Kosmos: "Zentrum der Abstoßung" entdeckt

Themen zur Kosmologie, Urknall, inflationärer Kosmologie, Expansion, Entwicklung und Zukunft des Universums
Dares
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Re: Kosmos: "Zentrum der Abstoßung" entdeckt

Beitrag von Dares » 11. Apr 2017, 15:21

seeker hat geschrieben:
11. Apr 2017, 12:58
Dennoch finde ich es erstaunlich, dass der Einfluss dieses Voids genauso groß ist wie der des gravitativen Attraktors,
Also das mit dem Void erstaunt mich, normalerweise würde ich sagen dass durch die Eigenbewegung der Materie sich die Voids ausbilden
und nicht umgekehrt?

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ralfkannenberg
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Re: Kosmos: "Zentrum der Abstoßung" entdeckt

Beitrag von ralfkannenberg » 11. Apr 2017, 15:38

Dares hat geschrieben:
11. Apr 2017, 15:21
Also das mit dem Void erstaunt mich, normalerweise würde ich sagen dass durch die Eigenbewegung der Materie sich die Voids ausbilden
und nicht umgekehrt?
Hallo Dares,

wie man auch im Wikipedia-Artikel nachlesen kann erstaunt mich das eher nicht.


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Kosmos: "Zentrum der Abstoßung" entdeckt

Beitrag von Dares » 11. Apr 2017, 16:45

ralfkannenberg hat geschrieben:
11. Apr 2017, 15:38
wie man auch im Wikipedia-Artikel nachlesen kann erstaunt mich das eher nicht.
Hallo Ralf,

gut, ich habe Deinen verlinkten Artikel auf Wiki eben gelesen, aber das ist für mich nicht schlüssig. Demnach müssten die Voids sich selber
ausbilden und die Materie wird an den Rand gedrängt um den Umriss eines Filamentes zu bilden?

Das wäre mal eine spannende Frage :wn:

Freundliche Grüsse

Dares

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Re: Kosmos: "Zentrum der Abstoßung" entdeckt

Beitrag von ralfkannenberg » 11. Apr 2017, 16:58

Dares hat geschrieben:
11. Apr 2017, 16:45
Demnach müssten die Voids sich selber
ausbilden und die Materie wird an den Rand gedrängt um den Umriss eines Filamentes zu bilden?
Hallo Dares,

es denke, es ist umgekehrt: am Anfang ist alles "Void" und dann bildet sich etwas in den Voids. Dieses "etwas" hat dann die Form von diesen Filamenten und den Superclustern bzw. Superhaufen. Und wo sich kein "etwas" gebildet hat, da hat man nach wie vor Leerräume, die man heutzutage "Voids" nennt.


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Kosmos: "Zentrum der Abstoßung" entdeckt

Beitrag von Analytiker » 11. Apr 2017, 17:15

ralfkannenberg hat geschrieben:
11. Apr 2017, 14:17
Analytiker hat geschrieben:
11. Apr 2017, 12:25
Vielleicht ist die Dunkle Energie auch nur ein lokaler Effekt. Wir wissen nicht, was sich hinter dem Beobachtungshorizont abspielt. Wenn das Universum auf Skalen inhomogen ist, die wir nicht beobachten können, kann sich die Dunkle Energie als obsolet herausstellen.
Hallo Analytiker,

meinst Du mit "lokalem Effekt" Epsilon-Umgebungen in der Grösse des beobachtbaren Universums ?


Freundliche Grüsse, Ralf
Kann man so sagen, wobei das Epsilon nicht klein gewählt werden sollte.

Ich halte es für nicht ausgeschlossen, dass hinter dem Beobachtungshorizont Massenansammlungen sein können, die die Homogenität des beobachtbaren Universums stören. Man wäre die Dunkle Energie los, wenn man auf inhomogene Massenansammlungen hinter dem Horizont sicher vertrauen könnte.

Die Homogenität des sichtbaren Universen ist ja durch die Entdeckung von Voids und Filamenten schon untergraben worden. Als Beispiel sei Eridanus Supervoid, der bislang größte Void genannt, mit einem Durchmesser von etwa einer Milliarden Lichtjahren, dem tausendfachen der üblichen Größe.

Gruß
Analytiker

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Re: Kosmos: "Zentrum der Abstoßung" entdeckt

Beitrag von ralfkannenberg » 11. Apr 2017, 17:30

Analytiker hat geschrieben:
11. Apr 2017, 17:15
Kann man so sagen, wobei das Epsilon nicht klein gewählt werden sollte.
Hallo Analytiker,

Du weisst aber schon, dass sich "lokal" auf epsilon-Umgebungen bezieht, die für alle epsilon echt grösser als 0 gültig sind, insbesondere auch für die ganz kleinen von ihnen ? Ohne das würde die ganze Infinitesimalrechnung nicht funktionieren, es sei denn man weicht beispielsweise auf die Non-Standard-Analysis aus und definiert sich Äquivalenzklassen, die neben den Standard-Elementen selber auch diejenigen mit infinitesimalen "Abständen" zu ihnen enthält, und formuliert dann noch zwei Postulate dazu und sorgt dafür, dass die Studenten im Vordiplom reihenweise durchfallen.


