Abenteuer-Universum

Yukterez hat geschrieben:Man braucht gar nicht den Speicher zu überlasten indem man bis zu einer Zahl integrieren lässt die jenseits der Kapazität von Google und NSA ist, denn man sieht schon in 300 Mrd Jahren dass der Hubbleradius gleich bleibt, der Ereignishorizont gegen 0 geht und der Skalenfaktor exponentiell steigt:

3O0gyr.png

30Ogyr.png

Code: Alles auswählen

set =   {"GlobalAdaptive", "MaxErrorIncreases" -> 100,              (* Integrationsmethode *) 
        Method -> "GaussKronrodRule"} 
 
a   =   Power[(Sqrt[ΩM/ΩΛ]Sinh[(3H0 Sqrt[ΩΛ])/2 t*Gyr])^2, (3)^-1]; (* Skalenfaktor *) 
 
F   =   c/(b^2 H0 Sqrt[ΩM/b^3 + ΩΛ])                                (* Funktion *) 
 
f   =   FindMaximum[{NIntegrate[-F, {b, a, B},                      (* Maximum *) 
        Method -> set, MaxRecursion -> 100]*B}, {B, 0, a}] 
 
eh  =   f[[1]]/(B /.Last[f])                                        (* Ereignishorizont *) 

lk  =   1/Glyr NIntegrate[-(c/(b^2 H0 Sqrt[ΩM/b^3 + ΩΛ])),          (* Lichtkegel *)
        {b, a1, a}, Method -> set, MaxRecursion -> 100]*a
		
hr  =   c/H0/Sqrt[ΩΛ + ΩM/a^3]/Glyr                                 (* Hubbleradius *)

(* ΩR vernachlässigt, ΩT = 1. Für mitbewegte Koordinaten alle Funktionen durch a dividieren. // Yukterez Code 2014 *)

kg = 1; m = 1; sek = 1;
c = 299792458 m/sek; 
Gyr = 10^9*36525*24*36*sek; 
Glyr = Gyr*c; 
Mpc = 30856775810000000000000 m;

H0 = 67110 m/Mpc/sek; \[CapitalOmega]M = 
 3175/10000; \[CapitalOmega]\[CapitalLambda] = \[CapitalOmega]T - \
\[CapitalOmega]M; \[CapitalOmega]T = 1;

a = Power[(Sqrt[\[CapitalOmega]M/\[CapitalOmega]\[CapitalLambda]]
     Sinh[(3 H0 Sqrt[\[CapitalOmega]\[CapitalLambda]])/2 t*Gyr])^2, (
  3)^-1];

Quiet[Plot[{
   
   (*Hubble Radius Proper*){(c/H0/
       Sqrt[\[CapitalOmega]\[CapitalLambda] + \
\[CapitalOmega]M/(Power[(Sqrt[\[CapitalOmega]M/\[CapitalOmega]\
\[CapitalLambda]]
               Sinh[(3 H0 Sqrt[\[CapitalOmega]\[CapitalLambda]])/2 t*
                Gyr])^2, (3)^-1])^3])/Glyr},
   
   (*Particle Distance at Emission*){1/
      Glyr NIntegrate[-(c/(b^2 H0 Sqrt[\[CapitalOmega]M/
              b^3 + \[CapitalOmega]\[CapitalLambda]])), {b, \
(Power[(Sqrt[\[CapitalOmega]M/\[CapitalOmega]\[CapitalLambda]]
           Sinh[(3 H0 Sqrt[\[CapitalOmega]\[CapitalLambda]])/2 300*
            Gyr])^2, (3)^-1]), 
       Power[(Sqrt[\[CapitalOmega]M/\[CapitalOmega]\[CapitalLambda]]
          Sinh[(3 H0 Sqrt[\[CapitalOmega]\[CapitalLambda]])/2 t*
           Gyr])^2, (3)^-1]}, 
      Method -> {"GlobalAdaptive", "MaxErrorIncreases" -> 100, 
        Method -> "GaussKronrodRule"}, MaxRecursion -> 100]*
     Power[(Sqrt[\[CapitalOmega]M/\[CapitalOmega]\[CapitalLambda]]
        Sinh[(3 H0 Sqrt[\[CapitalOmega]\[CapitalLambda]])/2 t*
         Gyr])^2, (3)^-1]},
   
