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THEMA: Wie muss ich mir negatvien Druck vorstellen??

Wie muss ich mir negatvien Druck vorstellen?? 10 Jul 2017 13:08 #16845

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Ich habe einige Beiträge entfernt, da sie persönliche Wertungen enthielten, die gemäß unserer Netiquette nicht öffentlich im Forum geäußert werden dürfen. Falls es die Akteure tatsächlich für notwendig befinden sollten, bitte ich sie auf die Funktion "private Nachrichten" auszuweichen.
Josef M. Gaßner
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Wie muss ich mir negatvien Druck vorstellen?? 10 Jul 2017 13:47 #16848

Ralf schrieb: Aber wie kann man denn mit einer physikalischen Größe wie c den Raum rausstellen? Also: Im Raum gilt c aber der Raum selber kann schneller als c. Die Distanz ist doch ein Bestandteil der physikalischen Größe der Geschwindigkeit.


Ralf, Raum schneller als c ist nur aus einer Art Vogelperspektive richtig, so als könnte man von außen das ganze Universim gleichzeitig betrachten.
Einstein stellt jedoch in der speziellen Relativitätstheorie den Beobachter in den Mittelpunkt. Da ist immer davon die Rede was man relativ zu einem anderen Bezugssystem sieht. Wirkung breitet sich mit max. Lichtgeschwindigkeit aus. Das wird (vermutlich) innerhalb des Atomkerns genauso gelten wie zwischen Galaxienhaufen.

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Wie muss ich mir negatvien Druck vorstellen?? 10 Jul 2017 15:28 #16851

Hey Leute es geht hier um die spanendste Sache der Welt: ASTROPHSIK man sollte auf persönliche Angriffe verzihten das bringt doch einen nicht weiter!!!!

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Wie muss ich mir negatvien Druck vorstellen?? 10 Jul 2017 15:51 #16854

Ralf schrieb: Aber wie kann man denn mit einer physikalischen Größe wie c den Raum rausstellen? Also: Im Raum gilt c aber der Raum selber kann schneller als c.
Die Distanz ist doch ein Bestandteil der physikalischen Größe der Geschwindigkeit.
Wenn man es anders sieht, dann ist in der Beziehung alles möglich.


Vielleicht hilft dir ein anschauliches Beispiel:

Du und ich befinden uns in einem eigenen Universum, und dort sitzen auf einem Baumstamm, der ist 2m lang und jeder von uns sitzt rittlings auf einem Ende und wir schauen uns an. Mehr gibt es in unserem Universum nicht, nur dich, mich und unseren Baum, und ein erfundenes Naturgesetz. Dieses Naturgesetz besagt, das jede Sekunde unser Baum alle 1m auseinandergehackt wird, und an den Bruchstellen ein weiterer Meter Baum eingefügt wird.

Damit ergibt sich folgende Expansion unseres kleinen Universums:

t=0s wir beide sind 2m auseinander
t=1s der Baum wird 1m länger ist jetzt 3m
t=2s der Baum wird 2m länger ist jetzt 5m
t=3s der Baum wird 4m länger ist jetzt 9m
t=4s der Baum wird 8m länger ist jetzt 17m
...
t=xs der Baum wird 2(x-1)m länger

Bei t=29 Sekunden kommen 228m Baum zwischen uns neu hinzu das sind 268.435.456 Meter, das sind zusammen mit der Länge unseres Baums bis dahin das erste Mal mehr als die Lichtgeschwindigkeit (~299.792.458 m/s) und bei t=30 Sekunden sind das gar 536.870.912 neuer Baum zwischen uns.

Ab diesem Zeitpunkt mein guter Ralf, verlieren wir beide uns aus den Augen. Unser Baum dehnt sich ab da schneller aus als das Licht zwischen uns braucht um den anderen zu erreichen.

Unser Baum ist nicht schneller als das Licht, er bekommt nur alle 1m einen weiteren Meter hinzu, nur wir beide - verhaftet(!) an unserem jeweiligen Ende - bewegen uns mittlerweile schneller voneinander weg als das Licht.

S = k log W

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Wie muss ich mir negatvien Druck vorstellen?? 10 Jul 2017 16:05 #16856

Hey Madouc,

Das ist eine Variante meines Schneckenuniversums ;)

Ab diesem Zeitpunkt mein guter Ralf, verlieren wir beide uns aus den Augen. Unser Baum dehnt sich ab da schneller aus als das Licht zwischen uns braucht um den anderen zu erreichen.

