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heinz23
Anmeldungsdatum: 28.11.2020
Beiträge: 1
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 heinz23 Verfasst am: 28. Nov 2020 19:59 Titel: Beschleunigte Ausdehnung |
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Meine Frage:
Das Universum dehnt sich beschleunigt aus. Mit ihm auch Galaxien.
Wird dabei Arbeit geleistet, wenn Galaxien beschleunigt werden?
Meine Ideen:
Ich glaube, es muß Arbeit geleistet werden.
Wer leistet die Arbeit?
Der Ausgleich eines Energieunterschied leistet Arbeit. Welcher Energieunterschied wird dabei ausgeglichen? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18067
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| TomS Verfasst am: 29. Nov 2020 09:05 Titel: |
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Wenn Arbeit W verrichtet würde, müsste eine Kraft F über eine Strecke s wirken, bei nicht-konstanter Kraft entlang eines Weges C demnach
Zunächst spürt ein mitbewegter Körper in einem expandierenden Universum - ob beschleunigt oder nicht ist dabei irrelevant - keine Kraft; er ist kräftefrei. Dann kann man argumentieren, der Körper sitze fest an einem Punkt und bewege sich nicht, lediglich das Universum um ihn herum würde expandieren. Demzufolge wäre in der o.g. Formel - die in dieser vereinfachten Form in der ART nicht sinnvoll ist
Diese Argumentation gilt für jeden beliebigen mitbewegten Körper; an keinem davon wird in diesem Sinne Arbeit verrichtet.
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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. |
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Günther
Anmeldungsdatum: 23.11.2010
Beiträge: 305
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| Günther Verfasst am: 29. Nov 2020 10:18 Titel: |
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Bei der Expansion eines Gases entspricht die geleistete Arbeit -PdV (P bezeichnet den Druck, V das Volumen) einer Abnahme der Inneren Energie U. Demnach gilt dU=-PdV, wenn man den adibatischen Fall (kein Wärmeaustausch mit der Umgebung) betrachtet.
Im Unterschied dazu ist die geleistete Arbeit bei der beschleunigten Expansion des Universums
"gratis". Grund, die Energiedichte der Kosmologischen Konstante, welche die beschleunigte Expansion des Universums antreibt, ist über die Zeit konstant (im Gegensatz zur Materiedichte, die entsprechend der Expansion abnimmt). Man kann sie sich als ein unerschöpfliches Reservoir vorstellen.
"... wenn Galaxien beschleunigt werden?" ist mißverständlich ausgedrückt. Die Galaxien befinden sich in freiem Fall, genauer, sie fallen frei voneinander weg.
Ein nachvollziehbares Beispiel ist der freie Fall in Richtung einer zentralen Masse. Läßt man kurz hintereinander 2 Murmeln fallen, dann entfernen sich diese beschleunigt voneinander. |
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schmu
Gast
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| schmu Verfasst am: 19. Jan 2021 03:13 Titel: |
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gratis? kaum...
umsonst gibts garnichts, nichtmal den tod
also hier bleibt nur die "dunkle energie" als eine art anti-schwerkraft die das ganze antreibt |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18067
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| TomS Verfasst am: 19. Jan 2021 07:26 Titel: |
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Man benötigt dafür keine “dunkle Energie”.
Erstens ist es für die Diskussion irrelevant, ob die Expansion beschleunigt erfolgt oder nicht - und nur im Falle einer beschleunigten Expansion wäre eine “dunkle Energie” beteiligt.
Und zweitens suggeriert der Begriff “dunkle Energie” ein Etwas, dem Energie zukommen würde. Das favorisierte Modelle der kosmologischen Konstante weist jedoch kein derartiges Etwas auf; die kosmologischen Konstante ist eine rein geometrische Eigenschaft.
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Günther
Anmeldungsdatum: 23.11.2010
Beiträge: 305
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| Günther Verfasst am: 19. Jan 2021 18:32 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Und zweitens suggeriert der Begriff “dunkle Energie” ein Etwas, dem Energie zukommen würde. Das favorisierte Modelle der kosmologischen Konstante weist jedoch kein derartiges Etwas auf; die kosmologischen Konstante ist eine rein geometrische Eigenschaft. |
John A. Peacock in "Cosmological Physics", S.26 mit Bezug auf die Kosmologische Konstante:
In effect, the vacuum acts as a reservoir of unlimited energy, which can supply as much as is required to inflate a given region to any required size at constant energy density.
Ein anderes Verständnis der KK als eine zeitlich konstante Energiedichte ist mir nicht bekannt. |
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schmu
Gast
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| schmu Verfasst am: 21. Jan 2021 01:31 Titel: |
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Die beschleunigte Expansion ist doch mittlerweile bewiesen worden, Rotverschiebung von Supernova blabla gab auch den Nobelpreis 2011.
