Wie kam das Universum ins Dasein?

[Area51 1/2]

aneinandergereihte fachworte sind noch keine fantasie wenn damit etwas erklärt werden soll oder eine annahme von irgendwem so hingestellt wird.


wenn jetzt jemand eine "falsche" meinung äußert hat dies auch nix mit sci-fi oder cumputerspielen zu tun. [...] der raum entstand quasi mit der materie und war vorher zwar da aber winzig klein und heiß.

natürlich nur eine möglichkeit wenn man sich die DM und DE wegdenken würde

Ich könnte jetzt so antworten:

Und warum fantasierst du dir dann irgendwelche sinnlosen Phrasen zusammen?

Aber ich tue es nicht...
Denn ich glaube das alles möglich ist...
So wie Drachen existieren können und Elfen und Kobolde...nicht hier aber sonst wo...
Vielfalt, allein auf der Erde, zeigt uns das eben.
So gesehen ist alles dort draußen möglich...
Evtl. gibt es Areale wo Konstanten keinen Einfluss haben oder die LG die langsamste Form ist um zu reisen...
Ich kann es nicht bestätigen aber verwerfen werde ich es nicht.
Frei nach J.F.Kennedy: Nicht weil es leicht ist sondern weil es schwer ist.

[Bakkad Baran]

auch die wissenschaft macht " fantastisch klingende " theorien oder möglichkeiten, nur werden dort im gegensatz zu "normalsterblichen " nicht gleich mit messern kehlen durchgeschlitzt wenn etwas unglaubwürdig klingt.
jemand stellt eine möglichkeit oder theorie auf und einige sind der meinung da könnte was dran sein, andere streiten diese sofort ab. völlig normal - jeder glaubt erstmal an das wissen was er sich selbst oder durch andere eingetrichtert hat und was er versteht.
das ist völlig inordnung. auch an etwas anderes zu glauben wäre inordnung. spannend wäre es eher zu lesen wie man "falsche oder unmögliche " möglichkeiten/theorien mit "richtigen oder möglichen " bzw. "nachweisbaren " angaben erklärt / richtig stellt, aber ein post wie " das ist sinnloser müll " oder ähnliches ist eher uninteressant.

wenn es schon hochbegabte gibt sollte man meinen das auch hochbegabte antworten fallen - leider nicht immer.


auch hier sind einige möglichkeiten z.B. zu vorgängeruniversen aber auch die nun "nachgewiesene" dunkle energie gegeben ( wohl schon paar jahre alt )
Astrophysik: Ein Universum vor unserer Zeit - Astrophysik - FOCUS Online - Nachrichten

[Dannyboy]

aneinandergereihte fachworte sind noch keine fantasie wenn damit etwas erklärt werden soll oder eine annahme von irgendwem so hingestellt wird.

Aber du erklärst nichts, da du die Begriffe inhaltsleer verwendest.
Wenn ich Ching chang chong sage, ist das noch lange kein chinesisch.

wenn jetzt jemand eine "falsche" meinung äußert hat dies auch nix mit sci-fi oder cumputerspielen zu tun.

Doch hat es. Nur bist du unfähig, das zu erkennen.

sicher mag man dort einige begriffe oder dinge mit besonderen namen erklären oder sich ausgedacht haben ( in der möglichkeit das es soetwas eventuell auch geben könnte ), manches finden wir auch in dokus wenn gewisse doktoren und wissensachaftler davon reden.

sowas immer gleich mit film und computerspiel zu vergleich ist ebenso falsch und sinnlos - vorallem wenn derjenige sich weder auf film oder computerspiel gestützt hat.

Woher hast du denn den Begriff "Gravitationsblase"?

das universum könnte sich auch deshalb ausdehnen weil materie sich zusammenballt, sprich je mehr materie gravitationsmäßig sich zu strukturen anhäuft ( stern - planet - system - galaxie - galaxiehaufen - cluster - supercluster usw. könnte das ein gegenteiligen effekt auf den raum haben.

Wieso sollte das so sein?

dort wo sich weniger oder nahezu nichts befindet gibt es nichts was den raum an der expansion hindern könnte,

Was sollte denn den Raum an der Expansion hindern?

.
die gravitation eines stern könnte ausreichen sich und planeten an ort und stelle zu halten, ausserhalb seines einflussbereiches - dort wo der raum an einfluss stärker wird deht er sich aus. mehrere sterne oder materieobjekte nebeneinander oder in näherer umgebung könnten somit den raumeinfluss unterbinden und auf außerhalb einer galaxie verschieben - dort wo leerer raum ist.

Das geschieht sowieso. Aber nicht aaufgrund der leere des Raums, sondern aufgrund der großen Abstände, über die die Gravitation unbedeutend schwach wird.

das universum könnte also dardurch "wachsen" das irgendwannmal atome in den raum kamen und somit diesen verdrängten - der raum entstand quasi mit der materie und war vorher zwar da aber winzig klein und heiß.

Der Raum war heiß?

natürlich nur eine möglichkeit wenn man sich die DM und DE wegdenken würde

Inwiefern soll das eine Möglichkeit sein?

- - - Aktualisiert - - -

auch die wissenschaft macht " fantastisch klingende " theorien oder möglichkeiten, nur werden dort im gegensatz zu "normalsterblichen " nicht gleich mit messern kehlen durchgeschlitzt wenn etwas unglaubwürdig klingt.

Es kommt auch nicht darauf an, wie es klingt, sondern ob es konsistent ist, prinzipiell falsifizierbare Aussagen ableitbar sind, fruchtbare Forschungsansätze liefert, Erklärungsmacht besitzt.
Alles andere ist auch nur Gelaber, egal ob das nun ein Wissenschaftler oder Laie ausspricht.

wenn es schon hochbegabte gibt sollte man meinen das auch hochbegabte antworten fallen - leider nicht immer.

Wozu die Mühe, nützt ja nichts?

[Agent Scullie]

Wie ich hier aus der Diskussion entnehmen konnte, ist die Kosmologie weitaus komplexer und erscheint mir verworrender, als ich bisher annahm. Derzeit bereitet mit die Inflation Kopfzerbrechen.
Im Folgendem werde ich einige Punkte aus dem Lexikon der Astrophysik von Andreas Müller aufgreifen und hierzu Fragen stellen.

Unter dem Abschnitt "Das ursprüngliche Inflationsmodell nach Guth" wird im 2. Absatz erklärt:

diese Beschreibung trifft auf die alte Inflation von Guth zu und auf die neue Inflation von Linde und Steinhardt, auf die chaotische Inflation allerdings nicht mehr. In der chaotischen Inflation war die Energie des Inflatonfeldes von Anfang an dominant, es bedurfte keiner Abkühlung, um sie dominant zu machen.

Da ich hier erhebliche Verständnisprobleme aufweise, habe ich hierzu zwei Fragen:
[LIST][*]Was ist das falsche Vakuum?

in der alten und neuen Inflation wird vorausgesetzt, dass die V(phi)-Kurve, also die Kurve, die die Energiedichte des Inflatonfelds in Abhängigkeit vom Wert des Inflatonfeldes beschreibt, bei Temperaturen unterhalb einer kritischen Temperatur von etwa 10^27 K zwei Minima besitzt, eines bei phi=0, also bei verschwindendem Wert des Inflatonfeldes, und einem bei phi0 > 0, wobei das bei phi0 tiefer ist, also einer geringeren Energiedichte entspricht. Das Minimum bei phi=0 bezeichnet man dann als falsches Vakuum, im Gegensatz zum richtigen Vakuum bei phi0. Das falsche Vakuum ist insofern "falsch", als dass es zwar einem Minimum von V(phi) entspricht, aber nicht dem tiefsten möglichen Minimum, oder anders gesagt: einem lokalen Minimum, aber keinen globalen.

In der alten und neuen Inflation wird als Anfangsbedingung gesetzt, dass das Inflatonfeldes zunächst im falschen Vakuum, also im Zustand phi=0 ist. In der alten Inflation läuft die Inflation ab, während das Feld in diesem Minimum ist, und endet, wenn es sprunghaft in das richtige Vakuum bei phi0 wechselt. In der neuen Inflation ist zwischen den beiden Minima ein Plateau der Kurve V(phi), d.h. ein Bereich, wo die Kurve sehr flach verläuft. Noch während der Inflation wandert das Feld langsam dieses Plateau hinunter, um dann am Ende der Inflation sehr schnell in das Minimum bei phi0 zu fallen.

In der chaotischen Inflation wird als Anfangsbedingung nicht mehr vorausgesetzt, dass das Inflatonfeld ein Minimum bei phi=0 einnimmt, entsprechend wird kein spezieller Kurvenverlauf von V(phi) mit zwei Minima, respektive einem falschen und richtigen Vakuum, mehr benötigt.