Hier irrst du. Ihr werdet euch nicht aus den Augen verlieren (wenn man Radioantennen mal mit als "Augen" rechnet) Ihr erscheint dem anderen nur immer röter und langsamer in euren Bewegungen.

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Wie muss ich mir negatvien Druck vorstellen?? 10 Jul 2017 16:08 #16857

Merilix schrieb: Hey Madouc,

Das ist eine Variante meines Schneckenuniversums ;)

Ab diesem Zeitpunkt mein guter Ralf, verlieren wir beide uns aus den Augen. Unser Baum dehnt sich ab da schneller aus als das Licht zwischen uns braucht um den anderen zu erreichen.

Hier irrst du. Ihr werdet euch nicht aus den Augen verlieren (wenn man Radioantennen mal mit als "Augen" rechnet) Ihr erscheint dem anderen nur immer röter und langsamer in euren Bewegungen.


Das klingt befremdlich, wie leitest du das her? Über eine 'stehende Lichtwelle' zwischen uns beiden?

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Wie muss ich mir negatvien Druck vorstellen?? 10 Jul 2017 16:17 #16859

Ich hab den Link zu meinem Post oben ergänzt.
Der Punkt ist: auch das Licht zwischen euch braucht immer länger und wird dabei gedehnt.
Nimm ein "Augenzwinkern". Das dauert eigentlich nur Bruchteile einer Sekunde. Aber bei größer werdender Entfernung zwischen euch vergeht zwischen den beiden Ereignissen "Augen zu" und "Augen auf" immer mehr Zeit (immer aus Sicht des anderen) Auch das "Augenzwinkern" wird rotverschoben. (Ein anderes Wort dafür wäre Zeitdilatation) Nachtrag: So ganz nebenbei schlägt hier die spezielle Relativitätstheorie zu.

PS: Das schöne an dieser Art Modell ist: es kommt ganz ohne Friedman und Omegas aus, braucht nicht viel Mathematik und man kann trotzdem die wesentlichen Aspekte der Kosmologie veranschaulichen. Es beschreibt ein leeres Universum mit konstanter Expansionsrate. LCDM und Friedman fügen da eigentlich "nur" hinzu wie sich die Expansion zeitlich unterschiedlich entwickelt. :)

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Wie muss ich mir negatvien Druck vorstellen?? 10 Jul 2017 17:00 #16864

  • Chris
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Jörn Müller schrieb: Die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum begrenzt die maximal mögliche Bewegung. Bei der kosmologischen Expansion wird nichts bewegt, sondern es steigt nur der Skalenfaktor an. Hierzu haben wir umfangreichende Information in die Wissensbox eingestellt - ich bitte dort nachzulesen...

....ich vermisse Sie schon sehr lange hier.... und möchte mich sehr für die Arbeiten bedanken, diese sind abgesehen der Videos das Lehrreichste hier. Hoffe das ich dich auch hier mit Tipps und richtungsweisenden Informationen noch oft zu lesen bekomme.

Ja ich kann alles, sogar definieren was ich nicht kann.

Man muss noch Chaos in sich haben, um einen tanzenden Stern gebären zu können.
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Wie muss ich mir negatvien Druck vorstellen?? 12 Jul 2017 00:47 #16980

Das ist ein anderes Thema aber ich habe eine Frage: Wie sollte ich mir ein Atom vorstellen? wie ein mini Energiekugelchen der eigentlich eine Welle ist wenn keine es beobachtet? Entschuldige die Thema Änderung aber mir ist spontan eine Frage eingefallen. Diese Welt ist so klein dass ich kein Bild dafür habe.

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Wie muss ich mir negatvien Druck vorstellen?? 12 Jul 2017 01:10 #16982

  • Rupert
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neugierig schrieb: Das ist ein anderes Thema aber ich habe eine Frage: Wie sollte ich mir ein Atom vorstellen? wie ein mini Energiekugelchen der eigentlich eine Welle ist wenn keine es beobachtet? Entschuldige die Thema Änderung aber mir ist spontan eine Frage eingefallen. Diese Welt ist so klein dass ich kein Bild dafür habe.


