Ohne Anfang kein Ende ?!

[PeterM]

:idea:
Hallo an alle Mitglieder,

dies ist mein erster Beitrag. Unter “Persönliches“ habe ich mich als neues Mitglied kurz vorgestellt.

Ich hoffe, dass ich die Experten unter euch mit meinen Vorstellungen nicht verschrecke. Ich lege einfach mal los und schreibe das nieder, was ich glaube in den letzten Monaten an Erkenntnissen gewonnen zu haben:

Bei der Entstehung unseres Universums gehen wir von der Annahme aus, dass alles ein Anfang und ein Ende haben muss. Das ist nur allzu verständlich, da unsere eigene Existenz auch nur befristet ist und wir gewohnt sind in diesen Bahnen zu denken.
Das setzt aber voraus, dass die Entstehung des Universums aus einer Gleichförmigkeit heraus entstanden ist. Aus einer Gleichförmigkeit kann aber m. E. nie eine Veränderung resultieren.

Im Vakuum existieren möglicherweise konstant Fluktuationen, aus deren Energie letztendlich auch die Materie hervorgegangen ist. Die Materie (für mich komprimierte Energie??) ist aber auch nur eine zeitliche Phase der Energie. Gleichgültig welchen Zustand die Energie hat, es ist aber immer dieselbe Kraft die Inhalt der Unendlichkeit ist und ständigen Änderungen unterworfen ist. Unser Universum wird so lange expandieren, bis die Materie sich in der Unendlichkeit auflöst und die freigesetzte Energie weiter in Form von Feldern expandiert, die dann um ein vielfaches größer sind als das jetzige Universum. Ich halte es für möglich, dass diese möglicherweise unter Spannung (?) stehenden Felder durchaus aus sich heraus ein neues Universum oder sogar weitere Universen bilden können. Warum sollten wir nicht sogar mit anderen Universen verbunden sein und Energien austauschen?

Demzufolge gibt es nach meiner Vorstellung kein davor oder danach, sondern es existiert lediglich die Energie in unterschiedlichen Formen. Wir haben mehr oder weniger das Glück, uns als Teil dieser phänomenalen Energie selbst beobachten zu können. Dabei existiert die Zeit nur als Speicher in unserem Hirn. Wenn man versucht in diesem Prozess einen Anfang zu bestimmen, wird man große Probleme haben fündig zu werden. Es existiert weder Anfang noch Ende. Das ist das Problem wir möglicherweise haben, gleichgültig was wir finden, es wird nie der Anfang sein. Vielleicht wird man den Anfang von Teilabschnitten erkennen, aber nie den Anfang als Beginn überhaupt.

Hoffentlich war es auszuhalten.

Viele Grüße

Peter

[wilfried]

Tag Peter

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Bei der Entstehung unseres Universums gehen wir von der Annahme aus, dass alles ein Anfang und ein Ende haben muss. Das ist nur allzu verständlich, da unsere eigene Existenz auch nur befristet ist und wir gewohnt sind in diesen Bahnen zu denken.
Das setzt aber voraus, dass die Entstehung des Universums aus einer Gleichförmigkeit heraus entstanden ist. Aus einer Gleichförmigkeit kann aber m. E. nie eine Veränderung resultieren.

Was Du sagst gilt im Universum so nicht. Das Universum kann nicht aus einer Gleichförmigkeit heraus entstehen, denn dann wäre ein Sortierung vonstattengegangen.

Der Geburtszustand des Universums war nach unseren neueren Erkenntnissen ein Zustand, indem unser Kräftesystem wahrscheinlich völlig iin einer einzigen Komponente enthalten war. Dieser Zustand muss völlig entartet sein. Soll heißen: wir kennen in diesem Staium weder Masse (ergo keine Materie), noch Raum(zeit), noch Dimensionen. Dann gab es die Geburtswehe. Die diversen Kräfte entstanden, eventuell sogar nur deshalb, weil sie in ganz bestimmte Teilmengen zerfielen, eben nur in solche, die ein stabiles, damit ein sehr lange andauerndes universum zulassen. Andernfalls wäre die Geburt bereits ein Todesfall, kaum als das sie eingesetzt hätte.

