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THEMA: Frage zur Expansion

Frage zur Expansion 24 Okt 2017 10:43 #21133

Wenn du verstehen könntest was ich mit den Bildern ausdrücken will, wäre dir klar dass ich schon lange dahinter gestiegen bin und ihr auf dem Holzweg seid! Und auch für dich nochmal, ich meinte keine Räumliche Nähe zum Urknall, sondern zeitliche! Was aber auch dort steht, wenn man sich die Mühe macht zu lesen und zu verstehen!
Und wenn man es einmal verstanden hat, ist die ganze Materie auch gar nicht mehr so kompliziert!!!

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Frage zur Expansion 24 Okt 2017 13:52 #21140

Ich mache es kurz:
Was in den Skizzen über den Abbildern der Galaxien steht ist falsch.

- stärkere Rotverschiebung -> höhere Expansionsrate
- schwächere Rotverschiebung -> geringere Expansionsrate.

Dieser Zusammenhang gilt so NICHT.

Die Stärke der Rotverschiebung allein sagt zunächst nichts über die Expansionsrate zu verschiedenen Zeiten.
Erst zusammen mit einer unabhängigen Methode der Entfernungsbestimmung lässt sich statistisch die Expansionsrate zu verschiedenen Zeiten bestimmen.

Man kann sich das vielleicht am besten so vorstellen:
Aus einer Göttlichen Perspektive (c=unendlich) betrachtet man das Universum von außen und dreht ein Video über die Vorgänge. Im Universum selbst ist die Lichtgeschwindigkeit natürlich weiterhin begrenzt.
Man sieht die Erde und im Abstand 5 Mrd Lichtjahre zur Erde eine Galaxie die einen Lichtblitz aussendet.
Während der Lichtblitz unterwegs ist wird das Universum kontinuierlich gleichmäßig skaliert -- sprich jede Sekunde werden je 3,2 Mio Lichtjahre um 70 km länger.
Dabei ist natürlich zu beachten das die hinzugewonnene Entfernung die nächste Sekunde ebenfalls skaliert werden muss.

Der Lichtblitz wird bis zur Erde ca. 10 Mrd. Jahre unterwegs sein (das wird ein sehr sehr langes Video ;) )
Die Galaxie wird am Ende der Reise ca 15 Mrd. Lichtjahre von der Erde entfernt sein, Das Universum ist um den Faktor 15/5=3 größer skaliert.

Was passiert mit dem Lichtblitz während er auf dem langen Weg zur Erde unterwegs ist? Dessen Wellenlänge wird ebenfalls mit skaliert -> ins rote verschoben.

Der Lichtblitz fliegt nach 9 Mrd Jahren an einer zweiten Galaxie vorbei von der zu diesem Zeitpunkt ein zweiter Lichtblitz ausgesandt wird. Was passiert mit dem zweiten Lichtblitz?

Wohl gemerkt: die Expansionsrate sei bei diesem Gedankenexperiment bisher stets konstant.

Jetzt kann man sich natürlich auch überlegen was passiert mit den Lichtblitzen wenn die Expansionsrate nach 5 Mrd Jahren ab oder zunimmt.
Welche Schlussfolgerung kann man ziehen wenn man die beiden Lichtblitze am Ende der Reise mitinander vergleicht?

PS:
Ich verwende oben mit Absicht immer wieder den Begriff "Skalierung". Dem Skalenfaktor kommt afaik in den kosmologischen Modellen eine zentrale Bedeutung zu. Man sagt nicht mehr das sich die Galaxien von uns weg bewegen sondern das Universum skaliert mit der Zeit in der Größe. Das erleichtert die Rechnung beträchtlich.

PPS: so kurz wie zunächst gedacht ist es jetzt doch nicht geworden ;)

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Frage zur Expansion 24 Okt 2017 14:34 #21142

Euch ist immer noch nicht klar dass es gar nicht darum geht! Versucht euch doch mal zu erklären was meine Skizzen aussagen!

Die Stärke der Rotverschiebung allein sagt zunächst nichts über die Expansionsrate zu verschiedenen Zeiten.
Erst zusammen mit einer unabhängigen Methode der Entfernungsbestimmung lässt sich statistisch die Expansionsrate zu verschiedenen Zeiten bestimmen.

Also die erste Skizze ist vollkommen richtig so wie sie ist. Die Tatsache wie man die Expansionsrate ermittelt ist völlig uninteressant, weil das gleiche Verfahren bei jeder Bestimmung herangezogen wird. Es geht einzig und allein darum, was wir beobachten wenn wir auf der Erde durch ein Teleskop schauen. Und genau das beschreibt die erste Skizze!
Die zweite Skizze ist meine Vermutung, zeigt wie man sich das immer fälschlicherweise vorstellt. Wenn man sich die zweite Skizze ansieht, dann kommt man bei dieser Vorstellung auf eine beschleunigte Expansion.
Aber die erste Skizze, die Realität, läßt nur den Schluß zu, die Expansion verläuft verzögert!
Das Witzige daran ist, dass die beobachteten Effekte (Rotverschiebung u.s.w.) in beiden Fällen exakt gleich sind!