Analytiker hat geschrieben:
11. Apr 2017, 17:15
Die Homogenität des sichtbaren Universen ist ja durch die Entdeckung von Voids und Filamenten schon untergraben worden. Als Beispiel sei Eridanus Supervoid, der bislang größte Void genannt, mit einem Durchmesser von etwa einer Milliarden Lichtjahren, dem tausendfachen der üblichen Größe.
Die "Large Quasar Groups" bilden übrigens noch grössere Strukturen. Allerdings sind 1 Milliarde Jahre noch nicht unbedingt "kosmologische Distanzen", d.h. die ganz grossen Skalen, für die die Jomogenität gelten soll, sind eher noch etwas grösser.


Tatsächlich wird das kosmologische Prinzip aufgrund moderner Forschung seit einiger Zeit in Frage gestellt; ich begnüge mich damit, in dieser Angelegenheit auf TomS. zu verweisen - er hat das vor einiger Zeit im astronews-Forum sehr schön formuliert und jede Ergänzung von mir dazu würde nur stören.


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Kosmos: "Zentrum der Abstoßung" entdeckt

Beitrag von Analytiker » 11. Apr 2017, 17:59

Eines kleines Epsilon führt nicht unbedingt weiter, wenn man die Grenzen des sichtbaren Universums und deren weitere Umgebung in Betracht zieht. Auf kleinen Skalen ist das Universum nun mal nicht homogen. Ab 100 Millionen Lichtjahren beginnt die kosmische Abstoßung das Geschehen zu dominieren, das sind dann schon kosmologische Distanzen. Die heutige Entfernung zum Beobachtungshorizont beträgt nach Annahmen des Urknall-Standdardmodells etwa 46,6 Mrd. Lichtjahre.

Das Kosmologische Prinzip ist natürlich nicht widerlegt.
ralfkannenberg hat geschrieben:
11. Apr 2017, 17:30
Tatsächlich wird das kosmologische Prinzip aufgrund moderner Forschung seit einiger Zeit in Frage gestellt; ich begnüge mich damit, in dieser Angelegenheit auf TomS. zu verweisen - er hat das vor einiger Zeit im astronews-Forum sehr schön formuliert und jede Ergänzung von mir dazu würde nur stören.
Was TomS., ich denke mal unser tomS, dazu schrieb, würde mich schon interessieren.

Gruß
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Re: Kosmos: "Zentrum der Abstoßung" entdeckt

Beitrag von Dares » 11. Apr 2017, 19:21

ralfkannenberg hat geschrieben:
11. Apr 2017, 16:58
es denke, es ist umgekehrt: am Anfang ist alles "Void" und dann bildet sich etwas in den Voids. Dieses "etwas" hat dann die Form von diesen Filamenten und den Superclustern bzw. Superhaufen. Und wo sich kein "etwas" gebildet hat, da hat man nach wie vor Leerräume, die man heutzutage "Voids" nennt.
Hallo Ralf,

nee Ralf am Anfang gab es weder Feuer noch einen Void oder stand am Anfang ein Void? :)
Ich fand den Beitrag von Analytiker sehr gut, solltest Du mal lesen.

Freundliche Grüsse

Dares

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Re: Kosmos: "Zentrum der Abstoßung" entdeckt

Beitrag von Herr5Senf » 11. Apr 2017, 21:10

Analytiker hat geschrieben:
11. Apr 2017, 17:15
... Ich halte es für nicht ausgeschlossen, dass hinter dem Beobachtungshorizont Massenansammlungen sein können, die die Homogenität des beobachtbaren Universums stören. Man wäre die Dunkle Energie los, wenn man auf inhomogene Massenansammlungen hinter dem Horizont sicher vertrauen könnte. ...
Dem kann ich "analytisch" aber nicht so recht vertrauen :shock:
Wollen wir jetzt Wirkungen wegen den paar km, die wir seit dem Urknall nicht mehr sehen können, per Überlichtgeschwindigkeit reinschmuggeln.
Neben der Homogenität haben wir noch die Isotropie, und die Achse des Bösen hat sich als Fehlinterpretation herausgestelt - keine Vorzugsrichtung.

Anfangs gab es baryonische und Dunkle Materie, die baryonische hat sich womöglich zuerst strukturiert, die Dunkle ist "nachgeströmt".