Ja, der Anfang...das ist ein sehr menschlicher Begriff. Zu einem sehr präzise feststellbaren Zeitpunkt fängt ein Auto an, eines zu werden. Egal ab welcher Komponente man das Ding Auto nennt, in jedem Fall ist jedes Zulieferteil bzgl. seiner "Geburtszeit" eindeutig feststellbar. Es hat einen Anfang.

Das Weltall hat diesen so nicht. Man kann zwar sagen, daß die Zeit bis zum "Urknall" 13.x Milliarden Jahre her ist, aber hiermit ist nicht das Alter gemeint, sondern die Abstrahlung von Energie (Elektromagentische Strahlung, z.B. auch Licht). Was vorher war ist durchaus noch spekulativ. Wir arbeiten an ganz neuen Modellen, die die Urknall nicht als großen Bumms beschreiben und plötzlich war da was, was vorher nicht da war. Hier wird von einem Vorstadium gesprochen, imdem die Grundkräfte vereinigt waren. Eine andere Theorie spricht davon, daß die Dimensionen sich völlig ändern und damit eine total neue Physik bilden.

Ich vermag es nicht dem All so ohne weiteres, quasi in unserere tägliche Bedeutung, ein Alter zuzusprechen.

Das ist ein sehr philosophisches Thema, eventuell nicht so sehr ein naturwissenschaftliches Thema.

Aber sehr interessant.

Mal sehen, was die anderen dazu vermerken.

Gruß

Wilfried

[Alexander]

Bei der Entstehung unseres Universums gehen wir von der Annahme aus, dass alles ein Anfang und ein Ende haben muss. Das ist nur allzu verständlich, da unsere eigene Existenz auch nur befristet ist und wir gewohnt sind in diesen Bahnen zu denken.
Das setzt aber voraus, dass die Entstehung des Universums aus einer Gleichförmigkeit heraus entstanden ist. Aus einer Gleichförmigkeit kann aber m. E. nie eine Veränderung resultieren.

Das hört sich doch gut an. Doch dachte man nicht immer, dass das Universum einen Anfang hatte (siehe Steady-State-Theorie). Mit Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie und Hubbels Beobachtungen an anderen Galaxien begann man zu begreifen, wie groß der Kosmos wirklich ist.

Zum Ende des Universums gibt es auch verschiedene Theorien, die derzeit gängigste (falls sie nicht mehr die gängigste ist, macht mich bitte drau aufmerksam) ist der Big Rip, das große Zerreisen. Hierin wird von einer immer mehr beschleunigten Expansion des Universums ausgegangen, bis schließlich bei einem gewissen Punkt so explosionsartig neuer Raum entsteht, dass die Gravitation diesen nicht mehr kompensieren kann und so alles auseinandergerissen wird.


Aus einer Gleichförmigkeit kann normalerweise auch nichts entstehen, doch gab es am Anfang Symmetriebrechungen z.B. gab es nicht zu jedem aus der hohen Energie beim Urknall entstehenden Teilchen auch ein Antiteilchen, sodass ein winziger Überschuss an Materie übrigblieb, den wir heute um uns herum sehen.

Ich halte es für möglich, dass diese möglicherweise unter Spannung (?) stehenden Felder durchaus aus sich heraus ein neues Universum oder sogar weitere Universen bilden können. Warum sollten wir nicht sogar mit anderen Universen verbunden sein und Energien austauschen?

Immer wenn ich mit Tom anfing, über dieses Multiversum zu diskutieren sagte er immer, dass es ihm zu spekulativ ist. Es ist aber wirklich sehr spekulativ und eigentlich nur noch metaphysisch, da es durch kein Experimentm, also durch keine Frage an die Natur, bestätigt oder widerlegt werden kann, aber den Gedanken an sich gibt es. Es gibt ja auch die Theorie der Eternal Inflation, nach der es neben unserem Kosmos auch unzählige weitere gibt, die fortdauernd entstehen. Wenn du dazu mehr wissen willst, dann schau mal in diesem Thread nach:

viewtopic.php?f=4&t=1140

In diesem haben der Tom und ich mal über die Eternal Inflationstheorie geredet/geschrieben.

Demzufolge gibt es nach meiner Vorstellung kein davor oder danach...

