Teilchenzahl im frühen Universum

Themen zur Kosmologie, Urknall, inflationärer Kosmologie, Expansion, Entwicklung und Zukunft des Universums
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ralfkannenberg
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Re: War der Urknall punktförmig?

Beitrag von ralfkannenberg » 8. Feb 2018, 09:43

tomS hat geschrieben:
8. Feb 2018, 06:58
seeker hat geschrieben:
8. Feb 2018, 00:59
D.h.: Der Urknallzustand könnte durchaus auch räumlich unendlich ausgedehnt gewesen sein (bei dennoch unendlicher Dichte), in dem Fall wäre das Universum aber auch heute noch unendlich ausgedehnt. Ebenso wären die Objekte in diesem Universum dann schon immer unendlich viele gewesen.
Ja.
Hallo Tom,

Moment bitte: gibt es akzeptierte Modelle, die ein Universum mit unendlich vielen Objekten vorsehen ? Der Bequemlichkeit halber unendlich ausgedehnt ja, aber unendlich viele Objekte ?

Ok, man könnte sich natürlich vorstellen, dass sich auch Elementarteilchen beliebig oft z.B. halbieren lassen, mit sowas kriegt man natürlich unendlich viele Objekte hin. Allerdings sind solche Elementarteilchen weder bekannt noch wäre mir bekannt, dass sie Gegenstand anerkannter Theorien wären.


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deltaxp
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Re: War der Urknall punktförmig?

Beitrag von deltaxp » 8. Feb 2018, 13:45

ralfkannenberg hat geschrieben:
8. Feb 2018, 09:43
Moment bitte: gibt es akzeptierte Modelle, die ein Universum mit unendlich vielen Objekten vorsehen ? Der Bequemlichkeit halber unendlich ausgedehnt ja, aber unendlich viele Objekte ?
ein mathematisch konsistentes Modell, ist das der eternal Inflation. danach können unendlich viele und unendlich große Universen kreiert werden.
Wichtig ist dabei anzumerken, dass die gesamtenergie der so genrierten Universen im Prinzip 0 ist, da die positive Energie der Materie und Strahlung durch die negative Energie der Gravitation ausgeglichen wird. das einzige was man braucht ist auf einem kleinen gebiet von soweit ich weiss etwa 10 hoch minus 27 cm Durchmesser (oder so, also klein, aber deutlich groesser als planckskala) ein durch von mir aus quantenfluktuation erzeugte konstante energiedichte durch ein skalare inflaton-feld, aber die muss schon gross sein, ich glaub 10g oder so, aber eben nicht alle masse des Universums, die wird durch den phasenübergang dynamisch gebikldet aus der hohen energidichte des sich superluminar im weiter ausdehnenden megavrsums. die Universen, die wir kennen sind da dann eher wie Eisschollen die beim abkühlen entstehen (ich mag den vergleich mit bubbles im kochenden wasser nicht so sehr, ist zwar auch ein phasenübergang, aber durch erhitzen nicht durch Abkühlung.

und das ist dann halt der knüller, der Urknall findet danach überall und auch immer noch statt, nur ausserhalb des sichtbaren Universums.
die ewige Inflation kostet dabei aber keine enrgie, denn die wird durch die nach unten unbegrenzte negative gravitationsenergie geliefert.

im Prinzip genauso wie das quantitative easing der fed nach der finanzkriese 2008. es wird massiv geldgedruckt die die die wirtschaft befeuern sollen (dass sind die Teilchen) die durch schulden (das ist die Gravitation) ausgeglichen werden. und genauso wie die Gravitation hat der Staat keine angst davor schulden zu machen. der unterschied besteht darin, dass das Spielchen von der graviation eweig gespielt werden kann, es werden unendlich viele Objekte erzeugt, das kann der Staat nicht, weil die Ressourcen endlich sind, dann platzt die liquidätsblase:P

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Re: War der Urknall punktförmig?

