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Folge 56 Expansion des Vakuums 02 03. 2020 13:58 #66041

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Ich möchte nochmal auf die von Prof. Gaßner bevorzugte Alternative zur dunklen Energie zurückkommen, die Expansion als Eigenschaft des Vakuums.
Wie kann man das mathematisch beschreiben ? Es ist doch eine Maßstabsverschiebung. Der Radius einer Galaxie verläuft zum Vakuum hin nicht mehr linear, sondern steigt überproportional an, sagen wir mal entsprechend einer e-Funktion.

Die Wellenlänge des Lichts wird beim Verlassen der Galaxie ins Rote verschoben. Das passt also. Die Aussenbereiche einer Galaxie sind weiter vom Zentrum entfernt als in den Gravitationsgleichungen beschrieben. Die Geschwindigkeit ist daher höher. Auch das passt. Die Expansion ist unabhängig von irgendeiner Energie, sogar die Beschleunigung der Expansion erklärt sich über den überproportionalen Verlauf der e-Funktion. Die Gravitationsgleichungen gelten uneingeschränkt, nur dass die Ergebnisse vor einem verschobenen Maßstab betrachtet werden. Das Gummietuch im Video sollte demnach kein Rechteckmuster haben, sondern sternförmige Linien, die von den Materieklumpen ausgehen. Es liegt also kein Widerspruch zum Standardmodell vor.

Trotzdem hat die Maßstabsverschiebung Konsequenzen.

- da die Lichtgeschwindigkeit konstant ist, verändert sich auch die Zeit im Vakuum.

- Raum und Zeit sind lokale Größen, also nicht mehr absolut.

- Raum und Zeit entstehen erst mit Materie. Der Zustand davor wird - wie in der Quantenphysik - energetisch betrachtet.

- Nach dem Verlassen einer Galaxie muss man bei Annäherung an eine andere Galaxie "die Uhr auf Lokalzeit umstellen". Das ist gewöhnungsbedürftig, aber - wie ich finde - logisch. Auch Zeit ist relativ. Licht von anderen Galaxien hat nach wie vor Lichtgeschwindigkeit, aber Wellenlänge und Frequenz haben einen anderen Hintergrund.

- der Übergang von Gravitation zum Vakuum verläuft fließend. Raum und Zeit verlaufen wie eine abklingende Welle ins Nichts.

Die Betrachtung einer Maßstabsverschiebung ist m.E. innerhalb des Standardmodells möglich. Raum und Zeit sind eh nur Modelle, um die Welt zu verstehen. Einzig real ist die Energie, denn nur sie ist absolut und endlich.

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Folge 56 Expansion des Vakuums 02 03. 2020 15:48 #66048

Dick schrieb: Wie kann man das mathematisch beschreiben ?

HVD = ²(Λ/3)c = 2.19818e-18 1/s

Dick schrieb: Die Wellenlänge des Lichts wird beim Verlassen der Galaxie ins Rote verschoben.

Die Expansion überlagert sich innerhalb der Galaxie lediglich mit der Gravitation.

Dick schrieb: Die Geschwindigkeit ist daher höher. Auch das passt.

Nein das passt nicht, weil die Expansion die Gravitation zuätzlich abschwächt und nicht etwa verstärkt. Die überhöhten Geschwindigkeiten lassen sich zwar prinzipiell durch die Expansion erklären, aber dann ist die Galaxie bzw der Orbit nicht mehr stabil. Da stellt sich dann sogar die Frage, wieso sich die Materie zuerst überhaupt zusammengeballt hat.

Dick schrieb: nur dass die Ergebnisse vor einem verschobenen Maßstab betrachtet werden

Welcher Maßstab verändert sich wie und wieso? Am besten bitte eine grundsätzliche Formel dafür. Ein Maßstab ist ja eigentlich nichts anderes als eine Transformation für Maße des Beobachters auf Maße der Beobachtung.

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Folge 56 Expansion des Vakuums 02 03. 2020 17:19 #66054

Dick schrieb: Ich möchte nochmal auf die von Prof. Gaßner bevorzugte Alternative zur dunklen Energie zurückkommen, die Expansion als Eigenschaft des Vakuums.


Woraus schließt du, dass Josef Gaßner diese Alternative präferiert?

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Folge 56 Expansion des Vakuums 02 03. 2020 17:39 #66057

Eigentlich ist es doch gar keine „Alternative“. Der negative Druck durch die positive Vakuumenergiedichte ist einfach die aktuell favorisierte Erklärung für die Dunkle Energie...