Ich meine, dass es keine gesamtheitlich treffende Vorstellung für unser menschliches Denken gibt, die die Eigenschaften und Vorgänge gut wiedergibt, die sich auf quantenmechanischen Größenordnungen abspielen.
Es kommt sozusagen auf den Anwendungsfall an welches Bild man heranzieht, ob es passt; z.B. kann es ja gut ausreichen sich im Falle einer Anregung eines Elektrons vorzustellen, dass das Elektron auf eine andere Kreisbahn mit dem Atomkern als Mittelpunkt hüpft - auch wenn es sich nicht wirklich auf dieser Kreisbahn bewegt sondern bestimmte wahrscheinliche und unwahrscheinlichere Aufenthaltszonen hat.
Wahrscheinlich ist es auch eine persönliche Frage, denn ich täte mir schwer vorzustellen was ein "Energiekugelchen, das eigentlich eine Welle ist, wenn es keiner beobachtet" sein soll; ums ganz genau zu sagen: diese Vorstellung hälfe mir nicht weiter. :)

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Wie muss ich mir negatvien Druck vorstellen?? 12 Jul 2017 06:55 #16985

Moderatoren Hinweis

Bitte für so komplette Themensprünge einen neuen Thread eröffnen.

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Wie muss ich mir negatvien Druck vorstellen?? 12 Jul 2017 11:13 #16998

ok das kommt nie wieder vor ich werde in Zukunft neue Thread eröffnen

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Wie muss ich mir negatvien Druck vorstellen?? 15 Jul 2017 23:34 #17272

Hallo Herr Gassner,

schon in meinem Urlaub ist mir aufgefallen, dass Ihre Ausarbeitung zu Friedmann eine nicht ganz glückliche Rechtfertigung für die Gleichung des negativen Drucks und ein (entstellendes) Vorzeichenfehlerchen enthält. Als kleiner Perfektionist meine ich, dass das so nicht in der Wissensbox stehenbleiben sollte. Im Anhang finden sie ein PDF-Dokument mit meinem Kommentar.

Beste Grüße
Denobio

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Wie muss ich mir negatvien Druck vorstellen?? 16 Jul 2017 09:55 #17291

1.) Das Einsetzen in Gleichung (3) hat schon gepasst - man muss natürlich für rho(t) auch die entsprechenden Werte einsetzen. Ich habe einen weiteren Zwischenschritt eingeführt mit der Bezeichnung Gleichung (4) - dort ist rho(t) bereits eingesetzt... Hoffentlich wird es damit nun verständlicher.

2.) Das c^2 fehlt nicht, sondern steht im Ausdruck für rho(t), weil wir generell mit Energiedichten rechnen.

3.) Die abschließende Version der Friedmanngleichung habe ich nun auch einheitlich in Energiedichten formuliert.

Ich hoffe, die ursprüngliche Fragestellung wurde nunmehr beantwortet - darum geht es ja eigentlich...
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Wie muss ich mir negatvien Druck vorstellen?? 16 Jul 2017 10:05 #17292

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Denobio,
da melde ich mich jetzt gleich mal als Erster und gestehe, dass mir der Kopf schwirrt.
Meine konkrete Frage an dich: Kommst du trotz der vorgeschlagenen Korrekturen aber letztlich zur gleichen Aussage wie Gaßner, nämlich:
Trotz beschleunigter Expansion der Raumzeit und postulierter Konstanz der Dichte der Vakuumenergie nimmt die Gesamtenergie im All nicht zu und Summe ist null.
Mir will ja rein intuitiv das nicht einleuchten, aber der mathematische Formalismus, um es selber nachvollziehen zu können, überfordert mich. Ein Christof Wetterich aus dem von Ropp verlinkten Video bezeifelt das ja anscheinend auch. Aber die meisten anderen hier waren sich anscheinend einig, dass Gaßners Argumentation schlüssiger ist. Von Wetterich habe ich ja nur die einfache Prosaaussage in einem seichten Vortrag vor Laien gehört. Er wird ja wohl auch seine mathematischen Spielchen treiben.
Ich habe mittlerweile eine mir ganz flüchtig bekannte promovierte Astrophysikerin angeschrieben und sie um ihre Meinung gebeten. Mal sehen, ob sie Lust und Zeit findet, sich zu äußern.
Beste Grüße
Cyborg

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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Wie muss ich mir negatvien Druck vorstellen?? 16 Jul 2017 11:11 #17296