Beitrag von ralfkannenberg » 8. Feb 2018, 14:25

deltaxp hat geschrieben:
8. Feb 2018, 13:45
ralfkannenberg hat geschrieben:
8. Feb 2018, 09:43
Moment bitte: gibt es akzeptierte Modelle, die ein Universum mit unendlich vielen Objekten vorsehen ? Der Bequemlichkeit halber unendlich ausgedehnt ja, aber unendlich viele Objekte ?
ein mathematisch konsistentes Modell, ist das der eternal Inflation. danach können unendlich viele und unendlich große Universen kreiert werden.
Hallo deltaxp,

das mag ja sein, aber hast Du das schon zu einem Zeitpunkt t=endlich oder erst zu einem Zeitpunkt t="unendlich" ?


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Re: War der Urknall punktförmig?

Beitrag von Timm » 8. Feb 2018, 14:31

ralfkannenberg hat geschrieben:
8. Feb 2018, 11:43
Timm hat geschrieben:
8. Feb 2018, 10:58
Diese "Planck Ära" fällt zusammen mit dem "reheating" am Ende der Inflation, also mit dem Zeitpunkt nachdem sich das Universum bereits exponentiell ausgedehnt hat.
Die Inflations-Phase ist in der GUT-Ära und nicht in der Planck-Ära angesiedelt.
Richtig Ralf, deshalb habe ich geschrieben "am Ende der Inflation". Das ist der Zeitpunkt an dem das Inflaton Feld zerfällt und Materie entsteht. Ab dann expandiert das Universum gebremst.

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Re: War der Urknall punktförmig?

Beitrag von tomS » 8. Feb 2018, 16:03

ralfkannenberg hat geschrieben:
8. Feb 2018, 09:43
Moment bitte: gibt es akzeptierte Modelle, die ein Universum mit unendlich vielen Objekten vorsehen ? Der Bequemlichkeit halber unendlich ausgedehnt ja, aber unendlich viele Objekte ?
Ein offenes FRW-Modell enthält homogene Materie (Fluid) oder Strahlung. Über einzelne "Objekte", Elementarteilchen o.ä. wird dabei nicht geredet.

In einem unendlichen Universum, das in Abweichung zu FRW realistischerweise Inhomogenitäten = Verklumpungen aufweist, wären das jedoch sicher unendlich viele Objekte wie Staubkörnchen, Asteroiden, Planeten, etc.
Gruß
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Re: War der Urknall punktförmig?

Beitrag von ralfkannenberg » 8. Feb 2018, 16:07

tomS hat geschrieben:
8. Feb 2018, 16:03
In einem unendlichen Universum, das in Abweichung zu FRW realistischerweise Inhomogenitäten = Verklumpungen aufweist, wären das jedoch sicher unendlich viele Objekte wie Staubkörnchen, Asteroiden, Planeten, etc.
Hallo Tom,

das ist dann aber kein "Urknall-Modell" mehr, nicht wahr ? - Ich sehe einfach nicht, wie Du unendlich viele Teilchen in einen hinreichend kleinen Raumbereich hineinpacken willst, es sei denn man lässt beliebig kleine Elementarteilchen zu.


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Re: War der Urknall punktförmig?

Beitrag von tomS » 8. Feb 2018, 16:15

ralfkannenberg hat geschrieben:
8. Feb 2018, 16:07
tomS hat geschrieben:
8. Feb 2018, 16:03
In einem unendlichen Universum, das in Abweichung zu FRW realistischerweise Inhomogenitäten = Verklumpungen aufweist, wären das jedoch sicher unendlich viele Objekte wie Staubkörnchen, Asteroiden, Planeten, etc.
Hallo Tom,

das ist dann aber kein "Urknall-Modell" mehr, nicht wahr ? - Ich sehe einfach nicht, wie Du unendlich viele Teilchen in einen hinreichend kleinen Raumbereich hineinpacken willst, es sei denn man lässt beliebig kleine Elementarteilchen zu.
Lies doch bitte meinen Link.

Und vergiss' bitte nicht: wir reden hier über klassische Modelle, d.h. nicht QFT und schon gar nicht QG, also stör' dich bitte nicht an dem Begriff "Objekt"; darum geht es in diesem Thread auch gar nicht.
Gruß
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Re: War der Urknall punktförmig?