[*]Warum wirkt es antigravitativ und führt so zur Superluminalexpansion?

weil die Energiedichte des Inflatonfeldes generell antigravitativ wirkt, da die Zustandsgleichung des Feldes p=-rho ist, wenn sich das Feld nur langsam ändert und homogen ist.

Unter dem nächsten Abschnitt "Linde lindert Probleme" wird das falsche Vakuum als Skalarfeld assoziiert.

wenn es das wird, ist die Darstellung falsch. Das falsche Vakuum ist nicht das Inflatonfeld, sondern ein Zustand von diesem, genauer: ein Minimum in der Kurve V(phi), die die Energiedichte des Inflatonfeldes in Abhängigkeit vom Wert des Feldes beschreibt.

Um was für ein Skalarfeld handelt es sich?

in Anbetracht der Häufigkeit, mit der wir hier schon über die Inflation diskutiert haben, glaube ich dir nicht, dass du noch etwas von einem Inflatonfeld gehört hast.

Soweit ich weiß, enthält auch ein absolutes Vakuum skalare Quantenfelder. Wie unterscheidet sich also ein falsches Vakuum von einem absolutem Vakuum?

Die Frage ist nicht sinnvoll. Ein falsches Vakuum unterscheidet sich nicht von einem absoluten Vakuum, sondern von einem richtigen Vakuum. Und zwar dadurch, dass im richtigen Vakuum die Energiedichte des Inflatonfeldes in ihren globalen Minimum ist, im falschen Vakuum dagegen nur in einem lokalen Minimum.

Aus der W-Grafik und dem Absatz unter der Grafik entnehme ich, dass das falsche Vakuum einen metastabilen Zustand mit größerer Einergiedichte als das echte Vakuum hat.

bingo.

Meines Wissens liegt das Energieniveau der Quantenfelder im echten Vakuum unscharf nahe null.

dann täuscht dich dein Wissen. Das Vakuumzustand ist ein Energieeigenzustand, seine Energie ist scharf.

Darf ich mir das falsche Vakuum so vorstellen, dass das Energieniveau des Inflaton-Skalarfeldes (=falsches Vakuum) deutlich über null liegt, aber metastabil ist?

jein. Du darfst dir das falsche Vakuum so vorstellen, dass die Energiedichte des Inflatonfeldes höher ist als im falschen Vakuum. Es gilt aber nicht Inflatonfeld = falsches Vakuum.

Beim Zerfall des Inflations erzeugt die so freigesetzte Energie offenbar Teilchen , also die "Teilchensuppe" des frühen Universums. Aber warum ist das Inflation metastabil?

es heißt die Inflation, nicht das Inflation. Die Inflation ist metastabil, weil (wenn wir von der alten oder neuen Inflation ausgehen) die Energiedichte des falschen Vakuums höher ist als die des richtigen Vakuums. Daher strebt das Infatonfeld ins richtige Vakuum.

Der Absatz unter der Abschnitt-Überschrift "Woher stammt die Energie für die Inflation?" bereitet mir am Meisten Kopfzerbrechen.

Heißt das, dass man in einer physikalischen Gleichung dem Gravitationsfeld einfach beliebig viel positive - oder negative Energie unterstellen darf? In diesem Fall also beliebig viel Antigravitation?
Wie diese erzeugt wird, verstehe ich nicht.

in der ART gilt die Energieerhaltung nur lokal, bzw. global für zeitunabhängige Raumzeitmetriken. Im expandierenden Universum ist die Raumzeitmetrik nicht zeitunabhängig, daher gilt die Energieerhaltung nicht global. Bei positivem Druck wird Energie vernichtet, bei negativem Druck (wie beim Inflatonfeld) Energie erzeugt. Hier habe ich das schon einmal einem gewissen Halman gegenüber vorgerechnet:

http://www.scifi-forum.de/off-topic/off-topic-allgemein/technik-wissenschaft/66332-gravitation-raumzeit-fragen-diskussion.html#post2437718

Der Abschnitt "weitere Inflationsmodelle" umreist die für mich verwirrende Vielfältigkeit verschiedener Inflationsmodelle. Darin ist auch von der Super-Planck-Physik die Rede, in der die Planck-Dichte überschritten wird. Ist dies auch bei Lindes ewiger Inflation der Fall?

nein, bei der ist das nicht der Fall.

Einen Punkt, der unter dem Abschnitt "Leistungen des Inflationsmodells" aufgeführt ist, hatten wir hier schon angesprochen. Beim Punkt (4) geht um die "Lösung des Flachheitsproblems". Darin wird erkärt:

Dies ließ sich für mich so, als würde die Inflation zu einem Universum mit verschwindener Krümmung führen. Allerdings hatte mir Agent Scullie erklärt, dass dieses keineswegs zwingend ist. Ist also hier mit "flach" schwach gekrümmt oder annähernd flach gemeint?

genau das.

Als "Problem beim Inflationsmodell" hatte ich hier schon die kosmologischen Konstante angesprochen. An dieser Stelle zitiere ich mal direkt aus dem Lexikon der Astrophysik:

Ist die Quintessenz nicht recht spekulativ?

na sicher ist sie das.

- - - Aktualisiert - - -

Ein negativer Druck

in Anbetracht der Häufigkeit, mit der hier bereits darüber gesprochen wurde, dass eine kosmologische Konstante einen negativen Druck hat, wundert es mich, dass du erst jetzt auf die Idee kommst, deswegen nachzufragen.

Das würde bedeuten, dass weniger als keine Materie in einem Volumen ist

wieso sollte es das bedeuten? Gehst du hier vielleicht von der für klassische nichtrelativistische ideale Gase geltenden Gleichung

p V = N k_B T

aus? Ein Inflatonfeld ist aber kein klassisches nichtrelativistisches ideales Gas, und unterliegt daher nicht dieser Gleichung. Bei einem Inflatonfeld gibt es inbesondere keine Teilchenzahl N, die positiv oder negativ sein könnte. Deswegen bezeichnet man die Zustände des Inflatonfeldes ja als Vakuumzustände - weil keine Teilchen da sind. Für ein Inflatonfeld gelten die Gleichungen

p = 1/2 (d(phi)/dt)^2 - V(phi) - 1/6 (grad phi)^2

rho = 1/2 (d(phi)/dt)^2 + V(phi) + 1/2 (grad phi)^2

mit:
rho = Energiedichte
d(phi)/dt = zeitliche Änderung des Inflatonfeldes
grad phi = Gradient (räumliche Änderung) des Inflatonfeldes

Wenn grad phi klein ist (räumlich homogenes Feld) und d(phi)/dt ebenfalls (langsam veränderliches Feld), kommt da

p = - V(phi)
rho = V(phi)

also p = -rho, heraus.

Wenn Materie in einem Volumen gravitativ wirkt, würde bedeuten,
dass weniger als keine Materie antigravitativ wirkt

so? Und warum sollte dem so sein? In der ART bestimmen die Feldgleichungen was wie wirkt. Man müsste also "weniger als gar keine Materie" in die Feldgleichungen einsetzen. Allerdings: wie soll man das machen?

Wenn man das Universum zurückrechnet würde das bedeuten, das bei einem big crunch beim überschreiten der Planck-Dichte ein Universum mit negativer Dichte, also negativer Masse und damit Antigravitation entsteht.

aha? Dann zeig mal die Rechnung.

Also irgendwie kommt es mir vor, als würde da in einer Gleichung alles an unerlaubter Stelle mit *(-1) multipliziert.

ich kenne deine Rechnung nicht, deswegen kann ich es dir nicht sagen. Deswegen: zeig mal her deine Rechnung.

- - - Aktualisiert - - -

Es fehlte an Dichte....schwarze Löcher!

auf die Idee der schwarzen Löcher kam man nicht dadurch, dass es irgendwo an Dichte fehlte. Das trifft allenfalls für die Weißen Zwerge zu: die sind heiß, aber lichtschwach, müssen folglich sehr klein sein, zugleich haben sie viel Masse, folglich müssen die sehr dicht sein. Daraus erwuchs die Notwendigkeit, ein entsprechendes theoretisches Modell für Himmelskörper solcher Dichte zu finden. Bei schwarzen Löchern war das jedoch nicht so.

Es fehlte an Masse...Dunkle Energie!

Dunkle Energie hat nichts mit fehlender Masse zu tun, aber mit dem Vorhandensein beschleunigter Expansion. Mit fehlender Masse hat eher Dunkle Materie zu tun.

Es fehlte an Dimensionen...jetzt gelten bis 11 (wenn nicht mehr!)

dass man in den Supergravitations- und Superstringtheorien 11, 10 oder 26 Dimensionen einführte, lag nicht daran, dass in irgendeiner Weise Dimensionen fehlten. Eher daran, dass diese Theorien bei anderen Dimensionenzahlen nicht konsistent wären.

