Urknall widerspricht Energieerhaltungsgesetz

Atomphysiker for fun · Anmeldungsdatum: 04.07.2024 Beiträge: 1

Meine Frage:
Bitte erklärt mir wie der Urknall mit dem Energieerhaltungsgesetz vereinbar ist.

Wenn Energie nicht erschaffen werden kann, wie ist dann Energie im Urknall erschaffen worden?

Meine Ideen:
Ich glaube eine der Beiden Theorien ist somit widerlegt.

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 21442

Ein globaler Energieerhaltungssatz ist in einem expandierenden Universum nicht im herkömmlichen Sinne mathematisch formulierbar; ein lokaler Erhaltungssatzung gilt jedoch exakt. Insofern ist alles konsistent.

Am Urknall selbst liegt jedoch eine Singularität vor, für diese ist die Frage mathematisch sinnlos.

Corbi · Anmeldungsdatum: 17.07.2018 Beiträge: 498

Der lokale Energieerhaltungssatz gilt aber auch nur für den Materie- und Strahlungsinhalt. Für die Energie im Gravitationsfeld sind in ksomoglischen Modellen ja nichtmal zufriedenstellende Ausdrücke bekannt.

Schmuz · Gast

Das Universum mit all seinen Ernergieerhaltunssätzen wurde ja erst dabei erschaffen, was ausserhalb unseres Universum war oder ist werden wir wohl nicht rausfinden.

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 21442

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 21442

Mal ganz kurz - evtl. kann man das zu einem FAQ ausbauen.

Für den Energie-Impuls-zwei-Tensor T gilt in der ART immer eine verallgemeinerte Kontinuititätsgleichung

Existiert ein zeitartiges Killing-Feld xi, d.h.

dann existiert ein erhaltener Energie-Impuls-Strom

Damit konstruiert man

und es folgt vermöge des Gaußschen Integralsatzes wie bekannt

D.h. die Energie E auf der 3-dim. raumartigen Hyperfläche M ist erhalten, m.a.W., benachbarte Blätter (siehe oben) weisen identische Energie auf.

Existiert kein derartiges Killing-Feld, kann kein entsprechender Strom konstruiert werden. Damit ist es nicht der Fall, dass die Energieerhaltung verletzt wäre; die Größe E kann nicht einmal definiert werden.

Anmerkung 1: Das Problem existiert nicht für die elektrischen Ströme, da es sich dabei um ein 1-Vektorfeld handelt, für dass immer eine einfachere Kontinuititätsgleichung ohne Verwendung von xi gilt.

Anmerkung 2: Die direkte Integration über T°° funktioniert nicht, da das resultierende Integral nicht kovariant transformiert, und da in der kovarianten Ableitung von 2-Tensorfeldern (in der verallgemeinerten Kontinuititätsgleichung) nicht ausschließlich Ableitungsterme existieren, so dass die Anwendung des Gaußschen Integralsatzes nicht durchgeht.

Anmerkung 3: Die Aussage von Corbi oben bezieht sich auf andere Konstruktionen, die insbs. nicht mittels Volumenintegralen definiert werden, und für die geeignete Randbedingungen an die Geometrie zu fordern sind, z.B. asymptotische Flachheit.

Günther · Anmeldungsdatum: 23.11.2010 Beiträge: 428

Manuel_91 · Anmeldungsdatum: 20.07.2024 Beiträge: 725

Der Urknall widerspricht dem Energiesatz überhaupt nicht, sogar im Gegenteil. Die Urknalltheorie ist einfach nur eine physikalische Theorie, bei der man hypothetisch zu einer Singularität vor Raum und Zeit kommt, auf physikalischen Boden hat das gar nichts zu tun mit dem Energiesatz. Das läuft so ab, dass man zuerst die Singularität vor Raum und Zeit beweisen muss, gelingt es, muss man zeigen wie aus dem Übergang der Singularität ins Universum der Energiesatz folgt. Das sind keine physikalischen Fragestellungen. Die Singularität vor Raum und Zeit ist physikalisch nicht beweisbar, aber hypothetisch annehmbar, innerhalb des Universums lässt sich aber der Energiesatz herleiten. Kurzum: da gibt es kein Problem.

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 21442