   
   
   (*Event Horizon Proper*){(FindMaximum[{NIntegrate[-(c/(b^2 H0 \
Sqrt[\[CapitalOmega]M/
                    b^3 + \[CapitalOmega]\[CapitalLambda]])), {b, \
(Power[(Sqrt[\[CapitalOmega]M/\[CapitalOmega]\[CapitalLambda]]
                 Sinh[(3 H0 Sqrt[\[CapitalOmega]\[CapitalLambda]])/
                  2 t*Gyr])^2, (3)^-1]), B}, 
            Method -> {"GlobalAdaptive", "MaxErrorIncreases" -> 100, 
              Method -> "GaussKronrodRule"}, MaxRecursion -> 100]*
           B}, {B, 
          0, (Power[(Sqrt[\[CapitalOmega]M/\[CapitalOmega]\
\[CapitalLambda]]
              Sinh[(3 H0 Sqrt[\[CapitalOmega]\[CapitalLambda]])/2 t*
               Gyr])^2, (3)^-1])}][[1]])/(B /. 
        Last[FindMaximum[{NIntegrate[-(c/(b^2 H0 \
Sqrt[\[CapitalOmega]M/
                    b^3 + \[CapitalOmega]\[CapitalLambda]])), {b, \
(Power[(Sqrt[\[CapitalOmega]M/\[CapitalOmega]\[CapitalLambda]]
                  Sinh[(3 H0 Sqrt[\[CapitalOmega]\[CapitalLambda]])/
                   2 t*Gyr])^2, (3)^-1]), B}, 
             Method -> {"GlobalAdaptive", "MaxErrorIncreases" -> 100, 
               Method -> "GaussKronrodRule"}, MaxRecursion -> 100]*
            B}, {B, 
           0, (Power[(Sqrt[\[CapitalOmega]M/\[CapitalOmega]\
\[CapitalLambda]]
               Sinh[(3 H0 Sqrt[\[CapitalOmega]\[CapitalLambda]])/2 t*
                Gyr])^2, (3)^-1])}]])/Glyr}},
  
  (*Plot Range and Specifications*){t, 0, 300}, 
  PlotStyle -> {{Red, Thick}, {Yellow, Thick}, {Cyan, Thick}}, 
  AspectRatio -> 1/2, ImageSize -> 500, Frame -> True]]

Woher weisst du, dass diese Funktionen stetig so weitergehen und nicht an einem Punkt "Amok" laufen?

Skeltek hat geschrieben:Du vergisst den Zeitpunkt der Photonenemissionen. Photonen die länger unterwegs waren wurden dann ja wohl auch langwelliger losgesendet.
Es geht schlicht um [Durchmesser emmitierendes Teilchen] dividiert durch [Durchmesser absorbierendes Teilchen].

Vergesse ich nicht. Beide Sichtweisen (Expansion/Teilchenkontraktion) sind nicht äquivalent, führen zu unterschiedlichen Ergebnissen.
Bei einer Teilchenkontraktion würden Galaxien umso größer erscheinen, je weiter sie entfernt sind (da zum Zeitpunkt der Lichtaussendung älter), denn eine Teilchenkontraktion würde sich auch auf die scheinbare Galaxiengröße (rel. zur Teilchengröße) auswirken. Also würde der Beobachtungswinkel, den eine Galaxie einnimmt mit der Entfernung anwachsen (als gegenläufiger Effekt zur nur normalen Winkelverkleinerung durch Entfernungsvergrößerung, diesen Effekt abschwächend; ich meine damit genauer, dass die Galaxien-Beobachtungswinkel weniger stark mit der Entfernung abnehmen würden als normalerweise).
D.h.: Wenn es so wäre, dann wären alle Entfernungsbestimmungen von Galaxien laut unseres derzeitigen Modells falsch.