Es fehlte an Teilchen...Quarks waren plötzlich da.

motivierend für die Aufstellung des Quark-Modells war eher ein Überschuss an Teilchen (viele viele Hadronen-Arten) als ein Mangel.

Es fehlte an Raum...Inflation!

an Raum fehlte es nur einem gewissen Führer. Die Inflation war aber 10 Jahre vor dessen Machtantritt.

Es fehlte an Stabilität....Krümmung!

was soll jetzt Krümmung mit fehlender Stabilität zu tun haben?

[Halman]

Einfache Inflationsmodelle scheinen wahrscheinlicher als zyklische Universen

@Agent Scullie,

danke, für Deine fachkunidge Antwort. Vielleicht werde ich später darauf noch genauer antworten.


@Alle anderen User,

danke, für die "bunte" Diskussion. Möglicherweise werde ich später noch auf einige Punkte antworten.

auch hier sind einige möglichkeiten z.B. zu vorgängeruniversen aber auch die nun "nachgewiesene" dunkle energie gegeben ( wohl schon paar jahre alt )
Astrophysik: Ein Universum vor unserer Zeit - Astrophysik - FOCUS Online - Nachrichten

Danke für das verlinkten des interessanten FOCUS-Artikels. Laut dem Link Sterne und Weltraum sprechen die Daten eher gegen zyklische Modelle. Da es sich dabei um einen Service von "Spektrum der Wissenschaft" handelt, halte ich diesen Link für noch vertrauenswürdiger als Focus.

Die neuen Daten sind mit einfachen Inflationsmodellen verträglich, sie schließen zyklische Universen aber eher aus.
Weiterhin sagen die verschiedenen Szenarien eine charakteristische Abweichung der Temperaturschwankungen im Mikrowellenhimmel von einer Normal- oder Gaußverteilung voraus. Eine solche »Nicht-Gaußianität« wurde von WMAP gefunden und zwar mit einer solchen Stärke, dass die einfachen Inflationsszenarien ausgeschlossen zu sein scheinen. Komplexere Inflationszenarien hätten zu diesen Daten gepasst, wie auch Szenarien zyklischer Universen. Planck revidiert dieses Bild, indem er klare und recht kleine Schranken an diese Nicht-Gaußianität setzt, die mit den einfachen Inflationsszenarien gut kompatibel sind, aber zyklische Universen auszuschließen scheinen.

[Bakkad Baran]

@ dannyboy, ich bin selber auf das wort gravitationsblase gekommen und hab es sicher nicht aus einem computerspiel oder mit irgendwelche sci-fi serien im schnellverfahren angeschaut und notitzen gemacht.

außerdem war da noch ein "würde" im text und es war als beispiel genannt und nicht als feststellung. ich hätte auch gravitationskugel schreiben können ( und das hat sicher nichts mit pistolen oder bowling zu tun )

der ganze rand des universums ( wenn man es sich blasenförmig vorstellt bzw. als kugel ) könnte eine schwerkraftzone sein, welche den raum mitzieht, villeicht sogar gegenteilig dafür sorgt das materie zusammenballt.

es gab antimaterie und materie, wobei die materie am ende überwog. genauso könnte es gravitation und antigravitation geben.
villeicht als beispiel mit magneten die sich abstoßen und dazwischen metallspäne die ebenfalls vom magneten weggedrückt wird.
nehmen wir ein magnet als AG und den anderen als G, die späne als mateie und der platz dazwischen ist der raum.
beide magneten stoßen sich ab und der raum wächst, die späne wird aus zwei richtungen zusammgedrückt und bildet z.b. galaxien. sie bleibt an ort und stelle während der raum wächst.

ein echter haufen späne könnte natürlich noch seitlich weggedrückt werden oder oben drüber, da das universum aber in alle richtungen gleich ist kann die materie nirgendwo hin.
je größer der raum desto schwächer die einwirkungen, die späne ansich bietet nun genug eigene gravitation um sich zusammzuhalten während beide magneten sich weiter entfernen.
man könnte jetzt noch hinzufügen das eine energiequelle die magnetkraft erhöht ( strom ) und die dunkle energie im all diese kraft ebenfalls verstärkt, aber durch ausdehnung mehr kraft erforderlich werden würde - es gleicht sich aus und bleibt konstant, nur der raum ändert sich.

in dem link gibts ja noch andere angaben. dort wurde z.B. auch erwähnt das wenn die materie irgendwann so weit verflüchtigt ist das der raum wieder zusammenfallen könnte.
also könnte materie durchaus etwas mit der ausdehnung zu tun haben und nicht bloß nur die dunkle energie.


und ja der weltraum ( universum ) war heiß am anfang - der raum ansich nicht aber der inhalt ( plasma ), wenn du schon fragst: der Raum ?
und mit der ausdehnung wurde es ja auch kälter bis zu 270 grad minus heute.

[Agent Scullie]

das universum könnte sich auch deshalb ausdehnen weil materie sich zusammenballt, sprich je mehr materie gravitationsmäßig sich zu strukturen anhäuft ( stern - planet - system - galaxie - galaxiehaufen - cluster - supercluster usw. könnte das ein gegenteiligen effekt auf den raum haben.

und was spricht dafür, dass dem so wäre? Oder anders gefragt: welche Motivation gibt es dafür, das bisherige Weltbild der Physik zugunsten einer Theorie, die so etwas aussagt, aufzugeben?

dort wo sich weniger oder nahezu nichts befindet gibt es nichts was den raum an der expansion hindern könnte,

das ist ein Widerspruch. Gerade sagtest du, in deiner Hypothese solle der Raum durch das Zusammenballen von Materie zum Expandieren gebracht werden - dann wäre aber gerade die Abwesenheit von Materie hinderlich für die Expansion des Raumes, denn wo keine Materie vorhanden ist, kann sie sich auch nicht zusammenballen.

weshalb er es auch nicht ( noch nicht schafft ) sterne oder planeten räumlich zu trennen so das sie immer größere abstände zueinander haben.

also, versuchen wir mal deine Argumentation auf die Reihe zu kriegen:
- zusammenballende Materie bringt den Raum zum Expandieren
- obwohl dadurch der Raum dort, wo keine Materie zum Zusammenballen vorhanden ist, gerade nicht expandieren sollte, soll es genau anders herum sein, dort soll der Raum nicht am Expandieren gehindert werden
- das beides zusammen soll zur Folge haben, dass der Raum es nicht schafft, Sterne oder Planeten räumlich zu trennen.

Ich kann dir irgendwie nicht folgen. Vor allem: der Raum schafft es doch offenkundig, Sterne räumlich zu trennen. Alpha Zentauri und die Sonne sind räumlich getrennt (da liegen immerhin 4 Lichtjahre zwischen, das ist das schon was). Ein Stern in einer fernen Galaxie ist sogar nicht nur räumlich von der Sonne getrennt, die räumliche Trennung wird sogar noch größer, da die Galaxie durch die kosmische Expansion von uns fortstrebt.

das klingt natürlich recht simpel

aber auch nur für dich. Für mich klingt es völlig in sich widersprüchlich.

und nicht so hochwissenschaftlich wie dunkle materie oder dunkle energie.

ja, das mag sein. Die Modelle der Dunklen Energie und Dunklen Materie wurden auf logische Konsistenz geprüft, da kann dein Pseudo-Modell wohl nicht mithalten.

die gravitation eines stern könnte ausreichen sich und planeten an ort und stelle zu halten,

also soll ein weiterer Aspekt deines Modells sein, dass sich ein Stern durch seine eigene Gravitation an Ort und Stelle hält? Was bedeutet denn das, sich an Ort und Stelle halten? Nach dem Relativitätsprinzip ist es vom Bezugssystem abhängig, ob etwas an Ort und Stelle verbleibt oder nicht. In seinem eigenen Ruhsystem bleibt ein Körper immer an Ort und Stelle, da braucht ihn nichts zu halten. Willst du ein bevorzugtes Bezugssystem einführen, relativ zu dem sich der Stern an Ort und Stelle hält?

ausserhalb seines einflussbereiches - dort wo der raum an einfluss stärker wird deht er sich aus.

oben sagtest du, der Raum dehne sich durch das Zusammenballen von Materie aus. Soll also außerhalb des Einflussbereichs des Sterns zusammeballende Materie vorhanden sein?

mehrere sterne oder materieobjekte nebeneinander oder in näherer umgebung könnten somit den raumeinfluss unterbinden und auf außerhalb einer galaxie verschieben

wie soll das funktionieren?

das universum könnte also dardurch "wachsen" das irgendwannmal atome in den raum kamen

wo kamen die denn her?

und somit diesen verdrängten

dein Modell wird immer komplizierter. Erst soll der Raum durch das Zusammenballen von Materie expandieren, jetzt soll außerdem Materie den Raum verdängen können. Du entfernst dein Modell immer weiter davon, simpel zu klingen.