Das ist gut, wenn du keine Frage stellst, was davor, also vor dem Urknall war, denn das ist mit nichts erklärbar, sogar beim Urknall selbst noch versagen die heutigen physikalischen Kenntnisse.
Die Frage nach dem danach finde ich so nicht richtig formuliert, denn das Universum selbst wird, egal welchen Tod es stirbt, ewig sein, denn, um beim oben genannten Big Rip zu bleiben, wenn es also die gesamte Materie im Universum zerrissen hat, so bleibt der Raum da, denn er war es ja, der das Zerreissen erst hervorgerufen hat.
Beim Big Rip würde als Endresultat ein seltsames, wahrscheinlich zeitloses Universum über bleiben, das vermutlich in alle Ewigkeit, vorausgesetzt die dunkle Energie erhält sich und verschwindet oder zerfällt nicht, superbeschleunigt weiter expandieren wird.



Noch eine kleine Bitte an alle anderen: Sollte ich hier Fehler drin haben (ich bin ja selbst noch ein Lernender), dann bessert es bitte aus.

[PeterM]

Hallo Tensor, hallo Wilfried, hallo Alexander,

vielen Dank für die ausführlichen Antworten. Das ging ja schneller als ich erwartet habe.

Ich habe allerdings noch ein Problem mit der Energie. Es wird ja oft gesagt, dass im Universum keine Energie verloren geht.

Ist das aus physikalischer Sicht so richtig? Andererseits frage ich mich auch, wo soll sie hin?

Die Beantwortung dieser Frage ist für mich insofern wichtig, weil ich sie brauche, um mein Gedankengerüst weiter auszubauen.

Viele Grüße

Peter

[gravi]

Vielleicht ist ja alles doch nur ein Kreislauf:

Es existiert ein Vakuum - man mag es als Quantenvakuum bezeichnen. Viele (Wissenschaftler) gehen davon aus, dass es in diesem Vakuum (das ja im Grunde ein Nichts ist, denn es enthält weder Materie noch Strahlung, weshalb es dort weder Zeit noch Ereignisse gibt) zu plötzlichen Fluktuationen kam, aus denen z.B. auch unser Universum entstand.

Nun expandiert unser All, entwickelt sich und wird sich eines fernen Tages komplett wieder auflösen, es wird unendlich verdünnt und wieder zu nichts anderem als dem Vakuum werden. Damit gleicht es unserem eigenen Ende, Erde zu Erde, Asche zu Asche...es kehrt zurück zu dem, aus dem es entsprang. Der Kreis schließt sich. Und so kann es beliebig vielen Kosmen ergehen. Ein ewiger Kreislauf, in sich völlig stimmig und wehe dem, der es jetzt wagt, meiner schönen Vorstellung zu widersprechen

Gruß
gravi

[PeterM]

Hallo Gravi,

ich werde Dir nie widersprechen. Das traue ich mich gar nicht. Nachher wirfst Du mich hier raus.

Gruß Peter

[gravi]

Keine Sorge, hier werden nur "böse Buben" rausgeworfen

Und widersprechen soll man ja sogar, das bringt Diskussionen erst recht in Schwung!

Gruß
gravi

[wilfried]

Tag zusammen

Peter sagt:

Ich habe allerdings noch ein Problem mit der Energie. Es wird ja oft gesagt, dass im Universum keine Energie verloren geht.

Ist das aus physikalischer Sicht so richtig? Andererseits frage ich mich auch, wo soll sie hin?

Der Hintergrund ist folgender:

Das Universum ist zunächst ein riesen großer Kasten. In der Physik spriche man von einem abgeschlossenen oder in sich geschlossenen System. Solch ein System kennzeichnet sich dadurch, daß alle darin enthaltene Energie (Impuls) konstant oder Null ist.

Das aber stellt ein Problem dar, ein recht modernes, was Werner bereits ansprach:

Wir haben gelernt sehr präzise zu messen und wir haben sehr gute Modelle. Beide zeigen eine Diskrepanz zueinander: es fehlt an Energie. aus irgendeinem Grunde hat unser Universum zuviel Energie, Energie, die es eigentlich nicht haben dürfte. Es scheint zu expandieren, schneller als man annahm, als die Modelle aussagen.

Man ist auf der Suche nach dieser Energie; mag sein man findet diese in der Dunklen Energie...mag sein.

