Abenteuer-Universum

Wenn die Raumzeit inhärente Eigenschaften, wie die Krümmungsfähigkeit, hat, dann liegt es doch nahe sich zu fragen, ob da "noch mehr" ist. So könnte man anfangen zu spekulieren, ob DM und DE nichts weiter als Merkmale der Raumzeit sind, die wir noch nicht erkannt haben oder das Photonen sich doch über weite Distanzen mit der Raumzeit "reiben" und dadurch an Energie verlieren könnten. Und dann sind wir schnell wieder beim Äther, der eben dann die Raumzeit selbst wäre. ME müßte man viel mehr den Raum selbst untersuchen und weniger die Materie darin.

Pippen hat geschrieben: ↑

13. Nov 2017, 11:30

Wenn die Raumzeit inhärente Eigenschaften, wie die Krümmungsfähigkeit, hat, dann liegt es doch nahe sich zu fragen, ob da "noch mehr" ist. So könnte man anfangen zu spekulieren, ob DM und DE nichts weiter als Merkmale der Raumzeit sind, die wir noch nicht erkannt haben oder das Photonen sich doch über weite Distanzen mit der Raumzeit "reiben" und dadurch an Energie verlieren könnten. Und dann sind wir schnell wieder beim Äther, der eben dann die Raumzeit selbst wäre. ME müßte man viel mehr den Raum selbst untersuchen und weniger die Materie darin.

Sehr interessante Thesen. Das würde die Suche nach DM auch ad absurdum führen, weil ja im Grunde in die völlig falsche Richtung gesucht wird.
Was würde es für Konsequenzen haben, wenn die DM im Endeffekt Raumzeit wäre?

Pippen hat geschrieben: ↑

13. Nov 2017, 11:30

Wenn die Raumzeit inhärente Eigenschaften, wie die Krümmungsfähigkeit, hat, dann liegt es doch nahe sich zu fragen, ob da "noch mehr" ist. So könnte man anfangen zu spekulieren, ob DM und DE nichts weiter als Merkmale der Raumzeit sind, die wir noch nicht erkannt haben oder das Photonen sich doch über weite Distanzen mit der Raumzeit "reiben" und dadurch an Energie verlieren könnten. Und dann sind wir schnell wieder beim Äther, der eben dann die Raumzeit selbst wäre.

"Spekulieren" hilft wenig, man benötigt konkrete Theorien. Und einen Begriff "Äther" einzuführen würde nur verwirren; "Raumzeit" reicht, jeder weiß, was gemeint ist.

Zu den Details:

DE (Dunkle Energie) würde zunächst eingeführt als kosmologische Konstante. Diese ist eine Eigenschaft der Raumzeit, keinesfalls die Vakuumenergie irgendeines (spekulativen) Feldes. Letzteres muss man auch untersuchen, möglicherweise trägt das bei, ist aber nicht zwingend primär (und hat bisher nur zu völlig abwegigen Resultaten geführt).
Im Rahmen des Asymptotic-Safety-Ansatzes zur Quantengravitation resultiert automatisch eine kleine, von Null verschiedene kosmologische Konstante als Ergebnis der. Renormierungsgruppengleichungen, d.h. als Eigenschaft der Raumzeit.

https://en.wikipedia.org/wiki/Asymptoti ... um_gravity

Im Rahmen der Loop Quantum Gravity kann man eine von Null verschiedene kosmologische Konstante in die algebraische Konstruktion der Spinnetzwerke einbauen.

https://arxiv.org/abs/hep-th/0209079
https://arxiv.org/abs/1311.6841

Im Rahmen der Stringtheorie existieren ebenfalls Ansätze, die ich jedoch nicht genauer kenne (m.W.n. wird immer eine Variante des anthropischen Prinzips ins Spiel gebracht)

https://arxiv.org/pdf/1203.0307.pdf

Also ja, kosmologische Konstante als Eigenschaft der Raumzeit wird untersucht.