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Hi Cyborg,

Es ist (ungefähr) so:
Links in den Gleichungen steht ein Skalenfaktor, der wächst und dabei, wie beobachtet Fahrt aufgenommen hat. Einen Grund kennt man eigentlich nicht dafür.
Man stellt das Geschehen nun mit der kosmologischen Konstante als Gegenspieler zu recht gut erforschten und bekanntermaßen einander anziehenden Massen und Energien dar.
Da das Universum ebenfalls als flach vermessen ist und man im Rahmen gängiger Vorstellungen erstens davon ausgeht, ein flaches Universum sei ein Universum kritischer Dichte und zweitens man aber - dunkle Materie inklusive- nicht genug Energie-Impuls vorfindet für diese kritische Dichte, sagt man nun:
Addieren wir die Kosmologische Konstante einfach rechts in die Gleichungen.
Man schmeißt nun also zwei Dinge, die gegeneinander arbeiten und logisch voneinander unabhängig sind, in einen Eimer.
Die Kosmologische Konstante ist nun Teil der Gesamtenergiedichte und soll gleichzeitig mit negativem Druck dafür sorgen, dass sich der Skalenfaktor vergrößert.
Der uns bekannte Anteil der Gesamtenergiedichte in unserem Eimer, nämlich die invariante Größe Energie und Masse schrumpft nun gegenüber dem Anteil Kosmologische Konstante, deren Wesen unbekannt ist, in Richtung Null. Meinem Empfinden nach ein misslungenes Konstrukt.
Einstein war auch kein Freund davon und schreibt 1947 an Lemître:

Albert Einstein schrieb: Ich fand es widerwärtig, annehmen zu müssen, dass die Gleichung für das Gravitationsfeld aus zwei logisch unabhängigen Termen zusammengesetzt sein sollte, die sich zueinander additiv verhalten. Es ist schwierig, Argumente zur Rechtfertigung solcher Gefühle zu geben, wie ich sie bezüglich der logischen Einfachheit empfinde. Ich kann mich aber nicht dagegen wehren, sie mit aller Kraft zu empfinden und ich bin nicht im Stande zu glauben, dass eine so widerwärtige Sache in der Natur verwirklicht werden könnte.

Das Ganze ist ungefähr so, als wenn man etwas moralisch Verwerfliches ausgefressen hat, jedoch darauf verweist, juristisch sei doch alles im grünen Bereich.
Aber das ist Stand der Dinge. Herr Gaßner hat es sich nicht ausgedacht. :-)

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Wie muss ich mir negatvien Druck vorstellen?? 16 Jul 2017 11:26 #17298

Ja danke. Jetzt steht "die Gleichung des neuen Glanzes" richtig da.
Nur der Index "m" stört mich noch, denn da ist gegenüber der Vorgängergleichung ein rho-lambda verloren gegangen. Wenn das nicht verloren gehen soll muss es zu einem rho (ohne Index) = rho _m + rho_lambda zusammengefasst werden. Aber das sind Peanuts. Sie haben recht: für die Zwecke des Forums kommt es auf die Message an.

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Wie muss ich mir negatvien Druck vorstellen?? 16 Jul 2017 11:38 #17300

@Cyborg und Ropp
ich habe mich in meinem Beitrag eigentlich nicht mit physikalischem Inhalt befasst, sondern ob die Physik besonders in einer Gleichung richtig zum Ausdruck gebracht wurde.

Energieerhalt: Die Expansionsgleichung (Energiegleichung) sagt in der Tat, dass die Gesamtenergie Null sei. Das ist so, wenn die Krümmung verschwindet. Ich übersetze diese Gleichung ins Newton Bild.

Ekin + Epot= Gesamtenergie; Gesamtenergie entspricht bei der Expansionsgleichung der Krümmung. Mit Krümmung =0 ist Gesamtenergie =0, also
Ekin+Epot=0

Das Newtonbild entspricht einer kinetischen Energie, die am Anfang exakt die Fluchtgeschwindigkeit darstellt. Die Eichung ist nun so, dass am Anfang die kinetische Energie maximal ist, der Wert der potentiellen Energie ist negativ, ihr Betrag ist gleich der kinetischen Energie.
im Unendlichen kommt die Bewegung zur Ruhe. Ekin=0, Epot=0, d.h. maximal.

