierenden universum, i.e. einer umgebung mit monoton sinkender hintergrundstrahlung, alle schwarzen loecher frueher oder spaeter instabil in dem sinne, dass sie anfangen wieder zu schrumpfen, indem aus der naehe ihres ereignishorizonts per saldo mehr energie pro zeit abgestrahlt wird, als dorthin aus der hintergrundstrahlung eingestrahlt wird.

damit kommt es zu einer netto-strahlungsleistung, deren aeqivalent, als massefluss ausgedrueckt, einen abfluss von masse (schlussendlich rechnerisch zu lasten der momentanmasse des SL) pro zeit beschreibt.

da fuer ein SL die abnahme seiner masse gleichbedeutend mit der abnahme seines SSR ist, kann dies als "schrumpfen" aufgefasst werden

naeheres: http://de.wikipedia.org/wiki/Hawking-Strahlung

Zitat:
Solche, die ihren Radius permanent verändern müssen, ohne dabei ihre Masse bzw. ihre Rydberg-Konstante http://de.wikipedia.org/wiki/Rydberg-Konstante zu verändern?

dieser teil deiner frage ist mir unverstaendlich:
m.w.n. kann ein SL seinen SSR , also "durchmesser" (des kugelvolumens innerhalb des ereignishorizonts, bei nicht-rotierenden, nicht-geladenen SL) dann und nur dann veraendern , wenn sich seine masse aendert:

http://de.wikipedia.org/wiki/Ereignishorizont

weiterhin ist die Rydberg-konstante eben dieses : eine konstante
dass diese in der naehe von SL resp. ihres ereignishorizonts nicht gelten,also ebendort nicht konstant sein soll, ist mir so nicht gelaeufig


gruss

ingo
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 13701

Beitrag TomS Verfasst am: 07. Aug 2012 07:12    Titel: Antworten mit Zitat

Die Rechnung von Hawking ist semiklassisch; sie betrachtet die klassische Raumzeit des SLs (ohne Effekte der Quantengravitatiion) sowie die Quantenfeldtheorie auf einer glatten Raumzeit (weit weg von der Singularität). Damit gelten die Ergebnisse sicher nicht für "zu kleine" SLs, wenn die o.g. Näherungen nicht mehr gültig sind.

Die Rydbergkonstante hat damit wirklich überhaupt nichts zu tun.

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*Undo*Redo*



Anmeldungsdatum: 31.07.2012
Beiträge: 4

Beitrag *Undo*Redo* Verfasst am: 08. Aug 2012 00:56    Titel: Antworten mit Zitat

Ich glaube es wurde hier einfach nur der Schwarzschildradius mit der Rydberkonstante verwechselt. (ist halt auch ein "rrrr")
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11573

Beitrag franz Verfasst am: 09. Aug 2012 04:47    Titel: Antworten mit Zitat

Oder der Krümmungsskalar ? grübelnd
D2



Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723

Beitrag D2 Verfasst am: 10. Aug 2012 20:59    Titel: Antworten mit Zitat

*Undo*Redo* hat Folgendes geschrieben:
Ich glaube es wurde hier einfach nur der Schwarzschildradius mit der Rydberkonstante verwechselt. (ist halt auch ein "rrrr")

Mir ging es primär um Naturkonstanten die unseres Universum beschreiben.

"Emilio Segrè, Nobelpreisträger 1959, schreibt in seinem Buch „Die großen Physiker und ihre
Entdeckungen“ [1]: „Immer wieder wurde der Versuch unternommen, die
Feinstrukturkonstante aus fundamentalen Überlegungen abzuleiten, aber bis heute sind alle
Versuche fehlgeschlagen.“"
http://austrup-rolf.de/app/download/5784634188/Balmer-Gleichung.pdf

"Konstanz der Naturkonstanten [Bearbeiten]

