Wie kam das Universum ins Dasein?

[Halman]

Ich hoffe doch schwer dass es keine solche Forumregel gibt...

Ich versuche (wie die meisten hier, natürlich), die Dinge stets nach bestem Wissen und Gewissen wiederzugeben, aber das heisst nicht, dass ich nicht auch mal was falsch oder unvollständig verstehen kann. Das gilt insbesondere für abstraktere Gebiete der theoretischen Physik, wo ich wie die meisten anderen hier auf die Aussagekraft von erklärenden Analogien vertrauen muss, ohne ein tieferes Verständnis der zugrundeliegenden Mathematik.

Wenn Du dies schon als Physiker einräumst, was ich soll ich dann als interessierter Laie sagen?

Die von dir angesprochenen Fragen im Zusammenhang mit der "Urknallmaschine" tangieren definitiv diesen Bereich, insofern solltest du meine Aussagen dazu nicht auf die Goldwaage legen.

Okay

Weil ihre Freisetzung zu positiver Energie führt - und die verbleibende Energie des Systems nach der Freisetzung Null sein muss. Das geht nur, wenn die "potentielle" (oder investierte) Energie ein negatives Vorzeichen hat.

Betrachten wir hier nicht ein offenes System? Die freigesetzte Energie ist ja nicht weg.

Das Universum ist aber nach allen, was wir wissen, ein geschlossenes System. Wenn ich also mal so tue, als wäre der gehobene Ball oder das gespannte Gummiband ein geschlossenes System, so kann diese potentielle Energie ja nicht einfach verschwinden, die wandelt sich in kinetische Energie um. Die Werte für die potentielle - und kinetische Energie müssen freilich immer gleich sein, aber ich begreife mit meinen kleinen Laien-Kopf leider nicht, warum die investierte Energie als negativ bezeichnet wird. Um den Ball zu heben oder das Gummiband zu spannen, muss ich doch positive Energie aufbringen. In einem geschlossenen System geht diese doch nicht verloren, sondern ist in der potentiellen Energie gespeichert.

Oder nehmen wir etwas viel Größeres: Ein Doppelsternsystem verliehrt Energie, indem es Gravitationswellen abgibt. Die Sterne nähern sich aneinander an, damit sinkt die Energie des Systems.
Wahrscheinlich beschreiben die Sterne eine eleptische Bahn, mit einem Maximum an potentieller Energie und einem Maximum an Bewegungsenergie (ist das so richtig?). Wenn das Energiepotential des Systems insgesamt Null wäre, wie kann es dann über Gravitationswellen Energie abgeben? (Laut dem Buch "Gravitation und Raumzeit" transportieren Gravitationswellen Energie - positive, nehme ich mal an).

Ja - aber wohin geht die Energie dann, wenn das Gummiband gespannt und der Ball gehoben ist? Sie liegt dann eben in "potentieller" (oder investierter) Form vor. Dass die potentielle Energie, die in den Galaxien und ihrer gegenseitigen Fluchtbewegung steckt, negativ verrechnet wird, kommt nicht von mir, sondern vom Autor des im Final-Frontier-Artikel verlinkten Papers (gleiches gilt für die Boltzmann-Gehirne - wenn jemand eine Widerlegung dieser alten und populären Überlegung auf Basis der Quantenphysik kennt, wäre ich sehr daran interessiert).

Ich ebenfalls. Mir leuchtet einfach nicht ein, wie ein Quantenvakuum, dessen Energiegehalt Null ist, imstande sein sollte, Arbeit zu leisten, indem es Energie investiert (woher eigentlich?) und so potentielle - bzw. negative Energie erzeugt und auf der anderen Seite positive Energie in Form von Boltzmann-Gehirnen oder unserem Universum hervorbringt. Und dies zu tun, müsste das Quantenvakuum dann nicht imstande sein, Arbeit zu leiten (so wie wir, wenn wir einen Ball heben oder ein Gummiband spannen)?

Ich finde es einfach äusserst bemerkenswert, dass die Summe negativer und positiver Energie im Universum sich innerhalb eines kleinen Faktors aufhebt. Stellt euch vor, zwei andere, äusserlich vermeintlich völlig verschiedene Dinge seien "zufällig" genau gleich gross, einfach mit umgekehrten Vorzeichen. Sagen wir, alle Schulden ausserhalb der USA wären exakt gleich gross wie alles Vermögen innerhalb der USA (dem ist natürlich nicht so, aber einfach mal hypothetisch) - das würde uns mit ziemlicher Sicherheit etwas über das Wesen des Geldes und die Rolle der USA dabei sagen.

Diesem Gedankengang stimme ich zu. Falls die Energie des Universum wirklich ausgeglichen ist, so wäre dies mit Sicherheit kein Zufall. Wahrscheinlicher ist eine natürliche Gesetzmäßigkeit, welche diese ausgelichene "Waage" erzwingt.

[Bynaus]

und eine ungeschriebene Forumregel besagt: Bynaus hat immer recht!

Ich hoffe doch schwer dass es keine solche Forumregel gibt... Ich versuche (wie die meisten hier, natürlich), die Dinge stets nach bestem Wissen und Gewissen wiederzugeben, aber das heisst nicht, dass ich nicht auch mal was falsch oder unvollständig verstehen kann. Das gilt insbesondere für abstraktere Gebiete der theoretischen Physik, wo ich wie die meisten anderen hier auf die Aussagekraft von erklärenden Analogien vertrauen muss, ohne ein tieferes Verständnis der zugrundeliegenden Mathematik.

Die von dir angesprochenen Fragen im Zusammenhang mit der "Urknallmaschine" tangieren definitiv diesen Bereich, insofern solltest du meine Aussagen dazu nicht auf die Goldwaage legen.

Wieso ist investierte Energie negativ?

