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Grund der Expansion, SL, Hawkingstrahlung

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Grund der Expansion, SL, Hawkingstrahlung

Beitrag von seeker » 10. Okt 2012, 20:59

Hallo Leute!

Im Kontext des anderen Threads bewegt mich gerade eine weitere Frage:

Warum expandiert das Universum? bzw. Warum expandierte das junge Universum?

Nehmen wir z.B. das junge Unversum, vielleicht nicht allzu lange nach dem Urknall:

Wir haben dort Massedichte, Energiedichte, Druck (räumlicher Impulstransport) usw. vorliegen.
Nun ist es aber so, dass das alles Quelle der Gravitation ist...

Was ich nicht verstehe:
Warum expandierte dann das Universum aus diesem Zustand heraus trotzdem bis heute immer weiter?
Warum ist es nicht direkt wieder kollabiert?
Welche Ursache wirkte der Gravitation entgegen?

Könnt ihr mir da weiterhelfen?

Beste Grüße
seeker
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Re: Warum expandiert und expandierte das Universum?

Beitrag von tomS » 11. Okt 2012, 06:52

Nun, es zeigt sich, dass die ART kein statisxhes und zugleich stabiles Universum zulässt (Einsteins statisches Universum ist nicht stabil gegen kleine Störungen. Von daher muss immer zwingend Expansion (oder später Kontraktion) vorliegen. Nun hängt es vom genauen Materiegehalt ab, wie lange die Expansion dauert. Es gibt auch Lösungen der ART, wo die Materie bereits nach wesentlich kürzerer Zeit zu einer Kontraktion führt
Gruß
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Re: Warum expandiert und expandierte das Universum?

Beitrag von seeker » 11. Okt 2012, 09:12

Ja, ja. Das habe ich schon oft gelesen und glaubte das im Prinzip auch verstanden zu haben. Nun bin ich mir nicht mehr sicher...

Gedankengang:

Wir stellen uns ein Newton'sches Universum vor.
Wir nehmen einen leeren Raum und fügen an einem Punkt in diesem Raum eine große Materiemenge ein, die wir explodieren lassen.

Nun haben wir zunächst etwas Ähnliches:
Die Massen ziehen sich einerseits wegen der Gravitation an und werden andererseits durch die Startgeschwindigkeit der Teilchen, also durch Trägheitskräfte daran gehindert sofort wieder zusammenzufallen. Nun kann es auch hier sein, dass entweder die Fliehkräfte (Druck) überwiegen und man eine nicht-endende Ausdehnung erhält oder dass die Gravitationskräfte überwiegen, was irgendwann zu einer Kontraktion führt - oder dass sich beides genau ausgleicht.
Auch ein solches Universum wäre empfindlich gegen kleine Störungen. Man kann also auch schon bei Newton schwerlich ein Steady-State-Universum konstruieren.
In diesem Universum haben wir jedenfalls zwei widerstreitende Einflussgrößen: Gravitation und Druck (Trägheit).

Frage:
Wie komme ich von diesem Universum zum Einstein-Universum der ART, wenn doch dort auch Druck Quelle der Gravitation ist und somit die Raumzeit positiv krümmt?
Sorgt Druck in der ART nun für Kontraktion oder für Expansion?

Beste Grüße
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Re: Warum expandiert und expandierte das Universum?

Beitrag von tomS » 11. Okt 2012, 11:56

Zum ersten sollte man das nicht Steady State nenne, denn das ist etwas ganz etwas anderes. "Einsteins statisches Universum" ist wohl der beste Begriff (Feintuning der kosmologischen Konstante);

zum zweiten kann man beweisen, dass ein Newtonschesa Universum entweder eine expandierende oder eine kontrahierende Materieansammlung enthält; sowiet ich weiß ist ein rein statisches Universum inkonsistent bzw. instabil

zur eigtl. Frage wie man vom Newtonsche Universum zur ART gelangt, wenn doch in dieser u.a. Druck Quelle der Gravitation ist und somit die Raumzeit positiv krümmt? gar nicht!! Man kann die ART nur als völlig neues Konstrukt ansehen. Insbs. ist ein Newtonsches Universum nie durch den Druck getrieben, sondern nur durch ein Auseinanderstreben von Objekten; es herrscht kein Druck im eigtl. Sinne, die Materie ist (wie im Falle von Staub) drucklos. Ich glaubem, die Begriffswelten sind zu verschieden, als dass man da direkte Vergleiche ziehen sollte
Gruß
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Re: Warum expandiert und expandierte das Universum?