DM (Dunkle Materie) als Eigenschaft der Raumzeit wird in einer kovarianten Verallgemeinerung von MOND, des sog. TeVeS-Modells (Te = Tensor, Ve = Vektor, S = Skalar) u.a. Erweiterungen der ART untersucht. Das sieht leider nicht erfolgversprechend aus, denn neben der o.g. offenen Punkte ist TeVeS evtl. instabil.

https://en.wikipedia.org/wiki/Tensor–ve ... ar_gravity

Anomale = frequenzabhängige Dispersion von Photonen und damit Frequenzverschiebungen wurde in bestimmten Näherungen zur Loop Quantum Gravity untersucht. Heute besteht weitgehend Einigkeit, dass die Näherungen unzureichend waren, und dass die Theorie keine derartigen Effekte, also insbs. keine Deformation der Lorentz-Symmetrie aufweist. Experimentell können derartige Effekte heute mit hoher Präzision (jedoch nicht endgültig) ausgeschlossen werden.

https://en.wikipedia.org/wiki/Modern_se ... _violation

(die Anmerkung zur LQG ist m.E. nicht korrekt)

Weitere Verallgemeinerungen der Raumzeit, z.B. als Riemann-Cartan-Mannigfaltigkeiten mit nicht-verschwindender Torsion werden untersucht.

https://en.wikipedia.org/wiki/Einstein–Cartan_theory

Pippen hat geschrieben: ↑

13. Nov 2017, 11:30

ME müßte man viel mehr den Raum selbst untersuchen und weniger die Materie darin.

Tut man :-)

https://en.wikipedia.org/wiki/Category: ... ravitation

Frank hat geschrieben: ↑

13. Nov 2017, 13:40

Was würde es für Konsequenzen haben, wenn die DM im Endeffekt Raumzeit wäre?

Das Problem ist, dass MOND u.a. derartige Theorien nach Meinung der meisten Experten den Bullet-Cluster u.a. Effekte nicht bzw. schlechter erklären als DM:

https://en.wikipedia.org/wiki/Bullet_Cl ... ark_matter

Es ist nicht ausgeschlossen, dass primordiale Schwarze Löcher eine Erklärung für die Dunkle Materie bieten können. Sie sind möglicherweise infolge des Urknalls in großer Zahl entstanden und konnten durch Clusterbildung schnell zu größeren Löchern kollabieren.

Mit Hilfe der Gravitationswellenforschung kann in den nächsten Jahren überprüft werden, wie häufig es zu Kollisionen von Schwarzen Löchern kommt. Wenn es viele Schwarze Löcher von mehreren Dutzend Sonnenmassen gibt, die größer sind als üblicherweise typische stellare Schwarze Löcher, oder der Nachweis von Schwarzen Löchern gelingt, die leichter sind als das Mindestmaß für ein stellares Schwarzes Loch, dann hat man klar neue Kandidaten für die Dunkle Materie gefunden.

Wieviele Schwarze Löcher infolge des Urknalls entstanden sind, ist eine interessante Frage. Beobachtungen können dabei helfen, diese Frage zu klären. Vorstellbar wäre, so denke ich, dass Urknallsimulationen dazu eine Diskussionsgrundlage mit Aussagekraft liefern können.

Der Gedanke, dass es primordiale Schwarzen Löcher geben könnte, ist ja nicht neu.

https://www.welt.de/wissenschaft/articl ... -sein.html

Vllt. nochmal anschaulich meine Idee. ME würde die ART in 3. (nach Entfernen der Masse) wieder 1. annehmen. G- Wellen kann ich dort für mich nicht einordnen, die spielen da keine Rolle, weil ich mir vorstelle, dass das Wellen sind, die von der Raumkrümmung ausgehen, aber mit der Raumkrümmung selbst ja nichts zu tun haben.

Pippen hat geschrieben: ↑

13. Nov 2017, 18:08

Vllt. nochmal anschaulich meine Idee. ME würde die ART in 3. (nach Entfernen der Masse) wieder 1. annehmen.

Ich wiederhole es gerne nochmal: du kannst die Masse nicht einfach in die Raumzeit hineinsetzen wie von (1) nach (2), und du kannst sie nicht einfach aus der Raumzeit entfernen, wie von (2) nach (3). Wo befindet sich die Masse in (1) und in (3), und wie bewegt sie sich?

Pippen hat geschrieben: ↑

13. Nov 2017, 18:08

Vllt. nochmal anschaulich meine Idee. ME würde die ART in 3. (nach Entfernen der Masse) wieder 1. annehmen. G- Wellen kann ich dort für mich nicht einordnen, die spielen da keine Rolle, weil ich mir vorstelle, dass das Wellen sind, die von der Raumkrümmung ausgehen, aber mit der Raumkrümmung selbst ja nichts zu tun haben.