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Frage zur Expansion 24 Okt 2017 15:39 #21147

xxnetkw schrieb: Euch ist immer noch nicht klar dass es gar nicht darum geht! Versucht euch doch mal zu erklären was meine Skizzen aussagen!

Wie wäre es umgedreht wenn du dir die Argumente und Erläuterungen die man liefert mal durch den Kopf gehen lässt und wohlwollend kritisch prüfst ob dies deine Fragen beantwortet.
Immerhin bist du es der wissen will wo der Denkfehler liegt.

Es hat mich jetzt erneut ca. 45 Minuten gekostet die letzte Antwort zu verfassen.

Deine Schlussfolgerungen sind falsch.
Und danke für die Aufmerksamkeit.


PS:
Eine Anmerkung noch zur Skizze 2:
Wir beobachten mit der Rotverschiebung NICHT die damalige Expansionsrate sondern die Expansion des Lichtsignals über die Zeit die es zu uns unterwegs war aufsummiert.

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Frage zur Expansion 24 Okt 2017 15:52 #21150

xxnetkw schrieb: Wenn du aufmerksam hinschaust, steht unten Zeitverlauf! Und in der Bemerkung unter Urknall, frage ich auch nach einer zeitlichen Nähe! Das ist genau worauf ich aufmerksam machwn will!


Wenn deine allererste Annahme schon grundfalsch ist, lohnt sich eine weitere Betrachtung oder Befassung mit deinen weiteren darauf fußenden Ansichten nicht.

Auch in der Wissenschaft gilt das Prinzip des Minimalismus, warum weiterrechnen, wenn man gleich zu Anfang einen elementaren Fehler findet?


Grüße
Udo

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Frage zur Expansion 24 Okt 2017 15:56 #21151

xxnetkw schrieb: Wenn du verstehen könntest was ich mit den Bildern ausdrücken will, wäre dir klar dass ich schon lange dahinter gestiegen bin und ihr auf dem Holzweg seid!


Ach so, wir ticken alle nicht richtig, nur du hast den Durchblick? Wir sind alle blöd, weil wir deine Frage nicht verstehen?

Dann klär du uns doch mal auf, bin gespannt.


Und auch für dich nochmal, ich meinte keine Räumliche Nähe zum Urknall, sondern zeitliche! Was aber auch dort steht, wenn man sich die Mühe macht zu lesen und zu verstehen!
Und wenn man es einmal verstanden hat, ist die ganze Materie auch gar nicht mehr so kompliziert!!!


Ah ja, jetzt, wo du es schreibst, fällt es mir auch auf, zeitliche Nähe zum Urknall, ach so.

Grüße
Udo

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Frage zur Expansion 24 Okt 2017 16:24 #21152

Also gut, ich gebe auf! Ihr habt Recht, ich hab meine Ruhe! Ihr wart zwar nicht sehr hilfreich bei der Beantwortung meiner Frage, aber ihr habt sehr dabei geholfen, dass ich mir die Frage selbst beantwortet habe! Also vielen Dank!

Ansonsten weiterhin alles Gute!
Gerrit

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Frage zur Expansion 24 Okt 2017 18:34 #21168

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xxnetkw schrieb: Also gut, ich gebe auf! Ihr habt Recht, ich hab meine Ruhe! Ihr wart zwar nicht sehr hilfreich bei der Beantwortung meiner Frage, aber ihr habt sehr dabei geholfen, dass ich mir die Frage selbst beantwortet habe! Also vielen Dank!

Ansonsten weiterhin alles Gute!
Gerrit

Dann kannst du ja jetzt in aller Ruhe ein Schreiben an das Nobel-Komitee aufsetzen. Der Preis von 2011 muss neu vergeben werden. An dich!:-)
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Frage zur Expansion 24 Okt 2017 22:41 #21179

.

badhofer schrieb: Dass bedeutet, alles, ob es hier bei uns ist oder wie auch immer weit entfernt, ist dem Urknall gleich nah, sowohl räumlich als auch zeitlich.

@xxnetkw
Das habe ich falsch geschrieben. Zeitlich ist falsch. Während der Raum sich in sich selbst ausdehnt und dadurch in alle Richtungen drängt, vergeht die Zeit nur in eine Richtung. Es gibt einen Zeitpfeil. Es stimmt schon so, dass, je weiter man in den Weltraum blickt, desto weiter blickt man auch in die Vergangenheit.
.

Ohne etwas wäre nicht einmal nichts

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Frage zur Expansion 25 Okt 2017 20:43 #21224

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Ropp, Mensch, haha, du bringst es mal wieder, kürz und bündig, auf den Punkt. Gerrit kam auf uns zu - wegen eines Denkfehlers - hat er/oder sie sich überhaupt bei einem von uns bedankt, statt uns nasszumachen "wir verstünden nichts"? Vielleicht kann er/oder sie nichts dafür.
Chalawan
Die Zeit war nicht umsonst, Merilix, wir haben wenigstens für uns "Wissen wiederholt"!