Lambda-CDM-Modell mit "dunkler energie" was auch immer das sein soll? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18067
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| TomS Verfasst am: 21. Jan 2021 07:51 Titel: |
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| Günther hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: |
Und zweitens suggeriert der Begriff “dunkle Energie” ein Etwas, dem Energie zukommen würde. Das favorisierte Modelle der kosmologischen Konstante weist jedoch kein derartiges Etwas auf; die kosmologischen Konstante ist eine rein geometrische Eigenschaft. |
John A. Peacock in "Cosmological Physics", S.26 mit Bezug auf die Kosmologische Konstante:
In effect, the vacuum acts as a reservoir of unlimited energy, which can supply as much as is required to inflate a given region to any required size at constant energy density.
Ein anderes Verständnis der KK als eine zeitlich konstante Energiedichte ist mir nicht bekannt. |
Zunächst mal ist die KK ein natürlicher Bestandteil der linken „Geometrie-Seite“ der Einstein-Gleichungen
Es gibt ebenso Meinungen, die davon ausgehen.
Ob man sie lieber auf die rechte „Materie-Seite“ schreibt
 )
und damit als Teil des Energie-Impuls-Tensors auffasst, ist phänomenologisch reine Geschmacksache.
Wenn es um die Natur der KK geht - die momentan völlig ungeklärt ist - ist der allgemeingültige Ansatz ohnehin, beide Terme unabhängig voneinander einzuführen und einen Mechanismus zu finden, der den beobachteten Wert als Summe aus „Geometrie und Vakuumenergiedichte“ erklärt.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18067
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| TomS Verfasst am: 21. Jan 2021 07:56 Titel: |
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| schmu hat Folgendes geschrieben: | Die beschleunigte Expansion ist doch mittlerweile bewiesen worden, Rotverschiebung von Supernova blabla gab auch den Nobelpreis 2011.
Lambda-CDM-Modell mit "dunkler energie" was auch immer das sein soll? |
Es mehren sich Anzeichen, dass an ersterem etwas nicht stimmen könnte. Insbs. liefern Beobachtungen auf unterschiedlichen Entfernungsskalen inkompatible Werte. Außerdem werden immer noch Argumente vorgebracht, dass die beschleunigte Expansion ein Scheineffekt sein könnte:
https://arxiv.org/abs/1808.04597
Evidence for anisotropy of cosmic acceleration
Jacques Colin, Roya Mohayaee, Mohamed Rameez, Subir Sarkar
Observations reveal a `bulk flow' in the local Universe which is faster and extends to much larger scales than is expected around a typical observer in the standard ΛCDM cosmology. This is expected to result in a scale-dependent dipolar modulation of the acceleration of the expansion rate inferred from observations of objects within the bulk flow. From a maximum-likelihood analysis of the Joint Lightcurve Analysis (JLA) catalogue of Type Ia supernovae we find that the deceleration parameter, in addition to a small monopole, indeed has a much bigger dipole component aligned with the CMB dipole which falls exponentially with redshift z: q0=qm+q⃗d.n̂exp(−z/S). The best fit to data yields qd=−8.03 and S=0.0262 (⇒d∼100 Mpc), rejecting isotropy (qd=0) with 3.9σ statistical significance, while qm=−0.157 and consistent with no acceleration (qm=0) at 1.4σ. Thus the cosmic acceleration deduced from supernovae may be an artefact of our being non-Copernican observers, rather than evidence for a dominant component of `dark energy' in the Universe.
Und selbst wenn wir von „beschleunigter Expansion“ ausgehen, bleibt der zweite Satz richtig: Lambda-CDM-Modell mit "dunkler energie" was auch immer das sein soll. Die Natur dieses Terms ist unbekannt, "Dunkle Energie" ist lediglich ein Name und erklärt rein gar nichts.
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schmu
Gast
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| schmu Verfasst am: 21. Jan 2021 23:03 Titel: |
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Hat Einstein nicht gesagt die KK war die größte Eselei? Machte seine Feldgleichhungen instabil |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
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| DrStupid Verfasst am: 21. Jan 2021 23:18 Titel: |
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| schmu hat Folgendes geschrieben: | | Hat Einstein nicht gesagt die KK war die größte Eselei? |
Die hat er eingeführt, um das Universum statisch zu machen, weil das damals alle so erwartet haben. Hätte er den Gleichungen geglaubt, so wie sie waren, dann hätte er die Expansion des Universums vorhersagen können, bevor sie entdeckt wurde. Deshalb hat er es als Eselei bezeichnet. Er hat sich damit völlig unnötig um seinen vielleicht größten Erfolg gebracht. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18067
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| TomS Verfasst am: 22. Jan 2021 06:53 Titel: |
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| schmu hat Folgendes geschrieben: | | Hat Einstein nicht gesagt die KK war die größte Eselei? Machte seine Feldgleichhungen instabil |
Einstein führte nicht nur den Term an sich ein, sondern für die KK auch noch einen speziellen Wert, um ein statistisches Universum zu erreichen; das funktioniert mathematisch nicht und war - wie man seit Hubble et al. weiß - unnötig. Das war die “Eselei”.