- der raum entstand quasi mit der materie und war vorher zwar da

wenn der Raum vorher da war, entstand er nicht mit der Materie. Weder quasi noch unquasi.

natürlich nur eine möglichkeit

nicht wirklich. Viel zu verworren und inkonsistent.

- - - Aktualisiert - - -

@ dannyboy, ich bin selber auf das wort gravitationsblase gekommen

und was soll dieses Wort bedeuten? Ich kann mir unter einer "Gravitationsblase" nichts so rechtes vorstellen.

ich hätte auch gravitationskugel schreiben können

das beantwortet meine Frage nicht. Ich kann mir auch unter einer "Gravitationskugel" nichts vorstellen. Gibt's auch Gravitationswürfel oder Gravitationszylinder?

der ganze rand des universums ( wenn man es sich blasenförmig vorstellt bzw. als kugel )

die übliche Vorstellung eines Universums ohne Rand lehnst du also ab?

könnte eine schwerkraftzone sein, welche den raum mitzieht,

Schwerkraftzonen ziehen den Raum mit? Mit was ziehen sie ihn denn mit?

villeicht sogar gegenteilig dafür sorgt das materie zusammenballt.

was wäre daran gegenteilig?

es gab antimaterie und materie, wobei die materie am ende überwog. genauso könnte es gravitation und antigravitation geben.

du meinst, jedes Teilchen wechselwirkt mit anderen Teilchen sowohl gravitativ als auch antigravitativ, und letztendlich wirkt zwischen den Teilchen nur die kleine Differenz zwischen beiden? Wofür soll eine solche Vorstellung gut sein?

villeicht als beispiel mit magneten die sich abstoßen und dazwischen metallspäne die ebenfalls vom magneten weggedrückt wird.

dritte Person Plural des Verbs werden ist nicht wird, sondern werden. Außerdem werden Eisenspäne nicht von Magneten weggedrückt, sondern orientieren sich entsprechend der Feldlinien.

nehmen wir ein magnet als AG und den anderen als G, die späne als mateie und der platz dazwischen ist der raum.
beide magneten stoßen sich ab und der raum wächst, die späne wird aus zwei richtungen zusammgedrückt und bildet z.b. galaxien.

Nehmen wir mal an, die Späne würden von zwei Seiten zusammengedrückt. Dann würden sich sich da ansammeln, wo sich die beiden Zusammendrückeffekte gegenseitig aufheben. Da kämen keine Galaxien bei heraus.

sie bleibt an ort und stelle während der raum wächst.

wieder die Frage: was bedeutet "an Ort und Stelle bleiben"?

in dem link gibts ja noch andere angaben. dort wurde z.B. auch erwähnt das wenn die materie irgendwann so weit verflüchtigt ist das der raum wieder zusammenfallen könnte.

falls es sich um einen Link handelt, der das Weltbild der bekannten Physik beschreibt, wird das dort sicher nicht erwähnt. Wieder zusammenfallen kann der Raum nur, wenn die Gravitation stark genug ist, um die Expansion anzuhalten.

also könnte materie durchaus etwas mit der ausdehnung zu tun haben und nicht bloß nur die dunkle energie.

ja natürlich hat Materie etwas mit der Expansion des Universums zu tun. Sie trägt zur Dynamik der Expansion bei, indem sie die Expansion durch ihre Gravitation bremst.

[Bakkad Baran]

die masse im universum bzw. die masseansammlungen ( sterne, planeten, galaxien usw. ) haben genug gravitation um zusammenzukommen und sich gegenseitig zu beeinflussen - zum einen weil sie sich anziehen und zum anderen weil sie sich durch den raum bewegen und so auf distans bleiben ( fliehkraft )

die dunkle materie könnte sich daher ähnlich oder gleich verhalten und befindet sich dort wo eben auch diese massen sind - die sterne bilden eine galaxie und fliegen nicht quer durch den raum.

der raum ausserhalb der galaxien dehnt sich - innerhalb nicht weit die sterne sonst auch alle immer schneller auseinanderdriften müssen.
das würde irgendwann in der zukunft villeicht mal passieren und zwar soweit das auch atome zerlegt werden.

der raum müsste also auf irgendwas reagieren damit er sich dehnt z.B. eben auf materie von der er sich dank der dunklen energie die eine gegengravitative kraft antreibt ( quasi ) wegdrückt

sprich beide magneten drücken sich weg von der materie, die wiederum zusammengedrückt wird ( dunkle materie / sichtbare materie ) welche sich dardurch auch zu größeren strukturen mit großen leerräumen anhäuft. diese räume dehnen sich aus - die stukturen ( galaxienansammlungen ) werden mitgezogen jedoch nicht auseinander gezogen bzw. gedehnt.
der raum stößt sich also zwischen den strukturen von diesen ab und dehnt sich weiter aus - ebenso aus außerhalb den galaxiestrukturen ( wenn es ein außerhalb gibt - spätestens der rand wenn es ihn gäbe wäre an der außenseite )

stellt man sich nun vor das universum ist eine kugel oder ein luftballon, dessen ränder sich also gegenseitig abstoßen. Innen sind gummibänder mit perlen ( galaxien ) die den raum darstellen. den lunftballon pustet man auf ( dunkle energie treibt den rand auseinander - der raum dehnt sich, die perlen nicht, sie bleiben am selben ort des gummibandes, dennoch entfernen sie sich ( leerräume ) aber die perle selbst bleibt stabil ( dunkle materie / materie / gravitation der massen )

jetzt könnte man noch spekulieren wie lange oder wie weit sich der raum dehnen könnte.
die dunkle energie bleibt gleich ( gleicher luftstrom der hineingeblasen wird ), die raumzeit aber dehnt sich schneller weiter aus bzw. stärker.
jetzt die frage ob der raum irgendwann nicht mehr weiterexpandieren kann ?
würde er zerreissen und binnen bruchteilen von sekunden wieder auf einen punkt zusammenstürzen ? oder reißen letztenendes die gummis im ballon und alle materie und atome werden auseinandergenommen und verteilen sich so flüchtig im immer größer werdenen raum das sie niemals mehr eine masse oder gravitationskraft bilden könnten ?
und würde das universum sich dann noch weiterhin ausdehnen oder auf einem punkt stoppen ?

[Agent Scullie]

der raum ausserhalb der galaxien dehnt sich - innerhalb nicht weit die sterne sonst auch alle immer schneller auseinanderdriften müssen.
das würde irgendwann in der zukunft villeicht mal passieren und zwar soweit das auch atome zerlegt werden.

der raum müsste also auf irgendwas reagieren damit er sich dehnt

nein, das müsste er nicht. Es kann auch so sein wie in der ART, dass die Gesetze, die die Expansion des Raumes bestimmen, so geartet sind, dass der Raum mit konstanter Geschwindigkeit expandiert, wenn kein Einfluss auf ihn wirkt, und jedweder Einfluss sich in einer Verlangsamung oder Beschleunigung der Expansion äußert. Das passt dazu, dass es sich mit der Expansion des Raumes ähnlich verhält wie mit der alltäglichen Bewegung von Körpern nach den Newtonschen Axiomen: solange auf einen Körper keine Kraft wirkt, bewegt er sich mit konstanter Geschwindigkeit (= gleichförmig), Kraftwirkungen äußeren sich als Abbremsungen oder Beschleunigungen dieser Bewegung.

jetzt könnte man noch spekulieren wie lange oder wie weit sich der raum dehnen könnte.

folgt man der bekannten Physik, also der ART, kann er das beliebig weit.

die dunkle energie bleibt gleich ( gleicher luftstrom der hineingeblasen wird ), die raumzeit aber dehnt sich schneller weiter aus bzw. stärker.

die Raumzeit dehnt sich nicht aus. Der Raum (3-dimensionaler Unterraum der Raumzeit) dehnt sich aus. Die Raumzeit ist dabei lediglich gekrümmt. Eine Expansion der Raumzeit ist nicht definiert.

jetzt die frage ob der raum irgendwann nicht mehr weiterexpandieren kann ?

in der ART lautet die Antwort: der Raum kann ewig weiter expandieren.

würde er zerreissen und binnen bruchteilen von sekunden wieder auf einen punkt zusammenstürzen ?

in der ART gibt es kein Zerreißen des Raumes. Es gibt ein Zusammenstürzen des Raumes, wenn die Expansion irgendwann einmal anhält. Allerdings wird dieses Zusammenstürzen eher Milliarden oder Billionen Jahre dauern statt nur Sekundenbruchteile.

[Bakkad Baran]

da ich es textmäßig nur schwer erklären kann was ich meine hilft villeicht eine kleine grafik - auch mit text lol
es ist nur eine vorstellung eines kugeluniversums und muss nicht als absolut angesehen werden

[Halman]

Ein negativer Druck
Das würde bedeuten, dass weniger als keine Materie in einem Volumen ist

Wenn Materie in einem Volumen gravitativ wirkt, würde bedeuten,
dass weniger als keine Materie antigravitativ wirkt

Hübsch, ähm jetzt habe ich auch Kopfschmerzen.