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Frage zur Expansion 29 Okt 2017 20:18 #21488

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Ich frage hier mal quer rein, ohne die vorherigen Beiträge gelesen zu haben. Wir hatten meine Frage mal auch schon, aber ich bringe es nicht mehr auf die Reihe. Sie hat schon auch mit Expansion zu tun:
Falls die Vakummenergie (Lambda) für die DE sorgt, dann ist ja deren Energiedichte pro Volumeneinheit immer konstant. Durch die Expansion nimmt aber ihr Anteil an der Gesamtdichte stetig zu (aktuell 0,7). Die Strahlungs- und Materiedichte gehen dagegen zurück. Gemäß einem Artikel in Spektrum d. Wissenschaft ist der Anteil der Strahlungsdichte an der Gesamtdichte nach der ersten Strahlen dominierten Ära unter die der Materiedichte gefallen. Ca. 5 Milliarden Jahre nach dem Urknall begann dann die DE zu dominieren und den Anteil an Materie und Strahlung zu überweigen. Wieso ändert sich das Verhältnis von Strahlung und Materie zueinander überhaupt? Beide nehmen gegenüber der DE ab, das ist verständlich, aber ihr Verhältnis zueinander müsste doch gleich bleiben, denn schließlich sollte ihr beider Verhältnis doch nach der Annihilation von Materie und Antimaterie sich nicht mehr ändern. Hat das auch mit Dunkler Materie zu tun?
Weiß das jemand?

Das größte Glück und den tiefsten Sinn erfahren wir, wenn unser Sehnen, Suchen und Finden in einem einzigen Augenblick zeitgleich präsent sind. Der nächste Augenblick ist dann nur noch schnödes Haben. (Cyborg, am Innufer, 14. April 2018)

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Frage zur Expansion 29 Okt 2017 21:36 #21495

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Hallo Cyborg,

Aus den Zustandsgleichungen der drei Energiekomponenten des Universums ergibt sich deren unterschiedliches Abnahmeverhalten.
Die Energiedichte der Materie nimmt im Verhältnis zur dritten Potenz des Skalenfaktors ab, die der Strahlung im Verhältnis zur vierten Potenz des Skalenfaktors. Der Unterschied beruht auf der Rotverschiebung.

Gruß,
Lulu
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Frage zur Expansion 29 Okt 2017 22:16 #21499

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Danke Lulu und Respekt vor soviel Kompetenz !
Grüße Cyborg

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Frage zur Expansion 29 Okt 2017 22:33 #21500

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Lieber Cyborg!

Zitat: Falls die Vakuum-Energie (Lambda) für die DE sorgt, dann ist ja deren Energiedichte pro Volumeneinheit immer konstant.

WENN Lambda Ʌ für die DE sorgen würde (= Kosmologische Konstante / wird gerade heftig angefochten, es ist also längst nicht klar, was die DE IST) - könnte die Energiedichte pro Volumeneinheit NICHT konstant bleiben. Höchstens hypothetisch, wenn sie sich aus einer nicht versiegenden „Quelle“ nähren könnte wie die der DM und der sichtbare Materie. (nicht das diese Quellen nicht irgendwann verenden werden wie das Öl auf Erden.)
Ob aus Ʌ oder „XYZ“, ETWAS WIRD in DE UMGEWANDELT, sonst würde sein Anteil im Universum nicht fluktuieren. Es würde – außerdem - erklären, weshalb beide Materieformen (dunkle – sichtbare) seit 380.000 Jahren nach dem Urknall bis heute, stetig abnehmen.

Zitat: Die Strahlungs- und Materiedichte gehen dagegen zurück. -

Der DE ANTEIL des Universums NIMMT jedenfalls ZU, vergleiche ich die Tortengrafiken von Planck einmal von 380.000 Jahre nach dem Urknall im Vergleich zu heute. NATÜRLICH überwiegt – heute - das Vakuum, durch die permanente Verdünnung der Hintergrundstrahlung und den neuen Raum oder wie ich nach Gaßner lieber sage, dem neuen „NICHTS“, hihi.

Stimmt, erst dominierten die „Strahlen“ ≈ 4,6 Mrd. Jahre nach dem Urknall, dann "Materie" ≈ 4,6 Mrd. Jahren und jetzt das "Vakuum". Und damit die beschleunigte Expansion seit ca. 6 Mrd. Jahren.

! Nach Einsteins E = mc2 ist Energie und Masse äquivalent, sie sind wesensgleich, deshalb konnte Herr Gaßner bei der Berechnung der Gesamtenergie des Universums die verschiedenen „Massen“ außen vor lassen und der Einfachheithalber nur alle „Energien“ zusammenrechnen (siehe Wissensbox „Friedmanngleichungen“) weil sie eben - letztlich - DASSELBE sind.