Beitrag von seeker » 11. Okt 2012, 12:42

Ein newtonsches Universum wäre ganz am Anfang durch Druck getrieben (wenn man sich als Anfangsbedingung eine dichte Gas- oder Plasmawolke vorstellt). Später ginge es dann natürlich nur noch um Gravitation, Impuls bzw. Trägheit und ein wenig Strahlungsdruck.
Steady State... ja, hast du Recht.
tomS hat geschrieben:zum zweiten kann man beweisen, dass ein Newtonschesa Universum entweder eine expandierende oder eine kontrahierende Materieansammlung enthält; sowiet ich weiß ist ein rein statisches Universum inkonsistent bzw. instabil
Da sind wir uns also einig.

Ja, gut.
Nur verstehe ich jetzt immer noch nicht, was zur Expansion des jungen Universums laut ART geführt hat?
Wie kann ich mir das klar machen?
Die spekulative DE kanns ja damals noch nicht gewesen sein...

Beste Grüße
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Re: Warum expandiert und expandierte das Universum?

Beitrag von tomS » 11. Okt 2012, 15:21

Ich weiß nicht, wie man sich das "klar machen kann"; die Gleichungen sind recht kompliziert und dabei kommt eben so eine Lösung raus.

Ein Ansatz (der der nicht gefallen wird) wäre folgender
1) zunächst beweist man, dass eine statische Lösung der ART immer instabil bzgl. kleiner Störungen ist, also entweder spontan zu expandieren oder zu kollabieren beginnt
2) dann gibt man zu fester Zeit eine endlich ausgedehnte Raumzeit (ohne / mit Materieinhalt) als Anfangsbedingung vor
3) wegen 1) weiß man, dass diese entweder expandieren oder kollabieren muss
4) dann benutzt man unter Anwendung einer Energiebedingung die Singularitätentheoreme von Hawkings & Penrose und zeigt, dass eine Anfangssingularität vorliegen muss
5) und damit ist gezeigt, dass jede Raumzeit einen Zeuitabschnitt haben muss, für den Expansion vorliegt
(das folgt eher logisch, nicht physikalisch, also nicht das, was du vorhattest, oder?)
Gruß
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Re: Warum expandiert und expandierte das Universum?

Beitrag von seeker » 11. Okt 2012, 17:01

Nein, so richtig befriedigend ist das leider nicht, auch wenn es überhaupt mal eine Antwort ist, mit der ich was anfangen kann. Danke dafür!

Was ich möchte:
Ich möchte die Ursache begreifen, deren Wirkung die Expansion ist... und zwar so, dass das Ganze irgendeine verständliche Bedeutung beinhaltet - und natürlich am liebsten ohne die ART in der rechnerischen Tiefe studieren zu müssen ( :wink: ).

Nach dem was ich da höre befürchte ich, dass selbst so ein Studium mich am Ende nur eins erkennen lassen würde:

Ah ja! Die Bommel beknaffeln also die Dommel! ... und deshalb expandierte also das junge Universum!
Was sind "Dommel"? Dommel sind das, was von den Bommeln beknaffelt wird!
Was ist "knaffeln"? Knaffeln ist das, was die Bommel mit den Dommeln machen. usw. ...

Es muss doch einen Weg geben zu veranschaulichen, was man da ausgerechnet hat?
Andernfalls hätten wir ja letztlich gar nichts wirklich verstanden...
Ist das wirklich alles was wir wissen? Seufz!

Beste Grüße
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Re: Warum expandiert und expandierte das Universum?

