Ort des Urknalls

[Halman]

Genauso stelle ich es mir ja auch vor.
Wenn ich also einen Luftballon aufblase , gibt es aber innerhalb dieses aufgeblasenen Ballons einen Punkt , an dem sich der "nicht-aufgeblasene"
Ballon befand.
Also den Ursprungsort des Ballons , als er noch nur wenige Zentimeter groß war.

Stormking hat ganz recht. Bei der Krümmung der Raumzeit spricht man auch von einer inneren Krümmung, die ohne zuhilfename einer einbettenden Dimension beschrieben werden kann.
Irreführende Darstellungen einer Raumkrümmung suggerieren natürlich eine Einbettungsdimension, diese ist aber nur ein geometrisches Hilfsmittel und ist keinesfalls als reale Dimension aufzufassen. (Ehrlich, dies verwirrte mich über viele Jahre.)

Daher habe ich mal einen populärwissenschaftlichen Link rausgesucht, der nicht mit Formeln gespickt ist
Allgemeine Relativitätstheorie - Theologie & Naturwissenschaft

Die Beschreibung einer inneren Krümmung geht auf Bernhard Riemann zurück, daher spricht man auch von Riemannscher Krümmung.
Bernhard Riemann ? Wikipedia
Riemannscher Krümmungstensor ? Wikipedia

[Stormking]

Genauso stelle ich es mir ja auch vor.
Wenn ich also einen Luftballon aufblase , gibt es aber innerhalb dieses aufgeblasenen Ballons einen Punkt , an dem sich der "nicht-aufgeblasene"
Ballon befand.
Also den Ursprungsort des Ballons , als er noch nur wenige Zentimeter groß war.

Ja, das ist der typische Fehlschluss, zu dem das Bild mit dem Luftballon führt.

Im Luftballon-Beispiel steht die Ballonoberfläche für das Universum. Der "Mittelpunkt", von dem Du sprichts, liegt aber nicht auf der Ballonoberfläche. Folglich hat das Universum "Ballonoberfläche" keinen Mittelpunkt.

Der Ballon (nicht seine Oberfläche!) hat zwar einen Mittelpunkt, aber nur, weil er in unseren normalen dreidimensionalen Raum eingebettet ist. Flächen oder Räume können aber auch gekrümmt sein, ohne in einen höherdimensionalen "Überraum" eingebettet zu sein. Und dann gibt es auch keinen Mittelpunkt.

Das kann man sich nur nicht mehr bildlich vorstellen.

[In-U2-I-Trust]

Als anschauliches Beispiel dafür: ein Luftballon mit Punkten, den du aufbläst. Während er immer größer wird, entfernen sich die Punkte auch von einander, ohne dass einer der Ausgangspunkt ist.
Wobei das jetzt frei nach Dr. Lesch ist, mal sehen was da noch Besseres kommt, wenn Scullie hier auftaucht

Genauso stelle ich es mir ja auch vor.
Wenn ich also einen Luftballon aufblase , gibt es aber innerhalb dieses aufgeblasenen Ballons einen Punkt , an dem sich der "nicht-aufgeblasene"
Ballon befand.
Also den Ursprungsort des Ballons , als er noch nur wenige Zentimeter groß war.

[Stormking]

dass Randall-Sundrum von einer nicht-eingerollten Zusatzdimension ausgeht, sagt ja nichts darüber aus, ob daneben noch eingerollte Dimensionen wie in der Stringtheorie vorkommen können.

Siehe auch:



Demnach sind offene Strings an unsere Brane gebunden, während sich geschlossene Strings (Gravitonen) frei im Bulk bewegen können.

Ich kann dazu nur sagen, daß ich bisher noch gar keine rechte Ahnung von Randall-Sundrum habe. Ich habe lediglich ein paar kurze. oberflächliche Artikel dazu gelesen und warte immer noch auf einen ausführlichen Artikel in Spektrum der Wissenschaft. Mein bisheriger Eindruck war jedoch, daß diese Theorie zwar eine gewisse Ähnlichkeit zur Superstringtheorie hat, sich jedoch nicht wirklich aus dieser ableitet.

