Materie-Defizit im Universum

[Andreas1966]

Bei den Fusionsprozessen in den Sternen wird ja bekanntlich Materie in Energie umgewandelt. Folglich kommt es zu einer Abnahme der Materie im gesamten Universum und zu einer Zusahme der Energie in Form von Strahlung. Obwohl ja nur ein geringer Prozentsatz der Sternenmaterie umgewandelt wird, müßte die Gesamtmenge im Laufe der Zeit nicht unerheblich sein.
Wäre diese Änderung im Materie/Energie-Verhältnis nicht eine mögliche Erklärung für die zunehmende Expansion des Universums?

[tomS]

nein, da die Gravitation sowieso nicht an Masse sondern an Energie koppelt

[MaxG]

Könntest du das genauer erläutern, was genau du meinst? Für mich ist aktuell noch Gravitation an Masse und Energie "gekoppelt".
Die Ruhemasse eines Teilchens ist doch die Energie des Teilchens...
Um ehrlich zu sein, verstehe ich nicht wirklich wie das sein könnte...

[tomS]

Die Energie-Impuls-Dichte (die auch den Druck enthält) ist letztlich die Quelle der Gravitation. Darin sind nur Felder enthalten - und daraus kann man nicht einfach so eine Masse (eines Teilchens) ableiten; selbst der Begriff 'Gesamtenergie' bzw. 'Energie innerhalb eines bestimmten Volumens' ist nicht mehr eindeutig definierbar. Daher kann man auch nicht davon sprechen, dass 'Masse fehlt'.

Ich habe versucht, das hier darzustellen: http://abenteuer-universum.de/bb/userfi ... -11-24.pdf

Generell: die Expansion des Universums folgt bereits aus normalen Annahmen bzgl. einer homogenen Energiedichte, die im Zuge der Expansion 'ausdünnt'. Beschleunigte Expansion folgt aus der kosmologischenn Konstanten, die man versuchsweise als Energieform umdeuten kann. Diese Energieform ist aber exotisch, da sie einem negativen Druck entspricht. Man kennt keine 'gewöhnliche Materie oder Felder', die als eine derartige Energieform in Erscheinung treten könnte.

[MaxG]

Danke für den Link zu deiner Arbeit. Ich denke, ich werde mich da mal ein wenig durcharbeiten.

Aber auch im Impuls steckt doch die Ruhemasse eines jeden Teilchens drin?

[belgariath]

Wäre diese Änderung im Materie/Energie-Verhältnis nicht eine mögliche Erklärung für die zunehmende Expansion des Universums?

Es ist ja so, dass Energie und Masse im Grund genommen das gleiche sind. Jeder Masse kann eine bestimmte Menge an Energie zugeordnet werden und jeder Betrag von Energie kann auch als Masse beschrieben werden. Man kann Materie quasi anschaulich als manifestierte Energie bezeichnen.
Das Gravitationsgesetz besagt nun, dass jede Energie (und damit auch jede Masse) ein Gravitationsfeld erzeugt. Das heißt jede Energie (und damit auch jede Masse) übt eine gewisse Kraft auf andere Energie (bzw. Masse) aus. Es ist völlig egal, ob ein Gravitationsfeld durch eine Materieansammlung (z. B. junger Stern) am Ort X oder durch einen im Vergleich zur Umgebung erhöhten Energiewert (z. B. die Strahlung des einst jungen Sterns) am Ort X verursacht wird.
Ob ein Stern noch seine ursprüngliche Masse besitzt oder ob er bereits einen Teil seiner Masse in Energie (elektromagnetische Strahlung) umgewandelt hat, spielt also für das erzeugte Gravitationsfeld keine Rolle (sofern man außer Betracht lässt, dass sich die Strahlung allmählich vom Stern wegbewegt). Der Stern wandelt im Laufe seines Lebens nur Energie in Form von Materie in eine andere Form von Energie, nämlich in elektromagnetische Strahlung um.
Da die Gravitationswirkung also unabhängig davon ist, in welcher Form ein bestimmter Betrag an Energie vorliegt, ist auch die Expansionsrate des Universums davon unabhängig.