Aber trotzdem: es bleibt dabei: unser Welttall ist ein geschlossenes System. Es wird keine Energie abgegeben, es wird keine Energie aufgenommen.

Würde Energie abgegeben bzw. aufgenommen werden können, müsste ein Kopplungsmedium vorhanden sein, was eben diesen Austausch ermöglichen kann. Und das gibt es nicht, zumindest wissen wir nicht, wie so etwas beschaffen sein könnte.

Denn: die Physik ist in diesem All eben manifestiert und wir haben keinerlei Aussagen darüber, wie es sich außerhalb dieses Alls mit der Physik verhält. Aber eines wissen wir: unser Universum ist eine Blase, endlich, momentan (eventuell immerwährend???) expandiert diese. Unser System strebt der maximalen Unordnung zu (das ist tatsächlich vergleichbar mit jedem Kinderzimmer bzw. mit meinem Schreibtisch!! Mein Schreibtisch hat die Entropie 1 längst erreicht, jedanfalls sagen das meine Studenten und oft haben die recht!).
Und wenn die Entropie mal 1 ist, dann eben ist die vollkommene Unordnung erreicht: das System kann weder Energie abgeben noch aufnehmen! Bezogen auf meinen Schreibtisch heißt das:
es ist völlig sinnlos den Versuch zu starten diesen aufzuräumen, denn das schafft eh niemand alle Skripte, Infos, Zettel, was auch immer zu sortieren, darin wieder eine Ordnung zu schaffen. Es gibt nur einen, der das beherrscht: ICH!!!

Zurück zum Universum: die Energie im Universum wandelt sich in diese und jene um, aber in Summa bleibt der Gesamtimpuls erhalten, er wird sich nur über einen stetig wachsenden Raum verteilen, das System wird dadurch immer kälter und jede Ordnung wird sich schließöich auflösen. Heißt: irgendwann gibt es keine Plantenbahnen mehr, keine Galaxien, keine Himmelskörper, keine Atome, keine Materie...auch die kleinste Materie stellt einne Ordnugszustand dar. Irgendwann ist auch der weg.....ENTROPIE = 1. Und alles alles findet statt, wenn das All expandiert.

Tät die Expansion aufhören, würde bis zu dieser Extremausdehnung die Entropie zunehmen -gegen 1 streben- dann kurz verharren und danach fiele das System wieder zusammen...und die ganze Maschinerie veläuft rückwärts...warum? Na, weil der Raum immer kleiner wird, die Energie aber erhalten bleibt, sich "nur" ungeheur verdichten wird und dann wird die Materie wieder entartet und .... vieleicht ensteht daraus ein neues All....aber dann können wir eventuell keine Aussagen über die Energie mehr machen.
Grund: dieser extreme Entartungszustand entzieht sich immer noch völlig unseren Kenntninssen, läßt sich nicht beschreiben mit der momentanen Physik...noch nicht!

Gruß

Wilfried

[PeterM]

Hallo an alle die geantwortet haben und vielen Dank!

Ich habe, glaube ich, gerade Entropie 1 in meinem Kopf erreicht.

Bis morgen habe ich bestimmt wieder eine gewisse Grundordnung in meinem Schädel,

um ein paar Formulierungen zu verfassen.

Viele Grüße

Peter

[PeterM]

Hallo an alle,

in allen Antworten von euch stecken viele Informationen. Allerdings mit jeder Information habe ich auch wieder weitere Fragen oder Vermutungen.



Wenn ich die Schilderung von Wilfried in Bezug auf die Energie nehme, dann bleibt ja tatsächlich die Energie in der Unendlichkeit erhalten, nur die Form ändert sich. Irritierend finde ich nur die Ansicht, dass unser Weltall ein geschlossenes System ist. Wenn man dies allerdings unter dem Aspekt sieht, dass im unendlichen Vakuum nichts verloren geht, ist das dann doch zu verstehen.

Wenn aber in Bezug auf die Energie nichts hinzukommen oder etwas verloren gehen kann, liegt für mich doch gleichzeitig die Vermutung nahe, dass diese Energie auch schon vor dem Urknall vorhanden war. Dann sind wir wieder bei dem, was gravi geschrieben hat. Alles ist ein ständiger Kreislauf.