Ob die Naturkonstanten auch über astronomische Zeiträume hinweg wirklich konstant sind, ist Gegenstand aktueller Forschung. So schienen Messungen der Spektrallinien von Quasaren mit dem Keck-Teleskop auf Hawaii auf eine leichte Abnahme der Feinstrukturkonstante um etwa ein hundertstel Promille im Verlauf von zehn Milliarden Jahren hinzudeuten. Dieses Resultat war von Anfang an umstritten; zum einen wiesen Forscher auf die unsichere Fehlerabschätzung der Datenauswertung hin, zum anderen gibt es Daten aus der Oklo-Mine in Westafrika, wo vor etwa 2 Milliarden Jahren Uran so stark angehäuft war, dass eine natürliche Kettenreaktion stattfand. Nach diesen Daten hatte die Feinstrukturkonstante damals denselben Zahlenwert wie heute. Neuere Messungen der Spektrallinien von Quasaren mit dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte in Chile widersprechen den früheren Resultaten am Keck-Teleskop und weisen auf die Konstanz der Feinstrukturkonstante hin.

Inzwischen sind Präzisionsmessungen möglich, die stetige Schwankungen in der Größenordnung, wie sie die Beobachtungen mit dem Keck-Teleskop nahelegen, auch im Labor in kurzen Zeiträumen überprüfen können. Untersuchungen von Theodor Hänsch und seiner Arbeitsgruppe am Max-Planck-Institut für Quantenoptik belegen die Konstanz der Feinstrukturkonstante mit einer Genauigkeit von 15 Nachkommastellen über einen Zeitraum von vier Jahren."
http://de.wikipedia.org/wiki/Physikalische_Konstante
Günther



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Beitrag Günther Verfasst am: 11. Aug 2012 17:00    Titel: Antworten mit Zitat

magician4 hat Folgendes geschrieben:

gegenbeweislich koennte z.b. sein, wenn dieser massedichte dann ein radius von sagen wir mal lediglich ein paar millionen LJ zugehoerig waere (dann stimmt entweder mit der dichte was nicht, oder im ansatz ist der wurm drin --> im extremfall ist die hypothese falsifiziert)


Die Annahme, das Universum sei ein Schwarzes Loch, ist durch die Isotropie der Rotverschiebung der Galaxien und des Mikrowellenhintergrunds falsifiziert.
Andernfalls würden Beobachter keine Strahlung aus der Fallrichtung sehen und die aus der entgegengesetzten Richtung erschiene ringförmig.

Auch bei einer angenommenen überkritischen Materiedichte, was nicht der Fall ist, wäre das Universum kein Schwarzes Loch.
magician4



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Beitrag magician4 Verfasst am: 11. Aug 2012 19:05    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Die Annahme, das Universum sei ein Schwarzes Loch, ist durch die Isotropie der Rotverschiebung der Galaxien und des Mikrowellenhintergrunds falsifiziert.
Andernfalls würden Beobachter keine Strahlung aus der Fallrichtung sehen und die aus der entgegengesetzten Richtung erschiene ringförmig.

dies mag zwischen dem SSR und dem "kern" des SL , also im abstand von mehr als 10^-35 m vom "zentrum" gelten, ja.
innerhalb des planck-radius hast du jedoch keine solche vorzugsrichtungen mehr, und dort ist dann alles isotrop

--> ich halte dies nicht fuer gegenbeweislich

moeglicherweise ist dies auch nicht so klar herausgekommen: ich unterstelle einen (wie auch immer gearteten) "transformationsprozess der materie " - eben bei kompression auf unter planck-radius, mithin die umkehr dessen was wir "urknall" nennen (welcher insoweit ja auch noch eher unverstanden ist, was die genauen umstaende dieser transformation betrift: "quantenfluktuation" ist ja auch einfach nur ein wort)
Zitat:

Auch bei einer angenommenen überkritischen Materiedichte, was nicht der Fall ist, wäre das Universum kein Schwarzes Loch.