Chemische und wahrscheinlich MEHR noch physikalische Gesetze „erzwingen“ die Umwandlung von einer in die andere Energie- oder Materieform (E und m wirken beide gravitation nach Einstein) - solange BEWEGUNG "herrscht" und die Brownschen Moleküle NICHT stille stehen, was wahrscheinlich NIE möglich sein wird genauso wenig wie ein „Vakuum“ OHNE Quantenfluktuationen! Warum die DM dunkel ist und nicht wechselwirkt? Mmh, was wäre, wenn sie ihre Photonen an die Expansion "abgegeben" hätte? Oder "primordiale" Materie ist, die noch keine E/M Strahlung "kennengelernt" hat. Spekulativ/ hypothetisch. Oder vielleicht existierte sie "vor" dem Urknall schon. ODER, wir müssen immer daran denken, dass unser kurzes Leben ein Fliegenschiß ist: Vielleicht befindet sich die DM gerade "in Metamorphose" - wie alles!?


Zitat: … denn schließlich sollte ihr beider Verhältnis doch nach der Annihilation von Materie und Antimaterie sich nicht mehr ändern. Hat das auch mit Dunkler Materie zu tun?

Du sprachst von dem Verhältnis E und m bzw. ihre änderbaren Proportionen. Weshalb und warum versuchte ich zu ergründen. - Die Annihilation von Materie und Antimaterie setzt zwar auch Energie frei aber die eigentliche Frage dabei ist doch, WESHALB a bissel Materie über blieb… (Ich sehe gerade keine Korrelation zu Einsteins berühmter Formel, der Äquivalenz von E und m.?
Spekulation und Hypothesen liegen in der Natur der Sache, die wir hier besprechen UND ob Du von Einsteins SRT & ART & Friedmanns Gleichungen ausgehst oder von anderen Formeln.

So, mein Lieber, jetzt surre ich meine Gedankengardine, wieder zu und schaue Mr Robot. Einen bemerkenswerten Satz hörte ich schon von Sam Esmail (Schauspieler des Mr Robot): "Der wenige – ANALOGE – Schlaf, der mir geblieben ist, ist SCHLECHT! HA HA HA!
Den Witz verstehst DU doch, oder?

Dein Chalawan

҉

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Frage zur Expansion 29 Okt 2017 23:13 #21505

Hallo Lulu,

kannst du das näher erläutern, was du da gepostet hast?
Wenn alle drei ein Abnahmeverhalten zeigen, dann müsste doch auch die DE ein solches zeigen.
Tut sie das?
Das Gegenteil scheint doch der Fall zu sein!
Also bitte, oute dich und erkläre, wie du das verstanden wissen willst.

VG
Thomas

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Frage zur Expansion 29 Okt 2017 23:37 #21508

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Also mein Verständnis ist so: Die Lambda-Energiedichte, also DE, pro Volumeneinheit ist immer gleich. Nur Materie- und Strahlungs-Dichte nehmen ab, da sich das All durch die Raumexpansion immer weiter ausdünnt. Dadurch nimmt natürlich der Anteil der DE-Dichte an der Gesamtdichte weiter zu, denn die Definition ist: DE + Strahlung + Materie = 1. Der DE Anteil ist jetzt bei bereits 0,7.
Warum sich das Verhältnis von Strahlung zu Materie ändern konnte, hat Lulu erklärt. Ich denke nicht, dass er eine Abnahme der DE meinte.
Ich denke, mit Materie ist die Summe aus normaler und dunkler Materie gemeint.
Chalawan,
ich habe andere Zahlen für die Epochen (deren Dichte gegenüber den anderen am größten war):
Bis 50 000 Jahre Strahlungsära
Bis 5 Milliarden Jahre Materieära
Danach DE Ära

Wenn die Ursache für beschleunigte Expansion nicht die Vakuumenergie ist, dann womöglich ein skalares Feld (Quitenessenz), das variabel sein kann. Dann ist auch ein Big Crunch oder Big Rip künftig möglich.

Zu den Friedmann-Gleichungen:
Die Ruhemassen sind doch da außen vor. Es wird nur mit Ekin und Epot gerechnet.

Gute Nacht
Cyborg

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Frage zur Expansion 30 Okt 2017 02:24 #21515

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Guten Morgen, Cyb!

Ruhemassen? Was meinst du? Ich schrieb nicht darüber.
Warum heißt es dann "Vakuum"- und nicht "DE"-Ära? (Bei ΩɅ ≈ 0,7 wirklich logischer!)
Vakuumenergie als DE kommt tatsächlich kaum in Frage, weil bis zu 120 Zehnerpotenzen zwischen dem, was das Vakuum an Energie besitzt, und der viel geringeren Energie, die in der beschleunigten Expansion steckt... WENN DIE RECHNUNG STIMMT! (Wie kommt man darauf?)
Also Quintessenz oder eine "modifizierte" Gravitation...
Aber-wer-weiß...
Andererseits verstehe ich Tamara Davies (die Astrophysikerin aus Australien) Worte gut (Wie kann man denn Energie und Masse gesamt genau ausrechnen???
Man muss einfach an den 1. HS der TD "glauben" oder läßt es bleiben.