[Halman]

@prince

Soweit ich mich entsinne hatte Steven Hawking mal die Idee, dass sich die Zeit wieder rückwärts bewegt, sobald das Universum wieder kollabiert.
In einer populärwissenschaftlichen Sendung, welche vor Jahren im TV lief, wurde dies aufgegriffen, wenn auch leider nicht erklärt (typisch für solche Sendungen).
Darin ließ Hawking dies von einem anderen Wissenschaftler durchrechnen und als dieser zu Hawking mit einem negativen Ergebnis zurückkehrte, fragte Hawking so in etwa: "Haben sie auch daran gedacht?" Daher musste der Wissenschaftler ein neues Programm schreiben, um es abermals per Computer durchzurechnen - wieder mit dem Ergebniss, dass die Zeit nicht rückwärts läuf, wenn das Universum wieder in sich zusammenstürzen sollte.
Laut dieser Sendung meinte Hawking so in etwa: "Ich hatte eine zu einfache Vorstellung vom Universum."
Aufgrund mangelnder Informationen bin ich leider nicht in der Lage, dies wissenschaftlich zu begründen - hier stütze ich mich allein auf mein Gedächnis über die besagte TV-Sendung.

[prince]

Da wir nicht in der Zeit zurückreisen könne, um zu *beobachten*, was wirklich geschah, i.

Wenn ich das richtig verstanden habe werden wir das alle noch machen..oder wir bewegen uns bereits "Rückwärts" in der Zeit.
Wir könnten das doch gar nicht fest stellen.
Es gibt doch die These, das die Zeit sich so lange "vorwärts" bewegt, solange sich die Raumzeit noch ausdehnt,
Wenn der Endpunkt der Bewegung erreicht ist und alles wieder in sich zusammenfällt, da sollte doch eigentlich auch die Zeit wieder rückwärts laufen.
Vielleicht ist das schon endlos oft passiert und wir haben diese Zeilen bereits endlos oft geschrieben ?

[Halman]

Sorry, aber bitte bitte bitte glaub nicht diese laienhafte Gequatsche der "Mainstreammedien". Die Forschung am Cern hat mit dem Urknall so gut wie gar nichts zu tun. Es handelt sich dabei nur um eine griffige Formulierung, weil bei den Kollisionen lokale Energiedichten entstehen, die denen des Urknalls vergleichbar sind.

Danke für den Hinweis, Stormking.

Das ist ein gutes Beispiel dafür, wie ständige Wiederholung in den Medien dazu führen kann, dass man solche "Wahrheiten" gar nicht mehr hinterfragt und geradezu automatisch wieder gibt, so wie ich das gemacht habe.
Ab und an passieren mir auch solche Fehler, besonders wenn ich müde bin.

Die Forschung zielt aber auf den Nachweis noch "fehlender" subatomarer Teilchen, nicht auf die Simulation der Urknallsingularität.

Weiß ich doch.
Hier der Beweis

http://www.scifi-forum.de/off-topic/off-topic-allgemein/technik-wissenschaft/63256-cern-neues-teilchen-ersch-ttert-wissenschaft.html

Nicht unter der Voraussetzung, daß auch "Kausalität" nur eine Eigenschaft unseres Universums ist und dabei nichtmal immer und überall.

Stimmt, eine solche Annahme ist möglich, aber keineswegs zwingend.

Wie Du auf letzteres kommst, ist mir schleierhaft.

Wenn Du Engel ins Spiel bringst, welche die Gravition simulieren, die scheinbar von der Masse abhängig ist, dann kann ich auch gleich anzweifeln, dass außer mir noch irgendwas existiert.
Damit wollte ich nur aufzeigen, dass wir schon wissen, dass die Masse für die Gravitation verantwortlich ist, ebenso wie wir wissen, dass außer uns das Universum existiert.

Und zu ersterer Frage empfehle ich Poppers "Logik der Forschung". Immer noch das Standardwerk zur Wissenschaftstheorie und Basis der modernen Naturwissenschaft. Schade, daß Albers' Anpassungen an die Geisteswissenschaft weitgehend ignoriert wurden. Es könnte viel weniger Dampfplauderer mit Doktortitel geben und gleichzeitig wäre der Ruf der Geisteswissenschaft nicht so am Boden.

Danke für den Tipp.