eine ueberkritische materiedichte ist eine der moeglichkeiten, um ein objekt zu generieren, von dessen oberflaeche die fluchtgeschwindigkeit groesser-gleich c ist.
eine andere ist es, ein (ich argumentiere hier einmal 3-dimensional, der anschaulichkeit halber) kugelvolumen beliebiger, homogener materiedichte ungleich null zu haben.
es gibt stets einen radius r zu einer solchen kugel, bei dem die fluchtgeschwindigkeit wiederum groesser-gleich c wird.
--> alternativ zu einer hohen materiedichte ist auch ein SL mit sehr niedriger materiedichte, jedoch riesigem radius - von innen betrachtet - denkbar: auch um ein solches kugelvolumen muesste (jetzt wieder 4-dimensional argumentiert ) sich die raumzeit schliessen


gruss

ingo
DrStupid



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Beitrag DrStupid Verfasst am: 11. Aug 2012 21:35    Titel: Antworten mit Zitat

magician4 hat Folgendes geschrieben:
innerhalb des planck-radius hast du jedoch keine solche vorzugsrichtungen mehr


Da gibt es überhaupt keine Richtungen mehr und da wir offensichtlich Richtungen, Entfernungen und Zeiten messen können, kann man sowas für das Universum sicher ausschließen.

magician4 hat Folgendes geschrieben:
eine andere ist es, ein (ich argumentiere hier einmal 3-dimensional, der anschaulichkeit halber) kugelvolumen beliebiger, homogener materiedichte ungleich null zu haben.
es gibt stets einen radius r zu einer solchen kugel, bei dem die fluchtgeschwindigkeit wiederum groesser-gleich c wird.


Das gilt nur innerhalb einer endlicher Materieverteilung, mit der wir es im Universum aber nicht zu tun haben.
Günther



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Beitrag Günther Verfasst am: 11. Aug 2012 22:57    Titel: Antworten mit Zitat

magician4 hat Folgendes geschrieben:
Zitat:

Auch bei einer angenommenen überkritischen Materiedichte, was nicht der Fall ist, wäre das Universum kein Schwarzes Loch.

eine ueberkritische materiedichte ist eine der moeglichkeiten, um ein objekt zu generieren, von dessen oberflaeche die fluchtgeschwindigkeit groesser-gleich c ist.

Im Kontext eines FL-Modells bedeutet überkritische Materiedichte positive Krümmung, es geht da nicht um Fluchtgeschwindigkeiten, sondern um das Schicksal eines durch dieses Modell beschriebenen Universums.

magician4 hat Folgendes geschrieben:
--> alternativ zu einer hohen materiedichte ist auch ein SL mit sehr niedriger materiedichte, jedoch riesigem radius - von innen betrachtet - denkbar:

Nur, weshalb sich Dinge ausmalen, die der Beobachtung widersprechen?
magician4



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Beitrag magician4 Verfasst am: 12. Aug 2012 19:48    Titel: Antworten mit Zitat

ok, es mag ja angehen dass ich da irgendwo ne denkblockade hab, aber dann verhelfe man mir bitte doch mal zu nem korrekten blick auf die dinge:

1. die fluchtgeschwindigkeit von der oberflaeche eines objekt mit sphaerischer masseverteilung ist



( mit m= masse d. objekts ; = gravitationskonstante ; r = radius des objekts )


2. der SSR eines SL ist definiert als derjenige abstand vom zentrum des SL, bei dem grade gleich c wird

3. nach dem birkhoff-theorem und unter benutzen von V = 4/3 r³ sowie m = * V ergibt sich fuer die fluchtgeschwindigkeit von einem kugelvolumen der dichte und dem radius r:



4. nach mir bekannten astronomischen untersuchungen ist das universum zwar von voids etc. durchzogen, hat aber auf sehr grossen scalen eine "homogene wabenstruktur" bis ans ende unserer beobachtungsmoeglichkeiten.
es hoert also insbesondere nicht damit auf, irgendwo von masse "durchsetzt" zu sein, soweit wir beobachten koennen.
ferner ist mir gelaeufig, dass die mittlere massedichte eben diesen beobachtungen zufolge das aeqivalent von "ca. 2 wasserstoff-molekuele pro m³" ist, mithin