Beitrag von deltaxp » 8. Feb 2018, 16:22

ralfkannenberg hat geschrieben:
8. Feb 2018, 14:25
deltaxp hat geschrieben:
8. Feb 2018, 13:45
ralfkannenberg hat geschrieben:
8. Feb 2018, 09:43
Moment bitte: gibt es akzeptierte Modelle, die ein Universum mit unendlich vielen Objekten vorsehen ? Der Bequemlichkeit halber unendlich ausgedehnt ja, aber unendlich viele Objekte ?
ein mathematisch konsistentes Modell, ist das der eternal Inflation. danach können unendlich viele und unendlich große Universen kreiert werden.
Hallo deltaxp,

das mag ja sein, aber hast Du das schon zu einem Zeitpunkt t=endlich oder erst zu einem Zeitpunkt t="unendlich" ?


Freundliche Grüsse, Ralf
ich versteh die frage nicht , das Modell der Inflation wurde natürlich vor einer endlichen zeit t erstellt.

wenn du dich auf das Universum beziehst. ist die frage nach t nicht eindeutig, weil die abhängig von der foliation ist. die zeit im eternal Inflation Bereich ist eine andere als die ím Universum nach dem phasenübergang. die unterschiedliche foliation führt auch dazu, dass aus dem eternal Inflation Bereich gesehen unser Universum endlich groß ist, von innerem des Universums es aber unendlich groß ist.

so oder so, es gab einen endlichen zeitpunkt in der skala wo die eternal Inflation begonnen hat, um die Singularität kommt die auch nicht herum, und einen endlichen Zeitpunkt t im eternal inflation spacein der unsere universumbubble begann und immer weiter läuft (irgendwo ist immer Urknall) und einen anderen Zeitpunkt t=0 wo für uns aus der Urknall bekann, wenn man salopp die Inflation als Urknall bezeichnet.

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Re: War der Urknall punktförmig?

Beitrag von seeker » 8. Feb 2018, 16:52

Ich denke die Inflationshypothese ist ein Thema für sich.
Sie führt m.M.n. auch nicht auf ein räumlich aktual unendlich ausgedehntes Universum hin, sondern auf ein potentiell unendlich ausgedehntes Universum.
tomS hat geschrieben:
8. Feb 2018, 16:21
Unter der Annahme eines offenen Universums mit genügend kleiner (mittlerer) Dichte gem. der FRW-Modelle folgt: für beliebig kleine Zeiten hin zum Urknall können immer Orte gefunden werden, deren Abstände beliebig groß sind.
Ich würde das weiter fassen:
Unter der Annahme eines Universums mit genügend kleiner (mittlerer) Dichte gem. der FRW-Modelle folgt: für beliebig kleine Zeiten hin zum Urknall können für Objekte, die heute einen angenommenen aktual unendlich großen Abstand zueinander haben immer Orte gefunden werden, wo deren Abstand auch dort aktual unendlich groß ist.

Blenden wir das Urknallereignis selbst aus (wo wir sicher davon ausgehen müssen, dass klassische Ansätze ohne Quanteneffekte keine Gültigkeit mehr haben) und auch die inzwischen unter Druck stehende Inflationshypothese, und beziehen uns auf sehr kleine Zeitabstände nach dem Urknall, wo wir noch rein die ART ansetzen können, dann wird es glaube ich einfacher einzuordnen:

Auch ein kurz nach dem Urknall räumlich aktual-unendlich ausgedehntes Universum kann eine extrem hohe Dichte aufweisen und kann sich dann im weiteren Verlauf ausdehnen, sodass die heute beobachtbare geringe Dichte resultiert - bei immer noch räumlich unendlicher Ausdehnung. Ein solches Universum beinhaltet zu jedem Zeitpunkt unendlich viele Objekte.
Grüße
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Re: War der Urknall punktförmig?

Beitrag von ralfkannenberg » 8. Feb 2018, 20:12

Grundsätzlich denke ich einmal, dass Fred Hoyle das alles auch kannte und wäre entsprechend überrascht, wenn sein Modell im Widerspruch dazu stehen würde. Dann kriegst Du natürlich ein Universum mit unendlich vielen Teilchen mit einer "Ausdehnung" - das kann der Durchmesser, die Masse, die Ladung o.ä. sein - echt grösser als epsilon hin. Echt grösser als 0 genügt hier natürlich nicht, da echt-positive Reihen konvergieren können. Das geht aber alles in Richtung Steady State-Modelle; deswegen meine Frage, ob Du solche mit unendlich vielen "echt grösser als epsilon"-Teilchen befüllte Universen auch mit einem Urknall hinkriegst.

