Loch im Universum

[Harmakhis]

Naja, das "Loch" in den WMAP-Daten ist damit aber noch lange nicht vom Tisch... nur eine Erklärung ist widerlegt worden.

[HiroP]

Sehr interessanter Bericht!
Rudnicks Loch im Universum scheint lediglich ein Gpc großer Analysefehler zu sein. Wenn man Kendrick Smith glaubt.

Den Artikel in den Monthly Notices werd ich mir definitiv ansehen.

[Mondkalb]

Das Loch ist anscheinend gar keins:
Galaxien: Loch im All nur Artefakt?

[Skymarshall]

Also quasi wie die Zahl Pi in der Mathematik. Es ist einfach eine bestimmte Eigenschaft(in dem Fall Pi des Kreises oder Kreisfläche), welche vorhanden ist oder nicht. Wenn nicht, dann ist es auch keine runde Fläche, Körper.

Homogenität erfasst auch nicht sichtbare Faktoren/Parameter. Richtig?

Beide haben gemeinsam das sie sich auf eine Gleichmäßigkeit beziehen. Hoffe das ich es jetzt richtig verstanden habe.

[HiroP]

Nein, isotrop bedeutet, dass die Eigenschaft genau unabhängig von der Richtung ist. Mit anderen Worten auch unabhängig vom Beobachter.

Die Isotropie von Raum und Zeit sind grundlegende Paradigmen der Physik.
Aus der Isotropie der Zeit folgt bespielsweise der Energieerhaltungssatz.
Aus der Isotropie des Raumes folgt der Drehimpulserhaltungssatz.

Die Isotropie von Raum und Zeit ist also die Grundlage unserer Physik. Die obigen Erhaltungssätze wurden experimentell unzählige Male bestätigt.

[Skymarshall]

Also ist 1 (Isotrop) beobachtungsabhängig und könnte möglicherweise auch falsch oder verfälscht sein?

Je nachdem wie der Beobachter das wahrnimmt.

Homogen wäre es auch unabhängig von unseren Beobachtungen bzw. Messungen. Allerdings können wir auch dann nur eine Aussage machen indem wir diese überprüfen. Hmm...

[HiroP]

Noch eine kurze Ergänzung zu Floores letztem Beitrag:

Isotrop bedeutet im Fall des Universums, dass das Universum, egal wo auch immer man sich im Universum befindet und egal in welche Richtung man von dort aus schaut, gleich aussieht.
Homogen beudeutet im Fall des Universums, dass es unter diesen Bedingungen (egal wo, egal wohin) auf großen Skalen überall die gleichen Eigenschaften besitzt.

[Spocky]

Jo. Hatte auch nochmal deswegen bei meiner Lieblings-Enzyklopädie "Wikipedia" nachgeguckt.

Also ist die Richtungsabhängigkeit auch immer vom Betrachter abhängig? Und beruht alleine auf Beobachtung?

Anisotrop wäre z.B. eine Straße. Sie verläuft nur in 2 Richtungen relativ gleichmäßig?

Oder Oberflächenstrukturen von Materialien. Welche nur in 2 Richtungen gleich sind. Quer dazu wieder nicht.

Beim Universum wäre es dann wohl noch 3D oder 360 Grad.

So siehts aus. Bei Mineralen gibts sowas auch. Da gibts isotropische Minerale, die in alle (Kristall-)Richtungen dieselben Eigenschaften haben und es gibt welche, bei denen es unterschiede gibt, so z.B. im Brechungsindex, oder in der Härte

[Skymarshall]

Isotrop heisst soviel wie richtungsunabhängig, egal in welche Richtung du schaust, das Universum sieht nahezu überall gleich aus.

Jo. Hatte auch nochmal deswegen bei meiner Lieblings-Enzyklopädie "Wikipedia" nachgeguckt.

Also ist die Richtungsabhängigkeit auch immer vom Betrachter abhängig? Und beruht alleine auf Beobachtung?

Anisotrop wäre z.B. eine Straße. Sie verläuft nur in 2 Richtungen relativ gleichmäßig?

Oder Oberflächenstrukturen von Materialien. Welche nur in 2 Richtungen gleich sind. Quer dazu wieder nicht.

Beim Universum wäre es dann wohl noch 3D oder 360 Grad.

Homogen bedeutet, dass es überall gleich ist, speziell auch, dass die Eigenschaften überall die selben sind.

Jo.

Der Raum soll sich ja überall gleich schnell ausdehnen. Außer vielleicht in Voids. Und die Materieverklumpungen sind doch zumindest aus einer bestimmten Skalierung auch inhomogen.