Weil ihre Freisetzung zu positiver Energie führt - und die verbleibende Energie des Systems nach der Freisetzung Null sein muss. Das geht nur, wenn die "potentielle" (oder investierte) Energie ein negatives Vorzeichen hat.

Ist nicht positive Energie notwendig, um ein Gummiband zu spannen und einen Ball in die Höhe zu heben?

Ja - aber wohin geht die Energie dann, wenn das Gummiband gespannt und der Ball gehoben ist? Sie liegt dann eben in "potentieller" (oder investierter) Form vor. Dass die potentielle Energie, die in den Galaxien und ihrer gegenseitigen Fluchtbewegung steckt, negativ verrechnet wird, kommt nicht von mir, sondern vom Autor des im Final-Frontier-Artikel verlinkten Papers (gleiches gilt für die Boltzmann-Gehirne - wenn jemand eine Widerlegung dieser alten und populären Überlegung auf Basis der Quantenphysik kennt, wäre ich sehr daran interessiert).

Ich finde es einfach äusserst bemerkenswert, dass die Summe negativer und positiver Energie im Universum sich innerhalb eines kleinen Faktors aufhebt. Stellt euch vor, zwei andere, äusserlich vermeintlich völlig verschiedene Dinge seien "zufällig" genau gleich gross, einfach mit umgekehrten Vorzeichen. Sagen wir, alle Schulden ausserhalb der USA wären exakt gleich gross wie alles Vermögen innerhalb der USA (dem ist natürlich nicht so, aber einfach mal hypothetisch) - das würde uns mit ziemlicher Sicherheit etwas über das Wesen des Geldes und die Rolle der USA dabei sagen.

[Halman]

Die Urknallmaschine

Vor kurzen verwies mich Dannyboy freundlicherweise auf den Final-Frontier-Link Die Urknallmaschine und seitdem bereitet mir der Artikel von Bynaus kopfzerbrechen.

Im ersten Satz wird festgestellt:

Der totale Energieinhalt des Universums ist Null.

Dies mag durchaus sein, doch wäre ich hier vorsichtiger, denn im Artkiel Dunkle Energie steht im dritten Absatz:

Wie präzise Messungen des Spektrums der Temperaturfluktuationen der kosmischen Hintergrundstrahlung ergeben haben, ist der kritische Fall tatsächlich, mit einer Unsicherheit von nur 2% realisiert.

Es könnte also durchaus sein, dass die räumliche Krümmung nicht verschwindend, sondern nur näherungsweise flach ist, d.h. dass möglicherweise der Raum schwach gekrümmt ist. In so einem Fall wäre der globale Energiegehalt mitnichten Null. Aber lass uns mal davon ausgehen, dass der kritische Wert tatsächlich genau vorliegt (so unwahrscheinlich ist dies ja nicht).

Als "Gegenstück" zur positiven Energie, die im Universum vorliegt (kosmische Hintergrundstrahlung, Galaxien, Dunkle Materie), ist negative Energie notwendig, damit in der globalen Energiebielanz Null herauskommt. Aber wovon reden wir eigentlich? Im Final-Frontier-Artikel wird erklärt:

Negative Energie? Das gibt es, sogar im Alltag: es ist Energie, die – gewissermassen – bereits in etwas investiert wurde.

Anschließend werden drei Beispiele für negative Energie genannt:

• Ball mit “potentieller” Energie
• gespanntes Gummiband
• ein Wärmebeutel, der auskristallisiert

Zu den ersten beiden Beispielen wird erklärt:

Sie wurde, als der Ball angehoben wurde, bereits investiert. Ein anderes Beispiel ist ein gespanntes Gummiband: auch dessen Energie scheint aus dem “Nichts” zu kommen, doch wieder handelt es sich um Energie, die zuvor ins Spannen des Gummibands investiert wurde.

Gemäß Wikipedia ist der Begriff Negative Energie vieldeutig. Wird im obigen Zitat die Bindungsenergie beschrieben, oder bin ich auf dem falschen Dampfer?

Negative ist Energie ist also synonym zur “potentiellen” Energie? So verstehe ich jedenfalls folgende Ausagen:

Die Expansionsbewegung des Universum – von der Inflation in den allerersten Sekundenbruchteilen bis zur heutigen Expansion – kann als gewaltiges, negatives “Potential” ausgedrückt werden. Addiert man die tatsächlich im Universum vorhandenen positiven und negativen Energien, kommt gerade etwa Null raus.

Und dies bereitet mir Kopfzerbrechen. Wieso ist investierte Energie negativ?
Denn wenn das Universum tatsächlich aus dem “Nichts” kam, wie schaffte es das “Nichts” Energie in den Urknall zu investieren. Ist nicht positive Energie notwendig, um ein Gummiband zu spannen und einen Ball in die Höhe zu heben? Und wird denn nicht diese positive Energie wieder freigesetzt, wenn der Fall auf dem Boden fällt und das Gummiband entspannt wird?

Die Theorie, gem. der das Universum aus dem “Nichts” kommt, ist durch Prof. Lawrence M. Krauss recht populär geworden. Dieses “Nichts” ist nicht mit einem abstrakten, absoluten Nichts im philosophischen Sinne zu verwechseln, sondern meint das [Quanten]Vakuum.

In diesem Raum finden Quantenfluktuationen statt: Teilchen entstehen und verschwinden wieder in den leeren Raum. Wenn man nur lange genug wartet, wird jedes erdenkliche Teilchen, jede erdenkliche Kombination von Teilchen (sogar Boltzmann-Gehirne Boltzmann-Gehirne) irgendwann auftreten. Das heisst, wie auch immer der oben genannte “Keim” geartet ist, was auch immer nötig ist, um einen Urknall auszulösen: Es wird irgendwann ohnehin geschehen.

