Was ist Inflation?

Za-hef · Anmeldungsdatum: 13.11.2011 Beiträge: 36

Hi,

bis jetzt dachte ich Inflation wäre eine Hypothese, welche aufgestellt wurde um das Horizont -und Flachheitsproblem auf elegante Art zu lösen. Nach meinen Vorstellungen handelt es sich bei Inflation um die extrem kurze Periode nach dem Urknall, bei der das Universum um einen gigantischen Faktor "aufgebläht" wurde.

Jetzt lese ich momentan das Buch "Our mathematical universe" von Max Tegmark und Inflation scheint sich als was viel abgedrehteres herauszustellen. Ich weiß es leider nicht genau einzuordnen, ob das jetzt tatsächlich dem Mainstreamwissen entspricht, wie es im Buch dargestellt wird. Vielleicht kann mir jemand bisschen was dazu sagen.

Im Buch wird beschrieben, dass Inflation auf einer mysteriösen Substanz basiert, welche in bestimmten Intervallen ihre Masse verdoppelt. Diese Substanz hat einen negativen Druck und dieser ist so groß, dass eine Verdopplung des Volumens zu einer Verdopplung der Masse führt. Dieser negative Druck führt auch dazu, dass die Expansion beschleunigt, man kann von einer antigravitativen Kraft sprechen, welche die anziehende Gravitationskraft aufgrund der Masse überwiegt. Die Energie die in das Inflationsfeld gesteckt wird rührt aus dieser Antigravitation und auf der anderen Seite der Energiegleichung wird ein Gravitationsfeld mit negativer Energie hinterlassen.

Weiterhin heißt es, dass Inflation endlos weitergeht und nur in manchen Regionen zum erliegen kommt. Z.b. endete sie vor ca. 14 Mrd. Jahren in unserem Teil des Raums in dem wir leben. D.h. es gibt einen Prozess, welcher dazu führt, dass diese Inflationssubstanz in gewöhnliche Materie zerfallen lässt. Sie hat sozusagen eine Halbwertszeit. Inflation funktioniert aber nur, wenn der Verdoppelnde Prozess die Überhand über den zerfallenden hat. Dieses Zerfallen der Substanz wird im Buch dann als Big Bang bezeichnet. Während ein Teil der Materie in einen Big Bang "zerfällt" und ein Universum mit gewöhnlicher Materie entsteht, expandieren andere Teile der Substanz weiter bevor auch manche dieser Zerfallen (siehe Grafik: https://ibb.co/qpycPHh).

Dies führt zu einer unendlichen Inflation, welche ein unendliche Anzahl an Galaxien hervobringt.
Es wird gesagt, dass unendlich viel Raum in einer endlichen Zeit geschaffen wurde. Außerdem ist Inflation in der Lage ein unendliches Volumen in einem endlichen Volumen zu erschaffen. Es kann mit etwas kleiner als ein Atom starten und darin einen Raum erschaffen mit unendlich vielen Galaxien.

Ist das tatsächlich der momentane Mainstream-Konsens?
Ist der Big Bang tatsächlich nicht der Anfang, sondern das Ende der Inflation in unserem Teil des Raums und geht sie woanders unendlich weiter?
Ist der Raum also wirklich unendlich, mit unendlich vielen Galaxien?
Ist es so, dass wenn das stimmt, es zwangsweise Multiversen geben muss? Im Buch ist die Rede von unterschiedlichen Leveln an Multiversen.

Vielleicht hat ja jemand Lust ein paar seiner Gedanken dazu niederzuschreiben. Finde das Thema super spannend.

Qubit · Anmeldungsdatum: 17.10.2019 Beiträge: 829

Tegmark, okay.
Mal ganz, ganz vereinfacht erklärt:
man kann den Kosmos als riesiges Gummiband auffassen.
Wenn man ein Gummiband dehnt, dann muss man Energie aufbringen. Im Gegensatz zB. zur Luft (Gas), dort muss man Energie aufbringen, wenn man es komprimiert. Man spricht dann auch von "negativem" bzw. "positivem" Druck.
Wenn man nun annimmt, dass mit dem Urknall eine Energie >0 existiert, dann kann sich aber nach Einstein Raumzeit-Energie (anteilig) in Masse umwandeln (Äquivalenzprinzip von Energie und Masse). Wenn nun diese erzeugte Masse in der Dichte aber konstant ist, dann gewinnt man Energie, da ja so die Dehnung des Gummibandes dort flach bleibt (Horizont des Massenproblems). Das Gummiband dehnt sich dort nicht weiter , sondern gewinnt an Masse. Die überschüssige Energie wird dann sozusagen am "Rand" des Gummibandes als Dehnung frei und dehnt es eben weiter aus, da mehr Energie frei wird sogar beschleunigt (exponentiell). Man bekommt so im Endeffekt ein Universum, das sich exponentiell beschleunigt ausdehnt, man sagt auch "inflationär". In Bereichen, wie unseren, wo die Energiedichte dann konstant ist, merken wir von dieser Inflation dann nichts mehr. Der "Horizont ist flach".

Nobby1 · Anmeldungsdatum: 19.08.2019 Beiträge: 1547

Ich kenne nur Geldentwertung als Inflation. Big Laugh

Günther · Anmeldungsdatum: 23.11.2010 Beiträge: 305

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18018

Soweit ich mich erinnern kann ist Tegmarks Darstellung der Inflation schon eher Mainstream.

Ja, es ist natürlich eine Hypothese, aber man kann sie nicht im luftleeren Raum aufstellen. Man benötigt eben dieses Inflatonfeld mit einigen speziellen Eigenschaften oder analoge Mechanismen.

D.h., die Inflation löst eine Probleme, generiert jedoch entsprechend neue.

Brillant · Anmeldungsdatum: 12.02.2013 Beiträge: 1973 Wohnort: Hessen

Günther · Anmeldungsdatum: 23.11.2010 Beiträge: 305

Tom, schau, auch hier gibt's Käse.