Interessanter ist da schon die These, daß die DM seitdem um etwa 5% "verhungert" ist, d.h. sie zerfällt (doch) spontan und hinterläßt einen
Dunklen Strom (als neue Stellschraube), der zusätzlich zur Dunklen Energie hinzukommt und die beschleunigte Expansion erklären könnte.
Oder anders, wir haben zwei Quellen der Dunklen Energie - die "alte klassische" Vermutung + die nicht stabile DM als "+DE-Strom".

Zu den Einzelheiten https://arxiv.org/abs/1602.08121
... that emerging tension between cosmological parameter values derived in high-redshift (CMB anisotropy) and low-redshift (cluster counts,
Hubble constant) measurements can be reconciled in a model which contains subdominant fraction of dark matter decaying after recombination. ...

Grüße Dip

PS: wenn man diesen Ansatz "weiterspinnt", käme ich zur Schlußfolgerung, daß wir
nach der DM-Annihilation vergeblich suchen, weil wir die DE/+DE nicht detektieren können, und die kosmologische (Mathe)-Konstante hat Problem

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ralfkannenberg
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Re: Kosmos: "Zentrum der Abstoßung" entdeckt

Beitrag von ralfkannenberg » 11. Apr 2017, 23:02

Analytiker hat geschrieben:
11. Apr 2017, 17:59
Eines kleines Epsilon führt nicht unbedingt weiter, wenn man die Grenzen des sichtbaren Universums und deren weitere Umgebung in Betracht zieht. Auf kleinen Skalen ist das Universum nun mal nicht homogen. Ab 100 Millionen Lichtjahren beginnt die kosmische Abstoßung das Geschehen zu dominieren, das sind dann schon kosmologische Distanzen. Die heutige Entfernung zum Beobachtungshorizont beträgt nach Annahmen des Urknall-Standdardmodells etwa 46,6 Mrd. Lichtjahre.
Hallo Analytiker,

zwar ist es mathematisch ungewohnt, kein gegen 0 konvergierendes epsilon zu verwenden, zumal dieses lokale Universum die grösste beobachtbare physikalische Struktur ist, also nicht "klein", aber topologisch gesehen ist das natürlich schon richtig: wir haben eine lokale Teilmenge, nämlich die Teilmenge des beobachtbaren Universums, und die Vereinigungsmenge aller dieser lokalen Universen ergibt das Gesamtuniversum.

Zudem ist das beobachtbare Universum sehr klein im Vergleich zum durch die kosmologische Inflation aufgeblähte Universum, so dass ich meinen Einwand zurückziehe: die Wortwahl "lokales Universum" für den beobachtbaren Teil des Universums ist nicht nur eine sinnvolle Beschreibung, es ist sogar die sinnvolle Beschreibung des beobachtbaren Teiles des Universums.


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Kosmos: "Zentrum der Abstoßung" entdeckt

Beitrag von Herr5Senf » 12. Apr 2017, 09:45

Einspruch "... die Wortwahl "lokales Universum" für den beobachtbaren Teil des Universums ist nicht nur eine sinnvolle Beschreibung ..."

In der Kosmologie unterscheiden wir zwischen lokalem und frühem Universum, das frühe erfaßt das beobachtbare, die Grenze des lokalen ist "fließend".
Für das lokale ist ausschlaggebend, daß in einer "Zeitspanne" z.B. Entwicklungen, Abläufe und Strukturen "gleich" sind, im frühen sieht es anders aus.
Die Homogenitätsdiskussion hier greift nur einen räumlichen Aspekt auf, vergißt aber den zeitlichen Fortschritt - bis ungefähr Virgo-Haufen wäre ok.

Diskutiert man die Homogenität über die Galaxienverteilung im beobachtbaren Universum, wird's nichts, man muß die Masseverteilung nehmen.
Die Galaxien machen nur einen Bruchteil (!) der Gesamtmasse aus, kriegen ein schönes optisches Bild, bei Gas und Staub wird's schwieriger.
Außerdem haben wir einen Auswahleffekt, im frühen Universum sehen wir nur die leuchtstarken Galaxien mit hoher Sternentwicklungsrate.
Wir nehmen es aber als selbstverständlich, daß es im frühen Universum heute genauso aussieht wie bei uns - gleiche Gesetze (Entwicklung) überall.
Als Vergleich frage ich einen Alien-Kollegen: Wie sieht der z.B. die lokale Gruppe mit der Milchstraße bei z = 5 und was schlußfolgert er?