Beitrag von deltaxp » 11. Okt 2012, 18:31

kann man als usprung nicht z.b. das exponentielle wachstum durch die inflation heranziehen und der rest ist dann im gewissen sinne trägheit ?
das kennzeichen der exponentiellen inflation ist ja gerade dass am anfang erstmal wenig passiert und dann gewaltig an fahrt aufnimmt.

jetzt kann man fragen, was denn die ursache für die inflation war: hohe (konstante) vakuumenergie eines hypothetischen inflaton-feldes, oder in LQG hat martin-bojowald so einen ähnlichen effekt in einem bestimmten modell errechnet (raum als schwamm, die nur eine limitierte energiemenge aufnehmen kann, wenn es es mehr wird, muss der überschuss irgendwo hin, da es kein irgendwo gibt, wird das irgendwo erzeugt: sprich der raum expandiert)

das sind aber nur theoretische modelle bisher. letzlich die frage: was hat den urknall ausgelöst. das wissen wir in der tat nicht. wenn man jetzt die ersten sekundenbruchteile nach dem urknall sind, sind das einfach die anfangsbedingunger dR(t)/dt|t=t0 und R(t)|t=t0. wenn du heute als t0, dann kannst du das empirische resultat nehmen und in die art einsetzen. du landest dann nunmal bei dem was tom gesagt hat.

irgendein ein prozess (inflaton-modell, raum-schwamm oder irgendwas anderes, was "explodierte") hat den urknall ausgelöst und damit die anfangsbedingungen geschaffen, der rest wie lange das univiersum lebt ist dann sache von dichte und druck (anziehend und expansion abremsend) und kosmische konstante (je nach vorzeichen abremsend, 0, oder beschleunigend, wie bei uns), die sich auch entsprechend der anfangsbedingungen entwickeln.

der vergleich mit ner "klassischen" explosion hingt dabei, weil sich dort materie in bestehenden raum ausbreitet. aber dennoch ist es vielleicht insofern nicht schlecht. du stehst auf der strasse: und ein haus explodiert. dir ist klar das die trümmerteile durch die gegend fliegen. du gehst in deckung weil du schnell abschätzen kannst aus der stärke der explosion wie weit die trümmerteile fliegen (expansion und kollaps, vielleicht auch ab ins all). das kannst du ableiten, ohne zu wissen, was die explosion ausgelöst hat ,einfach aus der trümmerverteilung und deren bewegung zu einem zeitpunkt t0, deine anfangsbedingungen der schätzung. aber was die explosion (alias urknall) ausgelöst hat, war es ein gasleck, war es eine dynamit-bombe, hat da jemand mit wasserstoff rum experementiert. das weisst du zu dem zeitpunkt t0 nicht, und ist für das endergebnis, auch nicht wichtig: das haus ist kaputt und der ganze kram fliegt durch die gegend.

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Re: Warum expandiert und expandierte das Universum?

Beitrag von tomS » 11. Okt 2012, 18:57

die Expansion des Universums ergibt sich auch ohne die exponentielle Inflation; sie ist in jeder kosmologischen Lösung der ART zwingend enthalten; aber der Grund dafür ist m.E. eben 'nur die ART'
Gruß
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Re: Warum expandiert und expandierte das Universum?

Beitrag von gravi » 11. Okt 2012, 19:02

Ich würde die Angelegenheit zunächst einmal auf den ganz simplen Anfangszustand reduzieren (was vielleicht allen Theorien widerspricht):
Zu Beginn bestand das Universum doch aus nichts anderem als purer Energie - höchstenergetischen Gammaphotonen, die somit einen wahnsinnigen, unvorstellbaren Strahlungsdruck ausübten. Wie groß dieser Druck werden kann, sehen wir ja schon in den Sternen, in denen der Kern überwiegend durch den Strahlungsdruck gestützt wird.

Selbstverständlich geht von diesen Photonen auch eine gewaltige Gravitation aus, ich male mir aber aus, dass der Strahlungsdruck im Entstehungsmoment so stark ist, dass er das Gebilde "Urkosmos" gnadenlos auseinander treibt.

Das könnte doch schon mal der Anfangs"tritt" gewesen sein, anschließend kann sich von mir aus die Inflation entwickeln und auch die Dunkle Energie und all die anderen von uns erfundenen Kräfte, die den jungen Kosmos weiter auseinander driften lassen.

Was geschieht eigentlich in einem Beschleuniger, wenn wir Teilchen mit solchen Energien aufeinander prallen lassen, dass wir dem kosmischen Anfangszustand nahe kommen? Gravitativ wird doch hier nichts wirksam, es gibt nur die Expansion...ja, ich weiß, der Vergleich hinkt und ist gleichzeitig der größte Mumpitz aller Zeiten :wink:

Gruß
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Re: Warum expandiert und expandierte das Universum?