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Folge 56 Expansion des Vakuums 02 03. 2020 19:08 #66064

Arrakai schrieb: Eigentlich ist es doch gar keine „Alternative“. Der negative Druck durch die positive Vakuumenergiedichte ist einfach die aktuell favorisierte Erklärung für die Dunkle Energie...


Es gibt meines Wissens noch nicht ansatzweise eine auch nur halbwegs passende quantitative Herleitung hierfür.

Vor zwei Jahren habe ich noch kosmologische Konstante als wahrscheinlichste Erklärung gehört. Weiß man inzwischen schon mehr?

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Folge 56 Expansion des Vakuums 02 03. 2020 19:14 #66065

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ra-raisch schrieb: Welcher Maßstab verändert sich wie und wieso? Am besten bitte eine grundsätzliche Formel dafür. Ein Maßstab ist ja eigentlich nichts anderes als eine Transformation für Maße des Beobachters auf Maße der Beobachtung.

Nein, die Maße des Beobachters und der Beobachtung sind identisch. Aber unser physikalisches Modell der Galaxienrotation entspricht nicht der Beobachtung.
Wenn r der Radius unseres physikalischen Modells ist, rb der beobachtete Radius und r0 der Bereich der Galaxie, in dem das Vakuum anfängt Wirkung zu zeigen, dann könnte die Formel etwa so lauten: rb = r * exp( (r-r0)/r0 ). Das ist also keine expansive Kraft, die gegen die Gravitation arbeitet, sondern eine geometrische Maßstabsänderung. Das funktioniert im Prinzip genau so bei der Rotverschiebung.
ClausS schrieb: Woraus schließt du, dass Josef Gaßner diese Alternative präferiert?

Siehe Video 22. - 25. Minute.
Arrakai schrieb: Eigentlich ist es doch gar keine „Alternative“. Der negative Druck durch die positive Vakuumenergiedichte ist einfach die aktuell favorisierte Erklärung für die Dunkle Energie...

Genau genommen heißt es: (Buch S.494 mitte) "Das Vakuum liefert eine negative Energiedichte, die verantwortlich ist für antigravitative Wirkung bzw. dafür, dass das Universum expandiert."
Das ist die qualitative Beschreibung, in der wir uns einig sind. Aber wie wird das umgesetzt ? Durch ein zusätzliches Kraftfeld, durch dunkle Energie oder einfach durch lokale Raumzeit, die Raum und Zeit ( außer gravitativen Verzerrungen ) nicht mehr absolut setzt ?

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Folge 56 Expansion des Vakuums 02 03. 2020 19:38 #66067

Sorry, da das Video hier noch nicht in der Video Sektion ist, hatte ich es noch nicht gesehen (und den Thread Titel nicht genau gelesen).

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Folge 56 Expansion des Vakuums 02 03. 2020 23:20 #66080

Dick schrieb:

Arrakai schrieb: Eigentlich ist es doch gar keine „Alternative“. Der negative Druck durch die positive Vakuumenergiedichte ist einfach die aktuell favorisierte Erklärung für die Dunkle Energie...

Genau genommen heißt es: (Buch S.494 mitte) "Das Vakuum liefert eine negative Energiedichte, die verantwortlich ist für antigravitative Wirkung bzw. dafür, dass das Universum expandiert."


Ehrlich gesagt verwundert mich der Satz. Es handelt sich um eine konstante, positive Energiedichte.

Das ist die qualitative Beschreibung, in der wir uns einig sind. Aber wie wird das umgesetzt ? Durch ein zusätzliches Kraftfeld, durch dunkle Energie oder einfach durch lokale Raumzeit, die Raum und Zeit ( außer gravitativen Verzerrungen ) nicht mehr absolut setzt ?


Naja, den physikalischen Mechanismus kennt glaube ich keiner... Falls jemand mehr weiß. :)

Rein mathematisch betrachtet wird es hier recht gut erläutert (und scher besser, als ich es könnte):
https://physics.stackexchange.com/questions/446154/how-can-the-friedman-equation-produce-negative-pressure-or-density

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Folge 56 Expansion des Vakuums 03 03. 2020 13:19 #66109

Arrakai schrieb: Ehrlich gesagt verwundert mich der Satz. Es handelt sich um eine konstante, positive Energiedichte.

Das ist zwar richtig, aber der negative Druck entspricht einer negativen Energie. Per Saldo ergibt sich somit eine negative Energie.

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