Im Schulunterricht mal zu gegebenen Punkten in einem Koordinatensystem die passende Funktion gesucht, die durch alle Punkte verläuft? Wissenschaftliche Theorien sind genau dasselbe. Es gibt zu jedem gegebenen Sachverhalt eine unendliche Anzahl mathematischer Beschreibungen, die alle zu dem selben Ergebnis kommen und daher alle gleichermaßen korrekt sind. Aus Gründen der Einfachheit wählt man diejenige mit der geringsten Anzahl Variablen, daß ist Ockhams Rasiermesser. Wenn neue Punkte (Beobachtungsdaten) auftauchen, die durch die bisher einfachste Funktion nicht mehr beschrieben werden, muß man eine neue finden, die sowohl durch alle alten als auch den neuen Punkt verläuft, also alle bisherigen und auch die neuen Beobachtungen beschreibt.

Ockhams Rasiermesser wurde mir noch nie einleuchtender erleutert, danke.

[Agent Scullie]

Das geht schon deshalb nicht, weil Randall-Sundrum mit viel weniger Dimensionen auskommt, während die M-Theorie doch mindestens 12 postuliert?

dass Randall-Sundrum von einer nicht-eingerollten Zusatzdimension ausgeht, sagt ja nichts darüber aus, ob daneben noch eingerollte Dimensionen wie in der Stringtheorie vorkommen können.

Siehe auch:



Demnach sind offene Strings an unsere Brane gebunden, während sich geschlossene Strings (Gravitonen) frei im Bulk bewegen können.

[Stormking]

vielleicht habe ich da was falsch mitbekommen, aber ich dachte bisher, das Randall-Sundrum-Modell sei keine Konkurrenztheorie zu Stringtheorie und LQG, sondern ein auf der M-Theorie basierendes kosmologisches Modell, wobei die M-Theorie eine Erweiterung der Stringtheorie ist?

Das geht schon deshalb nicht, weil Randall-Sundrum mit viel weniger Dimensionen auskommt, während die M-Theorie doch mindestens 12 postuliert?

Das Modell mag mit der String- bzw. M-Theorie verwandt sein, es ist aber wohl keine direkte Weiterentwicklung bzw. Ableitung derselben.

[Agent Scullie]

Die Naturwissenschaft hat schon viele Paradigmenwechsel bereitwillig mitgemacht, sobald die Beobachtungen dafür sprachen. Das sah man in den letzten Jahren auch schön, als die Begeisterung für die Superstringtheorie immer weiter abnahm. Mittlerweile hat diese Theorie mit Loop Quantum Gravity und Randall-Sundrum schon zwei ernstzunehmende Konkurrenten.

vielleicht habe ich da was falsch mitbekommen, aber ich dachte bisher, das Randall-Sundrum-Modell sei keine Konkurrenztheorie zu Stringtheorie und LQG, sondern ein auf der M-Theorie basierendes kosmologisches Modell, wobei die M-Theorie eine Erweiterung der Stringtheorie ist?

[Stormking]

Hallo Stormking,
hast Du dich auch mal mit Imre Lakatos (Titel ist mir entfallen) befasst? Ich frage mich bei diesen kosmologischen Themen immer wieder, wie viel Bedeutung ad hoc Klauseln haben, um Probleme durch eine Art Re-Integration Theoriekompatibel zu machen.

Bisher noch nicht, aber danke für den Tip. Sein Haupteinwand scheint ja zu seien, daß aus Gründen der Effizienz beim Auftreten "unpassender", also im Klartext falsifizierender Beobachtungen die Theorien trotzdem nicht aufgegeben, sondern lediglich angepaßt werden. Dem würde ich entgegnen, daß auch das Modifizieren einer Theorie im Grunde nichts anderes ist als die alte Theorie aufzugeben und eine neue zu erstellen, nur daß sich diese neue Theorie nur in Details von der alten unterscheidet.

Die Gefahr dabei ist, daß man nach zahlreichen solchen Anpassungen eine Theorie hat, die zwar noch immer vollkommen korrekt ist, aber schon lange nicht mehr die "einfachste" Erklärung darstellt, man also durch die vielen kleinen Anpassungen den Punkt verpaßt hat, ab dem ein anderer Ansatz viel besser greift.