Chalawan

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Frage zur Expansion 30 Okt 2017 11:48 #21524

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Hallo Thomas,

Auch wenn die Dichte der Dunklen Energie konstant bleibt, ist das rein formal ein "Abnahmeverhalten", das darin besteht, dass sie weder ab noch zunimmt.
Wahrscheinlich hätte ich besser Änderungsverhalten schreiben sollen, um Mißverständnissen vorzubeugen.

Gruß,
Lulu

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Frage zur Expansion 30 Okt 2017 12:13 #21526

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Hallo Chalawan,

wenn die Dunkle Energie durch die kosmologische Konstante gegeben ist, dann bleibt ihre Dichte konstant.
Die Konstanz läßt sich mit der Vakuumenergie gut erklären, nur die tatsächliche ( aus den kosmologischen Beobachtungen abgeleitete ) Dichte steht in klarem Kontrast zu ihrem theoretisch berechnetem Wert. Das spricht nicht unbedingt gegen diese Erklärung, sondern vor allem dafür, daß unser Verständnis des Quantenvakuums noch unzureichend ist.

Ansonsten habe ich Mühe mit Deinem Beitrag, weil da offensichtlich vieles an Ideen durcheinandergeht, und man nicht recht weiß, wo man konstruktiv anknüpfen soll.

Gruß,
Lulu
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Frage zur Expansion 30 Okt 2017 13:55 #21531

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Hallo, liebe Lulu, DAS verstehe ich gut, umso mehr weiß ich es zu schätzen, dass du dir den langen Text angesehen hast. Vielen Dank! Tatsächlich richte ich mich nicht unbedingt nach einer Lehrbuchmeinung, sondern „flattere von Blüte zu Blüte“…
>Da die physikalische Interpretation der Dunklen Energie weitgehend ungeklärt und ihre Existenz experimentell nicht nachgewiesen ist, finde ich die Konstanz ihrer Dichte unlogisch. Noch unglaublicher, wenn DAS schon immer SO gewesen sein sollte, seit dem Urknall. Auch wenn im Kosmos zeitlich andere Maßstäbe gelten als unser kurzes Leben, so daß wir dynamische Entwicklungsschritte erst beginnen zu verstehen, ich bin z. B. vom HRD begeistert! - bleibt NICHTS 14 Mrd. Jahre lang konstant. Glaube ich. Trotzdem will ich ρ und ΩɅ kennen.
>Ist es korrekt, dass Vakuumenergie als DE nicht in Frage kommt, weil bis zu 120 Zehnerpotenzen zwischen dem, was das Vakuum an Energie besitzt, und der viel geringeren Energie, die in der beschleunigten Expansion steckt?
>In Gleichungen mit dem dimensionslosen Dichteparameter ΩɅ kommt auch die Hubble-Konstante /Hubble-Parameter Ho vor, der die gegenwärtige Rate der Expansion beschreibt und laut Wiki, genaugenommen KEINE Konstante ist, sondern sich mit der Zeit verändert. Zum Vergleich über 100 Jahre:
Planck Weltraumteleskop 2015 Ho ≈ (67,74 ± 0,46) km/(s•Mpc)
WMAP 2001 (70,5 ± 1,3)
Chandra 1999 (77 ± 4)
Edwin Powell Hubble 1931 (155)
Carl Wilhelm Wirtz 1928 (500)
Georges Lemaître 1927 (625)

Schluß.Aus.Ende.
Nicht länger will ich deine Zeit in Anspruch nehmen.
Alles Gute Dir, Lulu! ҉

Chalawan

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Frage zur Expansion 30 Okt 2017 17:34 #21540

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Kommt nicht auch immer ein Mißverständnis zustande, weil zwar die Dichte der DE gleich bleibt, wenn die Erklärung mit Vakuumenergie (eben Kosmologische Konstante) zutrifft, aber natürlich dennoch durch die Expansion des Raumes ihr Anteil gegenüber Materie und Strahlung an der Gesamtdichte stetig zunimmt? Wenn ihre Dichte immer gleich groß ist, aber die anderen stetig abnehmen, dann wird ihr Anteil an der Gesamtdichte irgendwann gegen 1 gehen.
Die alternativen Erklärungen für DE wie Quintessenz oder MOND sind mindestens so spekulativ und umstritten wie Vakuumenergie, auch wenn hier die Diskrepanz mit diesen 10 120 Einheiten natürlich zu denken gibt.

Chalawan schrieb:
Ruhemassen? Was meinst du? Ich schrieb nicht darüber.
Deine Aussage hat mich dazu veranlasst:
Nach Einsteins E = mc2 ist Energie und Masse äquivalent, sie sind wesensgleich, deshalb konnte Herr Gaßner bei der Berechnung der Gesamtenergie des Universums die verschiedenen „Massen“ außen vor lassen und der Einfachheithalber nur alle „Energien“ zusammenrechnen (siehe Wissensbox „Friedmanngleichungen“) weil sie eben - letztlich - DASSELBE sind.