Und zwar nicht erst zum über alle Schranken anwachsenden Zeitpunkt, sondern bereits zu einem endlichen Zeitpunkt.


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Re: War der Urknall punktförmig?

Beitrag von tomS » 8. Feb 2018, 20:46

ralfkannenberg hat geschrieben:
8. Feb 2018, 20:12
Grundsätzlich denke ich einmal, dass Fred Hoyle das alles auch kannte und wäre entsprechend überrascht, wenn sein Modell im Widerspruch dazu stehen würde. Dann kriegst Du natürlich ein Universum mit unendlich vielen Teilchen mit einer "Ausdehnung" - das kann der Durchmesser, die Masse, die Ladung o.ä. sein - echt grösser als epsilon hin. Echt grösser als 0 genügt hier natürlich nicht, da echt-positive Reihen konvergieren können. Das geht aber alles in Richtung Steady State-Modelle; deswegen meine Frage, ob Du solche mit unendlich vielen "echt grösser als epsilon"-Teilchen befüllte Universen auch mit einem Urknall hinkriegst.
Das verstehe ich jetzt gar nicht mehr.

Ich schreibe nichts von Steady-State, und auch nicht von Teilchen. Und der Urknall steht in den Gleichungen präzise da.
Gruß
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Re: War der Urknall punktförmig?

Beitrag von ralfkannenberg » 9. Feb 2018, 09:49

tomS hat geschrieben:
8. Feb 2018, 20:46
Ich schreibe nichts von Steady-State
Hallo Tom,

gut, es sind also wie auch immer geartete Urknall-Modelle. Das hatte ich ursprünglich auch so verstanden, war dann aber aufgrund des Diskussionsverlaufes nicht mehr sicher.

tomS hat geschrieben:
8. Feb 2018, 20:46
, und auch nicht von Teilchen.
Das heisst diese Frage ist offen. Dass es beliebige grosse Abstände geben kann bezweifele ich ja gar nicht, auch nicht wenn man t gegen 0 konvergieren lässt.

Mich interessiert die Anzahl grösser als ein vorgegebenes epsilon ausgedehnter und/oder massebehafteter und/oder ladungsbehafteter Teilchen, denn zahlreiche Leute folgern aus der Aussage, dass es im Universum beliebig grosse Abstände gibt, also dass das Universum "unendlich gross" ist, stillschweigend, dass es dann eben auch "unendlich" viele solcher Teilchen gibt. Und zwar schon zu einem endlichen Zeitpunkt t, also nicht erst in unendlicher Zukunft.

Und meine Frage lautet ganz banal, wo soviele herkommen sollen. Endlich viele ja, zum "Zeitpunkt unendlich" meinetwegen auch noch, aber unendlich viele zu einem beliebigen endlichen Zeitpunkt verstehe ich nicht.

Ich habe es vielleicht übersehen, dann würde es mir helfen, zu wissen, wo ich das übersehen habe.


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: War der Urknall punktförmig?

Beitrag von Timm » 9. Feb 2018, 14:15

Ralf, ich verstehe ehrlich gesagt dein Problem nicht. Du kannst fragen, wo soll soviel Raum herkommen. Wir gehen bei dieser Überlegung aber nun von einem unendlichen Universum aus, das schon beim Urknall unendlich war. Unser sichtbares Universum hatte beim Urknall die Größe von sagen wir einer Pampelmuse und war voller Teilchen. Wieviele Teilchen hast du mit unendlich vielen Pampelmusen und zu einem beliebigen Zeitpunkt später?

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Re: War der Urknall punktförmig?

Beitrag von ralfkannenberg » 9. Feb 2018, 15:18

Timm hat geschrieben:
9. Feb 2018, 14:15
Du kannst fragen, wo soll soviel Raum herkommen.
Hallo Timm,

woher der "Raum" kommt ist mir offen gestanden für den Moment egal. Mich interessiert dessen Inhalt und nicht "der Raum an sich".

Timm hat geschrieben:
9. Feb 2018, 14:15
Wir gehen bei dieser Überlegung aber nun von einem unendlichen Universum aus, das schon beim Urknall unendlich war.
Ja, das ist einer der Fälle, die wir betrachten, und es ist auch der Fall, in dem sich meine Frage stellt.

