Alternative zur Dunklen Energie

[derNeugierige]

Hallo,

meine Aussage begründet sich auf dem kosmologischen Prinzip. In unserem sichtbaren Universum ist das kosmologische Prinzip ja eine gute Näherung auf großen Skalen. Das Universum ist homogen und isotrop, was Beobachtungen auch zeigen. Doch haben wir nur die Beobachtungen aus unserem Teil (dem sichtbaren) des Universums. Wir können (fast) bis zum Teilchenhorizont schauen und feststellen wie dort die Galaxien verteilt sind, sodass man schließen kann, dass die Massendichte ziemlich gleich überall ist. Aber die Dunkle Materie bleibt ja hier auch noch außen vor. Wir wissen ja nicht, wie sie sich verteilt.
Das Universum ist aber noch viel größer, als wir es beobachten könnten. Wir können gerade mal 13,7 Gly (Giga lightyears) weit "sehen". Währendessen das Universum ohne Inflation ca. 45 Gly groß ist. Wir können noch nicht "sehen" was in diesem Teil des Universums los ist. Dementsprechend können wir auch nich sagen, ob das Universum dort auch homogen und isotrop ist. Dort könnte es größere Materieansammlungen geben, welche unsere anzieht, was wir dann als "Abstoßung" wahrnehmen und eine mysteriöse Energie dafür verantwortlich machen. Und da nach Newton ein Körper beschleunigt wird, wenn eine Kraft auf ihn wirkt, messen wir eine beschleunigte Expansion.

Was haltet ihr davon?


Gruß vom Neugierigen, der sich vielleicht bald auch vorstellt.

[breaker]

Halte ich eigentlich für ziemlich unwahrscheinlich. Dann müsste ja diese andere Materie ziemlich genau kugelförmig um unser sichtbares Universum herum verteilt sein, damit alles so gleichmäßig auseinanderdriftet. Wenn das überhaupt geht.
Warum sollte das genau so verteilt sein?

[Koschi]

Dann müsste ja diese andere Materie ziemlich genau kugelförmig um unser sichtbares Universum herum verteilt sein, damit alles so gleichmäßig auseinanderdriftet.

Müste das die Dunkle Energie nicht auch sein ?

Wenn das überhaupt geht.
Warum sollte das genau so verteilt sein?

Wenn es denn so wäre vielleicht kann man sich das wie ne Bugwelle von einem Schiff vorstellen die Wasser vor sich her schiebt oder ne Druckwelle die die Materie mit sich reist wie bei einer Explosion.

[tomS]

Hi, die dunkle Energie ist nicht um uns herum verteilt, sondern sie durchdringt das Universum (in der einfachsten Form als kosmologische Konstante) gleichförmig; sie ist bereits vom Ansatz in den Einsteingleichungen homogen und isotrop.

Ihre Wirkung entspricht der eines "negativen = nach außen gerichteten Drucks". Der Druck in einer Flüssigkeit hängt zwar von der Wassersäule ab (das wäre hier anders, hier wäre er überall konstant), aber er ist ebenfalls homogoen = überall gleich und isotrop = zeichnet keine Richtung aus.

[derNeugierige]

Ich wollte doch eine Alternative zur DE vorschlagen, die auf Materie (ob hell oder dunkel) zurückzuführen ist. Also jetzt nichts über die DE schreiben .

Dann müsste ja diese andere Materie ziemlich genau kugelförmig um unser sichtbares Universum herum verteilt sein, damit alles so gleichmäßig auseinanderdriftet.

Da stimme ich dir nicht zu. Wenn Materie kugelförmig um einen punktförmigen Körper angeordnet ist, dann stellt sich ein Gleichgewicht ein. Dann kann also nichts mehr expandieren. Aber ich denke mal, dass man das sichtbare Universum nicht als punktförmig betrachten kann. Dann kann man das schon als Näherung anwenden.

Warum sollte das genau so verteilt sein?

Warum sollte es eine mysteriöse Dunkle Energie geben?

[tomS]

Also mal was grundsätzliches zur DE: Es gab in der ursprünglichen Version der ART von Einstein keine Möglichkeit, ein statisches Universum zu erhalten; jede (homogene und isotrope) Lösung musste entweder expandieren oder kontrahieren. Daher hat der große Meister die kosmologische Konstante "erfunden", die einen neuen Term in den Gleichungen einführt, der so wie eine "negative Schwerkraft wirkt". Dieser Term ist (da er eben eine Konstante ist) ebenfalls wieder homogen und isotrop.

Mittels dieser kosmologischen Konstante kann man nun ein statisches Universum beschreiben; allerdings ist diese statische Lösung instabil gegenüber kleinen Abweichungen und würde daher in der Praxis wieder zu einem expandierenden / kontrahierenden Universum führen.