Wenn man das Universum zurückrechnet würde das bedeuten, das bei einem big crunch beim überschreiten der Planck-Dichte ein Universum mit negativer Dichte, also negativer Masse und damit Antigravitation entsteht.

Also irgendwie kommt es mir vor, als würde da in einer Gleichung alles an unerlaubter Stelle mit *(-1) multipliziert.

Kann das sein, dass Dich folgende Sätze von mir zu Diesem Posting bewogen?

Heißt das, dass man in einer physikalischen Gleichung dem Gravitationsfeld einfach beliebig viel positive - oder negative Energie unterstellen darf? In diesem Fall also beliebig viel Antigravitation?
Wie diese erzeugt wird, verstehe ich nicht.

Damit wollte ich keinesfalls aussagen, dass physikalische Gleichungen von Physikern völlig beliebig nach Gutdünken konstruiert würden. Vielmehr wollte ich betonen, dass ich nicht verstehe, wie sie darauf komen, dass die Dunkle Energie im Anfang so hoch war und so zur Inflation führte.
Offenbar gilt die Energieerhaltung nicht global für das Universum. Diesbezüglich erinnerte mich Agent Scullie an seine PDF-Datei, die Du HIER finden kannst.

---

Es ist allemal ein richtiger Weg die Sache auf dem Grund zu gehen...sehe ich auch ein. Aber Behauptungen sollten erst nach Abschluss gestellt werden.

Da bin ich anderer Auffassung. Ich halte es für völlig legitim, Thesen aufzustellen, um diese dann zu erörtern und zu prüfen. Vielleicht entwickeln sich aus ihnen Theorien, oder man muss sie fallen lassen.

Solange es keine Beweise gibt kann man unendlich viele Namen für das Unbekannte erfinden....näher kommt man der Sache aber trotzdem nicht.

Offengestanden finde ich es etwas seltsam, dass Du Beweise forderst, obgleich Du einen unbeweisbaren Glauben vertritts.

Das Aufstellen wissenschaftlicher Theorien hat sich sehr wohl als erkenntnisfördernd erwiesen, obgleich sie gem. dem Falsifikationismus von Karl R. Popper per Definition nicht beweisbar sind, so sind sie doch entweder falsifizierbar oder belegbar.
An dieser Stelle möchte ich aus dem alten Buch "Die Evolution der Physik" von Albert Einstein und Leopold Infeld zitieren:

Zitat aus "Die Evolution der Physik" (Seiten 317 u. 318):
Die Naturwissenschaft ist nicht bloß eine Sammlung von Gesetzen, ein Katalog zusammenhangsloser Fakten. Sie ist eine Schöpfung des Mernschengeistes mit all den frei erfundenen Ideen und Begriffen, wie sie derartigen Gedankengebäuden eigen sind. Physikalische Theorien sind Versuche zur Ausbildung eines Weltbildes und zur Herstellung eines Zusammenhanges zwischen diesem und dem weiten Reich der sinnlichen Wahrnehmung. Der Grad der Brauchbarkeit unserer Spekulationen kann nur daran gemessen werden, ob und wie sie ihre Funktion als Bindeglieder erfüllen.

[...]

Wir bahnen uns mit Hilfe der physikalischen Theorien einen Weg durch das Labyrinth der beobachtbaren Gesetzmäßigkeiten und bemühen uns, unsere sinnlichen Wahrnehmungen zu ordnen und zu verstehen. Es wird dabei immer angestrebt, die beobachtbaren Gesetzmäßigkeiten als logische Folgerungen aus unserem physikalischen Weltbild darzustellen. Ohne den Glauben daran, daß es grundsätzlich möglich ist, die Wirklichkeit durch unsere theoretischen Konstruktionen begreiflich zu machen, ohne den Glauben an die innere Harmonie unserer Welt könnte es keine Naturwissenschaft geben. Dieser Glaube ist und bleibt das Grundmotiv jedes schöpferischen Gedankens in der Naturwissenschaft. Alle unsere Bemühungen, alle dramatischen Auseinandersetzungen zwischen alten und neuen Auffassungen werden getragen von dem ewigen Drang nach Erkenntnis, dem unerschütterlichen Glauben an die Harmonie des Alls, der immer stärker wird, je mehr Hindernisse sich uns entgegenstämmen.

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Das Dumme ist, dass in vielen populärwissenschaftlichen Veröffentlichungen oft so was steht wie:
" Neue Erkenntnis: xyz ist abc!" Natürlich mit "!" die groß wie Baseball-Schläger sind. Außerdem darf man "Erkenntnis" nicht mit "Wahrheit" oder "Wissen" verwechseln.

Journalisten haben eben das Bedürfnis, die nüchterene Wissenschaft aufzupeppen, um sie besser vermarkten zu können.

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es gibt sicher genug beispiele wo einzelne user oder gruppen auf ihrem wissensstand oder wissenschaftlichen erkenntnissen oder theorien aufbauen weil es sich anhand von beobachtungen usw. wohl auch um die richtigen ansätze handeln muss.

aber auch das kann schon mit 50 prozentiger chance fehlerhaft sein oder nur teilweise stimmen.

Wieso sollte die Wahrscheinlichkeit ausgerechnet bei 50% liegen?

nicht immer ist alles korrekt was untersuchungsergebnisse liefern. auch jahre später können plötzlich andere faktoren ganz neue ansätze liefern.

Sofern korrekt gearbeitet wurde, sollten die Untersuchungsergebnisse korrekte Frakten liefern. Ob diese in einem Modell richtig interpretiert werden, ist eine andere Frage.

selbst wenn jetzt einer möglichkeiten äußern würde das universum ist der rand einer großen gravitationsblase die mit quanten gefüllt ist die gelegentlich durch die membran stoßen wenn der druck höher ist als die ausdehnungsgeschwindigkeit ihn kompensiert, wäre es sicher keine fantastelei, es wäre eine möglichkeit.

"Russels Teekanne" wäre demnach auch eine Möglichkeit. Um diese ernsthaft in Erwägung zu ziehen, bräuchte ich aber irgendeinen Grund, eine plausible Argmentation. Die kann ich hier nicht erkennen.

dunkle energie und materie sind bis heute nicht nachgewiesen bzw. gesichtet worden. dennoch kann man davon ausgehen das sie existiert - esseiden die wissenschaft fantasiert ebenfalls weil sie sonst keine erklärung hat - statt begriffe wie elfenkot oder orcfaust und drachblut nehmen wir passenderes wie dunkle energie oder materie, warum dunkel ? weil es nachts dunkel ist und man dann nix sieht.

man hätte sie auch schwarze materie nennen können, aber dann müsste man ja was schwarzes sehen ?
eigentlich müsste beides aber unsichtbare materie und nicht nachweisebare energie heißen - eben weil man es nicht sieht oder messen kann, man nimmt es nur an weil der raum sich ausdehnt aber keine 100 prozentige erklärung oder nachweise auf dem tisch liegen.

Es mag sein, dass die Benennung nicht optimal ist. Andere Beispiele wären Chaostheorie und Big Bang bzw. Urknall. Auch die Gottesbeweise sind unglücklich benannt. Damit müssen wir halt leben.

Allerdings wurden Dunkle Materie und Dunkle Energie ja nicht einfach nur so als "Möglichkeiten" in den Raum geworfen. Sie wurden ersonnen, um so die Beobachtung kohärent im Einklang mit dem physikalischen Weltbild erklären zu können; sie sind also argumentativ begründet - sogar exakt wissenschaftlich, d.h. mathematisch.

würde nicht auch ein gewaltiges schwarzes loch mit der masse mehrerer millionen sonnen an einem punkt ausreichen ( ähnlich wie ein strudel z.b. im waschbecken beim wasserablauf ) sterne und materie in kreisbahnen anzuziehen, deren gegendruck ( zug nach außen ) aber ein direkten geraden weg nach innen verhindert ?

Wäre das der Fall, hätten die Astrophysiker und Kosmologen keine Dunkle Materie ersinnen müssen. Überlege mal: Unsere Milchstraße hat mindestens 200 Milliarden Sterne. Ein supermassives Schwarzes Loch mit einigen Millionen Sonnemassen fällt da kaum ins Gewicht, wenn sogar die Masse der Milchstraße zu gering ist, um ihren Zusammenhalt bei ihrer Rotation erklären zu können.

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Die bloße Möglichkeit, dass Theorien widerlegt werden könnten, ist kein Freifahrtschein für Beliebigkeit.

Wäre dem so, wäre methodisches, wissenschaftliches Arbeiten sinnlos.

In den Naturwissenschaften müssen Meinungen und Vermutungen eben begründbar sein. Sie müssen zumindest mit den Beobachtungen harmonieren.