[Andreas1966]

Vielen Dank für die Erläuterungen. Wenn ich das richtig verstehe würde dieser Umstand bedeuten, dass es lediglich zu einer (räumlichen) Umverteilung der Gravitationsfelder kommt. Somit wäre der Begriff "dunkle Energie" in Bezug auf eine Erklärung für die zunehmende Expansion des Raumes ja irreführend, wenn Energie wie auch Materie ein Gravitationsfeld erzeugt.

Gruß, Andreas

[tomS]

Aber auch im Impuls steckt doch die Ruhemasse eines jeden Teilchens drin?

Ja, aber in die Einsteingleichungen geht ein Tensorfeld ein, keine Punktmassen. D.h. Energie o.ä. wären über ein Volumenintegral zu definieren, und das funktioniert mathemaisch in gekrümmten Räumen mit Tensorfeldern nicht. Steht so in dem Artikel.

[deltaxp]

Vielen Dank für die Erläuterungen. Wenn ich das richtig verstehe würde dieser Umstand bedeuten, dass es lediglich zu einer (räumlichen) Umverteilung der Gravitationsfelder kommt. Somit wäre der Begriff "dunkle Energie" in Bezug auf eine Erklärung für die zunehmende Expansion des Raumes ja irreführend, wenn Energie wie auch Materie ein Gravitationsfeld erzeugt.

nicht durcheinanderhauen bitte. physiker haben den hang zum melodramtischen, daher der begriff dunkle energie. der hat NICHTS mit unserem bekannten energieformen zu tun, die in uns bekannten materie und feldern steckt.

alle materielle energie wirkt anziehend! das heisst sie wirkt abbremsend, egal in welcher form, ob als teilchen mit masse (was letzlich nur sowas wie lokal konzentrierte energie ist) oder feldern (räumlich verteilte energie). egal wie stark sie verdünnt wird, wie viele oder wie wenig vorhanden ist. sie wirkt immer der expansion entgegen
das heisst man würde erwarten dass ein expandierendes universum immer langsamer höchstens konstant expandiert oder aber kontrahiert. auf keinen fall stabil ist, ähnlich wie ein stein den ich werfe. je nach anfangsgeschwindigkeit fällt der wieder auf die erde zurück (abbremsung und kontraktion) oder wird immer weiter abgebremst bis er asymptotisch mit konstanter geschwindigkeiten in den weiten des alls verschwindet.

nun hat man aber ende der 90ger jahre entdeckt und bisher mit zunehmender genaugkeit bestätigt, dass sich das universum seit etwa 7 milliarden jahren beschleunigt expandiert. auslso die ausdehnungsgeschwindgkeit wird nicht langsamer, sie bleibt nicht konstant, sie wird immer grösser (zur expansion führen alle möglichkeiten zumindest für einen gewissen zeitraum). man weiss nicht genau die ursache für die beschleunigung, nur dass sie da ist.

man kann das in den einsteinschen gleichungen durch eine konstante abbilden, die die bewegungsgleichungen unangetastet lässt (hat einstein ja schon mal eingeführt aber mit dem versuch ein stabiles universum zu basteln, er war damit auch nicht so glücklich. und die messungen decken sich bisher sehr gut mit der annahme einer konstante. und nun ist die frage wohin mit der konstante oder was die ist.

man kann sinngemäss schreiben: R-lambda=T

(R: raumzeitgrümmung mal lax, und T energie-imuls beitrag). dann ist es nix weiter als eine geometrische konstante. so wie die lichtgeschwindgkeit oder das plancksche wirkungsquantum konstanten sind. keine befriedigende erklärung, ausser dass es vielleicht einfach möglich ist, weils mathematisch möglich ist (s. tegmark)

oder eben mathematisch äquivalent: R=T+lambda

für nen mathematiker nen kleiner schritt, für nen physiker aber nen grosser. weil auf der rechten seite hat das ding das wesen eines energie-impuls-beitrages und wird damit durch etwas hervorgerufen. wenn man da jetzt nen paar rein mathematische umformungen macht erhält den echt seltsamen fakt. dass dieser woher auch immer kommenden energieform ein NEGATIVER druck zuzurodnen ist, der abstossend wirkt, ganz im gegensatz zu den herkömmlichen energie und materieformen, die POSITIVEN druck haben, der (n bisserl schwer vorstellbar) gravitativ anziehend wirkt.