Tom hat schon Recht, aber zu deinem Bild, wenn es doch ginge, was würde passieren, vieleicht hilft das weiter:
Ich denke, du kannst 2. auch als so etwas wie eine stehende Welle auffassen, so lange die Masse da ist, bleibt das Wellental an Ort und Stelle.
Wenn du die Masse 'plopp' entfernst, dann nicht mehr, dann breitet sich die Welle aus und zwar mit c.
D.h. das Wellental wird immer weniger tief und dabei mit c immer breiter. Nach kurzer Zeit ist es praktisch nicht mehr auffindbar.
Wirklich plausibel-konsistent ist das aber nicht...

Wenn man aber stattdessen sagt, dass die Anwesenheit der Masse so mit dem RZ-Tal einhergeht, das die Masse in gewisser Weise das RZ-Tal IST (bzw.das RZ-Tal ist eine Eigenschaft der Masse), dann macht die Bilderfolge keinen Sinn, dann verschwindet das Tal instantan mit dem Verschwinden der Masse, das ist das bessere Bild. Und das aber auch nur theoretisch, weil Massen nicht einfach so 'plopp' verschwinden können.

seeker hat geschrieben: ↑

14. Nov 2017, 10:43

... aber zu deinem Bild, wenn es doch ginge, was würde passieren, ...

Du kannst nicht mittels physikalischer Theorien (z.B. der ART), die X explizit verbieten, berechnen, was geschieht, wenn X doch stattfindet.

Das ist keine Physik, sondern halt- und grundlose Spekulation.

tomS hat geschrieben: ↑

13. Nov 2017, 18:58

Wo befindet sich die Masse in (1) und in (3), und wie bewegt sie sich?

Sagen wir die Masse ist ein wanderndes SL. In 1. ist es noch zu weit weg, um eine Wirkung zu entfalten, in 2. ist es vor Ort und krümmt den Raum, in 3. ist es bereits wieder abgewandert, so dass der Raum wieder flach wäre (wie in 1.) - und da behaupte ich gerade, dass der Raum trotzdem leicht gekrümmt bleibt (3.). Für mich alles gut vorstellbar, G-Wellen spielen keine Rolle, denn es gehe nur um die Raumkrümmung direkt durch die Masse.

Pippen hat geschrieben: ↑

17. Nov 2017, 17:46

tomS hat geschrieben: ↑

13. Nov 2017, 18:58

Wo befindet sich die Masse in (1) und in (3), und wie bewegt sie sich?

Sagen wir die Masse ist ein wanderndes SL. In 1. ist es noch zu weit weg, um eine Wirkung zu entfalten, in 2. ist es vor Ort und krümmt den Raum, in 3. ist es bereits wieder abgewandert, so dass der Raum wieder flach wäre (wie in 1.) - und da behaupte ich gerade, dass der Raum trotzdem leicht gekrümmt bleibt (3.). Für mich alles gut vorstellbar, G-Wellen spielen keine Rolle, denn es gehe nur um die Raumkrümmung direkt durch die Masse.

Ein Schwarzes Loch krümmt die Raumzeit. In großer Entfernung davon ist die Raumzeit asymptotisch flach, d. h., dass im Unendlichen die Krümmung verschwindet. Ein Schwarzes Loch, dass sich bewegt schleppt seine Krümmung mit und ist weiterhin auf große Entfernung asymptotisch flach. Da wo es war, wird die Raumzeit auf große Entfernung wieder asymptotisch flach. Die Annahme, dass der Raum trotzdem leicht gekrümmt bleibt, geht nicht konform mit der Allgemeinen Relativitätstheorie.

Pippen hat geschrieben: ↑

17. Nov 2017, 17:46

tomS hat geschrieben: ↑

13. Nov 2017, 18:58

Wo befindet sich die Masse in (1) und in (3), und wie bewegt sie sich?