Die Feinsabstimmung (Bewegung startet exakt mit "Fluchtgeschwindigkeit") ist eines der Probleme der Friedmann Kosmologie, deshalb haben die Physiker zusätzliche Theorien (Gassner würde sagen) "gebastelt". , z.B. Inflation
Ich Grüße Dich
Denobio

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Wie muss ich mir negatvien Druck vorstellen?? 16 Jul 2017 11:55 #17303

@Ropp
In der Expansionsgleichung krümmt die Bewegung den Raum in eine Richtung: Die positiven Energiedichten krümmen den Raum zurück.
Ergebnis: Gesamtenergie gleich Null.
In der Expansionsgleichung steht auch rho_lambda als"zurückkrümmende" Energiedichte.
Ich habe noch kein physikalisches Gefühl dafür, wie dann Gesamtenergie=Null bleiben kann, obwohl die Expansionsgeschwindigkeit zunimmt.

Aber wohlgemerkt: Die Expansionsgleichung sagt genau das aus. Ich habe an dieser Stelle, im Verständnis beider Friedmann Gleichungen noch ein Problem.
(Wir haben Flachheit, obwohl sich die Bewegung wieder beschleunigt.)

Mit weiterführenden Frage bzgl.Energieerhaltung, die über die Friedmann Weltmodelle hinausgehen, kann ich mich erst beschäftigen, wenn ich mir eine Klärung meines Verständnisproblems erarbeitet habe.

Die Theoretiker haben es leichter. Sie gehen von den übergeordneten Prinzipien aus und ..... thats it.
Beste Grüße
Denobio

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Wie muss ich mir negatvien Druck vorstellen?? 16 Jul 2017 12:35 #17306

Nachtrag: Das Weltmodell, das exakt dem Newtonbild mit Start mit Fluchtgeschwindigkeit und Krümmung Null entspricht, heißt Einstein-de Sitter Modell. (omega_m =1, keine Dunkle Energie)
Aber wir haben nun definitiv andere Omegas.

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Wie muss ich mir negatvien Druck vorstellen?? 16 Jul 2017 13:23 #17308

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Denobio, Ropp,
habt vielen Dank für eure Ausführungen. Ich denke, jetzt ist mir einiges klarer.
Was ich daraus für mich folgere:
Da die Gesamtenergiedichte gleich ist, muss der Anteil der DE daran stetig zunehmen und der von Materie und Energie irgendwann gegen null konvergieren. Ok, ist mir einsichtig.
Wo ich noch zweifle, es richtig zu deuten: Energiedichte ist ja hier auch J/m3. Wenn das All weiter BESCHLEUNIGT expandiert, dann nimmt seine Größe zu. Wenn ich da also die Energie über der Zeit aufintegrieren würde, dann müssten also sowohl negative bzw. positive Energien zunehmen, sich aber stets gegen null aufheben, damit die Gesamtenergie null ist, was aber unmöglich ist, oder? Was heißt das für die Formel Ekin+Epot=0 ? Wie muss ich mir das vorstellen. Läuft - um es in einem einfachen Zahlenbeispiel zu demonstrieren - Ekin von 10 nach gegen null, während Epot von -10 nach gegen null zunimmt bis in der Unendlichkeit Schluß ist? Oder wäre auch sogar denkbar, dass Ekin weiter zunimmt (bei beschleunigter Expansion ja eigentlich naheliegend, aber dann auch natürlich folgerichtig Epot ansteigt, d.h. ihr negativer Wert abnimmt? Aber dann wäre halt doch Ekin+Epot>0. Der Schluß daraus wäre dann, dass die Flachheit doch nicht exakt null ist, weil die Krümmung - wenn ich das richtig verstanden habe - letztlich mathematisch die Gesamtenergie ausdrückt.
Habe ich es richtig verstanden, dann muss also das All absolut flach sein, damit der Ekin+Epot=0 ist. Nur dann kann ich davon ausgehen, dass auch in diesem beschleunigt expandierenden All weder Energie zu- oder abfließt (ganz dahingestellt, woher sie kommen könnte, falls dem so wäre).
Aber diese Flachheit ist doch noch längst nicht bewiesen. Es könnte doch durchaus sein, dass sie minimal vorhanden ist, aber so gering, dass wir sie nicht messen können.
Und wenn das All wirklich exakt flach ist, dann ist es doch auch jetzt bereits unendlich groß und nicht in sich gekrümmt und geschlossen wie eine höherdimensionale Kugel, oder? Aber wie soll ein bereits jetzt unendlich großes All im Einklang sein mit der Vorstellung, dass es als Quantenfluktuation entstand, denn diese Vorstellung erfordert doch auch wieder das Postulat der Gesamtenergie null als Summe aller positiven und negativen Energien.
Tja, ich glaube nun mehr verstanden zu haben, aber trotzdem werden die Fragen nicht weniger.