Beitrag von tomS » 11. Okt 2012, 19:11

Auch Vakuumlösungen ohne Masse / Energie wie z.B. der (anti-) deSitter Kosmos expandieren
Gruß
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Re: Warum expandiert und expandierte das Universum?

Beitrag von gravi » 11. Okt 2012, 19:19

Das stimmt natürlich - vielleicht spielt so etwas wie osmotischer Druck eine Rolle, Entropie...

Das Uruniversum ist ja keine Vakuumlösung, es "ergießt" sich in ein solches. Vielleicht einfach nur ein "Verdünnungsbestreben"?

Gruß
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Re: Warum expandiert und expandierte das Universum?

Beitrag von tomS » 11. Okt 2012, 19:44

Das führt alles zu nichts.

Die Schlussfolgerung ist ziemlich trivial: ein statisches Universum ist inkonsistent, also muss es entweder expandieren oder kontrahieren (oder zwischen beiden wechseln). Das alles folgt aus der ART und kann höchstens interpretiert werden, aber ein grundlegendes "warum" unterhalb der ART ist mir nicht bekannt.

Gegenfrage: warum kreisen Planeten um die Sonne? (die Antwort lautet bitte nicht "aufgrund des Newtonschen Gravitationsgesetzes"; sie soll anschaulich sein ;-)
Gruß
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Re: Warum expandiert und expandierte das Universum?

Beitrag von PeterM » 11. Okt 2012, 20:54

tomS hat geschrieben:

Gegenfrage: warum kreisen Planeten um die Sonne? (die Antwort lautet bitte nicht "aufgrund des Newtonschen Gravitationsgesetzes"; sie soll anschaulich sein ;-)
Weil sie in Richtung Auflösung streben und die Dichte keinen anderen Weg zulässt. :)

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Re: Warum expandiert und expandierte das Universum?

Beitrag von seeker » 11. Okt 2012, 21:51

Moment mal! Verstehe ich das so richtig?

Wenn wir uns ein mehr oder weniger ausgedehntes Universum zu einem bestimmten Entwicklungszeitpunkt als Anfangsbedingung modellieren, bei dem wir alle relevanten Größen kennen (Massedichte, Verteilung, etc.) aber nur diesen einen Zustand kennen, dann können wir per ART nicht sagen wie es sich weiterentwickeln wird? Wir können nicht sagen, ob es expandieren oder kontrahieren wird? Wir können nur sagen, dass es nicht statisch sein wird?
Ist das richtig?
Können wir wenigstens unabhängig vom Vorzeichen die Expansionsrate/Kontraktionsrate quantitativ ausrechnen oder geht das auch nicht?
Das wäre ja auch ein dicker Hund!
tomS hat geschrieben:Gegenfrage: warum kreisen Planeten um die Sonne? (die Antwort lautet bitte nicht "aufgrund des Newtonschen Gravitationsgesetzes"; sie soll anschaulich sein ;-)
Ich würde sagen:

Weil sich Gravitation und Fliehkraft so und nur so stets im Gleichgewicht befinden.
Der Planet fällt gewissermaßen ständig auf die Sonne zu, verfehlt sie aber auch ständig.
... aber das wird dich vermutlich nicht zufrieden stellen. :wink:

Im ART-Bild müsste man vermutlich anfangen mit Geodäten zu argumentieren. Ich weiß aber nicht wirklich, ob das die Sachlage grundlegend ändert:
Es gilt einfach Gravitation = Fliehkraft. Somit ist das Prinzip des Gleichgewichts erfüllt, denn wir können zwei Gegenspieler identifizieren.
Der tiefere Ursprung der Gravitation spielt doch im ersten Schritt hier gar keine so wichtige Rolle um die Sachlage veranschaulichen zu können?
Ob nun RZ-Krümmung oder nicht... wichtig ist das daraus Resultierende: Die gravitative Anziehung... und das Prinzip, dass sich massive Körper immer auf (lokalen) Geraden bewegen, so lange keine Kraft auf sie wirkt.
... damit wirst du aber vermutlich auch nicht einverstanden sein. :wink:

Beste Grüße
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Re: Warum expandiert und expandierte das Universum?