5. setzt man nunmehr


und formt um, so ergibt sich:


dies also waere der SSR eines objekts kugeliger geometrie, mit der dichte und masse unseres universums

angesichts der messunsicherheiten ueber dir man hier zwangslaeufig reden muss, steht dies in excellenter uebereinstimmung mit einer kugel, deren radius r seit 1,4 10^10 jahren mit c zunimmt




... und es waere mir sehr geholfen wenn man mich darauf hinweisen koennte, an welcher stelle hier grundsaetzlich der wurm drin ist, was den blick auf die dinge betrifft


danke

gruss

ingo


Zuletzt bearbeitet von magician4 am 14. Aug 2012 22:38, insgesamt einmal bearbeitet
DrStupid



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Beitrag DrStupid Verfasst am: 12. Aug 2012 20:36    Titel: Antworten mit Zitat

magician4 hat Folgendes geschrieben:
es waere mir sehr geholfen wenn man mich darauf hinweisen koennte, an welcher stelle hier grundsaetzlich der wurm drin ist, was den blick auf die dinge betrifft


Ich habe es Dir zwar schon weiter oben gesagt, aber ich wiederhole es gern nochmal in Bezug zu Deinen eigenen Aussagen:

magician4 hat Folgendes geschrieben:
die fluchtgeschwindigkeit von der oberflaeche eines objekt mit sphaerischer masseverteilung ist


magician4 hat Folgendes geschrieben:
nach mir bekannten astronomischen untersuchungen ist das universum zwar von voids etc. durchzogen, hat aber auf sehr grossen scalen eine "homogene wabenstruktur" bis ans ende unserer beobachtungsmoeglichkeiten.


(Hervorhebungen von mir)

In einem homogenen Universum gibt es keine Oberflächen. Deine Idee funktioniert nur in einer endlichen Masseverteilung. In einer unendlichen Masseverteilung ist jeder Punkt gleichberechtigt. Jede Theorie die irgendwelche Punkte auszeichnet (z.B. die Singularität oder den Ereignishorizont) verstößt gegen das kosmologische Prinzip.

Außerdem ist da noch Günthers Hinweis auf die beobachtete und vom kosmologischen Prinzip geforderte Isotropie, die mit einem Schwarzen Loch ebenfalls nicht vereinbar ist.

Dass Du hier zufällig zu einem Ergebnis kommt, dass gewissen Eigenschaften eines schwarzen Loches ähnelt, liegt daran, dass das Universum offenbar ziemlich flach ist. In einem flachen Universum expandiert jede gedachte Kugel mit der klassischen Fluchtgeschwindigkeit der von ihr umschlossenen Masse. Kugelförmige Teilvolumina der gesamten unendlichen Masseverteilung, deren Radius ihrem eigenen Schwarzschildradius entsprechen, machen da keine Ausnahme. Aus dieser Übereinstimmung zu schließen, dass es sich bei diesen Teilvomumina tatsächlich um Schwarze Löcher handelt ist unzulässig, was man schon daran erkennt, dass man willkürlich beliebig viele solcher Volumina definieren kann, die sich auch gegenseitig überschneiden.
Günther



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Beitrag Günther Verfasst am: 12. Aug 2012 22:36    Titel: Antworten mit Zitat

Allerdings sind bei einem lokal euklidischen Universum, wonach es derzeit aussieht, auch kompakte Topologien nicht auszuschließen. Aber auch bei einem endlichen Universum hätte bei Gültigkeit des kosmologischen Prinzips die Beobachtung das letzte Wort und würde diesem Prinzip die Annahme eines das gesamte Universum umfassenden Schwarzen Loches widersprechen.
TomS
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Beitrag TomS Verfasst am: 14. Aug 2012 07:41    Titel: Antworten mit Zitat

magician4, du versuchgst weiter, das Modell eines Universums zu konstruieren, das sozusagen "das Innere eines SLs" darstellt, richtig?