und da die der kosmologischen konstanten korrespondierende dunkle energiedichte konstant ist per definitionem, wobei man dessen immo auch noch nicht so ganz sicher ist, überragt irgendwann der negative druck dieser energieform alles anziehende (denn gewohnliche materie und feldenergie wird ja immer weiter verdünnt bei andauernder expansion).

wenn der physiker nicht weiss, was sich genau hinter irgendwas verbirgt, sondern nur wie es wirkt nennt er es nunmal schwarz oder melodramtisch auch dunkel: black box, black body (da kommts nur auf die thermische strahlung an) und nun halt dunkle energie. wir wissen wies wirkt, aber nicht was es ist, nur das es nichts mit der normalen energiedichte egal wie klein oder gross zu tun hat. falls es denn überhaupt irgendeine durch irgendeinen prozess erzeugte energie ist.

hinweis: dunkle energie hat nichts mit dunkler materie zu tun, die zu den "gewohlichen positiv gravitativ beitragenden materieformen gehört. der physiker nennt diese materieform nur auch dunkel, weil er eben derzeit auch nicht weiss, was sich genau dahinter verbirgt.

[Andreas1966]

alle materielle energie wirkt anziehend! das heisst sie wirkt abbremsend, egal in welcher form, ob als teilchen mit masse (was letzlich nur sowas wie lokal konzentrierte energie ist) oder feldern (räumlich verteilte energie). egal wie stark sie verdünnt wird, wie viele oder wie wenig vorhanden ist. sie wirkt immer der expansion entgegen
das heisst man würde erwarten dass ein expandierendes universum immer langsamer höchstens konstant expandiert oder aber kontrahiert. auf keinen fall stabil ist, ähnlich wie ein stein den ich werfe. je nach anfangsgeschwindigkeit fällt der wieder auf die erde zurück (abbremsung und kontraktion) oder wird immer weiter abgebremst bis er asymptotisch mit konstanter geschwindigkeiten in den weiten des alls verschwindet.

Also wenn es im Universum "etwas" gibt was die zunehmde Expansion bewirkt, so müßte dies ja auch in unserer unmittelbaren Umgebung vorhanden sein. In der unmittelbaren Umgebung fällt mir nur die elektromagnetische Abstoßung gleich geladener Teilchen ein, welche stärker als die Gravitation ist, aber Moleküle und Atome sind ja elektrisch neutral. Gibt es Erkenntnisse ob bspw. Neutrinos eine Ladung haben?

[deltaxp]

nein, die expansion hat damit nichts zu tun. für die gravitative anziehung ist nur der energie/impulsgehalt entscheident, nicht ladungen. die tatsache dass gleichnamige ladungen sich voneinader abstossen und wegbewegen bewirkt keine expansion. das passiert bei elektrischen ladungen nur, weil die gravitation 10^40 mal schwächer als der elektromagnetismus. auf kosmischen skalen gewinnt die gravitaion nur deshalb, weils universum insgesamt elektrisch neutral ist.
neutrinos heissen unter anderem deshalb neutrinos, weil sie elektrisch neutral sind. sie besitzen eine schwache ladung, die für den radioaktiven zerfall verantwortlich ist.

alle gewöhnlichen materieformen wirken anziehend! da machen die einsteingleichungen keinen unterschied obs, quarks, gluonen, elektronen, positronen, neutrinos, dunkle materie oder was sonst noch immer ist.

es ist eine expansion des raumes an sich der (der skalenfaktoren), aber das passiert nur ausserhalb gebundener systeme, also in den voids, die grössten gebundenen systeme sind galaxienhaufen, der raum, also die entfernungsmasse unangetastet so sich auf einen luftballon aufgeklebte centstückebeim aufblasen auch niocht ausdehnen (und die gummischicht des ballons wo der aufgeklebt ist auch nicht, der gummischicht ist ese auch egal, was den cent zusammenhält, also die kräfte im cent). sowie es der raumzeitkrümmung auch egal ist welche materie/feld-form den energie-impulssensor erzeugt.