Außerdem: Teilchen können nicht so einfach kleiner werden. Warum sollten sie? Das würde eine Drift einiger, wenn nicht aller Naturkonstanten voraussetzen.
Wenn aber alle Naturkonstanten in gleichem Maße driften würden, dann würde sich ja gar nichts verändern.
Spezifiziere bitte nochmal, was du genau meinst? Dann kann man überlegen, ob das von dieser Seite her überhaupt sein könnte.
Welche Naturkonstanten sollen in deinem Szenario driften, welche nicht?

Grüße
seeker

seeker hat geschrieben: Vergesse ich nicht. Beide Sichtweisen (Expansion/Teilchenkontraktion) sind nicht äquivalent, führen zu unterschiedlichen Ergebnissen.
Bei einer Teilchenkontraktion würden Galaxien umso größer erscheinen, je weiter sie entfernt sind (da zum Zeitpunkt der Lichtaussendung älter), denn eine Teilchenkontraktion würde sich auch auf die scheinbare Galaxiengröße (rel. zur Teilchengröße) auswirken. Also würde der Beobachtungswinkel, den eine Galaxie einnimmt mit der Entfernung anwachsen (als gegenläufiger Effekt zur nur normalen Winkelverkleinerung durch Entfernungsvergrößerung, diesen Effekt abschwächend; ich meine damit genauer, dass die Galaxien-Beobachtungswinkel weniger stark mit der Entfernung abnehmen würden als normalerweise).
D.h.: Wenn es so wäre, dann wären alle Entfernungsbestimmungen von Galaxien laut unseres derzeitigen Modells falsch.

Strahlensatz, der Winkel zum Zeitpunkt der Aussendung bleibt gleich, die Galaxie ist aber kleiner(du hast den Denkfehler, daß du das gesammte Strahlenbündel so wie vorher wahrnimmst, das meiste passiert dich aber).
Ist äquivalent damit, daß Galaxien jetzt an ihrem ursprünglichen Ort zu sein scheinen aber wegen Expansion inzwischen weiter weg sind(genau dasselbe, Winkel entspricht damaliger, nicht jetziger Position; ist auch kleiner als beobachtet).
Ja, Entfernungsbestimmung wäre falsch, aber beobachtungstechnisch vielleicht(!) völlig gleiche Resultate. Man spart sich einfach nur die dunkle Energie, da man das fehlende Energiepotential nun in das Teilchen und nicht in den Raum projezieren muss.

seeker hat geschrieben: Außerdem: Teilchen können nicht so einfach kleiner werden. Warum sollten sie? Das würde eine Drift einiger, wenn nicht aller Naturkonstanten voraussetzen.

Die Ausdehnung des Vakuums ist doch die Naturkonstante schlechthin, willst du lieber daran schrauben? Ich kann mir nicht vorstellen, daß bei einem fraktalen Aufbau des Universums Entropie ausschließlich makroskopisch stattfindet. Wo soll die Energie denn sonst herkommen um minimalste Koordinatenfehlstellungen bei Photonenabsorption usw zu kompensieren? Die Differenz zwischen absorbierbarer und absorbierter Energie abzustrahlen(oder gar aus Fragmenten im Vakuum zu fischen) wäre unwahrscheinlich(Fehlerrechnungen machen grade auch derbe Probleme)...
Wenn ein Elektron 1 Energie absorbieren kann und es kommen 0,98 Energie an z.B. ...
Wir wissen doch, daß der makroskopische Zustand mit dem subatomaren Inneren wechselwirkt, nur ist in der Regel die Elektronenhülle ein zu guter Schutzschirm damit der Kernspin effektiv mit der Umgebung wechselwirken kann(höchstens bei Einstein-Boose-Kondensaten, in dem der Kernspin aktiv am Geschehen teilnehmen kann). Wieso zerfallen Teilchen auch erst nachdem Milliarden Jahre alles gut gelaufen ist?(vermutlich nach 10^60 Wechselwirkungen erst? subatomar passiert da was was wir nicht sehen können, nur glaubt man eben nicht an auswirkungen, die man makroskopisch nicht direkt sehen kann)