Grüße Dip zum Tag der Kosmonautik :well:

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Re: Kosmos: "Zentrum der Abstoßung" entdeckt

Beitrag von seeker » 12. Apr 2017, 10:21

Ich denke das Grundproblem ist, dass nach heutigen Wissen vieles dafür spricht, dass das Gesamtuniversum sehr, sehr viel größer als das beobachbare Universum ist, wenn es nicht gar unendlich groß ist.

Gesetzt den Fall, das Universum wäre tatsächlich viel viel größer als der beobachtbare Teil, wie wahrscheinlich ist es dann, dass wir uns gerade in einem Bereich befinden, der lokal (also innerhalb unserer "Beobachtungsblase") homogen-isotrop ist? Wie wahrscheinlich ist es, dass das auf der nächten (dann unbeobachtbaren) Größenskala auch noch so ist?

Und wenn wir noch das anthropische Prinzip hinzunehmen:
Wie wahrscheinlich ist es dann, unter der Voraussetzung, dass in einem solchen Teil intelligentes Leben, also ein Beobachter auftaucht?
(Besteht zwischen Homogenität/Isotropie und dem Auftauchen eines Beobachters ein Zusammenhang?)

Das sind sehr schwierige Fragen und es kann sehr gut sein, dass wir sie nie werden klären können. Möglicherweise, vielleicht sogar wahrscheinlicherweise befinden wir uns in einer Situation, gleich einer Ameise in einem Sandkasen, die über das Wissen vom sichtbaren Sand in ihrem Kasten darauf zu schließen versucht, wie die Welt wohl insgesamt ausschaut.
Das ist ein unangenehmes Bild und das kann ein gehöriger Dämpfer für den Wissensdrang des Menschen sein.

Aber umgekehrt:
Welche sinnvollere Wahl hat die Ameise aus ihrem gegebenen Wissen heraus, aus dem, was sie nachweisen und prüfen kann denn, als anzunehmen, dass die ganze Welt wie ihr Sandkasten ausschaut?
Welche Wahl haben wir?
Also müssen auch wir vernünftigerweise am kosmologischen Prinzip festhalten, so lange wir nicht Befunde für etwas Besseres in der Hand halten, selbst dann, wenn es wahrscheinlich erscheint, dass es falsch bzw. ungenau ist.

Auf der anderen Seite sollte man aber vorsichtig sein, das KP auch nicht überbewerten, auf diesem Boden ein Haus zu bauen kann schiefgehen/ auch in die Irre führen.
Grüße
seeker


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Re: Kosmos: "Zentrum der Abstoßung" entdeckt

Beitrag von Timm » 12. Apr 2017, 11:06

Dares hat geschrieben:
11. Apr 2017, 15:21
seeker hat geschrieben:
11. Apr 2017, 12:58
Dennoch finde ich es erstaunlich, dass der Einfluss dieses Voids genauso groß ist wie der des gravitativen Attraktors,
Also das mit dem Void erstaunt mich, normalerweise würde ich sagen dass durch die Eigenbewegung der Materie sich die Voids ausbilden
und nicht umgekehrt?
Den Keim zu Voids und Galaxienhaufen sieht man schon in den winzigen Dichteschwankungen des CMB, also etwa 380000 Jahre nach dem Urknall.

Es passt durchaus, die Wirkung von Voids auf Materie abstoßend zu nennen. Abstoßend bedeutet einfach beschleunigt zunehmende Distanzen zwischen Materieteilchen. Eine einfache Überlegung zeigt das: Die heutige Kosmologie geht davon aus, daß das Universum global beschleunigt expandiert, weil die abstoßende Wirkung der dunklen Energie die anziehende Wirkung der Materie (einschließlich Strahlung) überwiegt. Entscheidend ist hier die über kosmologische Distanzen gemittelte Materiedichte. Die Energiedichte der dunklen Energie (bzw. der Kosmologischen Konstante, die ist nicht aus dem Spiel) wird räumlich und zeitlich als konstant angenommen.

Wenn nun das Universum mit der gemittelten Materiedichte beschleunigt expandiert, dann folgt daraus, daß Regionen, in denen die Materiedichte niedriger ist, wie in Voids, erst recht expandieren.

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Re: Kosmos: "Zentrum der Abstoßung" entdeckt

Beitrag von Dares » 12. Apr 2017, 13:52

Dares hat geschrieben:
11. Apr 2017, 19:21
ralfkannenberg hat geschrieben:
11. Apr 2017, 16:58
es denke, es ist umgekehrt: am Anfang ist alles "Void" und dann bildet sich etwas in den Voids. Dieses "etwas" hat dann die Form von diesen Filamenten und den Superclustern bzw. Superhaufen. Und wo sich kein "etwas" gebildet hat, da hat man nach wie vor Leerräume, die man heutzutage "Voids" nennt.
Hallo Ralf,

nee Ralf am Anfang gab es weder Feuer noch einen Void oder stand am Anfang ein Void? :)
Ich fand den Beitrag von Analytiker sehr gut, solltest Du mal lesen.