Nur um Missverständnissen vorzubeugen, die Bilder und Videos stammen aus Simmulationen der dunklen Materie. Wenn man das hat, dann kann man auch die sichtbare Materie simmulieren, denn wie gesagt, die sichtbare Materie ist auch da, wo die dunkle Materie ist.
Leider habe ich kein gutes Bild von dem 2dF Galaxy Redshift Survey gefunden, da hat man die Galaxien im Universum kartographiert.
Natürlich ist das Ergebniss der Simmulationen nicht genau deckungsgleich, aber sie treffen schon sehr gut die allgemeine Blasenstruktur.

Wenn sich die tatsächlichen Materieverteilungen der sichtbaren Materie sich mit der Simulation weitestgehend decken, dann scheinen diese Annahmen ja auch irgendwo richtig zu sein.

[Floore]

Isotrop heisst soviel wie richtungsunabhängig, egal in welche Richtung du schaust, das Universum sieht nahezu überall gleich aus. Homogen bedeutet, dass es überall gleich ist, speziell auch, dass die Eigenschaften überall die selben sind.

Nur um Missverständnissen vorzubeugen, die Bilder und Videos stammen aus Simmulationen der dunklen Materie. Wenn man das hat, dann kann man auch die sichtbare Materie simmulieren, denn wie gesagt, die sichtbare Materie ist auch da, wo die dunkle Materie ist.
Leider habe ich kein gutes Bild von dem 2dF Galaxy Redshift Survey gefunden, da hat man die Galaxien im Universum kartographiert.
Natürlich ist das Ergebniss der Simmulationen nicht genau deckungsgleich, aber sie treffen schon sehr gut die allgemeine Blasenstruktur.

[Skymarshall]

Ist sie ja auch, aber nur fast, wie gesagt es gibt Temperaturschwankungen von ein paar hunderttausendstel Grad Kelvin, das scheint gerreicht zu haben um all die Strukturen, die wir heute sehen, ausbilden zu können.

Achso. Und diese Temperaturschwankungen passen also mit den Voids zusammen aha.

Wird aber sehr häufig verwendet, hier noch mal Bilder aus der Milleniumssimulation: Millennium Simulation
oder hier: Cosmic Cruising 2 by Summers, Hernquist, and White
wer eine schnelle Internetleitung hat und eine hohe Datenrate nicht fürchtet sollte sich die Videos mal ansehen, am besten in der mittleren oder hohen Qualität.

Ok, habe ich mir mal angeguckt. So sieht wohl die komische Struktur dann aus. Dann hatte ich eine gänzlich falsche Vorstellung davon.

Damit hatte Lucky Guy also Recht. Und dann muß ich mich entschuldigen.

Es gibt wohl deutlich mehr Voids als ich dachte. Wenn die Materie sich aussen ansammelt(einschließlich dunkler Materie) frage ich mich warum und wie sie das tut.

Eine Idee, die mir beim Schreiben gekommen ist:
Vielleicht kratzt dieser riesige Void an der Grundanname, das Universum sei homogen und isotrop...
Dann haben die Kosmologen aber ein echtes Problem, ist aber nur eine Überlegung von mir...

Wenn es Schwankungen in der Hintergrundstrahlung gibt es doch auch nicht absolut homogen.

Und die Expansion könnte dort ja schneller verlaufen. Wie du schon mal sagtest.

[J_T_Kirk2000]

Die Inflation ist keine gesicherte Erkenntnis, man nimmt sie an, weil man sonst das heutige Bild des Universums nicht erklären kann.
Das Universum ist homogen und isotrop, jedenfalls auf großen Skalen, das sind zwei Grundannamen der Kosmologie. In jeder Richtung sieht das Universum gleich aus und zwar von jedem Punkt im Universum aus gesehen. Aber genau das ergibt ein Problem, da das Univerum überall gleich aussieht nimmt man an, dass eine Wechselwirkung zwischen den Bereichen gegeben haben muss, die es nach dem Modell ohne Inflation aber nicht gegeben haben kann. Nach dem Inflationsmodell standen die Raumbereiche vor der Inflation in Kontakt, dann dehnte sich das noch heisse, kleine Universum schlagartig aus und der Zustand wurde quasi eingefroren, die verschiedenen Raumgebiete hatten ab da keinen kausalen Zusammenhang mehr. Die Inflation kurz nach dem Urknall und die heutige beschleunigte Expansion sind zwei verschiedene Dinge und haben vermutlich verschiedene Ursachen...