Die DE ist nun ein Ansatz (mehrere Ansätze) eine Erklärung für diese kosmologische Konstante zu finden, sie also auf Felder o.ä. zurückzuführen. Das Problem dabei ist, dass "gewöhnliche" Felder schlichtweg blödsinnige Ergebnisse liefern (also z.B. um 120 Größenordnungen falsch, oder sogar falsches Vorzeichen).

Ein ernstzunehmender Ansatz wurde unter viewtopic.php?t=669&start=0&postdays=0& ... ta+morgana diskutiert!

[derNeugierige]

Genau Tom (da hast du mir aber nichts neues gesagt ).
Wenn das Universum hinter dem Teilchenhorizont nicht homogen und isotrop (gibt es einen Beweis dafür?) ist, könnte die Dunkle Energie nicht einfach die Graviation der Materie hinter dem Teilchenhorizont sein? Lohnt es sich darüber zu diskutieren? Was spricht dafür, was dagegen?

Mich würde auch nochmal interessieren, wie viele Supernovas von Typ 1a wir vermessen haben, und wo die waren. Gibt es da vielleicht mal eine Karte mit den Rotverschiebungen? Oder besser gesagt, wie viele SN1a's haben wir mit denselben Rotverschiebungen vermessen, sodass es vielleicht "Schichtbilder" (ich weiß nicht wie das heißt) gibt, auf denen für jede Rotverschiebung die Orte der SN1a's abgebildet sind. Vielleicht steht ja was in der SuW drinne, da gibt es einen Artikel über SN1a's, bin aber noch nicht fertig.

[gradient]

Hallo Neugieriger,

ich verstehe einfach nicht, warum plötzlich die Materie hinter dem Beobachtungshorizont inhomogen verteilt sein sollte.
Wenn das der Fall wäre, müsste die Beschleunigung unterschiedlich stark ausfallen. M.W. hat man das nicht beobachtet.
Würde man nun annehmen, dass die Materie außerhalb des Beobachtungshorizonts homogen verteilt wäre, dann hätte dies keine gravitative Wirkung mehr.

Bis zum ASL!

[tomS]

Na ja - dagegen spricht das kosmologische Prinzip.

Du müsstest eine Erklärung finden, wie sich diese kugel- bzw. kugelschalenförmige Materieansammlung gebildet hat und warum wir das Glück haben, in ihrem Zentrum zu sitzen. Außerdem müsstest du erklären, warum sie einerseits so weit weg ist, dass wir sie nicht sehen können, warum sie andererseits aber doch nahe genug ist, um die Randzonen des für uns sichtbaren Universums durch ihre Gravitation zu beeinflussen.

Mit erklären meine ich, eine Theorie aufstellen, die die dynamischen Vorgänge (mathematisch) ableitet, die zu einer solchen Materieansammlung führen - also nicht einfach sagen "dass sie da ist". Wie würde z.B. ein geeignet modifiziertes Bild des Urknalls oder der Materieentstehung aussehen?

Zu meinem Link: ich finde, dieser Ansatz hat enormes Potential, insbs. dass die DE schlussendlich nur ein reiner Scheineffekt ist.

[derNeugierige]

Soll das kos. Prinzip überhaupt im ganzen Universum gelten, oder nur im sichtbaren, was wir ja direkt beobachten können? Überhaupt bezieht sich die ART auf das ganze oder nur auf das sichtbare? Wie ich das bis jetzt verstanden habe, enthalten die Omegas nur die messbare Masse.

Mit erklären meine ich, eine Theorie aufstellen, die die dynamischen Vorgänge (mathematisch) ableitet

Theorien kann man ja immer noch aufstellen. Mich würde erstmal interessieren, was explizit dagegen spricht aus Sicht der ART (außer dem kos. Prinzip, wenn es für das ganze Universum gilt).
Mir wäre mit so einer Karte auch gut geholfen.

Zu meinem Link: ich finde, dieser Ansatz hat enormes Potential, insbs. dass die DE schlussendlich nur ein reiner Scheineffekt ist.

Da kann ich dir nur zustimmen.

[tomS]

Die ART gilt für das gesamte Universum, nicht nur für das sichtbare. Ausnahme sind natürlich Regionen bzw. Zeiten, wo Quanteneffekte wichtig werden, also nahe am Zentrum von SLs sowie nahe des Urknalls.

Das kosmologische Prinzip soll ebenfalls für das gesamte Universum gelten.

Die Sichtbarkeitsgrenze (Horizont) ist ja eine Folge aus einer konkreten Lösung der Gleichungen, d.h. zuerst gibt es die Prinzipien und die ART, erst danach kommen konkrete Lösungen