Können wir ein paar Annahmen treffen?
- im Universum gilt (in sehr guter Näherung) Homogenität und Isotropie
- das Modell hängt nicht von einer (kleinen) Verletzung der Homogenität und Isotropie ab
- das Universum hat also insbs. kein Zentrum; d.h. die naive SL-Geometrie kann nicht zutreffen
- wie oben ausgeführt trifft damit auch die Charakterisierung eines SLs mittels Fluchtgeschwindigkeit nicht zu (*)

(*) sie trifft in der ART sowie so nicht zu; EHs bzw. Singularitäten sind anders definiert

Was bleibt nun von deiner Charakterisierung des Universums als SL?

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Günther



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Beitrag Günther Verfasst am: 14. Aug 2012 10:13    Titel: Antworten mit Zitat

magician4 hat Folgendes geschrieben:
ok, es mag ja angehen dass ich da irgendwo ne denkblockade hab, aber dann verhelfe man mir bitte doch mal zu nem korrekten blick auf die dinge:

Nimm mir's nicht übel, wenn ich hier einhake. Du hast keine Denkblockade, dazu ist die Lösung zu offensichtlich: Wäre das Universum ein SL, würde alles kontrahieren, nicht expandieren. Dein Problem dürfte eher das 'Nicht Loslassen Können' einer Idee sein, an der du hängst.

Gruß, Günther
TomS
Moderator


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Beitrag TomS Verfasst am: 14. Aug 2012 11:07    Titel: Antworten mit Zitat

Ganz so ist es nicht; die Frage ist, wie man "schwarzes Loch" charakterisiert.
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magician4



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Beitrag magician4 Verfasst am: 14. Aug 2012 11:14    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
magician4, du versuchgst weiter, das Modell eines Universums zu konstruieren, das sozusagen "das Innere eines SLs" darstellt, richtig?

ich versuche zunaechst einmal zu verstehen, zu lernen, die richtigen fragen zu stellen, anschaulichkeit zu gewinnen...

...indem ich mich an leute wende, die sich mit sowas vermutlich besser auskennen als ich es tue

und ja, der startpunkt ist natuerlich mein (ehemaliger) wissenstand, mein weltbild (was auch sonst): daraus hatte ich ja auch kein geheimnis gemacht.
aber: ich stelle diese fragen ja nicht aus rechthaberei oder sowas, sondern durchaus auch mit dem anspruch an mich selbst, dinge dann auch zu korrigieren.


die crux einer aus solcher lage gestellten frage liegt darin, dass fragenden und antwortende natuerlich ozeane des wissens trennen, und beispielsweise ich doch starke probleme habe, offensichtlich, meine frage so geeignet zu stellen, dass der kern meines problems klarwird (und umgekehrt: dass ich lange ueber eure antworten nachdenke... aber das ist eigentlich ja selbstverstaendlich)


ich moechte das an einem beispiel erlaeutern:
Zitat:
- das Universum hat also insbs. kein Zentrum;

nach meinem bisherigen verstaendnis der raumzeit, modell "expandierender luftballon" ist dies eben anders: es hat ein zentrum, welches jedoch nur in der vergangenheit (also an der singularitaet / resp. dem moment des ueberschreitens des planck-radius) mit der "heute" - flaeche (eigentlich eher dem heute-raum? ... es ist schwer vierdimensional-anschaulich zu argumentieren..) gemeinsame koordinaten hatte.
in der konsequenz - ich hab gelernt dass dies gleichwertig sei - koennte man auch sagen, der mittelpunkt des universums sei genausogut gleichberechtigt ueberall, also auch hier (weshalb die hintergrundstrahlung auch isotrop ist: sie kommt aus dem "zentrum", und damit eben von ueberall her)


so, ich hoffe bis hierher ist zumindest noch erahnbar, was ich dazu in der birne hab.