Freundliche Grüsse

Dares
Hallo Ralf,

nachdem ich hier intensiv mitgelesen habe ziehe ich meinen obigen Beitrag zurück. Vlt. ist an der Geschichte mit den Voids doch was dran.
Vlt. befinden wir uns nur auf einer ganz kleinen Spielwiese und begreifen nichts oder können es nicht erkennen.

Freundliche Grüsse

Dares

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Re: Kosmos: "Zentrum der Abstoßung" entdeckt

Beitrag von Analytiker » 12. Apr 2017, 14:26

Dares hat geschrieben:
12. Apr 2017, 13:52
Vlt. befinden wir uns nur auf einer ganz kleinen Spielwiese und begreifen nichts oder können es nicht erkennen.
Dares
Das kann man so sehen.

Man stelle sich das beobachtbare Universum als Hypervoid vor, dessen Grenzen noch außerhalb des beobachtbaren Universums liegen und der sich zunehmend durch weit entfernte Hyperfilamente beschleunigt ausdünnt und ausdehnt. Mit Beobachtungsmethoden ist das nicht überprüfbar. Mit Simulationen aber kann man versuchen das nicht auszuschließen. Dafür ist schon einiges an Rechenkapazität erforderlich.

Gruß
Analytiker

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Re: Kosmos: "Zentrum der Abstoßung" entdeckt

Beitrag von Dares » 12. Apr 2017, 14:58

Analytiker hat geschrieben:
12. Apr 2017, 14:26
Man stelle sich das beobachtbare Universum als Hypervoid vor, dessen Grenzen noch außerhalb des beobachtbaren Universums liegen und der sich zunehmend durch weit entfernte Hyperfilamente beschleunigt ausdünnt und ausdehnt.
Hallo Analytiker,

erstmal erinnert mich das an einen Beitrag von Harald Lesch wo es um eine Matrix geht und ob wir in derselbigen leben. Demnach könnte man fragen
ob die Schöpfer der Matrix nicht auch in einer Matrix leben und diese wiederum dann auch und so weiter. Das wäre dann ja wie mit der
Majtroschka oder Ähnlichem. Ich denke das Thema ist sehr sehr philosophisch zu betrachen.
Analytiker hat geschrieben:
12. Apr 2017, 14:26
Man stelle sich das beobachtbare Universum als Hypervoid vo
Ein interessanter Gedanke. Daraus würden sich viele andere Fragen ergeben z.B. ob die Altersbestimmung des Universum überhaupt real ist.

Grüsse

Dares

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Re: Kosmos: "Zentrum der Abstoßung" entdeckt

Beitrag von Timm » 12. Apr 2017, 15:08

Analytiker hat geschrieben:
12. Apr 2017, 14:26

Man stelle sich das beobachtbare Universum als Hypervoid vor, dessen Grenzen noch außerhalb des beobachtbaren Universums liegen und der sich zunehmend durch weit entfernte Hyperfilamente beschleunigt ausdünnt und ausdehnt. Mit Beobachtungsmethoden ist das nicht überprüfbar. Mit Simulationen aber kann man versuchen das nicht auszuschließen. Dafür ist schon einiges an Rechenkapazität erforderlich.
Es gibt ja Kosmologen, die sich hierzu Gedanken machen. Eines der Probleme besteht darin, ein Modell hinzubekommen, das - ausgehend von den Dichteschwankungen des CMB - die zeitliche Dynamik für die Entstehung eines solchen Supervoids beschreibt. Ferner muß Omaga = 1 erhalten bleiben. Für Voids innerhalb des beobachtbaren Universums ist das gerade noch plausibel.

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Re: Kosmos: "Zentrum der Abstoßung" entdeckt

Beitrag von Dares » 12. Apr 2017, 15:44

Timm hat geschrieben:
12. Apr 2017, 11:06
Es passt durchaus, die Wirkung von Voids auf Materie abstoßend zu nennen
Hallo Timm,
das klingt plausibel aber ich möchte nochmal fragen warum Voids auf Materie abstossend wirken? Ich kann mir das nur so erklären dass durch einen
(nennen wir es einfach mal Urknall) die freigesetzte Energie durch ihre Eigenbewegung eben halt Strukturen bildet und eben auf grösseren Dimensionen
betrachtet eben Voids welche nicht durch gravitative Abstossung sich bemerkbar machen sondern eben durch den Explosionsdruck des Urknalls und
somit eben "Knallenergie" sind. Wobei jetzt beide Kräfte den gleichen Eindruck erzeugen.

Kann man das so sagen?