Und hier bekomme ich Kopfschmerzen, das ist mir einfach zu hoch. Offengestanden halte ich die Darstellung, dass im Quantenvakuum durch Quantenfluktuationen ständig Teilchen entstehen und verschwinden für unzutreffend. Nach meinem sehr bescheidenem Verständnis handelt es sich bei Vakuumfluktuationen um die Unschärfe der Feldstärke der Quantenfelder. Der Raum ist mit diesen Feldern erfüllt, die nichtmateriell sind. Wechselwirkungen zwischen diesen Feldern treten AFAIK als virtuelle Teilchen auf. Über diese heißt es im Buch Die Entdeckung des Higgs-Teilchens (die letzte Seite im Link, unter der Grafik mit dem Casimir-Effekt:

Virtuelle Teilchen nehmen folglich einen besonderen Platz in unserem Universum ein, einen Platz zwischen »Leben und Tod«, wenn man so will. Sie sind dem »Leben« zu nahe, um keine Spuren zu hinterlassen und doch zu »Tod« um greifbare Präsenz darzustellen.

Wie diese Bolzmann-Gehirne oder unser Universum, welches zweifellos eine greifbare Präsenz aufweist, hervorbringen soll, erschließt sich mir nicht. please

In Bild der Wissenschaft habe ich einen interessanten Artikel über negative Energie gefunden, der auf dem Casimir-Effekt bezug nimmt.

Nachdem ihr nun an meiner "Verwirrung" Teil hattet, könnt ihr mir hoffentlich helfen, einiges zu entwirren. Oder wahr euch der Beitrag zu negativ? Keine Sorge, daraus kann ein Bolzmann-Gehirn oder gar ein Universum "hervorploppen" - falls Krauss und Bynaus recht haben und eine ungeschriebene Forumregel besagt: Bynaus hat immer recht!

[Agent Scullie]

Das ist es ja eben....
Es geht mir nicht um das "frühere Universum", welches ich mit "unser" angebe, sondern um das "davor" und den Zeitpunkt Null (0).

und darüber macht dir die ART klare Ausagen: da war eine Anfangssingularität. Diese Aussage steht und fällt natürlich mit der Annahme, dass die ART auf das frühe Universum anwendbar ist.

Alles was danach kam ist erklärbar weil wir in dieses leben....existieren.

du solltest übrigens eines noch beachten: unser Wissen über den heutigen Zustand des Universum, also, um deine Analogie zu bemühen, darum, dass "er heute angekommen ist", steht und fällt ebenfalls mit der ART. Ohne die ART anzuwenden wissen wir nicht, dass das Universum expandiert, wir wissen dann lediglich, dass ferne Galaxien eine Rotverschiebung zeigen. Um aus dieser Rotverschiebung eine Expansion des Universums abzuleiten, müssen wir ein kosmologisches Modell zugrundelegen, z.B. eines, das auf der ART aufbaut.

Wenn du also betonen willst, dass die ART keine gesicherte Erkenntnis sei, dann ist deine Behauptung, wir könnten lediglich wissen, dass "er heute angekommen ist", abermals falsch, denn tatsächlich können wir nicht einmal das wissen (wenn wir nicht die Annahme machen, dass die ART anwendbar ist).

Meine Frage steht immer noch:

Wenn die String Theorie wahr ist...gab es die Dimensionen gleich mit dem Urknall oder auch erst danach?

Diese Frage steht nicht immer noch, da du sie bisher gar nicht gestellt hast. Bisher hast du nach Zusatzdimensionen eines Einbettungsmediums für die gekrümmte Raumzeit gefragt, nicht nach den Zusatzdimensionen der Stringtheorie. Die Zusatzdimensionen der Stringtheorie (oder allgemeiner: der Kaluza-Klein-Theorien) haben nämlich mit einem Einbettungsmedium nichts am Hut.

Wenn wir davon ausgehen, dass in der Stringtheorie kosmologische Modelle mit Anfangssingularität aufrechterhalten werden können, dann heißt das, dass die gesamte 10-dimensionale Raumzeit der Stringtheorie ihren Anfang in einer Anfangssingularität nahm, analog der 4-dimensionalen Raumzeit der ART. Die Zusatzdimensionen gibt es also auch erst ab dem Beginn der Raumzeit in der Anfangssingularität. Allerdings führt die Stringtheorie eher zu alternativen kosmologischen Modellen ohne Anfangssingularität, wie dem ekpyrotischen Szenario.

Oder gibt es ein Multiversum wo jede Realität existiert aber jeweils nur in ein Universum, welches nur ein Teil vom Ganzen ist?

Falls du damit eigenständige Raumzeitmannigfaltigkeiten meinst, ohne topologische Verbindung zu unserer Raumzeit: die werden durch die Stringtheorie ebensowenig ausgeschlossen wie durch die ART.

[Area51 1/2]

wie gesagt, man kann die ART natürlich anzweifeln, oder anzweifeln, dass sie im frühen Universum anwendbar ist. Trotzdem kann man untersuchen, was die ART über das frühe Universum aussagt.

Das ist es ja eben....
Es geht mir nicht um das "frühere Universum", welches ich mit "unser" angebe, sondern um das "davor" und den Zeitpunkt Null (0).
Alles was danach kam ist erklärbar weil wir in dieses leben....existieren.
Aber das ist ja "unser" Universum....unsere Konstanten, unsere Naturgesetze, unsere Realität. Wir können diese sehen, berechnen, erfassen, analysieren.
Es wäre gelacht wenn wir dies nicht könnten...
Im übrigen...
Meine Frage steht immer noch:

Wenn die String Theorie wahr ist...gab es die Dimensionen gleich mit dem Urknall oder auch erst danach?
Oder gibt es ein Multiversum wo jede Realität existiert aber jeweils nur in ein Universum, welches nur ein Teil vom Ganzen ist?