[gravi]

Also wenn es im Universum "etwas" gibt was die zunehmde Expansion bewirkt, so müßte dies ja auch in unserer unmittelbaren Umgebung vorhanden sein. In der unmittelbaren Umgebung fällt mir nur die elektromagnetische Abstoßung gleich geladener Teilchen ein, welche stärker als die Gravitation ist, aber Moleküle und Atome sind ja elektrisch neutral. Gibt es Erkenntnisse ob bspw. Neutrinos eine Ladung haben?

Hallo Andreas1966,

zunächst mal von mir ein herzliches Willkommen hier im Forum!

Ja, das "unbekannte Etwas", das wir als Dunkle Energie bezeichnen (weil wir eben nicht wissen, was das ist), wird auch hier direkt in unserer Umgebung sein. Dummerweise ist diese unbekannte Energie, die unseren Kosmos in seiner Expansion beschleunigt, auf kleinen Skalen überhaupt nicht messbar, spürbar oder überhaupt nachweisbar.
Mit "klein" meine ich damit z.B. unser Sonnensystem, ja sogar die gesamte Milchstraße. Hier wird alles durch die Gravitation gebunden und die ist viel stärker als die Dunkle Energie. Diese macht sich nur auf den ganz großen Skalen bemerkbar, so etwa von Galaxienhaufen zu Galaxienhaufen - die entfernen sich zunehmend schneller voneinander.

Was diese Energie nun ist weiß leider noch niemand. Es könnte die Vakuumenergie sein, aber auch das ist vorerst wohl nur eine Spekulation.

Netten Gruß
gravi

[belgariath]

[...] Somit wäre der Begriff "dunkle Energie" in Bezug auf eine Erklärung für die zunehmende Expansion des Raumes ja irreführend, wenn Energie wie auch Materie ein Gravitationsfeld erzeugt.

Das stimmt, eigentlich ist der Begriff dunkle Energie etwas irreführend. Denn die dunkle Energie wirkt, im Gegensatz zur "üblichen" Energie (die sich z. B. über baryonische Materie, Elektromagnetische Strahlung, Neutrinos, Schwarze Löcher, Dunkle Materie,... manifestiert), nicht gravitativ anziehend.

[...] Gibt es Erkenntnisse ob bspw. Neutrinos eine Ladung haben?

Neutrinos sind nicht elektrisch geladen. Sie nehmen deswegen nicht an der elektromagnetischen Wechselwirkung teil.

[seeker]

Noch eine Anmerkung zur elektromagnetischen Abstoßung als postulierte Ursache für die beschleunigte Expansion:

Selbst wenn das ganze Universum zu einem gewissen Betrag z.B. positiv geladen wäre, würde es sich dennoch nicht so beschleunigt ausdehnen, wie wir das beobachten:
Wir beobachten nämlich zunächst (die ersten paar Milliarden Jahre) ein nicht beschleunigt expandierendes Universum, das erst später zu einer beschleunigten Expansion übergeht.

Ein (konstant) elektrisch geladenes Universum hätte sich von Beginn an beschleunigt ausgedehnt, wobei diese Beschleunigung mit der Zeit immer kleiner geworden wäre (und nicht größer), weil die el.mag. Abstoßung mit der Entfernung zwischen den Ladungen abnimmt. Das stünde also im Widerspruch zu den o.g. Beobachtungen - von den sonstigen Problemen eines geladenen Universums ganz zu schweigen.
Vergiss also am Besten die Ladung als Erklärung...

Grüße
seeker

[Andreas1966]

zunächst mal von mir ein herzliches Willkommen hier im Forum!

...danke vielmals!

Ein (konstant) elektrisch geladenes Universum hätte sich von Beginn an beschleunigt ausgedehnt, wobei diese Beschleunigung mit der Zeit immer kleiner geworden wäre (und nicht größer), weil die el.mag. Abstoßung mit der Entfernung zwischen den Ladungen abnimmt. Das stünde also im Widerspruch zu den o.g. Beobachtungen - von den sonstigen Problemen eines geladenen Universums ganz zu schweigen.
Vergiss also am Besten die Ladung als Erklärung...