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Wie muss ich mir negatvien Druck vorstellen?? 16 Jul 2017 13:39 #17311

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Denobio schrieb:

im Unendlichen kommt die Bewegung zur Ruhe. Ekin=0, Epot=0, d.h. maximal.

Aber ist es nicht eher so, dass die Bewegung nie zur Ruhe kommen kann. D.h. die Bewegung gegen null nur konvergiert. So wurde es zumindest früher immer für diesen Fall geschildert. Wirklich exakt zur Ruhe würde ja heißen absolut statisch. Würde da nicht jede kleine Fluktuation reichen, damit es dann wieder kollabiert?
Und gilt diese Vorstellung (du schreibst ja selber, es wäre ein reines Newton-Bild) überhaupt auch jetzt noch mit der DE? Die treibt ja - falls es sich wirklich um eine kosmologische Konstante lambda handelt - das Ganze beschleunigt an. Wie soll da jemals noch die Bewegung zur Ruhe kommen? Irgendwann wird dann doch der Anteil an herkömmlicher Materie/Energie an der Gesamtenergiedichte so ausgedünnt sein, dass unser All quasi als De-Sitter-All anzusehen sein wird, das in alle Ewigkeit expandiert.
Ich fürchte, allmählich vermehren sich meine Fragezeichen ähnlich beschleunigt wie die Raumzeit. :unsure:
Grüße Cyborg

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Wie muss ich mir negatvien Druck vorstellen?? 16 Jul 2017 14:45 #17317

Erstens muss ich sagen dass ich ein grossen Respekt habe vor Hr. Gaßner solche komplizirten Berechnungen anzustellen da kann ich leider nicht mitreden und schon gar nicht kommentieren. Frage: Ich habe gelesen die Gesamtenergie von Universum ist null heisst es dass die Gravitation und die Expansion genauso stark sind ? sich so zu sagen aufheben zu null??

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Wie muss ich mir negatvien Druck vorstellen?? 16 Jul 2017 15:22 #17319

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Hallo neugierig in etwa ja, jedoch sind wohl diese nicht proportional, sonst gebe es uns nicht also kommen da noch viele andere Sachen dazu. Und als Ergebnis ist diese 0 also ja so gesehen nix, jedoch ein Mathematisches Nix, und dieses kann auch eine Unendlichkeit darstellen, nicht nur für Leonhard Euler.

Ja ich kann alles, sogar definieren was ich nicht kann.

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**Der Friedrich**

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Wie muss ich mir negatvien Druck vorstellen?? 16 Jul 2017 18:47 #17325

Hallo Cyborg,
das Friedmann Weltmodell ist eine Theorie. Sie beschreibt mathematische Modelle.
Wie ich das bis in die 70er Jahre des vergangenen Jahrhunderts so mitgekiegt hab und auch als junger Mann war die sSituation immer wie folgt:

Man kannte die Friedmann Gleichungen und der Lambdaterm spielte gar nicht mit. Die Vorstellung war: der Schwung der Expansion vom Urknall her wird abgebremst durch die Massendichte. Meine frühen Bücher über das Weltall spekulierten immer über die Frage: wie groß ist die Massendichte des Universums? Wenn sie sehr groß ist, dann kommt die Expansion in endlicher Zeit zur Ruhe und das Universum beginnt, sich wieder zusammenzuziehen. Es ist endlich und so gekrümmt, dass das zweidimensionale Analogon eine Kugeloberfläche ist.
Ist die Massendichte zu klein, dann geht die Expansion unendlich weiter, die Geschwindigkeit wird nie Null. Das ist der hyberbolische Sattel.
Dazwische gibt es einen mathematischen Grenzfall. Da entwickelt sich die Größe des Universums parabelförmig. Z.B. x-Achse Zeit, y-Achse Größe des Universums. Die Parabel hat dann die Form y=a Wurzel (bt)+c. Abgeleitet nach t erhält man die Expansionsgeschwindigkeit v= ab/2 mal Wurzel(bt).
Im Grenzübergang t nach unendlich bekommt man also die Geschwindigkeit Null.
Das ist eine mathematische Idealisierung. Diese entspricht exakt dem Einstein-de Sitter Weltmodell. Dieses läßt sich exakt rechnen. Omega_m ist = 1.