Ich kann nicht unbedingt viel mit den Begriffen homogen und isotrop anfangen, aber für mich ergibt es einen logischen Sinn, dass das Universum, als es noch ziemlich klein war, auch noch ziemlich heiß war und natürlich war die Materie, Antimaterie und Energie damals noch in Wechselwirkung mit abnehmendem Ausmaß je größer die Distanzen wurden.
Die Energie verteilte sich im Raum als Hintergrundstrahlung und die Materie dehnte sich eher punktuell aus, sofern diese zu Gruppen durch die Wechselwirkung der Schwerkraft zusammengezogen wurden.
Was diese beschleunigten Expansionen betrifft, kann ich diese aber noch immer nicht logisch nachvollziehen - ich meine es ist wohl kaum anzunehmen, dass die abnehmende Ausdehnungsgeschwindigkeit nach dem Urknall etwas mit der Explosionskraft des Urknalls zu tun hatte, da dann nicht der Raum zwischen Materie und Energie zugenommen hätte sondern die Elemente sich ausgedehnt hätten.
Allerdings ergibt es durchaus einen logischen Sinn, dass sich der Raum zwischen der Materie ausdehnt, denn nur dadurch kann über die astronomische Größe des Universums betrachtet, sich das Universum weiter ausdehnen.

[Floore]

Das sich das Universum anfangs am schnellsten ausgedehnt hatte, finde ich ja auch eigentlich logisch, nur finde ich weniger logisch, wenn zwischen durch immer mal wieder Phasen schnellen Wachstums gegenüber dem Durchschnitt auftrete, welche unterbrochen sind von Phasen langsamerer Ausdehnung.

Die Inflation ist keine gesicherte Erkenntnis, man nimmt sie an, weil man sonst das heutige Bild des Universums nicht erklären kann.
Das Universum ist homogen und isotrop, jedenfalls auf großen Skalen, das sind zwei Grundannamen der Kosmologie. In jeder Richtung sieht das Universum gleich aus und zwar von jedem Punkt im Universum aus gesehen. Aber genau das ergibt ein Problem, da das Univerum überall gleich aussieht nimmt man an, dass eine Wechselwirkung zwischen den Bereichen gegeben haben muss, die es nach dem Modell ohne Inflation aber nicht gegeben haben kann. Nach dem Inflationsmodell standen die Raumbereiche vor der Inflation in Kontakt, dann dehnte sich das noch heisse, kleine Universum schlagartig aus und der Zustand wurde quasi eingefroren, die verschiedenen Raumgebiete hatten ab da keinen kausalen Zusammenhang mehr. Die Inflation kurz nach dem Urknall und die heutige beschleunigte Expansion sind zwei verschiedene Dinge und haben vermutlich verschiedene Ursachen...

Und was für eine "kühle Stelle der Hintergrundstrahlung"? Ich dachte die wäre überall gleich? Von der Temperatur.

Ist sie ja auch, aber nur fast, wie gesagt es gibt Temperaturschwankungen von ein paar hunderttausendstel Grad Kelvin, das scheint gerreicht zu haben um all die Strukturen, die wir heute sehen, ausbilden zu können.

Dein Beispiel finde ich unpassend.

Wird aber sehr häufig verwendet, hier noch mal Bilder aus der Milleniumssimulation: Millennium Simulation
oder hier: Cosmic Cruising 2 by Summers, Hernquist, and White
wer eine schnelle Internetleitung hat und eine hohe Datenrate nicht fürchtet sollte sich die Videos mal ansehen, am besten in der mittleren oder hohen Qualität.

Eine Idee, die mir beim Schreiben gekommen ist:
Vielleicht kratzt dieser riesige Void an der Grundanname, das Universum sei homogen und isotrop...
Dann haben die Kosmologen aber ein echtes Problem, ist aber nur eine Überlegung von mir...

[Skymarshall]

Ich meinte es eher wie so eine Art "Verdrängung".

Also das genauso viel Freiraum entsteht, wie sich wieder woanders Materie zusammenrückt. Allerdings expandiert gleichzeitig noch der Raum. Also ist es nicht äquivalent, sondern müßte dann deutlich mehr sein.

Dein Beispiel finde ich unpassend.

[LuckyGuy]

Nur gibt es auch so große Supercluster wie die Größe des größten Voids?

Warum sollte es die geben?

Die Struktur des Universums ist quasi vergleichbar mit dem Schaum in der Badewanne. Es gibt die Luftbläschen (Voids) die von den Seifenmembranen("Galaxien-Fäden") umschlossen werden.

Niemand wird nun behaupten wollen, nur weil es die Luftblasen gibt, muss es auch Seifenmembranen mit der Wandstärke des Luftblasendurchmessers geben.

Seifenmembranen und die von ihnen umgebenen Luftblasen ergeben die Schaumstruktur.

Und genau so ist es mit unserem Universum.