[Spocky]

Eine ganz nette Animation zum Durchscrollen habe ich hier entdeckt:
Cosmic Questions - National Geographic

Ein paar Fehler sind natürlich drin, so gabs vor Entstehung der ersten Sterne noch keine Atome mit 4 oder mehr Protonen (es sei denn, mein Wissen ist schon wieder veraltet).

[Halman]

aber eine falsche. In der ART gibt es keine Einbettung der Raumzeit in eine höherdimensionale Raumzeit. Wahrscheinlich wollte auch Halman dich darauf hinweisen, dass man sich in der ART eine solche Einbettung nicht vorstellen darf.

Ja, genau darin bestand meine Intention. Vielleicht hätte ich dies deutlicher herausstellen sollen.

Area51 1/2 kritisierte Deine Analogie mit dem Blatt Papier.

Da gibt es ja mich der es betrachtet! Und bei mir fließt ja die Zeit...des Betrachtens.

In dem Fall "bettest" Du das Blatt Papier in einer "höherdimensionalen Raumzeit" ein, nämlich der Raumzeit, aus der heraus Du es betrachtest.

Versuche es abstrakter, indem Du nur dem Blatt Papier Realität zuschreibst.

@Area51 1/2
Deine Idee, griechische Fachwörter zu verwenden, ist vielleicht gar nicht so schlecht. In der Fachsprache werden ja viele griechische und lateinische Begriffe (die oft den griechischen ähneln oder gar entsprechen) verwendet. Sofern Du sparsam damit bist und vorzugsweise Begriffe verwendest, die auch nicht-griechische Fachleute (oder gut informierte interessierte Laien) mit hoher Wahrscheinlichkeit verstehen, ist dagegen nichts einzuwenden.
Für den Fall, dass Du auf einen griechischen Begriff zurückgreifen willst, der uns unbekannt sein dürfte, kannst Du ihn ja erklären.

[Agent Scullie]

Wo ich dieses Hoch her habe?



Diese "höherdimensionale Raumzeit" ist so eine Erklärung.

aber eine falsche. In der ART gibt es keine Einbettung der Raumzeit in eine höherdimensionale Raumzeit. Wahrscheinlich wollte auch Halman dich darauf hinweisen, dass man sich in der ART eine solche Einbettung nicht vorstellen darf.

Setzt aber mehrere Dimensionen voraus.
Von mir aus kann es diese geben

von der ART aus aber nicht.

aber mal eine Frage...
Gab es diese Dimensionen vor dem Urknall

da es sie in der ART überhaupt nicht gibt, erübrigt sich die Frage.

Aber nehmen wir mal an, wir betrachten eine Alternativtheorie zur ART, in der die Raumzeit höherdimensional eingebettet ist. In dieser Theorie gibt es dann neben unserer Raumzeit natürlich auch noch deren höherdimensionale Umgebung. Wenn wir weiterhin annehmen, dass diese höherdimensionale Raumzeit ebenso wie unsere nur eine Zeitdimension hat, dann kann man davon ausgehen, dass die Zeitkoordinate unserer Raumzeit auch zugleich als Zeitkoordinate dieser höherdimensionalen Raumzeit verwendbar ist. Daraus folgt dann, dass es in dieser höherdimensionalen Raumzeit Regionen gibt, deren Zeitkoordinate früher ist als die Zeitkoordinate der Anfangssingularität unserer Raumzeit, diese höherdimensionale Raumzeit hat also anders als unsere Raumzeit ihren Anfang nicht in der Anfangssingularität, sondern existierte schon vorher.

Wieso ist sie falsch?

das sagte ich doch:

die Frage ist in der Form unsinnig, da deine als Prämisse zugrundelegte Analogie nicht zutrifft. Dein heutiges Ankommen ist analog dazu, dass wir den heutigen Zustand des Universums beobachten. Wir können aber nicht nur den heutigen Zustand des Universums beobachten, sondern können anhand der ART außerdem ableiten, wie der Zustand des Universums früher einmal war.

Du schreibst ja selber:




Mit wenigen Worten...
Man weiß nicht wie die Vorbereitung für die Reise war.

auch wenn Kosmologen zuweilen davon ausgehen, dass die ART im frühen Universum nicht anwendbar ist, kann man trotzdem untersuchen, was die ART über die Entwicklung des frühen Universums aussagt. Außerdem gibt es ja nicht nur das frühe Universum und die Jetztzeit, sondern auch noch die Entwicklung des Universums in den Zeiträumen dazwischen, und da besteht eigentlich Konsens, dass die ART da anwendbar ist.

Habe ich nur die Aussage, ich bin heute angekommen.

auf die Gefahr hin, mich zu wiederholen: diese Aussage ist schlicht falsch.

Die ART kann uns nur unser Universum erklären. Auch wenn da mehrere Dimensionen existieren

nach der ART existieren da aber nicht mehrere Dimensionen.

Du schreibst...

und deswegen ist deine Behauptung schlicht falsch.

Wir wissen wie es heute aussieht. Wir wissen wie es, pi mal Daumen, angefangen hat aber den Grund, die Zustände und das davor wissen wir nicht.

wenn wir nach der ART gehen, wissen wir es. Natürlich kann man die ART anzweifeln, oder ihre Anwendbarkeit im frühen Universum. Trotzdem kann man untersuchen, was die ART dazu aussagt.

Es ließt sich so als ob du sagen würdest...
Die ART sagt nichts aus über den Zustand des Universums davor...

die ART sagt aus, dass es bei einer Anfangssingularität kein "davor" gibt, weil so eine Anfangssingularität einen Rand der Raumzeit bildet.

wir benutzen aber diese um das davor zu erklären.

wer ist denn bitte "wir"? Die Kosmologen kannst du nicht meinen, die benutzen die ART nicht, um zu erklären, was vor einer Anfangssingularität war, da sie nämlich wissen, dass es der ART zufolge bei einer Anfangssingularität kein "davor" gibt.