Beitrag von tomS » 11. Okt 2012, 22:29

seeker hat geschrieben:Wenn wir uns ein mehr oder weniger ausgedehntes Universum zu einem bestimmten Entwicklungszeitpunkt als Anfangsbedingung modellieren, bei dem wir alle relevanten Größen kennen (Massedichte, Verteilung, etc.) aber nur diesen einen Zustand kennen, dann können wir per ART nicht sagen wie es sich weiterentwickeln wird? Wir können nicht sagen, ob es expandieren oder kontrahieren wird?

...

Das wäre ja auch ein dicker Hund!
Nö, das ist eigtl. ziemlich trivial. Es handelt sich um ein kompliziertes Differentialgleichungssystem, und ein vollständiger Satz von Anfangsbedingungen muss auch die Veränderungsraten spezifizieren, sonst kann man das tatsächlich nicht vorhersagen. Stell dir die DGL für ein Pendel vor. Wenn nur ein Ort x(0) vorgegeben ist, kannst du nicht ausrechnen, in welche Richtung das Pendel schwingt. Dazu musst du auch die Geschwindigkeit v(0) vorgeben. In der ART ist das nicht anders.
Gruß
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Re: Warum expandiert und expandierte das Universum?

Beitrag von seeker » 11. Okt 2012, 23:03

OK.
Heißt das dann, dass die Geschwindigkeit V(0) meines Pendels im Zustand Z(0) in der ART der Expansionsgeschwindigkeit E(0) (meines Universums) im Zustand Z(0) entspricht?

Grüße
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Re: Warum expandiert und expandierte das Universum?

Beitrag von tomS » 11. Okt 2012, 23:33

Es ist eine sehr indirekte Entsprechung und es gibt im strengen Sinne keine Expansionsgeschwindigkeit - aber mit diesem "caveat" - ja!
Gruß
Tom

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Re: Warum expandiert und expandierte das Universum?

Beitrag von seeker » 12. Okt 2012, 00:24

Aha!
tomS hat geschrieben:es gibt im strengen Sinne keine Expansionsgeschwindigkeit
...weil man das nur bestimmen könnte, wenn man das Universums von Außen betrachtet, was mathematisch gesehen unnötig ist?

Weiter:
Wenn ich sagen kann, dass das V meines Pendels dem E meines Universums in etwa entspricht,
könnte ich dann für die Eigenschaft "Trägheit" (im Sinne von Beharrungsvermögen), die mein Pendel hat, auch eine entsprechende Eigenschaft bei meinem ART-Universum finden (natürlich mit aller Vorsicht und unter Einschränkungen)?
Könnte ich diese Eigenschaft vielleicht auch der Raumzeit selbst zuordnen? (Nehmen wir -falls nötig- weiter an, ich kann mein Universum von außen betrachten.)

Weitere Frage:
Was passiert, wenn die "Expansionsgeschwindigkeit" meines Universums im Zustand Z(0) gleich Null ist?
Mein Pendel würde ja bei V(0) = 0 nach unten schwingen...
Was macht mein Universum? Kontrahiert es auf jeden Fall oder befindet es sich in einem labilen Gleichgewicht, in dem es durch kleinste Störungen hervorgerufen (quasi zufällig) entweder zu kontrahieren beginnt oder zu expandieren beginnt? Ich vermute, dass es in dem Fall kontrahiert.

Grüße
seeker
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Re: Warum expandiert und expandierte das Universum?

Beitrag von tomS » 12. Okt 2012, 07:17

Ja, man kann eine Art "Beharrungsvermögen" in die Gleichungen hineininterpretieren.
Gruß
Tom

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Re: Warum expandiert und expandierte das Universum?