Du hast Recht, der Gedanke mit der elektromagnetischen Kraft ohne das Vorhandensein von entsprechenden Ladungsträgern ist absurd.

Da die Expansion des Universums wie hier dargestellt ja offenbar nicht linear sondern dynamisch verläuft -
http://de.wikipedia.org/w/index.php?tit ... 0117193118
- muss es doch wärend der Vergangenheit einen Prozess gegeben haben, welcher diese Veränderung in der Ausdehnung bewirkt hat. Wenn ich die Darstellung richtig interpretiere, so setzt die zunehmende Expansion mit der Bildung der Sterne und Galaxien ein. Zu dieser Zeit sollten dann auch vermehrt schwarze Löcher entstanden sein. Angenommen die Materie/Energie, welche in den schwarzen Löchern "verschwindet", würde in eine andere Zeit- oder Raumebene "transportiert", so hätte sie doch keine (gravitative) Wirkung mehr auf das jetzige Universum an dem jetzigen Ort. Eine Reduzierung der Gravitation zwischen den Galaxien sollte auch die Abbremsung der Expansion verringern.

Grüße, Andreas

[tomS]

Die Expansion des Universums wird letztlich durch die Dynamik der Raumzeit selbst angetrieben. Ein Strahungs- oder Materieinhalt sorgt nur für eine Abbremsung der Expansion, nur in "exotischen Fällen" wie Inflation oder Dunkle Energie für eine Beschleunigung.

Man erkennt dies am besten am sogenannten deSitter Universum: http://de.wikipedia.org/wiki/De-Sitter-Raum Dabei handelt es sich um ein exponentiell expandierendes Universum ohne Materie, d.h. also reines Vakuum, jedoch mit kosmologischer Konstante. Im Falle verschwinder kosmologischer Konstante ist das Universum statisch und flach.

[belgariath]

[...] Wenn ich die Darstellung richtig interpretiere, so setzt die zunehmende Expansion mit der Bildung der Sterne und Galaxien ein. [...]

Das stimmt nicht ganz. Die ersten Sterne und Galaxien haben sich schon einige 100 Millionen Jahre nach dem Urknall gebildet. Die Beschleunigung der Expansion hat aber (sofern man den neuesten Beobachtungen [z. B. http://supernova.lbl.gov/PDFs/expansion ... stoday.pdf] Glaube schenken darf) erst einige Milliarden Jahre nach dem Urknall begonnen.

[...] Zu dieser Zeit sollten dann auch vermehrt schwarze Löcher entstanden sein. Angenommen die Materie/Energie, welche in den schwarzen Löchern "verschwindet", würde in eine andere Zeit- oder Raumebene "transportiert", so hätte sie doch keine (gravitative) Wirkung mehr auf das jetzige Universum an dem jetzigen Ort. [...]

Es stimmt, dass (auf kosmologischen Zeitskalen betrachtet) die Epoche der Entstehung der ersten Sterne mit dem Auftreten Schwarzer Löcher zusammenfällt.
Ob Schwarze Löcher die Materie, die in sie hinein fällt, irgendwo hin transportieren, ist im Moment nur Spekulation. Sicher ist aber, dass Schwarze Löcher gravitativ anziehend wirken. Die gravitative Anziehungskraft Schwarzer Löcher ist ja gerade der Effekt, der es uns ermöglicht sie zu bemerken (Z. B. indem man sieht, dass ein Stern um ein nicht sichtbares Etwas herumkreist).

[Timm]

Wenn ich die Darstellung richtig interpretiere, so setzt die zunehmende Expansion mit der Bildung der Sterne und Galaxien ein. Zu dieser Zeit sollten dann auch vermehrt schwarze Löcher entstanden sein. Angenommen die Materie/Energie, welche in den schwarzen Löchern "verschwindet", würde in eine andere Zeit- oder Raumebene "transportiert", so hätte sie doch keine (gravitative) Wirkung mehr auf das jetzige Universum an dem jetzigen Ort. Eine Reduzierung der Gravitation zwischen den Galaxien sollte auch die Abbremsung der Expansion verringern.