Inzwischen haben wir die Dunkle Energie gefunden und wissen, dass omega_m = 0,3 und Omega_ lambda = 0,7, oder so ungefähr.
Wir haben wieder Flachheit. d. H. Gesamtenergie ist weider gleich null, aber die Expansionsgeschwindigkeit des Universums folgt nach der Friedmann Mathematik einer ganz anderen Kurve.

Hier gibt es in der Tat ein Verständnisproblem, wie es sein kann, dass dann auch die Gesamtenergie konstant gleich Null ist.
Ich kann nur sagen, dass es die Friedmann Mathematik der Expansionsgleichung so verlangt.

Aus der Friedmanntheorie kann man ausrechnen, dass, wenn heute die Summe der Omegas in der Gegend von eins ist, dann muss es in früheren Epochen unglaublich genau bei eins gelegen haben. Woher kommt diese Feinabstimmung? Lösung: Inflationstheorie!
(Für "nahe bei eins" dürfte man auch heute z.B. 0,2 einsetzen. Dann wäre immer noch in sehr frühen Epochen Omega sehr sehr nahe bei 1 gewesen)
Das ist alles sehr "magic". Nur zu verstehen, wenn man die Theorie mathematisch einsieht. Deswegen bin ich so sehr hinterher.

Ich hoffe, das hilft ein wenig.
Grüße Denobio
PS Ich habe die liegende Parabel der Expansion beim de Sitter Model eben so aus der "La Main" heraus hingeschrieben. Ich hoffe, da das ungefähr so stimmt.
Also bitte, "vierteilt" mich nicht, falls ........

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Wie muss ich mir negatvien Druck vorstellen?? 16 Jul 2017 19:04 #17331

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Denobio,
danke für die Erläuterung.
Also, ohne es mathematisch wirklich zu verstehen, fasse ich zusammen:
Energiedichte konstant in einem beschleunigt expandierendem All
Gesamtenergie konstant, Energie fließt weder ab noch kommt hinzu und die Summe aller postiven und negativen Energien ist null.
Das All ist allem Anschein nach exakt flach.

Wenn es tatsächlich absolut flach ist, ist es dann jetzt bereits unendlich bezüglich seiner räumlichen Ausdehnung? Oder heißt das nur, dass es offen ist, um in alle Ewigkeit expandieren zu können, aber trotz seiner exakten Flachheit als jetzt endlich angesehen werden kann?
Und falls es jetzt bereits als unendlich im Raum gedeutet werden kann, dann noch mal meine Frage: Wie verträgt sich das mit der Vorstellung, dass es aus einer Quantenfluktuation hervorgegangen ist? Habt ihr dazu Ideen, eine Meinung?

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Wie muss ich mir negatvien Druck vorstellen?? 16 Jul 2017 19:15 #17333

Frage ist das All unendlich?
Mathematisch ist es endlich, wenn es abgebremst werden kann und sich wieder zusammenzieht.
Ab "omega_total" kleiner-gleich 1 ist es unendlich. Also, auch bei exakt de Sitter ist es schon unendlich. Diese Argumentation wird aber meistens mittels Betrachtung der Krümmung vollzogen. Ich glaube, man kann es auch auf die Argumentation mit den Omegas übersetzen, so wie ich es eben tue.

Leicht beieinander wohnen die Gedanken. Doch hart im Raume stoßen sich die Sachen. Schiller, Wallenstein

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Wie muss ich mir negatvien Druck vorstellen?? 16 Jul 2017 19:21 #17335

  • Chalawan2000
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Hallo!
Gesamtenergie (incl. Materie) = 0; es wäre SOFORT einsichtig, wäre das Universum ein geschlossenes System und ein ideales Gas, wovon man ausgeht, was es aber meiner Meinung nach beides nicht ist, jedenfalls nicht, wenn man jedes Wort auf die Goldwaage legt, wie meine Mutter immer zu mir sagt. Inzwischen weiß ich auch: Luftleeres Vakuum und pro 3m3 ein Wasserstoffatom, Strahlung, Energie sind „abgeschlossen genug“ – basta. (Was wäre denn die Alternative?)> Der „Raum“ hat weder Wände oder Decke, also abstrakt denken, extrapolieren und Ockhams Rasiermesser herausholen, bis mehr Daten vorliegen. (selbst wenn das Vakuum Universum sich weiter vergrößert und damit Energie „liefert“).
Verkürzt, ohne Mathematik.