Beitrag von breaker » 12. Okt 2012, 08:59

seeker hat geschrieben:Aha!
tomS hat geschrieben:es gibt im strengen Sinne keine Expansionsgeschwindigkeit
...weil man das nur bestimmen könnte, wenn man das Universums von Außen betrachtet, was mathematisch gesehen unnötig ist?
Weil man mit "Geschwindigkeit" in der Regel die Relativgeschwindigkeit zwischen zwei Teilchen meint. Um diese zu definieren, braucht man aber ein lokales Bezugssystem, in dem sich beide Teilchen an einem bestimmten Punkt treffen (wenn sie das nicht tun, ist es unmöglich, die Geschwindigkeiten zu vergleichen).
Bei globalen Fragestellungen, so wie die der Expansionsgeschwindigkeit des Universums bekommt man da Probleme: Erstens hat man keine zwei Teilchen, zwischen denen man eine Relativgeschwindigkeit definieren kann, das heißt, man muss sich erstmal überlegen, was diese "Expansionsgeschwindigkeit" überhaupt sein soll. Zweitens muss es nicht unbedingt ein lokales Koordinatensystem geben, mit dem man die komplette Raumzeit beschreiben kann (obwohl man das bei den Friedmann-Modellen glaub annimmt)

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Re: Warum expandiert und expandierte das Universum?

Beitrag von deltaxp » 12. Okt 2012, 10:03

tomS hat geschrieben:die Expansion des Universums ergibt sich auch ohne die exponentielle Inflation; sie ist in jeder kosmologischen Lösung der ART zwingend enthalten; aber der Grund dafür ist m.E. eben 'nur die ART'
das ist mir klar, tom. Expansion oder Kontraktion, kein stabiler zustand. aber er fragte, welcher prozess die expansion ausgelöst haben könnte also für die anfangsbedingungen zuständig war. im inflationsmodell mit dem inflatonfeld sorgt das falsche vakuum mit hoher konstanter energiedichte für anfangsbedingungen, die erstmal die die expansion anschieben. man kann natürlich weiter fragen, welcher prozess sorgte in dem modell für das falsche vakuum. war es ne quantenfluktuation, oder irgendein verrückter physiker eines paralleluniversums, der es geschafft hat 10g inflatonfeld in 10^-26 cm^3 oder so zu komprimieren (das soll nach rechnungen langen um eine inflation auszulösen).

was auch immer. die frage ist, welcher prozess die anfangsbedingungen bedingungen für die expansion schuf. die weitere expansion lässts sich wie ich oben bereits geschrieben habe denke ich als trägheit aufwassen. und dann hängt es von der dichte+kosmologische kosntante ab ob, ob die expansion in kontraktion umschlägt oder weitergeht.

bewegungsgleichungens sind differentialgleichungen zweiter ordnung. in einem homogenen , isotropen universum kann man mittels der robertson-walker-metrik die ART-gleichungen aufgrund der symmetrie weit vereinfachen (Friedmann-lösung). du landest bei ner differentialgleichung zweiter ordnung im skalenparameter a (beschleunigung). und um die zu lösen brauchst du eben zwei anfangsbedingungen a(t=t0) und da/dt(t=t0) (typischerweise als verhältnis angegeben, was die variable "hubble-konstante" ist, konstant ist sie nur über kurze zeiträume im vgl zum universumalter) , und natürlich rho(t0), p(t0), Lambda (=konst). rho und p verändern sich natürlich mit der zeit und da musst du halt wieder gucken, strahlungsdominiert oder materiedominiert. materie dichte fällt mit ~1/a^3, strahlungsdichte mit 1/a^4 (verdünnung UND rotverschiebung). der strahlungsdruckbeitrag später spielt nach "kurzer" zeit keine rolle mehr.

das planetenbeispiel fin ich gut. die antwort seeker gleichgewicht fliehkraft, graviationskraft, kein stabiler zustand (planet bewegt sich immer) ist genau das was tom in seiner antwort spielt: art lässt keine statischen lösungen zu, also expansion, kontraktion oder beides nacheinander. die frage die du meinst ist dann vergleichbar damit, was hat die planeten auf die umlaufbahn gebracht. dann muss man zurückgehen zur entsteheung des sonnensystems, zum kollaps der gaswolke etc. aber WENN die planeten ertsmal auf ihrer umlaufbahn sind, brauch man nicht mehr die geburt des sonnensystems heranzehen, um die planetenbahnen berechnen zu können.