nunmehr: nach dem standardmodell der kosmologie begann das universum -soweit wir halt pyhsikalisch zuruecklogeln koennen - als irgendwas, das die planckgrenze in einem vorgang namens "quantenfluktuation" ueberschritt, und speziell eben ein objekt war, welches zugleich seiner eigenen unschaefe entsprach.
die zugehoerige planck-masse war ~ 2.2 10^-8 kg , die zugehoerige planck-laenge ~ 1,6 10^-35 m

schreibt man diesem objekt in diesem stadium, als also zentrum und oberflache noch durch weniger als eine planck-zeit getrennt waren, nunmehr eine kugeltopologie zu, und berechnet die fluchtgeschwindiglkeit von diesem objekt, so ergibt sich ziemlich genau zu c

nunmehr bemuehe ich das birkhoff-theorem, welches fuer mich kurz gesagt konstatiert, dass es ziemlich egal ist ob die massen in bewegung sind: es kommt allein auf den masseschwerpunkt an


... und dann bleibt ein SL eben ein SL, selbst wenn seine "massen" sich "bewegen": einmal SL, immer SL

damit darf ich dann halt auch so tun, als fielen alle massen rechnerisch in der raumzeit zusammen auf einen mittelpunkt, was ich ja in meinem letzten post ausgehend von einer durchaus raumfuellenden masseverteilung getan hab, um so das abschlusskriterium zu pruefen.
(wahrscheilich, so scheinen mir eure beitraeg zu bedeuten, ist genau dieses eben nicht statthaft)


so.... und nun in meine bisherige vorstellungsmaessige zielgrade:

dass hier nun offensichtlich nicht alles in sich zusammenstuerzt hat diesem bild nach einzig und allein seinen grund darin, dass uns einen planck-zeit moment spaeter, also nach dem urknall , unser "mittelpunkt" als "vektorielle option im raum" (da gehts lang wenn mer da hinwollen) verloren gegangen ist: das universum hat im jetzt keinen mittelpunkt mehr, auf den hin es in sich zusammenstuerzen koennte (resp. der ist eben ueberall, mithin: es gibt keine vorzugsrichtung mehr dorthin)


wie man das ganze dann mathematisch-physikalisch sauber zu formulieren haette - wenn das den geht, und nicht schon allein daran kollabiert dass es schlicht falsch ist - ist eine transformationsoperation, zu der ich diffus "lineare transformationen" im hinterkopf hab (ein vorgang bei dem ja auch aus zweidimensionalen objekten dreidimensionales wird: spiegelung am einheitskreis und sowas), und ich eier da dann unbeholfen-sprachlich mit so gschichten wie "von innen betrachtet (das waere dann aus der "luftballon-haut" heraus in eben diese hinein) und "von aussen betrachtet " rum.


mithin: es geht hier weder um bockigkeit noch sich-nicht-loesen-wollen, sondern ich such wirklich jemanden der mir hier anschaulich ne bruecke bauen kann, wenn das denn geht


daher nochmals: danke fuer die bisherigen antworten, und ich bin da wirklich am knabbern um daraus genau dieses zu gewinnen (denn ich geh mal davon aus dass mir dies von euch ja hineingepackt wurde)


danke

ingo
Günther



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Beitrag Günther Verfasst am: 14. Aug 2012 17:55    Titel: Antworten mit Zitat

magician4 hat Folgendes geschrieben:

die zugehoerige planck-masse war ~ 2.2 10^-8 kg , die zugehoerige planck-laenge ~ 1,6 10^-35 m

schreibt man diesem objekt in diesem stadium, als also zentrum und oberflache noch durch weniger als eine planck-zeit getrennt waren, nunmehr eine kugeltopologie zu, und berechnet die fluchtgeschwindiglkeit von diesem objekt, so ergibt sich ziemlich genau zu c

Vielleicht liegt hier die crux. Du kannst dir bereits zum Zeitpunkt des Urknalls das Universum als Ballon vorstellen auf dem eine winzige Region in der Größenordnung der Planckskala (mit < Planck läßt sich physikalisch nicht argumentieren) das heute für uns sichtbare Universum repräsentiert. Diese Region war also schon damals (wie heute) Teil eines beliebig großen (vielleicht unendlich großen) Universums und somit kein Objekt mit Oberfläche und Zentrum.