Timm hat geschrieben:
9. Feb 2018, 14:15
Unser sichtbares Universum hatte beim Urknall die Größe von sagen wir einer Pampelmuse und war voller Teilchen.
Das ist nun also unsere Voraussetzung für die weiteren Betrachtungen. Verstehe ich Dich aber an dieser Stelle richtig, dass "voller Teilchen" die Bedeutung "endlich viele Teilchen" hat ? Das ist zumindest mein Verständnis dieser Voraussetzung, weil ich unter Annahme eines "Minimalteilchens" nicht sehe, wie man unendlich viele von denen in einen endlich grossen Raum hineinbekommt.

Wobei diese Pampelmuse etwas gar gross ist - als das Universum die Grösse einer Pampelmuse hatte war waren die ersten Ären schon längst vorbei.

Timm hat geschrieben:
9. Feb 2018, 14:15
Wieviele Teilchen hast du mit unendlich vielen Pampelmusen und zu einem beliebigen Zeitpunkt später?
Die Frage lässt sich leider nicht beantworten: Dein Bild der "Pampelmuse" macht ja nur eine Aussage über eine Raumausdehnung, aber nicht über deren Inhalt. Kommt hinzu, dass jeder beliebige Zeitpunkt endlich ist.


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Re: War der Urknall punktförmig?

Beitrag von tomS » 9. Feb 2018, 16:12

ralfkannenberg hat geschrieben:
9. Feb 2018, 09:49
... zahlreiche Leute folgern aus der Aussage, dass es im Universum beliebig grosse Abstände gibt, also dass das Universum "unendlich gross" ist, stillschweigend, dass es dann eben auch "unendlich" viele solcher Teilchen gibt. Und zwar schon zu einem endlichen Zeitpunkt t, also nicht erst in unendlicher Zukunft.
Ja.

Und damit haben sie - unter den genannten Voraussetzungen - recht.
ralfkannenberg hat geschrieben:
9. Feb 2018, 09:49
Und meine Frage lautet ganz banal, wo soviele herkommen sollen.
Aus einem unendlichen Volumen und dessen Energiedichte.

Aber das ist für die Diskussion der Geometrie (Topologie) irrelevant.
Gruß
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Re: War der Urknall punktförmig?

Beitrag von Timm » 9. Feb 2018, 16:22

ralfkannenberg hat geschrieben:
9. Feb 2018, 15:18
Das ist nun also unsere Voraussetzung für die weiteren Betrachtungen. Verstehe ich Dich aber an dieser Stelle richtig, dass "voller Teilchen" die Bedeutung "endlich viele Teilchen" hat ? Das ist zumindest mein Verständnis dieser Voraussetzung, weil ich unter Annahme eines "Minimalteilchens" nicht sehe, wie man unendlich viele von denen in einen endlich grossen Raum hineinbekommt.
Ja, "voller Teilchen" bedeutet "endlich viele Teilchen". Wobei wir - um bei meinem Beispiel zu bleiben - von dem winzigen Teil des Universums sprechen, aus dem das heute beobachtbare wurde.
Was du mit "Minimalteilchen" meinst, weiß ich nicht. Weshalb "unendlich viele von denen in einen endlich grossen Raum"? Die Pampelmuse ist endlich.
ralfkannenberg hat geschrieben:
9. Feb 2018, 15:18
Wobei diese Pampelmuse etwas gar gross ist - als das Universum die Grösse einer Pampelmuse hatte war waren die ersten Ären schon längst vorbei.
Ja, die Ära der Inflation war vorbei, erst an deren Ende entstanden die Teilchen. Aber das skalare Inflaton Feld hatte gewissermaßen das "Potential" zu Teilchen zu zerfallen. Du kannst es auch so sehen: Bereits in der Ära der Inflation war das Universum mit unserer vorangestellten Annahme räumlich unendlich, deshalb zerfällt das Feld in unendlich viele Teilchen.
ralfkannenberg hat geschrieben:
9. Feb 2018, 15:18
Timm hat geschrieben:
9. Feb 2018, 14:15
Wieviele Teilchen hast du mit unendlich vielen Pampelmusen und zu einem beliebigen Zeitpunkt später?
Die Frage lässt sich leider nicht beantworten: Dein Bild der "Pampelmuse" macht ja nur eine Aussage über eine Raumausdehnung, aber nicht über deren Inhalt. Kommt hinzu, dass jeder beliebige Zeitpunkt endlich ist.
Die Frage läßt sich leicht beantworten, denn viele Teilchen / Pampelmuse mal unendlich ist unendlich.