Man geht davon aus, das sie existieren, weil man mit Hilfe dieser Hypothesen eben Beobachtungen erklären kann und kein Widerspruch zu anderen, etablierten Hypothesen, besteht. Dennoch zählen sie eher zu den weniger gesicherten Konzepten.

Was hälst Du von der Theorie von Arkani-Hamed?

Arkani-Hamed und seine Mitarbeiter kamen zu ihrer alternativen Sicht der Dinge, als sie die Gleichungen von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie für den Bereich großer Entfernungen abänderten.

Dabei stießen sie auf ein äußerst eigenartiges Phänomen: Nach ihren Berechnungen müsste das Gravitationsfeld aus zwei Komponenten bestehen. Erstens die gewöhnliche Schwerkraft, zum anderen jedoch eine neuartige, das Universum ausfüllende "Flüssigkeit", die eine Art Anti-Gravitation erzeugt.


Neue Form der Materie?

Nach Arkani-Hamed kann mit Hilfe dieses massenlosen Kondensats die ad hoc-Annahme von dunklen Energieformen umgangen werden. Freilich um den Preis, dass man sich damit eine unbekannte Form der Materie einkauft.

Wie spätere Berechnungen der US-amerikanischen Physiker ergaben, könnte dieses Modell auch die Inflation des Universums erklären und - im Prinzip - auch die Dunkle Materie obsolet machen.

QUELLE Geisterteilchen als Lösung aller kosmologischen Rätsel? - ORF ON Science

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Ich weiß was Vakuum ist, was Skalarfeld ist, was Inflation ist...

Dann bin ich gespannt auf Deine Erklärungen.

So will ich nicht denken. Es kann nicht sein das wir durch Taufen...Erkenntnisse gewinnen können...oder?
Kaum entdecken wir ein Problem...kommt ein Name und alles ist OK!

Wie kommst Du denn auf dieses "schale Brett"?

Wir erhöhen oder verringern den Wert, wenn nötig, eines Parameters hier und da und schon gibt es eine Theorie!

Haben Dich vielleicht meine beiden Fragen zu dieser Äußerung veranlasst?

Heißt das, dass man in einer physikalischen Gleichung dem Gravitationsfeld einfach beliebig viel positive - oder negative Energie unterstellen darf? In diesem Fall also beliebig viel Antigravitation?
Wie diese erzeugt wird, verstehe ich nicht.

Diese Fragen stellte ich in der Überzeugung, den Sachverhalt nicht zu verstehen. Dies war keine Feststellung.

Am besten ist es wenn eine Gruppe Wissenschaftler sich trifft und gleich mehrere Theorien über die selbe Sache auf dem Tisch fallen!
Da kann man sich wirklich totlachen!

In der Kosmologie wimmelt es in der Tat nur so von einem schwerlich überschaubaren Feld von Hypothesen und Theorien. Die Suche des Menschen nach Antworten kann eben auch zu einem "bunten" und vielfähltigen Feld konkurrierender Modelle führen. Somit wird jedes von anderen Modellen in Frage gestellt. Zurzeit scheinen wir in einer fruchbaren Phase des kosmologischen "Brain-Stormings" zu sein.

Ich habe nichts gegen Wissenschaft.
Aber es gefällt mir nicht wenn jemand hoch gejubelt wird nur weil er ein "X" als "falsches Vakuum" getauft hat. Wenn ich dann, das ist ein Unbekannter, sage bin ein Unwissender!

Dahinter steht imho die Quantenfeldtheorie und die ist ausgesprochen kompliziert.

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das universum könnte sich auch deshalb ausdehnen weil materie sich zusammenballt, sprich je mehr materie gravitationsmäßig sich zu strukturen anhäuft ( stern - planet - system - galaxie - galaxiehaufen - cluster - supercluster usw. könnte das ein gegenteiligen effekt auf den raum haben. dort wo sich weniger oder nahezu nichts befindet gibt es nichts was den raum an der expansion hindern könnte, weshalb er es auch nicht ( noch nicht schafft ) sterne oder planeten räumlich zu trennen so das sie immer größere abstände zueinander haben.

Diese Hypothese scheint mir dem Raum eine expandierende Eigenschaft zu unterstellen, die durch Materie gebremst wird. Willst Du damit sagen, dass die Dunkle Energie eine Eigenschaft des Raumes sei?

das klingt natürlich recht simpel und nicht so hochwissenschaftlich wie dunkle materie oder dunkle energie.

So wissenschaftlich klingen diese Begriffe für mich gar nicht. Der einstein'sche Begriff kosmologische Konstante klingt da für mich schon wissenschaftlicher.

die gravitation eines stern könnte ausreichen sich und planeten an ort und stelle zu halten, ausserhalb seines einflussbereiches - dort wo der raum an einfluss stärker wird deht er sich aus. mehrere sterne oder materieobjekte nebeneinander oder in näherer umgebung könnten somit den raumeinfluss unterbinden und auf außerhalb einer galaxie verschieben - dort wo leerer raum ist.

das universum könnte also dardurch "wachsen" das irgendwannmal atome in den raum kamen und somit diesen verdrängten - der raum entstand quasi mit der materie und war vorher zwar da aber winzig klein und heiß.

natürlich nur eine möglichkeit wenn man sich die DM und DE wegdenken würde

Ach-so, die Materie schieb den Raum weg, so wie ein Schiff Wasser verdrängt. Du stellst Dir den Raum also als ein Medium vor, welches von der Materie verdrängt werden kann, so wie wir Luft verdrängen. So könnte man natürlich auch versuchen, die Massenträgheit zu erklären. Denn je schneller ein Objekt ist, je mehr Raum müsste es innerhalb einer identischen Zeitspanne verdrängen.

Aber ich denke nicht, dass der Raum ein derart materielles Medium ist.

Evtl. gibt es Areale wo Konstanten keinen Einfluss haben oder die LG die langsamste Form ist um zu reisen...
Ich kann es nicht bestätigen aber verwerfen werde ich es nicht.

Theoretisch könnte es andere Universen mit anderen Naturgesetzen geben. Christen glauben im Grunde ja sogar daran, dass es so ein "Universum" gibt: der transzendete Himmel.

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das ist völlig inordnung. auch an etwas anderes zu glauben wäre inordnung. spannend wäre es eher zu lesen wie man "falsche oder unmögliche " möglichkeiten/theorien mit "richtigen oder möglichen " bzw. "nachweisbaren " angaben erklärt / richtig stellt, ...

Nun, das habe ich hier ja afaik versucht.

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diese Beschreibung trifft auf die alte Inflation von Guth zu und auf die neue Inflation von Linde und Steinhardt, auf die chaotische Inflation allerdings nicht mehr. In der chaotischen Inflation war die Energie des Inflatonfeldes von Anfang an dominant, es bedurfte keiner Abkühlung, um sie dominant zu machen.

Darf ich das so verstehen, dass am Anfang der alten - und neuen Inflation noch ein Urknall steht, aber in der chaotischen Inflation kein Urknall mehr vorkommt?

in der alten und neuen Inflation wird vorausgesetzt, dass die V(phi)-Kurve, also die Kurve, die die Energiedichte des Inflatonfelds in Abhängigkeit vom Wert des Inflatonfeldes beschreibt, bei Temperaturen unterhalb einer kritischen Temperatur von etwa 10^27 K zwei Minima besitzt, eines bei phi=0, also bei verschwindendem Wert des Inflatonfeldes, und einem bei phi0 > 0, wobei das bei phi0 tiefer ist, also einer geringeren Energiedichte entspricht. Das Minimum bei phi=0 bezeichnet man dann als falsches Vakuum, im Gegensatz zum richtigen Vakuum bei phi0. Das falsche Vakuum ist insofern "falsch", als dass es zwar einem Minimum von V(phi) entspricht, aber nicht dem tiefsten möglichen Minimum, oder anders gesagt: einem lokalen Minimum, aber keinen globalen.

Wir reden doch hier über das Quantenvakuum, welches Krauss als "Nichts" bezeichent, richtig? Handelt es scih biem Inflatonfeld um ein Quantenfeld, welches gem. der Quantenfeldtheorie beschrieben werden kann?
Ich frage deshalb, weil ich hoffe, aus unserer Diskussion über Vakuumfluktuationen hier anknüpfen zu können, da ich hier einen Zusammenhang erahne. Dabei will ich nur auf Folgendes Hinaus:

• echtes Vakuum: Die Feldstärke der Quantenfelder ist unscharf ≈0.
• falsches Vakuum: Die Feldstärke zumindest eines Quantenfeldes ist >0.