Lemaître verband 1927 die Beobachtungsdaten, die mittels einer Expansion erklärt werden, mit den Gleichungen Friedmanns (1922), die sich ihrerseits aus Einsteins ART ohne KK ergaben. Gerade das hatte Einstein verpasst vorherzusagen.
Die KK an sich ist eine sehr natürliche und einfache Erweiterung der ART und keine Eselei. Heute werden insbs. die Gleichungen Friedmanns mit KK verwendet, um die beschleunigte Expansion zu modellieren. Insofern eigentlich schon eine “doppelte Eselei”.
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Günther
Anmeldungsdatum: 23.11.2010
Beiträge: 305
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| Günther Verfasst am: 22. Jan 2021 14:02 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: |
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Genau, die KK ist eben mehr als nur "eine rein geometrische Eigenschaft". Nur darauf wollte ich hinweisen. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18067
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| TomS Verfasst am: 22. Jan 2021 14:29 Titel: |
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Das ist jedoch eine Interpretation, keine notwendige Schlussfolgerung. Das war mein Hinweis.
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schmu
Gast
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| schmu Verfasst am: 22. Jan 2021 20:39 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Insofern eigentlich schon eine “doppelte Eselei”. |
Minus mal Minus gibt Plus oder wie
Ist denn schon jemals ein Beweis der mit dem Nobelpreis gewürdigt wurde im Nachhinein doch als falsch gewesen, also die beschleunigte Ausdehnung in diesem Fall? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18067
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| TomS Verfasst am: 22. Jan 2021 21:53 Titel: |
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An der beschleunigten Expansion gibt es immer wieder Zweifel, insbs. weil die Datenlage an manchen Stellen noch dünn ist und unterschiedliche Methoden zu leicht unterschiedlichen Werten für Lambda führen. Als falsch bzw. widerlegt kann man sie nicht bezeichnen, aber der Preis mag etwas voreilig gewesen sein.
Falsch war bisher keine Preisverleihung.
OT:
Andererseits gab es in einigen Fällen auch Kritik, weil aufgrund zu langem Wartens potentielle Preisträger verstorben waren.
Deutliche Kritik, die letztlich auf die Statuten der Nobelkommission zurückzuführen ist, gab es dann, wenn zu einer Entdeckung nicht alle Forscher berücksichtigt werden konnten, weil der Preis nur an maximal drei Wissenschaftler verliehen werden kann.
Teilweise gab es berechtigte Kritik, dass nicht der ursprüngliche Entdecker gewürdigt wurde. So stammt die Vorhersage der kosmischen Hintergrundstrahlung aus einer Arbeitsgruppe um Alpher, Herman und Gamow 1948, den Preis erhalten haben Penzias und Wilson für die deutlich spätere und zufällige Entdeckung.
Einer der größten Fehler dürfte wohl sein, dass Einstein den Preis zwar “for his services to Theoretical Physics, and especially for his discovery of the law of the photoelectric effect” erhalten hat, jedoch nicht ausdrücklich für die Entwicklung der Relativitätstheorie. Die SRT war zum Zeitpunkt der Preisverleihung 1921 breit akzeptiert, die ART noch nicht. Dennoch hat man das in den folgenden Jahrzehnten verpasst (ART war lange nicht en vogue).
Für einige der wahrscheinlich tiefgreifendsten Erkenntnisse zur Quantenmechanik überhaupt hat John Bell ebenfalls keinen Preis erhalten. Er wurde für den Preis 1990 vorgeschlagen, verstarb jedoch im selben Jahr sehr plötzlich.
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schmu
Gast
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| schmu Verfasst am: 22. Jan 2021 23:38 Titel: |
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Joar ich meinte auch eher sachlich falsch. Also gabs nicht, dann würd ich mal vermuten das die beschleunigte Expasion auch entsprechend geprüft wurde bevor man den Preis raushaut, egal.
Da ich eher einen philosophen Ansatz habe kann ich mit den ganzen Formeln nicht so wirklich gut umgehen aber ich denke der Beweis für sowas ist auch nicht ganz einfach, das es expandiert ja das ist relativ klar aber warum es sich beschleunigen sollte erschliesst sich mir jetzt so auch nicht. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
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| DrStupid Verfasst am: 23. Jan 2021 00:08 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Einer der größten Fehler dürfte wohl sein, dass Einstein den Preis zwar “for his services to Theoretical Physics, and especially for his discovery of the law of the photoelectric effect” erhalten hat, jedoch nicht ausdrücklich für die Entwicklung der Relativitätstheorie. |
Ja, man könnte fast meinen, dass man ihn damit ärgern wollte, ihm den Nobelpreis nicht für die Relativitätstheorie, sondern ausgerechnet für seinen Beitrag zur Quantenmechanik zu verleihen. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18067
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schmu
Gast
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| schmu Verfasst am: 27. Jan 2021 22:39 Titel: |
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und ist es deswegen weniger richtig nur weil es keinen preis bekommen hat? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18067
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| TomS Verfasst am: 27. Jan 2021 23:06 Titel: |
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Es zeigt, dass Menschen Fehler machen.
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