Redest du vielleicht von kosmologischen Modellen ohne Anfangssingularität? In denen gibt es keine Anfangssingularität, und daher ebenfalls kein "davor" im Sinne einer Raumzeitregion vor einer Anfangssingularität. In einigen dieser Modelle gibt es stattdessen z.B. einen Big Bounce. Bei diesem gibt es natürlich ein "davor". Allerdings basieren Big Bounce-Modelle i.d.R. nicht auf der ART, sondern auf einer Theorie der Quantengravitation.

Dann gibt natürlich noch Lindes Modell der ewigen Inflation. In dem gibt es ebenfalls keine Anfangssingularität, wohl aber die Bildung einer Blase mit verlangsamter Expansion aus einer inflationär expandierenden Region heraus. Bei dem Prozess der Bildung dieser Blase gibt es natürlich ein "davor", sogar eines, das mit der ART beschreibbar ist.

Ferner weiß ich nicht welche Prämissen da erfühlt werden also kann ich nicht wissen ob diese ausschlaggebend sind um die Theorie der Anfangssingularität aufrecht zu erhalten.

aus der ART folgt, dass es eine Anfangssingularität gegeben haben muss, wenn im frühen Universum eine Energieform dominant war, bei der rho + 3p > 0 gilt, wobei rho die Energiedichte ist und p der Druck. Bei gewöhnlicher Materie z.B. gilt rho > 0, p = 0, bei Strahlung gilt rho > 0, p = rho/3. In Lindes Theorie ist im frühen Universum ein Inflatonfeld mit rho > 0, p = -rho dominant, daher kann dort eine Anfangssingularität vermieden werden.

Mal so gesagt:

Ich kenne viele Zimmer von innen.
Ich weiß wie es in einer Küche ungefähr aussieht, im Wohnzimmer, im Schlafzimmer...u.s.w.
Wenn mich aber jemand fragt, wie sieht das Wohnzimmer von Michael aus, ist die beste Antwort...Ich weiß es nicht. Es ist egal wie viele Prämissen ich kenne, wie viele Wohnzimmer ich kenne, was Wohnzimmer bedeutet. Diese Kenntnisse sind eine gute Hilfe mir auch andere Wohnzimmer vorstellen zu können...sind aber, wissenschaftlich gesehen, nur Annahmen.
Solange ich es nicht besucht und erfasst habe...wohlgemerkt.

wie gesagt, man kann die ART natürlich anzweifeln, oder anzweifeln, dass sie im frühen Universum anwendbar ist. Trotzdem kann man untersuchen, was die ART über das frühe Universum aussagt.

[Area51 1/2]

Wo ich dieses Hoch her habe?

In dem Fall "bettest" Du das Blatt Papier in einer "höherdimensionalen Raumzeit" ein, nämlich der Raumzeit, aus der heraus Du es betrachtest.

Diese "höherdimensionale Raumzeit" ist so eine Erklärung.
Setzt aber mehrere Dimensionen voraus.
Von mir aus kann es diese geben, aber mal eine Frage...
Gab es diese Dimensionen vor dem Urknall oder erst danach oder sind alle mögliche Dimensionen, und deren Raumzeit, mit dem Urknall geboren?

diese Behauptung von dir ist schlicht falsch.

Wieso ist sie falsch? Es ist eine Aussage...

Du schreibst ja selber:

vielleicht willst du ja darauf hinaus, dass man die ART anzweifeln kann. Ja, in der Tat, das kann man. Und in der Tat, in der Kosmologie geht man ja auch davon aus, dass die ART im frühen Universum nicht anwendbar war,

Mit wenigen Worten...
Man weiß nicht wie die Vorbereitung für die Reise war.
Ergo..?
Habe ich nur die Aussage, ich bin heute angekommen.

Die ART kann uns nur unser Universum erklären. Auch wenn da mehrere Dimensionen existieren, können wir nicht wissen was dort als Tatsache gilt, ob unsere Naturgesetze dort gelten, ob es dieselbe Konstanten gibt...u.s.w.

Du schreibst...

Wir können aber nicht nur den heutigen Zustand des Universums beobachten, sondern können anhand der ART außerdem ableiten, wie der Zustand des Universums früher einmal war.

Des Universums...wohlgemerkt. Nicht das davor.

nur weil die ART unser Universum erklärt, basiert die Hälfte deiner Behauptung auf Annahmen?

Wir wissen wie es heute aussieht. Wir wissen wie es, pi mal Daumen, angefangen hat aber den Grund, die Zustände und das davor wissen wir nicht.
Das meine ich mit "Annahmen".


Tut mir Leid das ich keine Fachbegriffe benutze und nicht die Sprache der Wissenschaft "im Griff" habe. Deshalb versuche ich meine Gedanken mit Beispiele klar zu machen.
Wäre das ganze auf griechisch könnte ich auch mit Fachbegriffen protzen...

die ART ist auf die Anfangssingularität nicht anwendbar, aber aus der ART kann abgeleitet werden, dass eine eine solche Anfangssingularität gegeben haben muss, wenn bestimmte Prämissen erfüllt sind (wie sie in Lindes Theorie z.B. nicht erfüllt sind).