Dares

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Re: Kosmos: "Zentrum der Abstoßung" entdeckt

Beitrag von seeker » 12. Apr 2017, 16:33

Dares hat geschrieben:
12. Apr 2017, 15:44
aber ich möchte nochmal fragen warum Voids auf Materie abstossend wirken?
Sie tun es nicht. Aber der Raum dehnt sich auch in den Voids aus. Die Materie drum herum zieht sich aber an - weg von den Voids: Wenn sich etwas verdichtet (z.B. zu Filamenten), muss sich etwas anderes ausdünnen.

Der Ursprung der Voids, etc. wird darin vermutet, dass es schon im sehr jungen Universum geringe Dichteschwankungen gab, also Abweichungen von der perfekten Gleichverteilung.
Man kann das heute noch in der Intensitätsverteilung der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung sehen.
Und dort, wo wie Dichte zufällig größer war, dortin ist die Materie geströmt, weil sie sich anzieht, weil dort die Gravitation größer war.
Dort, wo die Dichte zufällig kleiner war, von dort ist diese Materie gekommen, von dort wurde sie 'abgesaugt'.
Grüße
seeker


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Re: Kosmos: "Zentrum der Abstoßung" entdeckt

Beitrag von Timm » 12. Apr 2017, 17:48

Hallo Dares,
Dares hat geschrieben:
12. Apr 2017, 15:44
Timm hat geschrieben:
12. Apr 2017, 11:06
Es passt durchaus, die Wirkung von Voids auf Materie abstoßend zu nennen
Hallo Timm,
das klingt plausibel aber ich möchte nochmal fragen warum Voids auf Materie abstossend wirken? Ich kann mir das nur so erklären dass durch einen
(nennen wir es einfach mal Urknall) die freigesetzte Energie durch ihre Eigenbewegung eben halt Strukturen bildet und eben auf grösseren Dimensionen
betrachtet eben Voids welche nicht durch gravitative Abstossung sich bemerkbar machen sondern eben durch den Explosionsdruck des Urknalls und
somit eben "Knallenergie" sind. Wobei jetzt beide Kräfte den gleichen Eindruck erzeugen.

Kann man das so sagen?
Nicht ganz. Die Expansion beginnt mit der Inflation. Dabei handelt es sich um eine gewaltige Aufblähung des Universums in Sekundenbruchteilen. Zur Auslösung der Inflation gibt es theoretische Modelle, würde aber hier zu weit führen. Wichtig ist, daß es während der Inflation noch keine Materieteilchen gab, sondern ein Skalarfeld (genannt Inflaton). D.h. bereits zu diesem frühen Zeitpunkt findet "Abstoßung" statt und bleibt für alle späteren Zeiten erhalten, wenngleich erheblich abgeschwächt. Abstoßung bedeutet einfach zunehmende Entfernungen. Wenn du dir auf einem völlig glatten Ballon (glatt = keine Materiepartikel) willkürlich Punkte vorstellst, dann wachsen zwischen diesen die Entfernungen, wenn er aufgeblasen wird.
Erst am Ende der Inflation "kondensieren" Materiepartikel aus dem Feld, was zur Aufheizung (reheating) des Universums führt. Diesen heißen und dichten Zustand nennt man üblicherweise Urknall.

Noch kurz zur Strukturbildung: Zum Zeitpunkt des Urknalls ist die Materie nicht vollkommen gleichmäßig verteilt, stattdessen gibt es winzige Regionen größerer und kleinerer Dichte. Ursache sind quantenphysikalische Effekte während der Inflation. Nun ist es einfach so, daß während das Universum weiter expandiert, die Abstände benachbarter Dichtemaxima überall zunehmen und damit auch die Ausdehnung der Minima, die sehr viel später Voids bilden. Diese Dynamik - das voneinander-weg-bewegen, das mit abstoßend gemeint ist - hält bis heute an (man kann sich auch vorstellen, daß der durch die Inflation ausgelöste "Schwung" anhält), die Saat dazu wurde aber bereits in der Inflation gelegt.

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Re: Kosmos: "Zentrum der Abstoßung" entdeckt

Beitrag von Dares » 12. Apr 2017, 20:15

Timm hat geschrieben:
12. Apr 2017, 17:48
Zum Zeitpunkt des Urknalls ist die Materie nicht vollkommen gleichmäßig verteilt, stattdessen gibt es winzige Regionen größerer und kleinerer Dichte.
Hallo Timm,

soweit verstanden und wenn jetzt alle schimpen ist das Universum nicht homogen.
Timm hat geschrieben:
12. Apr 2017, 17:48
die Saat dazu wurde aber bereits in der Inflation gelegt.
Also ich versuche mal etwas weiter zu denken: Wenn wie Du schreibst die n"Saat" schon sehr früh während der Expansion/Inflation gelegt
wurde durch Gravitation oder Masseungleichgewicht, kann dann diese durch äussere Einflüsse gestört werden?
Ich denke da gerade mal an einen Widerstand welcher ausserhalb unseres Universums liegt. Unsere Expansion muss ja irgendwohin sich
bewegen nur keiner weiss wohin und dieser Widerstand erzeugt Ungleichgewichte in der Materieverteilung?

