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Unterkritischer Zustand und Entstehung des Universums

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  • Spocky
    hat ein Thema erstellt Unterkritischer Zustand und Entstehung des Universums

    Unterkritischer Zustand und Entstehung des Universums

    Gestern kam in der Alpha-Centauri Reihe die Folge "Was ist dunkle Materie?". Darin ging es unter anderem auch um einen Ansatz, wie das Universum entstanden sein konnte. Der Urzustand wurde dabei als eine Art unterkritischer Zustand beschrieben, der vergleichbar ist mit unterkühltem Wasser. Wenn man Wasser in einem Reagenzglas langsam genug abkühlt, so bleibt es auch bei normalem Luftdrück noch bei Temperaturen flüssig, bei denen es normalerweise gefroren sein müsste. Der Weltrekord soll dabei bei ungefähr -17 °C liegen. In diesem Zustand reicht bereits eine kleine Erschütterung, oder ein Windhauch und das ganze wasser gefriert komplett durch.

    So in etwa soll man sich auch die Situation zum Urknall vorstellen können, da nur auf diese Weise die Existenz, bzw. die Entstehung der dunklen Energie zu erklären sei, die fast 70 % der Masse des Universums ausmachen soll. Nur etwa 1 % besteht aus heller (strahlender), weitere 30 % bestehen aus dunkler Materie, die mit keiner Strahlung interferiert.
    Noch wesentlich exotischer soll die dunkle Energie sein, die eine Wirkung hat, die mit Antigravitation vergleichbar sein soll. Sie ist auch dafür verantwortlich, dass sich das Universum beschleunigt ausdehnt.

  • Spocky
    antwortet
    Original geschrieben von Sternengucker
    Hmmm, dann war es das "Urbrummen"?

    Ein sich ständig verstärkender, dabei aber tiefer werdender Ton? (weil ja immer mehr schwingt aber dabei Energie = Frequenz verloren geht?)
    Ober immer tiefer wurde...hm, also lauter wurde er definitiv, zumindest zunächst mal, bis halt das Universum zu dünn wurde. Ich glaube aber, dass es auch Sinn macht, wenn der Ton tiefer würde, ja

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  • Sternengucker
    antwortet
    Hmmm, dann war es das "Urbrummen"?

    Ein sich ständig verstärkender, dabei aber tiefer werdender Ton? (weil ja immer mehr schwingt aber dabei Energie = Frequenz verloren geht?)

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  • Spocky
    antwortet
    Original geschrieben von Bynaus
    Vielleicht könnte man auch sagen, dass sich beides gegenseitig aufschaukelte: kleine Dichteunterschiede => kleine Kollisionen durch sich bewegendes Gas => Schallwellen verstärken die Dichteunterschiede => grössere Dichteunterschiede => grössere Kollisionen... usw.
    So sehe ich das auch. Erste kleine Kollisionen lösen erste Schallwellen aus, durch die so entstandenen Wellen, bei denen ja die teilchen in Ausbreitungsrichtung hin- und herschwingen, entstehen weitere und mehr Kollisionen, was wiederum weitere und größere Schallwellen auslöst. Die Vergrößerung der weiteren Wellen und die Heftigkeit der verbundenen Kollisionen lassen sich ja sehr schon mit sich überlagernden Wellenbergen und -tälern erklären.

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  • Bynaus
    antwortet
    Vielleicht könnte man auch sagen, dass sich beides gegenseitig aufschaukelte: kleine Dichteunterschiede => kleine Kollisionen durch sich bewegendes Gas => Schallwellen verstärken die Dichteunterschiede => grössere Dichteunterschiede => grössere Kollisionen... usw.

    Es ist ja eigentlich klar, dass die beobachteten Strukturen nicht von den Quantenfluktuationen allein stammen können, sie sind Millionen von Lichtjahren gross. Da spielte nicht nur die Ausdehnung des Raumes hinein, sondern auch die Verstärkung der Texturierung durch Schallwellen. Es ist vielleicht so eine Huhn und Ei-Frage.

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  • Noulder
    antwortet
    Ich würde sagen, das sind unterschiedliche Ungleichmäßigkeiten.

    1. Gab es Dichteunterschiede etc.
    2. Entstand dadurch Schall
    3. Dieser Beeinflusste die heutige Hintergrundstrahlung.

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  • Spocky
    antwortet
    Ich denke, er meinte es so, dass es auf jeden Fall zu Kollisionen einzelner Partikel kam und dass diese dann für das Entstehen der Schallwellen verantwortlich sind. Die Dichteunterschiede - insofern sie sich wellenförmig ausbreiten - sind ja dann bereits Schallwellen.