Es ließt sich so als ob du sagen würdest...
Die ART sagt nichts aus über den Zustand des Universums davor...wir benutzen aber diese um das davor zu erklären.
Ferner weiß ich nicht welche Prämissen da erfühlt werden also kann ich nicht wissen ob diese ausschlaggebend sind um die Theorie der Anfangssingularität aufrecht zu erhalten.
Mal so gesagt:

Ich kenne viele Zimmer von innen.
Ich weiß wie es in einer Küche ungefähr aussieht, im Wohnzimmer, im Schlafzimmer...u.s.w.
Wenn mich aber jemand fragt, wie sieht das Wohnzimmer von Michael aus, ist die beste Antwort...Ich weiß es nicht. Es ist egal wie viele Prämissen ich kenne, wie viele Wohnzimmer ich kenne, was Wohnzimmer bedeutet. Diese Kenntnisse sind eine gute Hilfe mir auch andere Wohnzimmer vorstellen zu können...sind aber, wissenschaftlich gesehen, nur Annahmen.
Solange ich es nicht besucht und erfasst habe...wohlgemerkt.

[Agent Scullie]

Da Du ja Lindes ewige Inflation vertritts, frage ich mal neugierig (wenn ich darf): Bist Du ebenfalls erfreut?

meine Reaktion ist eher emotionslos. Bin wohl grad nicht so in einer Phase, in der mich Kosmologie übermäßig interessiert.

- - - Aktualisiert - - -

Das einzige was uns davon abhält uns ein ewiges Universum vorzustellen

also ich weiß nicht wen du mit "uns" meinst. Mich kann dieses "uns" jedenfalls nicht einschließen, denn mich hält nichts davon ab, mir ein ewiges Universum vorzustellen.

Das kann ich verstehen...
Aber das wir die Zeit (ab der 0,0000000000000000000000000000000000000000000000000000001 Sekunde) danach auch nicht genau kennen, trotzdem etwas behaupten, und diese Theorie auch mit Singularität und Geburt der Raum-Zeit vertreten müssen...finde ich scheinheilig.

ähm... du findest es scheinheilig, wenn jemand ein kosmologisches Szenario mit Anfangssingularität vertritt? Was genau soll daran scheinheilig sein?

Wieso beharren wir auf etwas was wir nicht erklären können

also wenn du von jemandem sprichst, der ein kosmologisches Szenario mit Anfangssingularität vertritt (der also z.B. nicht Lindes ewige Inflation vertritt, in der es keine Anfangssingularität gibt): der "beharrt" nicht unbedingt auf diesem Szenario, sondern er vertritt es. Das tut er z.B. deswegen, weil es auf die ART zurückgeführt werden kann.

und lassen aus das was wir auch nicht erklären können?

den Teil der Frage habe ich jetzt nicht so ganz verstanden. Wolltest du schreiben "und lassen aus das was wir auch diese Anfangssingularität nicht erklären können?"? Falls ja: ein Vertreter eines kosmologischen Modells mit Anfangssingularität wird sich sicherlich dessen bewusst sein, dass an einer Anfangssingularität die bekannten Naturgesetze zusammenbrechen, er lässt dies also keineswegs aus.

Hochheben der Zeit in die Raum-Zeit?

Was bedeutet dieser Satz?

was fragst du uns das, du hast dir diesen Satz doch ausgedacht

Nichts...

du denkst dir selbst Sätze aus, von denen du der Ansicht bist, sie würden nichts bedeuten?

Wieso soll ich die Zeit irgendwo "Hochheben"?

na weil du das ja offenbar tun willst. Aus Gründen, die außer dir wohl niemand versteht. Und du selbst scheinbar auch nicht.

Wo ist dieses Hoch?

das musst du schon selber wissen.

Wenn die Hälfte meiner Behauptung auf Annahmen beruht....nur weil die ART unser Universum erklärt

nur weil die ART unser Universum erklärt, basiert die Hälfte deiner Behauptung auf Annahmen? Aha. Ich hätte eher darauf getippt, dass deine gesamte Behauptung auf Annahmen basiert, und dies, da kein Bezug deiner Behauptung zur ART erkennbar ist, nichts mit der ART zu tun hat.

kann ich doch nicht von D nach A zurück!

faszinierend.

Die ART erklärt unser Universum!
Das ist auch gut so...
Hat niemand gesagt dass sie falsch wäre.
Aber es geht um Messungen unseres Universums.
Was davor war....kann die ART nicht erklären...sie kann es annehmen!

wenn du mit "davor" meinst, was vor einer Anfangssingularität war: die ART kann uns klare Auskunft darüber geben, dass es keinen Sinn macht, bei einer Anfangssingularität von einem "davor" zu sprechen. Eine Anfangssingularität stellt für die Raumzeit einen Rand dar, es gibt keine Fortsetzung der Raumzeit über diesen Rand hinaus. Und da Begriffe wie "davor" oder "danach" nur innerhalb der Raumzeit sinnvoll sind, gibt es für so einen Rand der Raumzeit kein "davor".

Und da wir nichts besseres haben...stimmt es auch so.
Es ist so als ob jemand sagt. Ich bin heute angekommen...
Wir wissen dass er "angekommen" ist.
Wir wissen das er, entweder, geflogen, geschwommen, gefahren oder gelaufen sein kann.
Wieso aber tun wir so als ob wir wissen wie die Reise begonnen hat und wie er sich angezogen, rasiert, gefrühstückt hat?

die Frage ist in der Form unsinnig, da deine als Prämisse zugrundelegte Analogie nicht zutrifft. Dein heutiges Ankommen ist analog dazu, dass wir den heutigen Zustand des Universums beobachten. Wir können aber nicht nur den heutigen Zustand des Universums beobachten, sondern können anhand der ART außerdem ableiten, wie der Zustand des Universums früher einmal war.

Die ART mag uns erklären wie die Reise gewesen sein muss aber wie diese begonnen hat...kann sie uns nicht erklären...

die ART ist auf die Anfangssingularität nicht anwendbar, aber aus der ART kann abgeleitet werden, dass eine eine solche Anfangssingularität gegeben haben muss, wenn bestimmte Prämissen erfüllt sind (wie sie in Lindes Theorie z.B. nicht erfüllt sind).

