Friedmann-Modell: Energie- und Massenerhaltung

Corbi · Anmeldungsdatum: 17.07.2018 Beiträge: 296

Im Friedmann-Modell

(wobei K_s und K_m die Materie und Strahlungsparameter sind)

wird angenommen, dass die Massenerhaltung:

und die Erhaltung der Strahlungsenergie

unabhängig voneinander gültig sind und es damit keine Wechselwirkung zwischen Strahlung und Materie gibt. Ist das nicht eine völlig unplausible Annahme? Vorallem im frühen Universum sollte doch die Wechselwirkung von Strahlung und Materie eine essenzielle Rolle gespielt haben oder?

Günther · Anmeldungsdatum: 23.11.2010 Beiträge: 305

Die Energie der Strahlung ist nicht erhalten; die Wellenlänge wächst proportional zu a. Daher sinkt die Energiedichte mit 1/a^4.

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18051

Aber der Energie-Impuls-Tensor ist kovariant erhalten; das wird bei der Herleitung der Friedmann-Gleichungen verwendet.

Die Frage einer Wechselwirkung verschiedener Felder wird tatsächlich betrachtet, z.B. im Falle der Inflation und des Re-Heatings; daraus folgt dann auch eine andere Dynamik.

Günther · Anmeldungsdatum: 23.11.2010 Beiträge: 305

Corbi · Anmeldungsdatum: 17.07.2018 Beiträge: 296

Günther · Anmeldungsdatum: 23.11.2010 Beiträge: 305

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18051

Also die Wechselwirkung spielt natürlich insofern eine Rolle, als es einen Übergang zwischen strahlungs- und materiedominierten Universum gibt. Das wird aber m.W.n. nur durch die Anpassung von Dichte und Skalenfaktor modelliert; man betrachtet dann Mischformen.

Der Strahlungsdruck selbst ist in den Gleichungen berücksichtigt.