In der Praxis sehe ich das nicht so als Problem. Die Naturwissenschaft hat schon viele Paradigmenwechsel bereitwillig mitgemacht, sobald die Beobachtungen dafür sprachen. Das sah man in den letzten Jahren auch schön, als die Begeisterung für die Superstringtheorie immer weiter abnahm. Mittlerweile hat diese Theorie mit Loop Quantum Gravity und Randall-Sundrum schon zwei ernstzunehmende Konkurrenten.

Soll heißen: Die "Anpasseritis" wird allenfalls zeitweise zum Problem, irgendwann tritt schon wieder mal ein Paradigmenwechsel ein und räumt ordentlich auf.

[Thomas W. Riker]

Hallo Stormking,
hast Du dich auch mal mit Imre Lakatos (Titel ist mir entfallen) befasst? Ich frage mich bei diesen kosmologischen Themen immer wieder, wie viel Bedeutung ad hoc Klauseln haben, um Probleme durch eine Art Re-Integration Theoriekompatibel zu machen.

[Agent Scullie]

Eine nichtrelativistische Physik vertrete ich nicht, nur weil ich nicht glaube, dass der Big Bang eine Anfangssingularität war.

nun, du beschränkst dich ja nicht darauf, nicht an eine Anfangssingularität zu glauben. Du vertrittst ja außerdem noch Vorstellungen wie diese:

Die Vorstellung mehrerer "Bangs", die keine Urknälle sonder eben Supernovae größerer Ordnung sind, ist aber nicht unsinnig und erklärt die beobachteten Phänomene genauso.

die offenbar die Erkenntnisse der ART unberücksichtigt lassen.

Ich weiß nicht woraus du das ableitest.

aber ich. Daraus, dass du Vorstellungen wie diese hier äußerst:

Die Vorstellung mehrerer "Bangs", die keine Urknälle sonder eben Supernovae größerer Ordnung sind, ist aber nicht unsinnig und erklärt die beobachteten Phänomene genauso.

Ich kann mir gut vorstellen, dass die von uns beobachtbare Raumzeit expandiert, das muss aber nicht zwangsläufig für die gesamte Raumzeit gelten.

also erstens expandiert in ART-basierten kosmologischen Modellen nicht die Raumzeit, sondern der Raum, die Raumzeit ist lediglich gekrümmt, zum zweiten gibt es ja durchaus Szenarien, wo das Universum großräumig inhomogen ist und unterschiedliche Regionen des Universums unterschiedlich expandieren (wie in Lindes ewiger Inflation). Dabei kann es aber nicht vorkommen, dass zwei solcher Regionen kollidieren und sich ihre Materie vermischt, da es ja immer noch der Raum ist, der sich ausdehnt, und zweitens können auch da solche Regionen nicht unabhängig voneinander betrachtet werden, es ist immer ein Szenario erforderlich, dass die Entwicklung der Gesamtheit all dieser Regionen beschreibt. So ist z.B. Vilenkin der Ansicht, am Anfang der ewigen Inflation müsse irgendwann einmal eine allgemeine Anfangssingularität gestanden haben, in der alle Regionen ihren Ursprung hatten.

Man könnte in etwa sagen, dass ich ein Big-Bounce Modell vertrete, nur mit der Ausnahme, dass sich das Universum nicht zwangsweise in einem, sondern eventuell in mehreren Punkten und nicht zwangsweise gleichzeitig konzentriert, oder an manchen Stellen auch ewig expandiert.

bei einem solchen inhomogenen Universum stellt sich wie gesagt immer noch die Frage nach der Entwicklung des Universums als Ganzem. Ein Modell, das diese Frage unbeantwortet lässt und sich darauf beschränkt zu sagen, dass in unterschiedlichen Regionen des Universums der Raum unterschiedlich expandiert, wäre daher unvollständig.

[Dunderdon]

Um weiter mit meinem laienhaft lächerlichen Halbwissen hausieren zu gehen..

Zweifellos gelten Modelle mit Anfangssingularität auch unter Kosmologen als unbefriedigend oder unelegant. Zu deiner Strategie, zur vorrelativistischen Physik zurückzukehren und Raum und Zeit wieder als statischen Hintergrund zu deuten, entschließt sich trotzdem niemand. Eher favorisiert man Modelle wie den Big Bounce oder die ewige Inflation, die am ART-Bild festhalten, aber ohne Anfangssingularität auskommen.