Die Aussage: Ich bin heute angekommen ist auch die einzige Aussage die wir haben..

diese Behauptung von dir ist schlicht falsch.

Wir wissen nur das er heute angekommen ist....
Woher?
Warum heute?
Was hat er gestern gemacht?
Steht nicht in seine aussage...
Das einfachste ist...
Er ist irgendwo aufgestanden, hat gefrühstückt, sich fertig gemacht, evtl. verabschiedet und die Reise angetreten...
Das ist die ART!

vielleicht willst du ja darauf hinaus, dass man die ART anzweifeln kann. Ja, in der Tat, das kann man. Und in der Tat, in der Kosmologie geht man ja auch davon aus, dass die ART im frühen Universum nicht anwendbar war, sondern man eine Theorie der Quantengravitation heranziehen muss. Das bedeutet aber nicht, dass es verboten wäre, zu untersuchen, was aus der ART folgt.

Das "davor"...steht nirgends geschrieben.
Wir gehen NUR von den Messungen von heute und unsere Realität aus.

diese Messungen von heute belegen aber in vielfältiger Weise die Richtigkeit der ART. Also hat es eine gewisse Berechtigung, aus der ART abzuleiten, wie das Universum früher einmal war.

War aber davor auch ein "unser" Universum da?

also wenn du mit "davor" nicht vor einer Anfangssingularität meinst, sondern vor heute: man kann sich natürlich auf den Standpunkt stellen, dass die ART erst vor nicht allzu langer Zeit angefangen hat, zu gelten, und davor irgendetwas anderes galt. Jeder Versuch, aus der ART die bisherige Entwicklung des Universums abzuleiten, setzt natürlich voraus, dass man keinen solchen Standpunkt einnimmt.

[Halman]

Das einzige was uns davon abhält uns ein ewiges Universum vorzustellen ist die Tatsache: Wir wissen nicht was davor war. Also lassen wir die Vorstellung raus denn man kann sich vieles vorstellen ohne es beweisen zu müssen.

Das kann ich verstehen...

Schön für Dich. Dies hält Andrei D. Linde aber nicht davon ab, sich eine ewige Inflation vorzustellen.

Aber das wir die Zeit (ab der 0,0000000000000000000000000000000000000000000000000000001 Sekunde) danach auch nicht genau kennen, trotzdem etwas behaupten, und diese Theorie auch mit Singularität und Geburt der Raum-Zeit vertreten müssen...finde ich scheinheilig.

Wieso beharren wir auf etwas was wir nicht erklären können und lassen aus das was wir auch nicht erklären können?

Das hängt damit zusammen, dass der Urknall mit der Anfangssingularität nach wie vor Mainstream in der modernnen Kosmologie ist. Allerdings ist dieses Modell nicht ohne Konkurrenz (schau nur mal mein Eröffnungs-Posting an, dort werden einige Konkurrentinnen kurz erläutert).

Hochheben der Zeit in die Raum-Zeit?

Was bedeutet dieser Satz?
Nichts...

Stimmt.

Wieso soll ich die Zeit irgendwo "Hochheben"?

Keine Ahnung.

Wo ist dieses Hoch?

unbekannt

Ich kann nur messen was ich erfassen kann.
Ich kann nur rechnen was sich rechnen lässt.
Wenn die Hälfte meiner Behauptung auf Annahmen beruht....nur weil die ART unser Universum erklärt, kann ich doch nicht von D nach A zurück!

Die ART ist mathematisch und lässt sich für Fachleute, wie Agent Scullie, rechnen.

S. Hawking und R. Penrose bewiesen eine Reihe von Theoremen, die besagen, daß Raumzeit-Singularitäten unter sehr allgemeinen Voraussetzungen unvermeidbar sind.

Zitatquelle: Urknall - Lexikon der Physik

Hawkings Doktorarbeit basierte meines Wissens auf den Arbeiten des Mathematikers Roger Penrose, dessen Gleichungen dem Artikel zufolge im Zentrum Schwarzer Löcher Singularitäten beschrieb.
Im FOCUS zum 70. Geburtstag von Hawking heißt es:

Hawking übertrug diesen Vorgang auf die Entstehung des Universums. Er fragte sich, ob nicht auch der Urknall, aus dem das Universum hervorging, eine Singularität gewesen sein müsste.

Im Jahre 1965 legte Hawking exakt wissenschaftlich (also mathematisch) in seiner Doktorarbeit dar, warum der Friedmann-Lemaître-Kosmos der Theorie zufolge zur Anfangssingularität führt.

Die ART erklärt unser Universum!
Das ist auch gut so...
Hat niemand gesagt dass sie falsch wäre.
Aber es geht um Messungen unseres Universums.

Und darum, ob diese Messungen Theorien belegen oder falsifizieren. Die Messung der von der Urknalltheorie vorhergesagten kosmischen Hintergrundstrahlung und die Rotverschiebung ferner Galaxien belegen einen expandierenen Kosmos. Gem. der "klassischen" ART führt dies Hawking zufolge zur Anfangsingularität.

Was davor war....kann die ART nicht erklären...sie kann es annehmen!
Und da wir nichts besseres haben...stimmt es auch so.

Sofern die ART den Anfang korrekt beschreibt. Allerdings ist die ART keine Weltformel. Hawking zieht es vor Singularitäten zu vermeiden.

Es ist so als ob jemand sagt. Ich bin heute angekommen...
Wir wissen dass er "angekommen" ist.
Wir wissen das er, entweder, geflogen, geschwommen, gefahren oder gelaufen sein kann.
Wieso aber tun wir so als ob wir wissen wie die Reise begonnen hat und wie er sich angezogen, rasiert, gefrühstückt hat?
Die ART mag uns erklären wie die Reise gewesen sein muss aber wie diese begonnen hat...kann sie uns nicht erklären...
Die Aussage: Ich bin heute angekommen ist auch die einzige Aussage die wir haben..
Wir wissen nur das er heute angekommen ist....
Woher?
Warum heute?
Was hat er gestern gemacht?
Steht nicht in seine aussage...
Das einfachste ist...
Er ist irgendwo aufgestanden, hat gefrühstückt, sich fertig gemacht, evtl. verabschiedet und die Reise angetreten...
Das ist die ART!