Vielleicht habe ich da auch falsch verstanden. Aber die Friedmann-Gleichungen betrachten doch nur Ekin und Epot.

Grüße Cyborg

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Frage zur Expansion 30 Okt 2017 22:11 #21549

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Chalawan2000 schrieb:
Tatsächlich richte ich mich nicht unbedingt nach einer Lehrbuchmeinung, sondern „flattere von Blüte zu Blüte“…
>Da die physikalische Interpretation der Dunklen Energie weitgehend ungeklärt und ihre Existenz experimentell nicht nachgewiesen ist, finde ich die Konstanz ihrer Dichte unlogisch. Noch unglaublicher, wenn DAS schon immer SO gewesen sein sollte, seit dem Urknall. Auch wenn im Kosmos zeitlich andere Maßstäbe gelten als unser kurzes Leben, so daß wir dynamische Entwicklungsschritte erst beginnen zu verstehen, ich bin z. B. vom HRD begeistert! - bleibt NICHTS 14 Mrd. Jahre lang konstant. Glaube ich. Trotzdem will ich ρ und ΩɅ kennen.
>Ist es korrekt, dass Vakuumenergie als DE nicht in Frage kommt, weil bis zu 120 Zehnerpotenzen zwischen dem, was das Vakuum an Energie besitzt, und der viel geringeren Energie, die in der beschleunigten Expansion steckt?
>In Gleichungen mit dem dimensionslosen Dichteparameter ΩɅ kommt auch die Hubble-Konstante /Hubble-Parameter Ho vor, der die gegenwärtige Rate der Expansion beschreibt und laut Wiki, genaugenommen KEINE Konstante ist, sondern sich mit der Zeit verändert.


Hallo Chalawan,

ich glaube auch nicht unkritisch alles, was in den Lehrbüchern steht, aber ich versuche es doch erst mal so zu verstehen und mir anzueignen, wie es gemeint ist.
Das gibt mir ein besseres Gefühl, wenn ich mir dann eine eigene Meinung bilde.

Wenn die Dunkle Energie mit Einsteins kosmologischer Konstante gleichzusetzen ist, dann ist ihre Konstanz nicht unlogisch, weil sie irgendwie dem Raum als solchem anhaftet. Zeldovich hat dann später gezeigt, dass aus der Quantenfeldtheorie eine zur kosmologischen Konstanten äquivalente Energie des Quantenvakuums folgt.
Die vielzitierte Diskrepanz von 120 Zehnerpotenzen zwischen dem aus kosmologischen Beobachtungen abzuschätzenden Wert der Kosmologischen Konstanten und Versuchen der Berechnung der Vakuumenergie deutet auf ein Versagen der Theorie hin, ähnlich der "Ultraviolett-Katastrophe", die Max Planck zur Quantenhypothese führte. Die korrekte Berechnung der Energie des "leeren" Raumes ist damit ein natürlicher Prüfstein für Theorien der Quantengravitation.

Gruß,
Lulu
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Frage zur Expansion 30 Okt 2017 22:17 #21550

Hallo,
Wenn sich die DE aus dem Vakuum speisen sollte scheint mir Konstanz der Energiedichte völlig logisch zu sein.
Auch das der Anteil an der gesamten Energiedichte steigt ist logisch wenn alle anderen Energieformen abnehmen.

Stellt es wirklich ein Problem dar wenn theoretischer Wert und gemessener Wert so stark abweichen? Gib es denn zwingende Gründe dafür das sich die gesamte Vakuumenergie als Schaffung neuen Raumes äußert?

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Frage zur Expansion 30 Okt 2017 22:39 #21553

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Merilix schrieb:

Stellt es wirklich ein Problem dar wenn theoretischer Wert und gemessener Wert so stark abweichen? Gib es denn zwingende Gründe dafür das sich die gesamte Vakuumenergie als Schaffung neuen Raumes äußert?

Man könnte das auch anders sehen: Wäre der gemessene Wert so hoch wie der theoretische, dann wäre wohl kaum mehr einer da, der messen könnte. :cheer:

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Frage zur Expansion 31 Okt 2017 00:49 #21555

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Hallo Lulu!
DAS weiß ich doch (!!!) und ich bewundere deine Art der besonnenen und begründeten Kritik!
Vielen Dank für die Worte! ҉

1.
„Für den Moment“ glaube ich nicht daran, dass die DE mit Einsteins kosmologischer Konstante Ʌ in der ART gleichzusetzen ist, welche die Gravitationskraft als geometrische Krümmung der Raumzeit beschreibt und a priori positiv, negativ oder null sein kann. WEIL in der modernen Kosmologie üblicherweise anstelle von Ʌ der dimensionslose Dichteparameter ΩɅ verwendet wird, und, da Einstein ein statisches Universum zimmern wollte, unterscheidet sich sein Ʌ doch ein wenig von ΩɅ , oder?
Zitat: Die vielzitierte Diskrepanz von 120 Zehnerpotenzen … deutet auf ein Versagen der Theorie hin.
Stimmt, ich erinnere mich an deine teils sehr aufschlussreichen Links - zu Wissenschaftstheoretikern - für mich.