Seit es recht eindeutige Beobachtungen gibt, daß das Universum erst seit ca. 5 Milliarden Jahren beschleunigt expandiert, ist die Deutung der 'dunklen Energie' als kosmologische Konstante zumindest umstritten. Da kommt alternativ zu Lambda der Begriff "Quintessenz" ins Spiel, wobei die Forscher über ein skalares abstoßend wirkendes Energiefeld grübeln. Die Quintessenz wäre eben im Vergleich zur kosmologischen Konstante Lambda zeitlich veränderlich.

Die Schwarzen Löcher bleiben samt ihrer gravitativen Wirkung Bestandteil des Universums. Bestes Beispiel ist das SL im Zentrum der Milchstrasse und die dort festgestellten superschnellen Sternbewegungen.

Gruß, Timm

[MaxG]

Die Quintessenz wäre eben im Vergleich zur kosmologischen Konstante Lambda zeitlich veränderlich.

Aber müsste die Quintessenz dann nicht von einer anderen Variable abhängen, wenn die beschleunigte Expansion erst vor 5 Milliarden Jahren einsetzte.
Dann würde ja die Ableitung der Beschleunigung des Universums nicht monoton sein, wenn die Expansion vor 5 Milliarden Jahren und früher = 0 war.

Und das Universum wird sich ja nicht gesagt haben, dass nach dem Zeitraum t das Universum beschleunigt expandieren soll.

Außerdem dachte ich, dass der Raum beim Urknall auch beschleunigt ausgeweitet hat oder ist das falsch?

Oder rede ich gerade totalen Müll?

Edit: Sorry, tom. Das meinte ich eigentlich

[tomS]

nicht die Expansion setzte erst spät ein, sondern die beschleunigte Expansion

[MaxG]

Und abgesehen von dem Schreibfehler?

[Andreas1966]

Das stimmt nicht ganz. Die ersten Sterne und Galaxien haben sich schon einige 100 Millionen Jahre nach dem Urknall gebildet. Die Beschleunigung der Expansion hat aber (sofern man den neuesten Beobachtungen [z. B. http://supernova.lbl.gov/PDFs/expansion ... stoday.pdf] Glaube schenken darf) erst einige Milliarden Jahre nach dem Urknall begonnen.

Bei meiner Überlegung bin ich davon ausgegangen, dass sich die ersten schwarzen Löcher erst am Ende eines Sternenlebens bildeten, also wesentlich später als 100 Millionen Jahre nach dem angenommenen "Big Bang". Auch waren die ersten Galaxien offenbar keine um ein supermassereiches SL rotierenden.

Sicher ist aber, dass Schwarze Löcher gravitativ anziehend wirken. Die gravitative Anziehungskraft Schwarzer Löcher ist ja gerade der Effekt, der es uns ermöglicht sie zu bemerken (Z. B. indem man sieht, dass ein Stern um ein nicht sichtbares Etwas herumkreist).

Die Gravitation der SL steht ausser Frage. Die Frage welche sich mir in diesem Zusammenhang jedoch stellt, ist, inwieweit sich die Gravitation der SL äquivalent zu der in ihnen aufgenommenen Materie/Energie verändert? Bei "normalen" Objekten bleibt die Gravitation ja erhalten, egal wie stark ich sie komprimiere und ein Zuwachs an Masse bewirkt auch eine entsprechende Zunahme der Gravitation. Sollte dies bei SL jedoch anders sein (z. B. durch die - angenommene - Singularität im Innern oder aber eine Einstein-Rosen-Brücke in eine andere Raum/Zeit-Ebene) wäre das ein Defizit an gravitationswirksamer Materie/Energie.

[tomS]

Sicher ist aber, dass Schwarze Löcher gravitativ anziehend wirken. Die gravitative Anziehungskraft Schwarzer Löcher ist ja gerade der Effekt, der es uns ermöglicht sie zu bemerken (Z. B. indem man sieht, dass ein Stern um ein nicht sichtbares Etwas herumkreist).