Sagen wir die Masse ist ein wanderndes SL. In 1. ist es noch zu weit weg, um eine Wirkung zu entfalten, in 2. ist es vor Ort und krümmt den Raum, in 3. ist es bereits wieder abgewandert, so dass der Raum wieder flach wäre (wie in 1.) - und da behaupte ich gerade, dass der Raum trotzdem leicht gekrümmt bleibt (3.).

s.o.:

tomS hat geschrieben: ↑

5. Nov 2017, 07:41

Dieser Fall ist physikalisch sinnvoll, z.B. für ... das (schnelle) Vorbeifliegen einer großen Masse an einem Beobachter. Dabei gilt für lokale Energieerhaltung, und man kennt entsprechende Lösungen der ART:

ii) https://en.wikipedia.org/wiki/Aichelbur ... ultraboost

Im Fall (ii) wird die sphärisch symmetrische Schwarzschildlösung aus Sicht des Beobachters deformiert und erscheint bewegt.

We Analytiker bereits sagte: wenn sich das SL wieder entfernt, wird die Raumzeit auch wieder flach werden.

Pippen hat geschrieben: ↑

17. Nov 2017, 17:46

G-Wellen spielen keine Rolle, denn es gehe nur um die Raumkrümmung direkt durch die Masse.

Es geht um die Krümmung der Raumzeit.

Und was meinst du mit "direkt durch die Masse".

Und warum sollen Gravitationswellen keine Rolle spielen? Gravitationswellen beschreiben zunächst ganz allgemein propagierende Krümmung in der Raumzeit; und genau das liegt hier vor, propagierende Krümmung in der Raumzeit aufgrund einer bewegten Masse, wenn auch eine sehr spezielle Form von Gravitationswellen.

Sollte Deine postulierte Krümmung für immer bestehen bleiben, bestünde natürlich ein Problem: alle Himmelsobjekte würden das Universum immer stärker krümmen, und auch ständig durch das "Heckwasser" anderer Objekte beeinflusst werden. Zweiteres müsste wohl je nach Stärke durch ein scheinbar beliebiges "Wackeln" der Objekte bemerkbar sein; ersteres kann hingegen kaum real sein.

Sollte diese Art der Krümmung nur zeitweise bestehen, hinge die Messbarkeit davon ab, wie träge der Raum sich wieder "ausbeult". Aus meiner Laienperspektive findet sich so etwas zum einen nicht in den Theorien, weil man es nicht beobachtet hat, und deshalb nicht hinein konstruieren musste, zum anderen sehe ich jetzt aber nichts, was dagegen sprechen würde, solange der Effekt sehr klein ist. Dann würde der Raum eine Art Stofflichkeit besitzen, deren Verhalten aber erklärungsbedürftig wäre.

Ich verstehe aber leider nicht, warum Du das einführen willst. Es gibt meines Wissens keine experimentelle Veranlassung dazu. Ein anderer Grund wäre eine theoretische Überlegung, die Dich dahin geführt hat. Wenn diese etwas vereinfacht oder verbessert: wunderbar. Hast Du so etwas, oder spekulierst Du lediglich?

Analytiker hat geschrieben: ↑

17. Nov 2017, 18:16

Ein Schwarzes Loch krümmt die Raumzeit. In großer Entfernung davon ist die Raumzeit asymptotisch flach, d. h., dass im Unendlichen die Krümmung verschwindet. Ein Schwarzes Loch, dass sich bewegt schleppt seine Krümmung mit und ist weiterhin auf große Entfernung asymptotisch flach. Da wo es war, wird die Raumzeit auf große Entfernung wieder asymptotisch flach. Die Annahme, dass der Raum trotzdem leicht gekrümmt bleibt, geht nicht konform mit der Allgemeinen Relativitätstheorie.

Genau das ist meine Spekulation! Kann man sie bereits heute widerlegen oder müsste man sie mal experimentell überprüfen? Immerhin könnte man damit die ominöse DM erklären: die zusätzliche Gravitation, welche Galaxien zusammenhält, läge einfach daran, dass dort, wo heute die Galaxien sind früher andere Massen waren, die zwar mittlerweile verschwunden sind, aber den Raum dort so "ausgebeult" haben, dass das zusammen mit der gegenwärtigen Raumkrümmung der heutigen Galaxien ausreicht, um diese zusammenzuhalten - ganz ohne DM.

@positronium: Ich spekuliere lediglich aufgrund meiner Erfahrungen mit einem Gartenteichnetz, welches den Teich vor hereinfallenden Zapfen und Blättern schützen soll und welches nach Krümmung durch hereinfallende Zapfen und Blätter nie wieder "flach" wird, sondern an den betreffenden Stellen eine leichte Beule behält, die dann um so schneller wieder neue Zapfen und Blätter anzieht und noch mehr ausbeult.