In der alten und neuen Inflation wird als Anfangsbedingung gesetzt, dass das Inflatonfeldes zunächst im falschen Vakuum, also im Zustand phi=0 ist. In der alten Inflation läuft die Inflation ab, während das Feld in diesem Minimum ist, und endet, wenn es sprunghaft in das richtige Vakuum bei phi0 wechselt. In der neuen Inflation ist zwischen den beiden Minima ein Plateau der Kurve V(phi), d.h. ein Bereich, wo die Kurve sehr flach verläuft. Noch während der Inflation wandert das Feld langsam dieses Plateau hinunter, um dann am Ende der Inflation sehr schnell in das Minimum bei phi0 zu fallen.

In der chaotischen Inflation wird als Anfangsbedingung nicht mehr vorausgesetzt, dass das Inflatonfeld ein Minimum bei phi=0 einnimmt, entsprechend wird kein spezieller Kurvenverlauf von V(phi) mit zwei Minima, respektive einem falschen und richtigen Vakuum, mehr benötigt.

D.h. die chaotische Inflation ist sparsamer in den Postulaten und daher erkenntnistheoretisch die bessere Theorie?

weil die Energiedichte des Inflatonfeldes generell antigravitativ wirkt, da die Zustandsgleichung des Feldes p=-rho ist, wenn sich das Feld nur langsam ändert und homogen ist.

Da frage ich einfach weiter: Warum ist die Energiedichte negativ? Oder anders gefragt: Wie erzeugt das Inflatonfeld negativen Druck?

Zu negativen Druck habe ich folgende Erklärung im Web gefunden:

Negativer Druck bedeutet Zugspannung. In einem gespannten Gummiband entsteht Antigravitation! ...

Kosmologen träumen von einem Stoff, der genau diese Eigenschaft besitzt: Antigravitation überwindet Eigenschwere. Ein solches Medium muss bereits die Inflation kurz nach dem Urknall angetrieben haben.

Gibt es das, reine Zugspannung, weiter nichts? Zunächst bietet sich das Quantenvakuum an. Das Vakuum ist eine komplizierte Ange*legenheit. Es ist weit davon entfernt, landläufig-leer zu sein. ... Auch das Nichts lässt sich nicht auf Null-Komma-Nichts festnageln.

Stellt man zwei parallele Leiterplatten ins Vakuum, misst man einen negativen Druck zwischen beiden. Die Platten ziehen einander an. (Seeleute berichten von einem verwandten Effekt. ...

QUELLE Dunkle Energie - Astronomie mit dem Kosmos-Boten

wenn es das wird, ist die Darstellung falsch. Das falsche Vakuum ist nicht das Inflatonfeld, sondern ein Zustand von diesem, genauer: ein Minimum in der Kurve V(phi), die die Energiedichte des Inflatonfeldes in Abhängigkeit vom Wert des Feldes beschreibt.

Ich beziehe mich auf folgenden Satz:

Das falsche Vakuum kann mit einem Skalarfeld assoziiert werden. In Inflationsmodellen heißt es Inflaton.

QUELLE Andreas Müller - Lexikon der Astrophysik I 1

Dies verstehe ich kurz gesagt so: falsches Vakuum = Skalarfeld = Inflaton (@alle User: Achtung, dies ist falsch)

in Anbetracht der Häufigkeit, mit der wir hier schon über die Inflation diskutiert haben, glaube ich dir nicht, dass du noch etwas von einem Inflatonfeld gehört hast.

Natürlich habe ich davon gehört. Leider verstehe ich nicht alles, was ich höre. Deine Postings stehen hier nicht gerade in dem Ruf leicht verständlich zu sein.

Die Frage ist nicht sinnvoll. Ein falsches Vakuum unterscheidet sich nicht von einem absoluten Vakuum, sondern von einem richtigen Vakuum. Und zwar dadurch, dass im richtigen Vakuum die Energiedichte des Inflatonfeldes in ihren globalen Minimum ist, im falschen Vakuum dagegen nur in einem lokalen Minimum.

Indem ich das Adjektiv "absoluten" vor Vakuum setzte, wollte ich deutlich machen, dass ich damit dass richtige Vakuum meinte.

Btw. spricht man bei Vakuum-Kammern und beim Weltraum auch vom Vakuum, obgleich es noch wenige Teilchen enthält. Es ist also nicht absolut, sondern nur annähernd ein Vakuum.

dann täuscht dich dein Wissen. Das Vakuumzustand ist ein Energieeigenzustand, seine Energie ist scharf.

Ich meinte die Feldstärke. Diese ist doch imho niemals scharf null (daher ja die Vakuumfluktuationen).

Wie kann der Energieeigenzustand einen scharfen Wert aufweisen, wenn die Feldstärke stehts unscharf ist? (Gehe bitte einfach davon aus, dass die QFT für mich noch weitesgehend ein "unentdecktes Land der Physik" ist.)

jein. Du darfst dir das falsche Vakuum so vorstellen, dass die Energiedichte des Inflatonfeldes höher ist als im falschen Vakuum. Es gilt aber nicht Inflatonfeld = falsches Vakuum.

Okay, aber jetzt bin ich total verwirrt und

es heißt die Inflation, nicht das Inflation.

Oh, ich fragte nach dem Inflaton.

Die Inflation ist metastabil, weil (wenn wir von der alten oder neuen Inflation ausgehen) die Energiedichte des falschen Vakuums höher ist als die des richtigen Vakuums. Daher strebt das Infatonfeld ins richtige Vakuum.

Laut L. Krauss befindet sich das Universum immer noch im Zustand des falschen Vakuums. Imho begründet er es mit der Existenz der Dunklen Energie, die es im echten Vakuum nicht geben dürfte. Was hälst Du von dieser Hyperthese?

in der ART gilt die Energieerhaltung nur lokal, bzw. global für zeitunabhängige Raumzeitmetriken. Im expandierenden Universum ist die Raumzeitmetrik nicht zeitunabhängig, daher gilt die Energieerhaltung nicht global. Bei positivem Druck wird Energie vernichtet, bei negativem Druck (wie beim Inflatonfeld) Energie erzeugt. Hier habe ich das schon einmal einem gewissen Halman gegenüber vorgerechnet:

http://www.scifi-forum.de/off-topic/...ml#post2437718

Danke, dass Du diese aufschlussreiche PDF-Datei hier noch mal verlinkt hast.

In dem darauffolgendem Posting des oben verlinkten RT-Threads fragtest Du mich:

Wie sieht's aus, konntest du was davon verstehen?

Hattest Du in der darauffolgenden Diskussion wirklich den Eindruck, als hätte ich die Divergenzfreiheit und Energieerhaltung im Universum vollenst verstanden?

nein, bei der ist das nicht der Fall.

Geht das schon in Richtung Quantengravition?

genau das.

Danke für die Klarstellung.

Leider finde ich immer wieder Quellen, die etwas anderes behaupten:

Nun verfügen Theoretiker über genügend Selbstvertauen, und die Inflationstheorie ist einfach zu schön, als dass man sie deswegen fallen lassen könnte. Und man hat recht daran getan. Wie präzise Messungen des Spektrums der Temperaturfluktuationen der kosmischen Hintergrundstrahlung ergeben haben, ist der kritische Fall tatsächlich, mit einer Unsicherheit von nur 2% realisiert. Der Kosmos ist großräumig euklidisch, d.h. eben und nicht positiv oder negativ gekrümmt.

(Fettmarkrierung von mir)

QUELLE Dunkle Energie - Astronomie mit dem Kosmos-Boten

na sicher ist sie das.

[Bakkad Baran]

Wieso sollte die Wahrscheinlichkeit ausgerechnet bei 50% liegen?


naja, es könnte stimmen oder nicht stimmen. fast richtig oder halb falsch gibt es nicht wirklich ? von daher bleiben doch nur ein Ja oder Nein, also fiftyfifty ?

[Hades]

naja, es könnte stimmen oder nicht stimmen. fast richtig oder halb falsch gibt es nicht wirklich ? von daher bleiben doch nur ein Ja oder Nein, also fiftyfifty ?

Himmel nein! Das ist doch nur die Anzahl der Möglichkeiten.

Wenn ich eine Tombola mache mit 100 Losen, davon gewinnt eines, und du kaufst dir eines sind die Möglichkeiten ja auch: Gewinn oder Niete. Aber trotzdem ist die Wahrscheinlichkeit zu gewinnen 1 zu 100 und nicht 50:50. XD

[Halman]

der ganze rand des universums ( wenn man es sich blasenförmig vorstellt bzw. als kugel ) könnte eine schwerkraftzone sein, welche den raum mitzieht, villeicht sogar gegenteilig dafür sorgt das materie zusammenballt.

Hat Dich das Luftballon-Modell zu dieser Hypothese inspiriert? Das Gummi des Luftballons veranschaulich den Raum. Dieser ist sozusagen der "Behälter" für die Strahlung und Materie des Universums. Die Weltzeit wird in dieser beschränkten Veranschaulichung dadurch "sichtbar", dass das Gummi (also der Raum) expandiert ("aufgeblasen" wird).