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  • Sternengucker
    antwortet
    Hmmm, Bynaus, habe ich was überlesen oder widersprichst du dir in den letzten beiden Posts ein klein wenig?

    Da steht, dass im frühen Kosmos Schallwellen existierten, welche für das heute beobachtbare Muster im Mikrowellenhintergrund verantwortlich sind.
    lfällige Schallwellen entstanden dadurch, dass durch anfängliche Quantenfluktuationen Dichteunterschiede entstanden und sich das Gas dazwischen in Bewegung setzte, eventuell aufeinander prallte usw.
    Beim ersten Schafft der Schall die Ungleichmässigkeiten beim zweiten sind die Unregelmässigkeiten der Grund für den Schall

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  • Bynaus
    antwortet
    Da muss ich Spocky zustimmen. Der Urknall ist keine Explosion. Allfällige Schallwellen entstanden dadurch, dass durch anfängliche Quantenfluktuationen Dichteunterschiede entstanden und sich das Gas dazwischen in Bewegung setzte, eventuell aufeinander prallte usw.

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  • Spocky
    antwortet
    Original geschrieben von Sternengucker
    Und für wie viele Jahrhunderte/Jahrhunderttausende war die Materiedichte im gesamten Universum groß genug um als "fest", "Flüssig" oder "Gasförmig"zu gelten? Bevor es zu einem Vakuum kommen konnte? Dürfte ne ganze Weile gewesen sein, bis man nicht mehr von einem leitenden Medium reden konnte

    Und da Schall letztlich nichts anderes als Schwingung ist, muss es nicht unbedingt mit dem Zeitpunkt "Null" angefangen haben zu krachen, es muss nur gleichzeitig eine Schwingung und ein Medium da gewesen sein
    Natürlich konnte das Universum am Anfang Schall leiten, das zeigt ja auch Bynaus. Ich sag ja nur, dass dieser Schall nicht vom Urknall selbst stammt, sondern erst durch das weitere (nicht das beginnende) Ausdehnen entstanden ist.

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  • Noulder
    antwortet
    Gutes Timing!!

    Und das ist ziemlich genau, dass was ich vermutet habe.

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  • Bynaus
    antwortet
    Seht euch mal das heutige (170203) Astronomy Picture of the Day an. Da steht, dass im frühen Kosmos Schallwellen existierten, welche für das heute beobachtbare Muster im Mikrowellenhintergrund verantwortlich sind.

    http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/astropix.html

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  • Noulder
    antwortet
    Original geschrieben von Sternengucker
    Noulder, vielleicht ist es ja auch eine Art "Ein Stein fällt ins Wasser"-Effekt. Ein Universum entsteht, dabei wirbelt es dieses Überkritische Medium wellenförmig auf, bringt es in Unordnung. Solange/weit, bis es reicht um wiedermal ein Universum entstehen zu lassen. Aber frag mich nicht, wieso es manchmal reicht um ein Universum "sich entfalten" zu lassen und manchmal nicht. Eventuell ist der Rohstoff ja auch nicht durchgehend überkritisch sondern meist nur unterkritisch mit vereinzelten Inselchen die überkritisch werden können
    Ja, So hab ich mir das in etwa gedacht.

    ----

    Möglicherweise hat es ja auch zuerst geknallt. Durch die enorme Dichte von dem, was da zuvor da war ist der Schall so schnell geworden, dass er seinen Träger explodieren ließ.

    Der nächste Punkt ist, ob sich der Schall schneller ausgebreitet hat, oder sein Träger, das Universum. War der Schall schneller, ist er schnell verblasst, da außerhalb kein Medium mehr war. Wenn der Schall langsamer war, hat er sich in der Ursuppe sicher noch gut ausbreiten können. Wobei wohl bei so einer gewaltigen Explosion alle Wellen (Schall, Druck, ...) gleich schnell sind.

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  • Sternengucker
    antwortet
    Und für wie viele Jahrhunderte/Jahrhunderttausende war die Materiedichte im gesamten Universum groß genug um als "fest", "Flüssig" oder "Gasförmig"zu gelten? Bevor es zu einem Vakuum kommen konnte? Dürfte ne ganze Weile gewesen sein, bis man nicht mehr von einem leitenden Medium reden konnte

    Und da Schall letztlich nichts anderes als Schwingung ist, muss es nicht unbedingt mit dem Zeitpunkt "Null" angefangen haben zu krachen, es muss nur gleichzeitig eine Schwingung und ein Medium da gewesen sein

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  • Spocky
    antwortet
    Eben und indem Moment, in dem es "Begann" (wenn mans so nennen kann) zu entstehen, warder Raum ebenfalls 0 und das Geräusch entsteht mit der Entstehung und nicht erst ne Milisekunde später.

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