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Letzte Änderung: von Chalawan2000. (Notfallmeldung) an den Administrator

Wie muss ich mir negatvien Druck vorstellen?? 16 Jul 2017 19:36 #17336

Du siehst, "absolut flach" ist problematisch. Mathematisch ist absolut flach genau ein Grenzfall. Die Messdaten für die verschiedenen Dichteparameter kommen zu einem Summenwert, der heute nahe bei eins liegt. Dass dieser Wert dann in früheren Epochen sehr, sehr nahe bei eins liegt, ist eine weitere interessante Überlegung.
Aber da jetzt die Dunkle Energie die dominante Rolle spielt, gilt das de Sitter Modell schon überhaupt nicht. Wir haben ja die beschleunigte Bewegung. Hätten wir keine abbremsenden Massen, wirkte der Lambdaterm mit seiner konstanten Energiedichte und dem dazugehörigen negativen Druck alleine, hätten wir schon lange eine exponentiell anwachsende Expansion.
Ich habe vor einiger Zeit ein Diagramm gepostet, das die Entwicklung des Universums auf Basis heutiger Messdaten und auf Basis des Friedmann Weltmodells darstellt. Da sieht man genau die Umkehr von Abbremsung zur Beschleunigung vor ein paar Milliarden Jahren.

Übrigens, warum ich meine Form der 2. Fiedmanngleichung mit dem Klammerinhalt rho_masse minus 2mal rho_Lambda so liebe, ist die Tatsache dass man daraus sofort den sog. Abbremsparameter erhält, der den Umschlag von Abbremsung zur Beschleunigung angibt. Dies Gleichung ist aussagekräftiger als alle Gleichungen, in denen ein 3 mal p oder ein -drei mal rho_lambda steht. Wer es versteht, der versteht es.

Im Zusammenhang mit der Energiefrage wag ich noch mal das Gedankenexperiment: Es gäbe keine gravitativen Massen, nur Dunkle Energie: betrachte lokal ein kleines Volumen: eine Volumenvergrößerung um dV bringt auf Grund der kostanten Energiedichte der Dunklen Energie die Energiezunahme
dE=rho mal dV
Dem steht die Volumenarbeit dE=p mal dV gegenüber. Weil p = -rho ist, hebt sich lokal beides auf. Was lernen wir daraus.....

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Wie muss ich mir negatvien Druck vorstellen?? 16 Jul 2017 20:00 #17339

@Chalawan
gut gebrüllt, Löwe.

Doch gebe ich zu Bedenken, dass die mathematisch geprägte Theorie in der Physik eine Grundlage bildet. Ohne Mathematik könntest Du keinen Bremsweg ausrechnen.
Und die Mathematik führt immer zu tieferen Einsichten. Bevor ich über die ganz großen Fragen zu spekulieren anfange, die bei Laien immer so sehr beliebt sind, habe ich persönlich unglaubliche Freude, den physikalischen Stand des Augenblicks (auch mathematisch) gut zu verstehen.

Und, ich darf sagen "lieber Chalawan, junger Freund", weil ich sehr viel Sympathie für dich habe: beim "basta" ist es in der ganzen Wissenschaftshistorie noch nie geblieben. Und gar Manches, das heute in Hörsälen bzgl. Kosmolgie gelehrt wird, wird anderswo hinterfragt. Ganz sicher kann man nie sein.

Wie lange galt die Newton Physik? Bis Einstein kam. Nach Popper verläuft Wissenschaft in Ebenen und Krisen. In der Ebene hat sie Bestand. In Krisen passiert die Weiterentwicklung. Eine Theorie ist nach Popper nie wahr, immer nur nützlich. Aber da gibt es auch neuerdings Naturphilosophen, die den Popper nicht mögen... Finde deinen Weg. Aber Wissen und mathematische Fähigkeiten schaden nicht, zumindest, wenn man sich mit Physik beschäftigt.

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