Kann es nicht sein, dass der Überschuss an Energie schon immer im Vakuum vorhanden war? Dann erklärt sich für mich doch auch warum die Energie sich komprimiert hat.

Das kommt dann auch der Schilderung von gravi und auch meinem Beitrag sehr nahe.

Allerdings ist im Beitrag von gravi eine Formulierung gebraucht worden, die m. E. so nicht korrekt ist.

Er beschreibt dort das Vakuum als Nichts, bzw. viele Wissenschaftler sehen dies so. Ich halte es nicht für richtig, dass ein Wissenschaftler bzw. Physiker von einem Nichts ausgeht. Ich bin auch der Meinung, dass es in der Physik das Nichts nicht gibt. Was wäre denn, wenn es das Nichts geben würde?? Dann könnten wir es auch untersuchen. Wenn wir es dann untersuchen könnten, wäre es wiederum nicht ein Nichts. Vielleicht können wir im Moment vieles noch nicht untersuchen, dann liegt es aber an unsere momentanen Möglichkeiten und nicht daran, dass da nichts ist. (Manchmal wundere ich mich selbst über meine Formulierungen) Das gilt erst recht für das Vakuum oder Quantenvakuum.



Was ich aber immer wieder vermisse ist, dass das Vakuum selbst als treibende weitere Grundkraft beschrieben wird. Diese gewaltige Kraft kann man m. E. nicht einfach unterschlagen. Es ist die Grundlage oder Plattform unserer Existenz oder eben für die Raumzeit. Vielleicht liegt hier ja sogar die Kraft, die momentan der Dunklen Energie zugeschrieben wird.

Ich schreibe dem Vakuum sogar einen wesentlichen Einfluss auf die Anziehungskraft zu. Wobei ich nicht glaube, dass eine Anziehungskraft existiert, sondern dass alles einem Gravitationsdruck unterliegt. (Ich glaube, den letzten Satz hätte ich nicht schreiben sollen)

Jetzt habe ich aber einen Knackpunkt, den ich nicht so richtig verstehe. Alexander hat geschrieben, egal welchen Tod das Universum stirbt, dass das Universum ewig sein wird. Angenommen die Materie löst sich vollkommen auf (so wie es auch Wilfried beschrieben hat), dann verschwindet doch auch der Raum. Zeit und Raum werden doch durch die Materie/Bewegung definiert.

Auch die Aussage von Alexander, dass Symmetriebrechnungen für die Enstehung der Materie verantwortlich ist, deutet doch auf die Existenz einer grundlegenden Energie hin.
Wenn ich das richtig gelesen habe, sind ursächlich Quarks für diese Symmetriebrechungen verantwortlich, die ja wieder Bausteine der Atomkerne sind.


Das von tensor angeführte w-Parameter verstehe ich leider gar nicht. Hier fehlt es mir noch an grundlegenden Kenntnissen. Aber trotzdem vielen Dank auch an ihn.
Auf seinen ersten Beitrag möchte ich aber auch noch kurz eingehen.
Ich meine, dass erst durch Glaube und Spekulation etwas überprüfbar gemacht werden kann, woraus später dann eine wissenschaftliche Erkenntnis abgeleitet werden kann. Wenn wir nicht spekulieren, was bleibt uns dann? Ich glaube Einstein hat sogar mal gesagt, wenn man wissenschaftlich arbeiten will, muss man die Bereitschaft mitbringen die Ergebnisse jahrelanger Arbeit zu verwerfen.


Es wäre schön, wenn wir ohne Entropie auskommen könnten, da habe ich mich schon mal versucht. Ehrlich gesagt, habe ich da Probleme die Ausführungen zu verstehen. Ich meine jetzt nicht die einfachen allgemeinen Definitionen, sondern wenn man tiefer in diesen Bereich eintaucht, dann wird es für mich haarig.

Viele Grüße aus Dortmund

Peter

[PeterM]

Hallo tensor,

danke für die Ergänzung. Damit ist es für mich verständlicher.

Wenn ich mir die Tabelle anschaue,dann habe ich aber im Text weiter oben in Bezug auf die Dunkle Energie Blödsinn geschrieben.

Leider ist alles nicht so einfach.

Aber es macht Freude.

Viele Grüße

Peter

[wilfried]

Lieber Peter

ein guter Tipp:

die Anfangseuphorie ist verständlich, trotzdem aber ist sie häufig eine starke Bremse.