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Re: War der Urknall punktförmig?

Beitrag von tomS » 9. Feb 2018, 16:33

ralfkannenberg hat geschrieben:
9. Feb 2018, 15:18
Timm hat geschrieben:
9. Feb 2018, 14:15
Unser sichtbares Universum hatte beim Urknall die Größe von sagen wir einer Pampelmuse und war voller Teilchen.
Das ist nun also unsere Voraussetzung für die weiteren Betrachtungen.
Nein.

Wir diskutieren hier über das Universum, nicht über das sichtbare Universum.
Gruß
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Re: War der Urknall punktförmig?

Beitrag von ralfkannenberg » 9. Feb 2018, 16:57

tomS hat geschrieben:
9. Feb 2018, 16:33
Ich halte die Diskussion der Abzählung von Teilchen für ein strahlungsdominiertes Universum für physikalisch sinnlos.
Zum Zeitpunkt der Strahlungsdominanz einverstanden. Aber irgendwann einmal werden wir Teilchen haben.

Wir haben über den "Raum" gesprochen und einverstanden, der kann beliebig gross werden.


Was ist denn das Problem, über die Anzahl der Teilchen zu sprechen, und zwar solche, die mindestens einen Durchmesser oder eine Ruhemasse oder eine Ladung haben, und zwar oberhalb eines echt postiven Minimalwertes.

Wenn wir uns da auf endlich viele einigen können - zumindest für alle endlichen Zeitpunkte, dann ist meine Frage ohnehin beantwortet.

Und wenn nicht, dann lautet die neue Frage, wie die unendlich vielen in nur endlich langer Zeit produziert werden.

Da braucht es eigentlich keinen neuen Thread für, ein einfaches "ja" oder "nein" oder "open issue" würde mir hier eigentlich völlig genügen.


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: War der Urknall punktförmig?

Beitrag von Timm » 9. Feb 2018, 17:29

ralfkannenberg hat geschrieben:
9. Feb 2018, 16:57
Und wenn nicht, dann lautet die neue Frage, wie die unendlich vielen in nur endlich langer Zeit produziert werden.
Genau das habe ich versucht, dir in meiner letzten Post näher zu bringen. Mich würde interessieren, was dich da nicht überzeugt, falls es so ist.

In Kurzform: Diese Frage stellt sich nicht, wenn du dir das Universum bestehend aus unendlich vielen jeweils aneinander grenzender beobachtbarer Universen vorstellst. Diese haben heute einen Durchmesser von etwa 46 Mrd Lichtjahren. Die unendlich vielen Teilchen im Universum als Ganzes (nicht in einem beobachtbaren Teil des Universums) werden beim Urknall in sehr kurzer Zeit produziert.
Zuletzt geändert von Timm am 9. Feb 2018, 17:46, insgesamt 1-mal geändert.

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Re: War der Urknall punktförmig?

Beitrag von seeker » 9. Feb 2018, 17:36

ralfkannenberg hat geschrieben:
9. Feb 2018, 16:57
Und wenn nicht, dann lautet die neue Frage, wie die unendlich vielen in nur endlich langer Zeit produziert werden.
Wenn es von anfang an schon unendlich viele waren in einem ebenso unendlichen Raum, dann ist die Frage dieselbe, wie wenn du fragen tätest wo denn die endliche vielen in einem von Anfang an endlichen Raum herkommen sollen, es ist nicht dramatischer hier eine Unendlichkeit anzunehmen.
Was ich damit meine: Ob nun endlich oder unendlich, die Frage warum überhaupt etwas da ist ist die wirklich fundamentale Frage, nicht die Sache mit endlich oder unendlich.
Grüße
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Re: War der Urknall punktförmig?