seeker hat geschrieben: Wenn aber alle Naturkonstanten in gleichem Maße driften würden, dann würde sich ja gar nichts verändern.
Spezifiziere bitte nochmal, was du genau meinst? Dann kann man überlegen, ob das von dieser Seite her überhaupt sein könnte.
Welche Naturkonstanten sollen in deinem Szenario driften, welche nicht?

Eigentlich braucht nur lokal c pro Zeit um einen Faktor kleiner werden -> dadurch verkleinern sich die Atomdurchmesser anti-exponentiel, weil die Grundkräfte verursachenden Wellenlängen auf einer kürzeren Strecke interferrieren -> dadurch kommen einem Strecken länger vor, da die Wellenlängen einfallenden Lichtes länger sind als das emmitierende Teilchen damals war -> durch die "Halbwärtszeit" des Lichtes ist die maximale Sichtweite auf eine bestimmte Entfernung beschränkt usw.
Es kann sogar den Hubbleradius bzw EH erklären...
Da unsere Entfernungsmessungen usw neu ausgewertet werden müssten, kann ich grade aber nicht viel mehr Rückschlüsse ziehen.
Ich glaube jetzt aber mal grob ins Wilde geschossen, daß unsere Entfernungen logarithmisch zur tatsächlichen Raumzeitentfernung verfälscht sein müssten.

Durch die verkleinerten Teilchen nimmt die potentielle Energie innrhalb dichter Areale sogar zu und die Entropie wird auf die großen Skalen nach und nach aus dem Hubbleradius heraus "ausgelagert".
Bei keiner veränderten Relation kann man hinterher sagen ob sich Nenner oder Zähler verändert haben. Wer an eine ToE glaubt muss zwangsläufig an eine Verkettung der Formeln glauben, bei der man am Ende nicht sagen kann, ob am einen oder anderen Ende geschraubt wurde.
Ich sage nur, man soll vorsichtig sein, wenn man felsenfest behauptet es sei der Zähler der sich geändert hat und nicht der Nenner!

Wäre es nicht besser das ganze nach unten zu öffnen und den Partikelhorizont nach unten abzutragen? Schließlich handelt es sich um die Gesammtheit der Vergangenheitslichtkegelevolutenmittelpunkte, deren Oberflächenfunktion unsere Position zu einem jeweiligen Zeitpunkt schneiden. Es ist nur eine indirekte mehrfach verknüpftes Rechenergebniss, dessen Ursache man lieber den verursachenden Teilchen statt den registrierenden Teilchen zuordnen sollte. Also lieber nach unten eintragen, welche entfernten Punkte uns wann noch registrieren können statt welche wir registrieren können.
Ist zwar schon richtig so, aber ich weiss nicht ob es pädagogisch sinnvoll ist, Effekt und Ursache desselben Effektes als zweierlei Kurven nach oben abzutragen.

Wunderbarer Gastartikel zu diesem interessanten Thema.

Ein Roter Zwerg von einem Zehntel Sonnenmasse kann 14 Billionen Jahre lang brennen, das 1000-fache des heutigen Alters des Universums!

http://scienceblogs.de/astrodicticum-si ... niversums/

seeker hat geschrieben:

Yukterez hat geschrieben:Wenn die Objekte nur schrumpfen, die Raumdimensionen aber gleich bleiben, würde das Licht nicht so viel länger brauchen als wenn die Objekte gleich bleiben und der Raum expandiert, denn ob ich vorher 1km groß bin und nachher 1mm macht nicht so einen Unterschied in der Laufzeit, wie wenn die Strecke vorher 1 Lichtjahr war, und nacher 1 Million ist (die Differenz 106:1 ist 999998 mal größer als die von 1:10-6)

Ich glaube eh nicht dass sich die RZ-Expansion alternativ durch eine Teilchenkontraktion erklären lässt, denn wäre es so, so würden für den Beobachter alle Abstände jenseits der Größe der Erde gleichermaßen mit der Zeit anwachsen.