Besser ist es sich zu beschränken, langsam anzufangen, sich ein realistisches Ziel zu setzen und dann diesen Weg zu gehen. Du sagst ja selbst, Du bist kein Wissenschaftler, hast aber Interesse die Dinge der Welt zu erfahren.

Also müssen auch wir uns bei unserer Antworttiefe beschränken, zumnidest zu Beginn, um Dir den Einstieg leichter zu machen, Dich nicht zu überfrachten.

Gruß

Wilfried

[PeterM]

Hallo an alle,

das mit der Anfangseuphorie hat Wilfried schön beschrieben. Das ist etwas dran.

Natürlich habe ich auch eine Zielsetzung. Ich möchte mehr über das Vakuum erfahren. Hier liegt meiner Ansicht nach die Grundlage allen Seins.
Aufgrund der von euch vermittelten Informationen komme ich zumindest gedanklich schon wieder weiter. Ob es richtig ist was ich schreibe, ist wieder eine andere Frage.


Es gibt demnach zwei wesentliche Faktoren deren Einfluss unser Universum unterliegt:

1. Die Energiedichte im Vakuum (Sorgt für Expansion oder Kontraktion)

2. Die komprimierte Energie (Materie), die als Spielball für die Energie zu 1. herhalten muss.

Die angführte Phantomenergie(Ist das die Dunkle Energie??) innerhalb des Vakuums, treibt u. U. das Universum auseinander.


Kosmologische Konstante bedeutet demnach, dass das All sich nicht verändert, also weder expandiert noch kontrahiert. Es existiert demnach zwar Materie, die sich bewegt, diese Bewegung hat aber keine Auswirkungen auf das Universum. Das würde aber bedeuten, dass es innerhalb des Bewegungsablaufs ein Stillstand gäbe. Damit meine ich, dass die Materie einer Bewegung unterliegt, das Vakuum aber gleichbleibend ist. Der Raum dehnt sich dann nicht aus. ???

Ich wollte eigentlich noch mehr schreiben, allerdings wäre für mich erst mal wichtig zu wissen, ob meine Ausführungen soweit richtig sind.



Viele Grüße

Peter

[tomS]

Hallo Peter,

zu deinen Fragen helfe ich dir gerne weiter.

Zunächst schreibe ich die Gleichungen von Einstein, die die Dynamik des Universums beschreiben, symbolisch als

G = T

Diese Gleichung ist wirklich nur symbolisch zu verstehen, G und T sind nicht einfach Zahlen, sondern wesentlich kompliziere Gebilde!

G ist dabei ein Gebilde namens Einstein-Tensor; es hängt von der Riemannschen Krümmung R ab, diese wiederum von der Metrik g; d.h. letztlch steht links ein kompliziertes Gebilde, das durch die Geometrie der vierdimensionalen Raumzeit ausgedrückt werden kann. Mittels der Metrik g lassen sich Längen und Winkel und eben die Krümmung definieren.

T ist ein Gebilde namens Energie-Impuls-Tensor;es hängt von Feldern bzw.der bekannten Materie ab (el.-mag Strahlung, Elektronen, Protonen, ...)

Demnach bestimmt die linke Seite (die Krümmung der Raumzeit), wie sich die rechte Seite (also Materie etc.) in der Raumzeit bewegt, während umgekehrt die rechte Seite (Energie, Dichte etc.) bestimmt, wie sich die linke Seite (also die Raumzeit) krümmt. Soweit so gut.

Betrachten wir nun den einfachsten Fall, nämlich ein Vakuum ohne Quanteneffekte, ohne Vakuumenergie und ohne kosmologische Konstante. Dann lautet die Gleichung

G = 0

Löst man diese Gleichung (also berechnet man die Geometrie g), so findet man interessanterweise ein expandierendes Universum! D.h. dass ein völlig leerer Raum expandieren würde! Die Anwesendheit von Materie bzw. Energie in T modifiziert nun diese Expansion; je nach der genauen Beschaffenheit von T wird die Expansion zum Stillstand kommen und das Universum letztlich wieder kollabieren, oder es wird ewig weiter expandieren.