Eine nichtrelativistische Physik vertrete ich nicht, nur weil ich nicht glaube, dass der Big Bang eine Anfangssingularität war. Ich weiß nicht woraus du das ableitest. Ich kann mir gut vorstellen, dass die von uns beobachtbare Raumzeit expandiert, das muss aber nicht zwangsläufig für die gesamte Raumzeit gelten.

Man könnte in etwa sagen, dass ich ein Big-Bounce Modell vertrete, nur mit der Ausnahme, dass sich das Universum nicht zwangsweise in einem, sondern eventuell in mehreren Punkten und nicht zwangsweise gleichzeitig konzentriert, oder an manchen Stellen auch ewig expandiert.

in Modellen mit Anfangssingularität entsteht die Materie nicht aus dem Nichts.

Das stimmt, aber der Urknall wird dann durch nichts ausgelöst, wie Halman argumentiert.

[Stormking]

Das ist natürlich richtig. Wir können AFAIK 13,7 Milliarden Jahren in die Vergangenheit blicken, aber der Anfang bleibt uns verborgen. Daher versuchen wir ja auch im CERN den Urknall zu simulieren, wenn Du mir diese laienhafte Formulierung erlaubst.

Sorry, aber bitte bitte bitte glaub nicht diese laienhafte Gequatsche der "Mainstreammedien". Die Forschung am Cern hat mit dem Urknall so gut wie gar nichts zu tun. Es handelt sich dabei nur um eine griffige Formulierung, weil bei den Kollisionen lokale Energiedichten entstehen, die denen des Urknalls vergleichbar sind. Die Forschung zielt aber auf den Nachweis noch "fehlender" subatomarer Teilchen, nicht auf die Simulation der Urknallsingularität.

Mit der klassischen Urknall-Theorie habe ich jedoch so mein Problem. Sie postuliert, dass die Angangssingularität einfach ohne Ursache da war, doch dann entstand daraus ein Universum in dem das Prinzipg von Ursache und Wirkung gilt.
Geht man davon aus, dass nur das Universum existiert, so lässt sich der Anfang IMHO nicht schlüssig erklären.
Lehrt die Urknall-Theorie denn nicht, dass das Universum aus "Nichts" entstand? Nimmt man am Anfang die Singularität weg, so bleibt nichts übrig, weil es außer ihr nichts gab.
Hier drängt sich mir auf, dass eine weitere Annahme notwendig ist.

Nicht unter der Voraussetzung, daß auch "Kausalität" nur eine Eigenschaft unseres Universums ist und dabei nichtmal immer und überall.

Was können wir dann überhaupt wissen? Dann könnte man ebensogut Beobachtungsdaten ignorieren.

Wie Du auf letzteres kommst, ist mir schleierhaft. Und zu ersterer Frage empfehle ich Poppers "Logik der Forschung". Immer noch das Standardwerk zur Wissenschaftstheorie und Basis der modernen Naturwissenschaft. Schade, daß Albers' Anpassungen an die Geisteswissenschaft weitgehend ignoriert wurden. Es könnte viel weniger Dampfplauderer mit Doktortitel geben und gleichzeitig wäre der Ruf der Geisteswissenschaft nicht so am Boden.

Wenn wir uns bei dem Begriff Wissen darauf einigen, dass wir aufgrund unserer Wahrnehumg wissen, dass das Universum existiert, können wir uns dann nicht auch darauf einigen, dass wir wissen, dass es einen unverkennbaren Zusammenhang zwischen Masse und Gravitation gibt? Das drängt sich doch geradezu auf.

Im Schulunterricht mal zu gegebenen Punkten in einem Koordinatensystem die passende Funktion gesucht, die durch alle Punkte verläuft? Wissenschaftliche Theorien sind genau dasselbe. Es gibt zu jedem gegebenen Sachverhalt eine unendliche Anzahl mathematischer Beschreibungen, die alle zu dem selben Ergebnis kommen und daher alle gleichermaßen korrekt sind. Aus Gründen der Einfachheit wählt man diejenige mit der geringsten Anzahl Variablen, daß ist Ockhams Rasiermesser. Wenn neue Punkte (Beobachtungsdaten) auftauchen, die durch die bisher einfachste Funktion nicht mehr beschrieben werden, muß man eine neue finden, die sowohl durch alle alten als auch den neuen Punkt verläuft, also alle bisherigen und auch die neuen Beobachtungen beschreibt.