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Re: Kosmos: "Zentrum der Abstoßung" entdeckt

Beitrag von ralfkannenberg » 12. Apr 2017, 23:20

Timm hat geschrieben:
12. Apr 2017, 17:48
Die Expansion beginnt mit der Inflation.
Hallo Timm,

kaum, denn sonst wäre nach Ende der Planck-Ära das Universum immer noch in einer Singularität gewesen.

Timm hat geschrieben:
12. Apr 2017, 17:48
Dabei handelt es sich um eine gewaltige Aufblähung des Universums in Sekundenbruchteilen. Zur Auslösung der Inflation gibt es theoretische Modelle, würde aber hier zu weit führen. Wichtig ist, daß es während der Inflation noch keine Materieteilchen gab, sondern ein Skalarfeld (genannt Inflaton).
Wenn Du unter "Materieteilchen" Quarks meinst, so stimme ich Dir zu. Elektronen und Positronen sowie die Neutrinos gab es aber meines Wissens ebenso wie die magnetischen Monopole schon vorher.

Timm hat geschrieben:
12. Apr 2017, 17:48
D.h. bereits zu diesem frühen Zeitpunkt findet "Abstoßung" statt und bleibt für alle späteren Zeiten erhalten, wenngleich erheblich abgeschwächt.
Etwas gar vereinfacht formuliert kam es zu einem negativen Druck, der dann diese gewaltige überlichtschnelle Expansion des Raumes auslöste.

Timm hat geschrieben:
12. Apr 2017, 17:48
Noch kurz zur Strukturbildung: Zum Zeitpunkt des Urknalls ist die Materie nicht vollkommen gleichmäßig verteilt, stattdessen gibt es winzige Regionen größerer und kleinerer Dichte. Ursache sind quantenphysikalische Effekte während der Inflation.
Das widerspricht sich, denn die Inflation war nach dem Urknall. Ich würde es eher so formulieren, dass die von Dir genannten quantenphysikalische Effekte während der Planck-Ära passierten und dann durch die Inflation "auseinandergetrieben" wurden. Und statt "Materie" vielleicht eher von einer "Energiedichte" schreiben, auch wenn das nur ein Detail ist und ineinander umgerechnet werden kann.

Timm hat geschrieben:
12. Apr 2017, 17:48
Nun ist es einfach so, daß während das Universum weiter expandiert, die Abstände benachbarter Dichtemaxima überall zunehmen und damit auch die Ausdehnung der Minima, die sehr viel später Voids bilden. Diese Dynamik - das voneinander-weg-bewegen, das mit abstoßend gemeint ist - hält bis heute an (man kann sich auch vorstellen, daß der durch die Inflation ausgelöste "Schwung" anhält), die Saat dazu wurde aber bereits in der Inflation gelegt.
Wie gesagt, ich würde hier zwischen zwei "Saaten" unterscheiden: die nicht vollständig gleichmässige Verteilung der Energiedichte aufgrund quantenphysikalischer Effekte während der Planck-Ära sowie dann die sehr starke Ausdehnung während der GUT-Ära mit den von Dir genannten Effekten.


Freundliche Grüsse, Ralf

Timm
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Re: Kosmos: "Zentrum der Abstoßung" entdeckt

Beitrag von Timm » 13. Apr 2017, 11:15

Hallo Ralf,

in der Tat kann es durch die Wahl der Begriffe zu Ungereimtheiten kommen. Ich hatte den ursprünglichen Urknall Begriff für den heißen dichten Zustand zu Beginn des Universums verwendet, den man heute mit "reheating" meint. Heute setzt man Urknall häufig vor den Beginn der Inflation oder läßt ihn ganz weg.
http://www.earlyearthcentral.com/early_ ... _page.html
To Inflation purists, the Big Bang never really took place. Inflation was the start of the universe as we know it and all particles, stars, galaxies, etc. came about as a result of Inflation. There was no Big Bang explosion per se.