Definiert ist im ART-Standart-Urknallmodell nur die Raumzeit und die Strahlung und Materie (sowohl kalte Dunkle Materie wie auch baryonische Materie). Da kein "Außerhalb" definiert ist (also nur raumzeitliche Koordinaten innerhalb der Raumzeit definiert sind), gibt es auch keinen "Rand" der Hyperkugel (veranschaulich durch den Luftballon).
Einen "Rand" hätte die Hyperkugel dann, wenn sie in einem höherdimensionalen Raum eingebettet wäre, sagen wir in einen vierdimensionalen Raum (bzw. fünfdimensionale Raumzeit). Dann würde die "Oberfläche" der Hyperkugel den "Rand" bilden (wenn ich Dich recht verstehe). Da diese zweidimensionale Oberfläche aber den dreidimensionalen Raum veranschaulicht (quasi ein "Gummi", dessen Dicke 0 beträgt), würden wir sozusagen den Blasenrand in der fünfdimensionalen Raumzeit bewohnen. Hattest Du etwas in der Art mit dem Begriff "Gravitationsblase" im Sinn?

Aber gem. der ART gibt es keine äußere Krümmung der Raumzeit (eine Kugel ist bspw. eine Oberfläche, die in einen dreidimensionalen Raum eingebettet ist und dessen äußere Krümmung schlicht beobachtet werden kann), sondern nur eine innere Krümmung (diese kann innerhalb des Raumes durch die relative Krümmung zweier benachtbarter Linien bestimmt werden, bspw. der Längengrade, die sich vom Äquator zu den Polen hin relativ zueinander krümmen, obgleich sie gerade zu den Polen verlaufen). Damit entfällt die Notwendigkeit eines höherdimensionalen Einbettungsraumes und somit gibt es auch keinen Rand, da die Hyperkugel ja in sich geschlossen ist. Der Luftballon hat ja nirgends einen Rand.

Aber da Du offenbar eine Vorliebe für einen höherdimensionalen Raum hast, habe ich hier einen vierdimensionalen (Achtung: 4 Raumdimensionen) Tesseract bzw. Hyperwürfel für Dich.

in dem link gibts ja noch andere angaben. dort wurde z.B. auch erwähnt das wenn die materie irgendwann so weit verflüchtigt ist das der raum wieder zusammenfallen könnte.
also könnte materie durchaus etwas mit der ausdehnung zu tun haben und nicht bloß nur die dunkle energie.

Auf welcher Seite im FOCUS-Artikel soll das stehen?

Am Ende von Seite 2 steht:

Im Lauf der Äonen zog er sich durch die Schwerkraft seiner Massen zusammen, bis er die geringstmögliche Ausdehnung erreicht hatte. Seine Existenz endete in jenem Feuerball, der unseren Kosmos gebar.

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dritte Person Plural des Verbs werden ist nicht wird, sondern werden. Außerdem werden Eisenspäne nicht von Magneten weggedrückt, sondern orientieren sich entsprechend der Feldlinien.

Nehmen wir mal an, die Späne würden von zwei Seiten zusammengedrückt. Dann würden sich sich da ansammeln, wo sich die beiden Zusammendrückeffekte gegenseitig aufheben. Da kämen keine Galaxien bei heraus.

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stellt man sich nun vor das universum ist eine kugel oder ein luftballon, dessen ränder sich also gegenseitig abstoßen. Innen sind gummibänder mit perlen ( galaxien ) die den raum darstellen. den lunftballon pustet man auf ( dunkle energie treibt den rand auseinander - der raum dehnt sich, die perlen nicht, sie bleiben am selben ort des gummibandes, dennoch entfernen sie sich ( leerräume ) aber die perle selbst bleibt stabil ( dunkle materie / materie / gravitation der massen )

Dieses Modell geht von einem Rand aus. So eine Kugel scheint mir in einem höherdimensionalen Raum eingebettet zu sein, oder verstehe ich Dich hier falsch?
Dieses Modell ist aber sehr verschieden vom ΛCDM-Modell. Du verlagerst die Dunkle Energie (welche in der gängigen Kosmologie den gesamten Raum des Universums erfüllt) am "Rande" des Raumes, so als würde eine Kraft außerhalb unseres Universums den Raum auseinanderziehen. Was Du beschreibst ist keine Dunkle Energie, sondern ein völlig neues Konzept. Zudem setzt dieses Modell die Einführung eines "Randes" voraus. Was spricht für dieses Modell? Inwiefern ist es gängigen Kosmologien überlegen?

jetzt könnte man noch spekulieren wie lange oder wie weit sich der raum dehnen könnte.

Theoretisch unendlich groß und ewig lange.

die dunkle energie bleibt gleich ( gleicher luftstrom der hineingeblasen wird ), die raumzeit aber dehnt sich schneller weiter aus bzw. stärker.

Man sollte die beschränkte Veranschaulichung mit dem Luftballon nicht überstrapazieren. Natürlich müssen wir Luft hineinblasen, um ihn aufzublasen, aber dies ist nicht so gemeint, als würde der Raum von einer außerhalb des Raumes wirkenden "Hyperluft" aufgeblasen werden. Das Model ist so gemeint, dass nur das Gummi real ist und der Raum expandiert (veranschaulich durch das Aufblasen). Das Innere der Hyperkugel existiert nicht, da ist nichts. Ebenso gibt es nicht den Einbettungsraum, in dem sich in der Veranschaulichutng logischerweise der Luftballon befindet.

jetzt die frage ob der raum irgendwann nicht mehr weiterexpandieren kann ?
würde er zerreissen und binnen bruchteilen von sekunden wieder auf einen punkt zusammenstürzen ?

Der Raum ist unkaputtbar (außer natürlich in Star Trek).

oder reißen letztenendes die gummis im ballon und alle materie und atome werden auseinandergenommen und verteilen sich so flüchtig im immer größer werdenen raum das sie niemals mehr eine masse oder gravitationskraft bilden könnten ?

Ein Big Rip erfordert eine exponentielle Steigerung der Dunklen Energie (Phantomenergie). AFAIK spricht die Beobachtung aber eher dafür, dass es hierbei um eine Kosmologische Konstante handelt. Ist Λ konstant, kann sie auch nicht die EM-WW überwinden, welche Atome und Moleküle zusammenhalten, geschweige denn die Starke WW, welche die Atomkerne zusammenhält.

und würde das universum sich dann noch weiterhin ausdehnen oder auf einem punkt stoppen ?

Warum hängst Du nur so hartneckig an dieser fixen Idee?

Wieso sollte die Wahrscheinlichkeit ausgerechnet bei 50% liegen?


naja, es könnte stimmen oder nicht stimmen. fast richtig oder halb falsch gibt es nicht wirklich ? von daher bleiben doch nur ein Ja oder Nein, also fiftyfifty ?

Okay, in diesem Sinne. Es wäre aber durchaus möglich, dass Modelle nicht gleich wahrscheinlich sind. So ist die Phantomenergie unwahrscheinlicher als die Kosmologische Konstante.

[Bakkad Baran]

okay wenn die dunkle energie konstant ist, aber den raum ausdehnt, könnte sie nicht auch ansteigen sich aber durch die ausdehnung in einer stärke gleichmäßig verteilen ? - sprich wenn er sich nicht mehr ausdehnen würde auch exponentiell ansteigen ?


was den rand betrifft meine ich eine art antigravitation, oder etwas anders, was auf dunkle energie reagiert - entweder in form / art von verstärker gravitation/antigravitation und diese AG sich von der gravitation der materie / dunklen materie folglich abstößt.
da der raum aber am sogenannten rand ( ein mensch stellt sich nunmal einfach ein rand als was randloses vor ) gleich ist wie zwischen der materie ( sterne - planeten - systeme - galaxien - cluster = raum dazwischen ) stößt dieser sich auch ab. die dunkle materie wiederum entgegen dieser zug/flieh/dehnkraft und ballt sich ebenfalls zusammen und kann so komplexe strukturen wie galaxien zusammenhalten obwohl der raum sich dehnt.

die ausdehnung könnte ja mal dardurch erfolgt sein das diese kräfte vorher andersrum waren, sprich der "rand" welcher eine stärkere gravitation ( eben durch die dunkle energie ) hatte, sich zusammenzog und der hitzedruck dem entgegenwirkte und nach außen wollte.
und da muss dann irgendwas der auslöser gewesen sein das sich kräfte spalten oder verändern und wumms dehnte sich alles aus.

esseiden gravitation, hitze und energie sind ebenfalls erst mit dem universum entstanden, aber was hätte dann unendlich klein, dicht und heiß sein sollen ? und was hat diesen zustand verändert ?
dann müsste es eventuell noch eine kraft geben oder etwas anders worin unser universum existiert - oder ein vorgänger