2.
Besonders in der heutigen Zeit finden auch interessante wissenschaftliche Experimente im Reich der Mitte statt, nicht wahr?
Wie findest du diesen Artikel?
Ein internationales Forscherteam unter der Leitung chinesischer Astronomen konnte einen Beweis für dynamische dunkle Energie erbringen. Die Erforschung der Natur dunkler Energie bildet ein essentielles Ziel der modernen Wissenschaft. Nachfolgende Studien sollen den Beweis bestätigen.
german.people.com.cn/n3/2017/0913/c209054-9268485.html 13.September 2017
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Frage zur Expansion 31 Okt 2017 00:58 #21556

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Merilix schrieb: „Stellt es wirklich ein Problem dar wenn theoretischer Wert und gemessener Wert so stark abweichen?“

Nöö, not at all! did is egal.
A bissl extrapolieren - PASST SCHO!

Merilix schrieb: „das sich die gesamte Vakuumenergie als Schaffung neuen Raumes äußert?“

John Archibald Wheeler errechnete unter Berücksichtigung der bis zur Plancksche Länge von 10-33 cm geltenden Quantengesetze eine Energiedichte des Vakuums von 1094 g/cm3. Die Höhe dieses Ergebnisses stellt ein massives Problem dar. Nach Einsteins Gleichung E = mc² (Äquivalenz von Masse und Energie) wäre dann die Gravitationskraft des Vakuums sehr viel größer als die Gravitationskraft der gesamten Materie des Universums, wodurch die beobachtete Ausdehnung des Universums unmöglich wäre.

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Frage zur Expansion 31 Okt 2017 09:29 #21558

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Ich weiß nicht, ob es wissenschaftlich erlaubt ist, aber zur Verdeutlichung stelle ich mir die Entwicklung des Alls so vor, denn das beschäftigt mich schon:
Nach der Inflation und dem Phasenübergang des Higgs-Feldes und Geburt der Teilchen und der negativen Gravitationsenergie startet das All mit extrem hoher Ekin und extrem gleich hoher negativer Epot. Ein Rätsel dabei ist natürlich auch, wie das All jemals über seinen eigenen Schwarzschild-Radius "sprang". Wuchs der Raum anfangs schneller als die Teilchen und Energie ins Dasein treten konnten?
Ich nehme die "Stein-Hochwurf-Analogie" und stelle mir vor - die DE erst mal außen vorlassend - wie die Ekin abnimmt und dafür Epot, startend mit sehr hohem negativen Wert nun positivere Werte mit zunehmender Expansion annimmt (denn beim -Epot-Materie/Strahlungs-Termin geht der zunehmende Radius des Alls als Quotient ein). Damit stimmt erst mal das konventionale Ekin - Epot = 0.
Das aber hieße, dass ein endliches All zwar auch mit extrem hohen positiven Ekin und negative Epot Werten starten muss, aber nicht mit unendlichen Werten. Waren sie unendlich hoch, müsste das All auch unendlich sein.
Aber natürlich mischt auch die DE mit, die seit ca. 8 Milliarden Jahren beschleunigt, also für eine Zunahme von Ekin sorgt. Das wird ausgeglichen durch den Epot-lambda Term, bei dem der Radius des Alls im Quadrat als Faktor eingeht. Wieder geht mathematisch die Sache auf. Die positive Ekin läuft gegen unendlich und ebenso ihr negatives Pendant, das Epot-lambda, die sich fleißig gegenseitig saldieren.
An der Stelle - wahrscheinlich weil ich hier unzulässig vereinfache und die Welt mir zurechtmale - beginne ich zu grübeln.
Denn das hieße doch, dass zu Beginn der Expansion nach der Entstehung der Teilchen und Strahlung gar nicht nötig ist, ein unendlich großes negatives Epot-gesamt zu postulieren, sondern erst mal ein endliches genügt, da die DE noch keine wesentlich Rolle spielt.
Erst mit dem Auftreten der DE, die natürlich auch schon immer vorhanden war (zumindest gemäß der Annahme, dass sie eine Kosmologische Konstante ist, eben Lambda, deren Ursache die Vakuumenergie ist), aber deren Effekte früher lange vernachlässigbar waren, da das All lange von der Strahlung und dann von der Materie dominiert war, kommen durch beschleunigte Expansion auch zunehmende positive Ekin und negative Epot-lambda Beträge in die Welt, die gemäß den Friedmann-Gleichungen in einem flachen All für Energiebilanz null sorgen?
Damit wäre zwar zu jedem Zeitpunkt in der Geschichte des Alls sichergestellt, dass im flachen All Ekin(gesamt) - Epot (gesamt) = 0 gilt. Aber genügt das, um sich zurücklehnen zu können und zu sagen, dass damit der 1. Hauptsatz schon gerettet ist?
Ist da noch von Energieerhaltung im klassischen Sinne zu reden, wenn quasi ständig neue positive Ekin und negative Epot aus dem Hut regelrecht gezaubert werden, die sich gegenseitig saldieren, um die beschleunigte Raumexpansion zu erklären? Mathematisch ist die Welt völlig in Ordnung. Aber eine seltsame Physik ist das schon, die sich da draußen abspielt.
Ich habe mal zu dieser Thematik, die ich damals noch weniger verstand als heute, eine Frage via Mail an eine Person vom Fach geschickt, die hauptberuflich über diesen Themen arbeitet.
Freundlicherweise und eigentlich überraschend bekam ich sogar eine Antwort auf die damlige Frage, die etwas anders gelagert war. Am meisten beeindruckt hat mich aber die Anspielung am Schluss der Antwort auf den Energieerhaltungssatz. Sinngemäß hieß es: "Wenn Sie Begriffe wie Noether Theoreme und gewisse symmetrische oder asymmetrische Tensoren ins Spiel bringen, dann werden die Antworten je nach Gewichtung unterschiedlich ausfallen. Und unter den Kollegen herrscht ohnehin da keine völlige Einigkeit. Dass der 1.HS verletzt sein könnte, traut sich aber keiner so richtig öffentlich zu sagen, weil es als unwissenschaftlich erachtet wird"
Eine bemerkenswerte Aussage, wie ich meine.