In papers zu inflationären Theorien findet man für die Entstehung des Universums häufig einfach nur "came into existance". Wichtiger als Worte ist die Reihenfolge dessen, was passiert: Entstehung des Universums - Inflation - reheating s. link oben mit der Entstehung der Materiepartikel.

ralfkannenberg hat geschrieben:
12. Apr 2017, 23:20
Timm hat geschrieben:
12. Apr 2017, 17:48
Die Expansion beginnt mit der Inflation.
kaum, denn sonst wäre nach Ende der Planck-Ära das Universum immer noch in einer Singularität gewesen.
Kein Physiker geht heute von einer Singularität im mathematischen Sinn aus. - Doch, die Expansion beginnt mit der Inflation, s.o. Reihenfolge.
ralfkannenberg hat geschrieben:
12. Apr 2017, 23:20
Etwas gar vereinfacht formuliert kam es zu einem negativen Druck, der dann diese gewaltige überlichtschnelle Expansion des Raumes auslöste.
Das Skalarfeld hat eine Zustandsgleichung mit negativem Druck, weil die Energiedichte während der Inflation praktisch ausschließlich aus der kosmologischen Konstante bestand. Und dann expandiert das Universum exponentiell. Man sieht das, wenn man in der Friedmanngleichung die Materiedichte Null setzt.
ralfkannenberg hat geschrieben:
12. Apr 2017, 23:20
Timm hat geschrieben:
12. Apr 2017, 17:48
Noch kurz zur Strukturbildung: Zum Zeitpunkt des Urknalls ist die Materie nicht vollkommen gleichmäßig verteilt, stattdessen gibt es winzige Regionen größerer und kleinerer Dichte. Ursache sind quantenphysikalische Effekte während der Inflation.
Das widerspricht sich, denn die Inflation war nach dem Urknall. Ich würde es eher so formulieren, dass die von Dir genannten quantenphysikalische Effekte während der Planck-Ära passierten und dann durch die Inflation "auseinandergetrieben" wurden. Und statt "Materie" vielleicht eher von einer "Energiedichte" schreiben, auch wenn das nur ein Detail ist und ineinander umgerechnet werden kann.
Zum Widerspruch s. Reihenfolge. Die QT-Effekte finden während der Inflation statt, bei Wiki nachlesbar.
Im Kontext der Friedmanngleichungen spricht man von Energiedichte, der Vakuumenergiedichte, bzw. der Materieenergiedichte, jeweils homogen verstanden. Die durch den Zerfall des Inflatonfeldes (reheating) entstandene Materie ist wie erwähnt inhomogen.

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Re: Kosmos: "Zentrum der Abstoßung" entdeckt

Beitrag von ralfkannenberg » 13. Apr 2017, 12:34

Timm hat geschrieben:
13. Apr 2017, 11:15
Doch, die Expansion beginnt mit der Inflation, s.o. Reihenfolge.
Hallo Timm,

ich sehe gerade, dass ich den Begriff der Planck-Ära falsch verwendet habe, diese bezeichnet die physikalisch nicht sinnvoll Zeit vor der Planck-Zeit. Aber unabhängig von der falschen Wortwahl von mir: es gibt einen Zeitraum zwischen 1 Planck-Zeit und den 10^8 Planck-Zeiten, bei der die Inflation einsetzte, in der es schon Expansion gab, die aber "nur" lichtschnell war. Diese war also vor-inflationär.

Mag sein, dass es keinen Sinn macht, hier zu unterscheiden, sondern die Ära der Inflation bereits bei einer Planck-Zeit anfangen lässt, auch wenn zu diesem Zeitpunkt die Expansion noch nicht über-lichtschnell war.

Timm hat geschrieben:
13. Apr 2017, 11:15
ralfkannenberg hat geschrieben:
12. Apr 2017, 23:20
Etwas gar vereinfacht formuliert kam es zu einem negativen Druck, der dann diese gewaltige überlichtschnelle Expansion des Raumes auslöste.
Das Skalarfeld hat eine Zustandsgleichung mit negativem Druck, weil die Energiedichte während der Inflation praktisch ausschließlich aus der kosmologischen Konstante bestand. Und dann expandiert das Universum exponentiell. Man sieht das, wenn man in der Friedmanngleichung die Materiedichte Null setzt.
Aber diese exponentielle Expansion passierte noch nicht zu einem Zeitpunkt z.B. 10 Planck-Zeiten, oder ? - Zumindest ich dachte, dass diese Expansion bis zum Anfang der Inflation nach ~10^8 Placnk-Zeiten linear vonstatten gegangen sei.

Timm hat geschrieben:
13. Apr 2017, 11:15
Die QT-Effekte finden während der Inflation statt, bei Wiki nachlesbar.
Aber vorher doch auch schon - die Heissenberg'sche Unschärfe-Relation wird doch nicht erst nach 10^8 Planck-Zeiten wirksam !


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Kosmos: "Zentrum der Abstoßung" entdeckt

Beitrag von Timm » 13. Apr 2017, 21:13

Gute Punkte Ralf, komme vorauss. Samstag darauf zurück. Timm

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