Beitrag von ralfkannenberg » 9. Feb 2018, 18:29

Timm hat geschrieben:
9. Feb 2018, 17:29
Die unendlich vielen Teilchen im Universum als Ganzes (nicht in einem beobachtbaren Teil des Universums) werden beim Urknall in sehr kurzer Zeit produziert.
Hallo Timm,

ich glaube, jetzt verstehe ich, was Du mir sagen willst. Du beziehst Dich vermutlich auf diesen Beitrag von Tom:
tomS hat geschrieben:
8. Feb 2018, 16:21
Unter der Annahme eines offenen Universums mit genügend kleiner (mittlerer) Dichte gem. der FRW-Modelle folgt: für beliebig kleine Zeiten hin zum Urknall können immer Orte gefunden werden, deren Abstände beliebig groß sind.

Das heisst, da gibt es beliebig grosse Raumbereiche und in denen können auch beliebig viele Teilchen drinstecken. Und dies, obgleich t gegen 0 konvergiert.


Ist das die richtige Antwort auf meine Frage ?


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: War der Urknall punktförmig?

Beitrag von Timm » 9. Feb 2018, 18:56

ralfkannenberg hat geschrieben:
9. Feb 2018, 18:29
Das heisst, da gibt es beliebig grosse Raumbereiche und in denen können auch beliebig viele Teilchen drinstecken. Und dies, obgleich t gegen 0 konvergiert.
Ich würde es anders sagen:
Es gibt unendlich viele endlich große Raumbereiche mit jeweils endlich vielen Teilchen. Also im gesamten Universum unendlich viele Teilchen. Wenn man t = 0 vor der Inflation ansetzt, entstehen unendlich viele Teilchen in allen Raumbereichen nahezu gleichzeitig zu einem Zeitpunkt t > 0, in der "reheating" genannten Ära am Ende der Inflation. Wasser hat das Potential zu kristallisieren, wenn man es geschickt macht, dann überall nahezu gleichzeitig.

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Re: Teilchenzahl im frühen Universum

Beitrag von tomS » 9. Feb 2018, 19:26

So, in diesem Thread geht es jetzt um die Anzahl der Teilchen im frühen Universum, in einem endlichen oder unendlichen Raumbereich.

Da aufgrund der Aufteilung des Threads Gesamtzusammenhang evtl. nicht mehr klar ist, bitte ich Ralf, das Problem aus seiner Sicht nochmals zusammenzufassen. Dabei bitte präzisieren, um was es geht: FRW-Modelle enthalten keine Teilchen sondern "Flüssigkeiten"; geht es um klassische Teilchen bzw. Objekte? oder um quantenmechanische Objekte wie Photonen?
Gruß
Tom

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Re: Teilchenzahl im frühen Universum

Beitrag von tomS » 9. Feb 2018, 20:24

Wir betrachten klassische Teilchen. Wir definieren

die Masse M
das Volumen V
das Massendichte ρ = M/V

das Teilchenzahl N
das Teilchenzahldichte n = N/V

Beides hängt zusammen über die Teilchenmasse; daraus folgt

M = Nm

sowie diverse weitere Beziehungen.


Bei endlicher Energie- bzw. Massendichte, also für Zeiten t > 0 sind für ein endliches Volumen V alle weiteren Größen endlich; für unendliches Volumen V sind N und M unendlich
Gruß
Tom

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Re: Teilchenzahl im frühen Universum

Beitrag von ralfkannenberg » 10. Feb 2018, 21:38

tomS hat geschrieben:
9. Feb 2018, 19:26

Da aufgrund der Aufteilung des Threads Gesamtzusammenhang evtl. nicht mehr klar ist, bitte ich Ralf, das Problem aus seiner Sicht nochmals zusammenzufassen. Dabei bitte präzisieren, um was es geht: FRW-Modelle enthalten keine Teilchen sondern "Flüssigkeiten"; geht es um klassische Teilchen bzw. Objekte? oder um quantenmechanische Objekte wie Photonen?
Hallo Tom,

die Frage hat sich doch erledigt; ich hatte leider übersehen, dass es Modelle gibt, bei denen auch bei einer Konvergenz der Zeit gegen 0 beliebig grosse Abstände verbleiben. Somit ist mein Einwand beantwortet.


Freundliche Grüsse, Ralf

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