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Frage zur Expansion 31 Okt 2017 14:47 #21563

Thomas schrieb: Hallo Lulu,

kannst du das näher erläutern, was du da gepostet hast?
Wenn alle drei ein Abnahmeverhalten zeigen, dann müsste doch auch die DE ein solches zeigen.
Tut sie das?
Das Gegenteil scheint doch der Fall zu sein!
Also bitte, oute dich und erkläre, wie du das verstanden wissen willst.

VG
Thomas


Ich schreibe diesen Beitrag nur, um meine 600 voll zu bekommen:



Das ist die Hubblefunktion mit den heutigen Dichteparametern. Der Index "o" bezieht sich auf heute, d.h. auf die Werte, die heute gelten, bei einem Skalenfaktor von a=1. in der Klammer stehen also die heute gemessenen Dichteparameter und wie sie mit dem Skalenfaktor skalieren. Dies habe ich in der Vergangenheit schon mehrfach (auch speziell dem Thomas) mitgeteilt.

Leicht beieinander wohnen die Gedanken. Doch hart im Raume stoßen sich die Sachen. Schiller, Wallenstein
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Frage zur Expansion 31 Okt 2017 20:48 #21573

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Hallo Chalawan,

von einem Beweis für eine dynamische Dunkle Energie zu sprechen, ist sicher verfrüht. Zhao et al. zeigen in ihrem paper lediglich, dass das eine Möglichkeit ist, die Spannung zwischen den mit verschiedenen Methoden gemessenen Werten für die Hubble-Konstanten aufzulösen.
Der aktuellen Kosmologischen Forschung zu folgen ist spannend wie ein Krimi.

In dem nachfolgenden link wird drei am DES beteiligten Wissenschaftlern unter anderem die Frage gestellt:

If you had to place a bet on what dark matter and dark energy actually are, where would you put your chips?

Ich tendiere zu einer ähnlichen Antwort, wie der von Scott Dodelson:

We’re living in an era of cognitive dissonance. There is all this cosmological evidence for the existence of dark matter, but over the last 30 years, we’ve run all these experiments and haven’t found it. My bet is that we’re looking at things all wrong. Someone who’s 8 years old today is going to come around and figure out how to make sense of all the data without evoking mysterious new substances.

www.kavlifoundation.org/science-spotligh...ng-theory-trial#DES4

Gruß,
Lulu

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Frage zur Expansion 31 Okt 2017 21:25 #21575

Denobio,

„Omega Lambda“, lediglich ein Summand in der Gleichung, ist aber das alles entscheidende kosmologische Glied.

Ich glaube, dass es nicht die Vakuumfluktuationen sind, die hinter diesem Lamda stecken, sondern eine Wesenheit der Raumzeit selbst, die wir mit einem Minuszeichen versehen müssen, da wir alle anderen Komponenten als gravitativ anziehend erkennen. Nur das kosmologische Glied wirkt auseinendertreibend. (ART, Einsteingleichung. Das Lamda wanderte von der linken Seite zwischenzeitlich auf die rechte Seite der Gleichung)
Hab ich dir auch schon oft zu erklären versucht.
Da wir weit davon entfernt sind, diese abstoßende oder auch auseinandertreibende Wesenheit zu verstehen, fürchte ich, dass wir zwei den Augenblick des Verstehens nicht mehr erleben werden.
Nix für ungut, mein Lieber, du bist ein Suchender und ich auch. Das hat doch etwas Verbindendes.

LG
Thomas

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