wenn man also einen bestimmten satz an bedingungen in der art (emprisch gemessen hat), Hubblekonstante (das ist da/dt / a)|t=t_heute) , energiedichte (Omega=Omega_baryon+Omega_darkmatter+Omega_lambda), dann kannst du nach der art den weiteren verlauf vorhersagen. jetzt kannst du noch rumspielen, ist die dunkle energie wirklich konstant oder nicht (das will man jetzt messen glaube ich) woraus dann unterschiedliche szenarien bis hin zum collapse oder was wahrscheeinlich ist den big-chill oder gar (unwahrscheinlich) den dramatischen big-rip folgen. welches szenario: messen.

du kannst dann zurückrechnen in der art bis zu art-singularität und dann wieder toms kette oben folgen. aber die art sagt dir nicht, warum der urknall (also ursache der expansions-anfangsbedingungen) stattfand, nur dass er stattfand und was aus diesen anfängen folgt.
Zuletzt geändert von deltaxp am 12. Okt 2012, 10:37, insgesamt 2-mal geändert.

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Re: Warum expandiert und expandierte das Universum?

Beitrag von seeker » 12. Okt 2012, 10:27

@breaker:
Na ja, was ich meinte war ja, dass die Geschwindigkeit meines Pendels beim Universum der Änderung des Skalenfaktors entspricht, also z.B. heute der Änderung der durchschnittlichen Entfernung zwischen den Galaxien.
Ich meine, dass sich dieser auch messen lässt... oder nicht?
Welches Bezugssystem man dabei einzunehmen hat ist auch klar: Dasjenige BS, welches die Bedingung der Homogenität und Isotropie des Universums erfüllt.

Von daher ist mir die Antwort auf meine Frage, was Tom eigentlich meinte, leider noch nicht klar:
seeker hat geschrieben:
tomS hat geschrieben:es gibt im strengen Sinne keine Expansionsgeschwindigkeit
...weil man das nur bestimmen könnte, wenn man das Universums von Außen betrachtet, was mathematisch gesehen unnötig ist?
deltaxp hat geschrieben: die frage ist, welcher prozess die anfangsbedingungen bedingungen für die expansion schuf.
Meine Idee war eigentlich, mich um diese Frage herumzudrücken, in der Hoffnung, dass die Antworten dann einfacher gegeben werden könnten.
Der Ansatz war: Lassen wir den Urknall einfach mal weg und betrachten ein Universum z.B. kurz nach der Inflation und nehmen dieses als unsere Anfangsbedingung.
Warum hat sich dieses ausgedehnt?
Nun ja, wie man sieht ist das selbst dann nicht so einfach... aber scheints kann man immerhin sagen: "Weil es in diesem Zustand bereits eine Expansionsgeschwindigkeit E(0) > 0 hatte."

Beste Grüße
seeker
Grüße
seeker


Mache nie eine Theorie zu DEINER Theorie!
Denn tut man das, so verliert man zumindest ein Stück weit seine Unvoreingenommenheit, Objektivität.

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Re: Warum expandiert und expandierte das Universum?

Beitrag von breaker » 12. Okt 2012, 10:51

Ja, man müsste die Ableitung des Skalenfaktors oder sowas nehmen können.
Ich wollte nur erklären, was Tom gemeint hat, als er gesagt hat, es gäbe im strengen Sinne keine Expansionsgeschwindigkeit.
Den Skalenfaktor bestimmt man übrigens über die Rotverschiebung, eben weil es keine sinnvolle Möglichkeit gibt, eine Distanz zu einer weit entfernten Galaxie zu definieren (es gibt verschiedene Arten, so eine Distanz zu definieren, und diese unterscheiden sich).

Ich denke auch, dass die Anfangsbedingungen bei der Frage nach der Expansion keine Rolle spielen, eben weil laut ART das Universum unabhängig von den Anfangsbedingungen expandiert. Man muss nur Homogenität und Isotropie reinstecken.

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Re: Warum expandiert und expandierte das Universum?

Beitrag von tomS » 12. Okt 2012, 11:05

Die Anfangsbedingungen kann man nicht herleiten. Expansion hat bereits vor der Inflation begonnen und dafür liegen die Anfangsbedingungen IM Urknall. Die Expansion heute hat NICHTS mit der Inflation zu tun.
Gruß
Tom

«while I subscribe to the "Many Worlds" theory which posits the existence of an infinite number of Toms in an infinite number of universes, I assure you that in none of them am I dancing»

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