Zum Ballon Modell kann man aus heutiger Sicht Vorbehalte haben, aber für Verständnisfragen taugt es.
TomS
Moderator


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Beitrag TomS Verfasst am: 14. Aug 2012 23:33    Titel: Antworten mit Zitat

magician4 hat Folgendes geschrieben:
ich moechte das an einem beispiel erlaeutern:
Zitat:
- das Universum hat also insbs. kein Zentrum;

nach meinem bisherigen verstaendnis der raumzeit, modell "expandierender luftballon" ist dies eben anders: es hat ein zentrum, welches jedoch nur in der vergangenheit (also an der singularitaet / resp. dem moment des ueberschreitens des planck-radius) mit der "heute" - flaeche (eigentlich eher dem heute-raum? ... es ist schwer vierdimensional-anschaulich zu argumentieren..) gemeinsame koordinaten hatte.
in der konsequenz - ich hab gelernt dass dies gleichwertig sei - koennte man auch sagen, der mittelpunkt des universums sei genausogut gleichberechtigt ueberall, also auch hier (weshalb die hintergrundstrahlung auch isotrop ist: sie kommt aus dem "zentrum", und damit eben von ueberall her)

Dieses Ballonmodell ist diesbezgl. irreführend; es suggeriert, das Universum hätte “außerhalb” der sichtbaren drei Raumdimensionen ein Zentrum. Mathematisch ist das nicht notwendig (sinnvoll). Das Universum könnte auch einem „flachen, unendlich ausgedehnten Gummituch entsprechen; das ist sogar die bessere Veranschaulichung.

magician4 hat Folgendes geschrieben:
damit darf ich dann halt auch so tun, als fielen alle massen rechnerisch in der raumzeit zusammen auf einen mittelpunkt, …

Das darf man nicht!! Man muss vielmehr von einer (näherungsweise) homogenen Massenverteilung ausgehen, die man (aufgrund ihrer eigenen Dynamik) nicht als Massenpunkt darstellen kann!!

magician4 hat Folgendes geschrieben:
dass hier nun offensichtlich nicht alles in sich zusammenstuerzt …

… liegt an der Dynamik der ART, genauer an den kosmologischen Gleichungen wie z.B. nach Friedmann-Robertson-Walker

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Beitrag magician4 Verfasst am: 15. Aug 2012 18:09    Titel: Antworten mit Zitat

vielen dank an dieser stelle nochmals an alle, die sich hier mit erklaerungen engagiert haben.

ich werd da sicher noch ne weile drueber meditieren, insbesondere ueber den effekt, dass die raumzeit beim ueberschreiten der plack-grenze instant flach, von unedlicher ausdehnung im raum und mit ueberall +/- homogener dichte wird: das strapaziert mein verstaendnis davon wie schnell sich etwas ausdehnen kann, insbesondere wie schnell massen sich im so entstandenen raum instant derart verteilen koennen (gilt hier c nicht? und wenn doch: wie machen die massen das, den entstandenen unendlich grossen raum trotzdem instant homogen zu bevoelkern? und: ist die masse des universums in der konsequenz sodann unendlich gross?), doch arg (ich hoffe ich hab dich da richtig verstanden Tom).

aber ok: wenn masse ueber ein flaches universum, welches zudem in raum unendlich ist, ad infinitum zunaehst homogen verteilt ist, dann wird es natuerlich einsehbar dass die annahme eines masseschwerpunkts unter solchen randbedingungen unsinnig wird: es herrscht ueberall garvitationsmaessiges kraftegleichgewicht.

wie gesagt, danke nochmal, vorerst, und sollte da noch was an fragen kommen, bin ich dann mit nem frischen thread wieder da

gruss

ingo
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