Nein, davon habe ich im Buch Gravitation und Raumzeit nichts gelesen.

Das "davor"...steht nirgends geschrieben.
Wir gehen NUR von den Messungen von heute und unsere Realität aus.

Nicht nur. Die Wissenschaftler gehen auch von theoretischen Modellen aus.

Alles was uns logisch erscheint, gemäß unser Universum, wird auch logisch gemacht.
War aber davor auch ein "unser" Universum da?
War nichts da?
War es immer da?

Keine Ahnung...

Da hast Du recht.

[Area51 1/2]

Das einzige was uns davon abhält uns ein ewiges Universum vorzustellen ist die Tatsache: Wir wissen nicht was davor war. Also lassen wir die Vorstellung raus denn man kann sich vieles vorstellen ohne es beweisen zu müssen.

Das kann ich verstehen...
Aber das wir die Zeit (ab der 0,0000000000000000000000000000000000000000000000000000001 Sekunde) danach auch nicht genau kennen, trotzdem etwas behaupten, und diese Theorie auch mit Singularität und Geburt der Raum-Zeit vertreten müssen...finde ich scheinheilig.

Wieso beharren wir auf etwas was wir nicht erklären können und lassen aus das was wir auch nicht erklären können?

Hochheben der Zeit in die Raum-Zeit?

Was bedeutet dieser Satz?
Nichts...
Wieso soll ich die Zeit irgendwo "Hochheben"?
Wo ist dieses Hoch?
Ich kann nur messen was ich erfassen kann.
Ich kann nur rechnen was sich rechnen lässt.
Wenn die Hälfte meiner Behauptung auf Annahmen beruht....nur weil die ART unser Universum erklärt, kann ich doch nicht von D nach A zurück!
Die ART erklärt unser Universum!
Das ist auch gut so...
Hat niemand gesagt dass sie falsch wäre.
Aber es geht um Messungen unseres Universums.
Was davor war....kann die ART nicht erklären...sie kann es annehmen!
Und da wir nichts besseres haben...stimmt es auch so.
Es ist so als ob jemand sagt. Ich bin heute angekommen...
Wir wissen dass er "angekommen" ist.
Wir wissen das er, entweder, geflogen, geschwommen, gefahren oder gelaufen sein kann.
Wieso aber tun wir so als ob wir wissen wie die Reise begonnen hat und wie er sich angezogen, rasiert, gefrühstückt hat?
Die ART mag uns erklären wie die Reise gewesen sein muss aber wie diese begonnen hat...kann sie uns nicht erklären...
Die Aussage: Ich bin heute angekommen ist auch die einzige Aussage die wir haben..
Wir wissen nur das er heute angekommen ist....
Woher?
Warum heute?
Was hat er gestern gemacht?
Steht nicht in seine aussage...
Das einfachste ist...
Er ist irgendwo aufgestanden, hat gefrühstückt, sich fertig gemacht, evtl. verabschiedet und die Reise angetreten...
Das ist die ART!
Das "davor"...steht nirgends geschrieben.
Wir gehen NUR von den Messungen von heute und unsere Realität aus.
Alles was uns logisch erscheint, gemäß unser Universum, wird auch logisch gemacht.
War aber davor auch ein "unser" Universum da?
War nichts da?
War es immer da?

Keine Ahnung...

[xanrof]

Bei einer Bestätigung wird es sicher einen Nobelpreis geben. Ob das noch für dieses Jahr reicht, steht aber noch nicht fest

Für dieses Jahr bin auch sehr skeptisch.
Gib dem noch ein paar Jahre, bis es unabhängige Bestätigungen gibt und die meisten Zweifel in der Schublade sind...

[Spocky]

da dachte ich wirklich, endlich mal was Brandneues gefunden zu haben (da ich ja für gewöhnlich eher Physik diskutiere, die schon Dekaden alt ist) und schon könnte es sein, dass es überholt ist.

Davon sprach doch niemand. Es ging lediglich ums "auf die Bremse treten", damit man nachher nicht wieder zurückrudern muss.

Bei einer Bestätigung wird es sicher einen Nobelpreis geben. Ob das noch für dieses Jahr reicht, steht aber noch nicht fest

[xanrof]

Bevor wir keine Bestätigung haben, steht die Inflation noch nicht zweifelsfrei fest. Sehr ihr das genauso?

Ja, fast.

In der Naturwissenschaft wird nie etwas zweifelsfrei feststehen. Es kann lediglich der Zustand eintreten, daß die Zahl der Pro-Argumente für eine Theorie so groß wird, daß man mit gesunden Menschenverstand annehmen kann, daß die Theorie richtig ist.

Zu diesem kritischen Paper:
Hier (und allgemein) wird nicht die Meß- und Rechenmethode der Wissenschafter kritisiert. Es wird lediglich darauf hingewiesen, daß bei der Interpretation der Daten hinsichtlich einer bestimmten Lösung ("Daten reflektieren das Big-Bang Echo") noch nicht alle anderen Möglichkeiten ausreichend ausgeschlossen wurden.

Was jetzt abläuft, ist der normale Weg wissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung. Jemand präsentiert etwas, andere kucken sich das an und melden hie und da Zweifel (oder auch nicht), dann wird alles wieder und wieder durchgekaut, bis die Diskussion abflacht.
Und dann schauen wir mal, was am Ende rauskommt.