Die Gravitation der SL steht ausser Frage. Die Frage welche sich mir in diesem Zusammenhang jedoch stellt, ist, inwieweit sich die Gravitation der SL äquivalent zu der in ihnen aufgenommenen Materie/Energie verändert? Bei "normalen" Objekten bleibt die Gravitation ja erhalten, egal wie stark ich sie komprimiere und ein Zuwachs an Masse bewirkt auch eine entsprechende Zunahme der Gravitation. Sollte dies bei SL jedoch anders sein (z. B. durch die - angenommene - Singularität im Innern oder aber eine Einstein-Rosen-Brücke in eine andere Raum/Zeit-Ebene) wäre das ein Defizit an gravitationswirksamer Materie/Energie.

Gemäß der ART ist die Gravitation einer kugelsymmetrischen Massenverteilung im Außenraum der Massenverteilung unabhängig von der Dichte (bei konstanter Masse). D.h. beim (symmetrischen) Kollaps ändert sich das Gravitationsfeld im Außenraum nicht. Man weiß zwar nicht, in welcher Form die Materie noch vorliegt (im Rahmen der Stringtheorie oder der Quantengravitation gibt es dazu Ansätze), aber die Graviation selbst bleibt erhalten.

[belgariath]

Gemäß der ART ist die Gravitation einer kugelsymmetrischen Massenverteilung im Außenraum der Massenverteilung unabhängig von der Dichte (bei konstanter Masse). [...]

Warum braucht man dazu die ART? Ist das nicht auch schon in der Newtonschen Gravitationstheorie der Fall? Meines Wissens nach hatte Newton die Integralrechnung entwickelt, um diesen Satz zu beweisen.

[...]Außerdem dachte ich, dass der Raum beim Urknall auch beschleunigt ausgeweitet hat oder ist das falsch?

Ja, in der Inflationstheorie nimmt man an, dass das Universum eine gewisse Zeit lang beschleunigt expandiert ist. Die Größe des Universums wird in der Inflationstheorie meistens mit einem Exponentialgesetz beschrieben. Aber die Inflation fand (wenn es sie überhaupt gab) im sehr frühen Universum statt, d. h. als das Universum ganz grob 10[up]-35[/up]s alt war.

[seeker]

Mal ne ganz blöde Frage: Wie viel % der Materie des Universums ist denn derzeit in SL gebunden? (Ich möchte die Zahl wirklich gerne wissen!)
Ich vermute schwer, dass es nur ganz wenig sein wird.

Ergo: Selbst wenn die Hälfte aller in ein SL gefallenen Masse einfach aus unserem Universum verschwinden würde, so würde das die Expansion des Universums nicht merklich beeinflussen können. Für eine Beschleunigung taugt es eh nichts, da man dafür etwas braucht, das wie eine abstoßende Kraft wirkt - ein Masseverschwinden würde aber nur für eine Abnahme der gravitativen Anziehung sorgen. Eine solche Abnahme würde nur für ein verringertes Abbremsen der Expansion sorgen (der Betrag von a wird kleiner, es bleibt aber bei a < 0) - nicht für eine Beschleunigung (a > 0).

Noch einmal:

Aus dem alten Modell des Universums (ohne kosmologische Konstante/dunkle Energie) folgt (je nach seiner Massedichte/Energie-Impulsdichte, etc.), dass das Universum abgebremst (also negativ beschleunigt) expandiert oder maximal gleichförmig (also unbeschleunigt) expandiert, d.h:

a(Exp.) <= 0

Worüber wir aber reden ist:

a(Exp.) > 0

Ich sehe keinen Weg, diesen Befund konventionell (im Sinne von: mit dem alten Modell, ohne DE, kosm.Konst., etc.) zu erklären.

Noch eine spekulative Frage:
Wenn die Inflation wahr ist, könnte dann nicht so etwas ähnliches wie damals in sehr abgeschwächter Form heute noch einmal auftreten? Erleben wir vielleicht ein weiteres, langsames und viel schwächeres Ausfrieren eines Feldes (das die beobachtete leicht beschleunigte Expansion des Universums verursacht)?


Grüße
seeker