Nun führen wir die kosmologische Konstante Λ ein. Einstein hat sie sich ausgedacht, um statt eines expandierenden ein statisches Universum zu erhalten (eine Idee, die er später selbst als Eselei bezeichnet hat; heute wissen wir ja, dass das Universum tatsächlich expandiert und nicht statisch ist). Wir modifizieren die Gleichung wie folgt:

G + Λg = T

Λ ist nun eine feste Zahl = eine Konstante (daher der Name), während g durchaus davon abhängen kann, wo (und wann) wir uns uns in der Raumzeit befinden. g ist die (gesuchte) Geometrie des Universums, also quasi die Unbekannte, Λ ist ein Input für diese Gleichung.

Nun kann man diese Gleichung auch umformulieren:

G = T - Λg

Jetzt erscheint der kosmologische Term Λg nicht mehr ein Beitrag zur Geometrie, sondern er erscheint als Beitrag zum Energie-Impuls-Tensor. Im Vakuum, also für T=0, gilt dann

G = -Λg

Dies ist der Grund, warum man -Λg als Vakuumenergiedichte bezeichnen kann.

Nun zu deinen weiteren Fragen: die uns bekannten Energieformen produzieren keinen kosmologischen Term bzw. keine Vakuumenergiedichte -Λg; deswegen versucht man nun, anstatt einer von Hand gewählten Zahl Λ eine exotische Energieform zu finden, die eben einen Term -Λg produziert. Eine Idee dazu war die Phantomenergie, wobei diese wiederum nur als mathematischer Trick in den Gleichungen auftritt. Sie erklärt nicht wirklich, was sie ist, sondern sie bewirkt lediglich bestimmte Effekte. Wenn man Materie oder Energieformen bzw. Felder experimentell nachweisen könnte, die so etwas erklären, dann wäre tatsächlich etwas gewonnen; bis dahin ist die Phantomenergie nur eine exotische Spielerei.

Anders ausgedrückt: Einstein schrieb die Gleichung als G + Λg = T. Nur weil manche Physiker statt dessen lieber G = T - Λg schreiben und sich nette Spekulationen über Λ ausdenken, ist man einer Lösung noch nicht näher gekommen.

Zusammenfassend:
- Expansion erhält man bereits ohne kosmologische Konstante
- die kosmologische Konstante ist eine Zahl, die eine Art Vakuumenergiedichte beschreibt
- in einem einzigen ganz speziellen Fall würde sie zu einem statischen Universum führen
- i.A. wird das Universum auch bei Anwesendheit von Λ expandiern (und evtl. auch wieder kontrahieren)
- die Phantomenerge ist eine ganz spezielle, spekulative Idee für die Natur von Λ; lass uns die für die nächste Zeit besser mal vergessen - führt nur zur Verwirrung

[wilfried]

Tag Peter

auch ich möchte noch etwas zu dem Begriff "Konstante" sagen. Darunter versteht man, daß ein Zusammenhang sich unveränderlich benimmt.

Schönes beispiel Gesetz von Ohm, daß von nahezu allen völlig falsch aufgesagt wird.

Fragt man jemand danach, erhält man zur Antwort:

U = R * I

Das ist völlig falsch!!!

Richtig heißt es:

U/I = constant

Der Zusammenhang der über einem Element abfallenden Spannung und der durchfließenden Energie (trivial Audruck hier: Strom) ist konstant. Die mathematische Gesetzmäßigkeit ist die einer Geraden. Eine Gerade (ich bleibe im 2-D System) kennzeichnet sich dadurch, daß der Steigungswinkel konstant (unveränderlich) bleibt:

y = m * x mit m als Steigung und alpha = tan (m) = tan(y/x)


Bei der kosmologischen Konstante ist das nicht gar so konstant. Lange Zeit dacht man, sie sei konstant. Dann hat man ihr einen festen Wert zugewiesen. Dieser hat sich augenscheinlich geändert...falsch: diese "Konstante" zeigt eine nichtlineare Charakteristik und ist damit alles andere nur keine Konstante mehr!!

Du erkennst: bei all diesen Begriffen muß man sehr aufpassen a) womit man es zu tun hat und b) von welcher Warte aus man das betrachtet.

Denn auch nichtlienare Zusammenhänge werden manchmal als Konstante deklariert ... und das hat dann immer historische Gründe!!

Netten Gruß

Wilfried