Ja, richtig, aber du vergisst hierbei die Laufzeit des Lichtes. Photonen weiter entfernter Objekte erreichen dich später, wodurch die Abstände erst später gemessen werden.
Bzw das zeitgleich empfangene Licht näherer Objekte wurde zu einem späteren Zeitpunkt kurzwelliger ausgesendet und wird automatisch eine kleinere Abstandszunahme vortäuschen.

seeker hat geschrieben: Gerade das sehen wir ja aber nicht: Auf Größenordnungen von Galaxien und darunter sehen wir keine Expansion (erklärbar durch gravitative Bindung). Wir sehen die Expansion erst auf Größenordnungen jenseits der Größe einer Galaxie!

Die Wellenlänge emittierten Lichtes ist von den zum Emissionszeitpunkt abhängigen Teilchengrößen abhängig. Du vergisst hierbei gerade die Laufzeit des Lichtes weiter entfernter Objekte.

Yukterez hat geschrieben:Wenn die Objekte nur schrumpfen, die Raumdimensionen aber gleich bleiben, würde das Licht nicht so viel länger brauchen als wenn die Objekte gleich bleiben und der Raum expandiert, denn ob ich vorher 1km groß bin und nachher 1mm macht nicht so einen Unterschied in der Laufzeit, wie wenn die Strecke vorher 1 Lichtjahr war, und nacher 1 Million ist (die Differenz 106:1 ist 999998 mal größer als die von 1:10-6)

Die Laufgeschwindigkeit der Uhr deines Messinstrumentes ist von den Teilchengrößen, Kernkraftreichweiten usw abhängig. Auch wenn das Licht gleich schnell bleibt, werden viel mehr z.B. Übergänge von Feinstrukturkonstanten vonstatten gehen, obwohl Licht gleich schnell bleibt.
Dadurch führen z.B. Teilchen, Elektronen und Planeten viel mehr Rotationen durch, bevor sie von einer Photonenwellenlänge passiert werden.

Eine Größenänderung von Teilchen läuft immer mit einer vom Teilchen selbst nicht wahrnehmbaren Zeitverschnellerung vonstatten.

Frank hat geschrieben:Wunderbarer Gastartikel zu diesem interessanten Thema.

http://scienceblogs.de/astrodicticum-si ... niversums/

Insgs. guter Artikel, leider mit einigen fachlichen Unsauberkeiten in den Details

tomS hat geschrieben:

Frank hat geschrieben:Wunderbarer Gastartikel zu diesem interessanten Thema.

http://scienceblogs.de/astrodicticum-si ... niversums/

Insgs. guter Artikel, leider mit einigen fachlichen Unsauberkeiten in den Details

Das kann ich leider nicht nachvollziehen, da mir dafür die nötige Bildung fehlt.
Allerdings wäre es nicht schlecht, wenn du diese im groben erläutern könntest.

Ich finde den Artikel ganz okay, ja, bis auf einige kleine "Schnitzer". Aber über die kann man hinweg sehen.

Gruß
gravi

gravi hat geschrieben:Ich finde den Artikel ganz okay, ja, bis auf einige kleine "Schnitzer". Aber über die kann man hinweg sehen.

Gruß
gravi

Bin immer noch so schlau wie vorher......

Das Universum begann vermutlich als winzige Quantenfluktuation der Raumzeit. Es platzte ein winziges Volumen von vielleicht einem Hundertbillionstel Durchmesser eines Protons eines sogenannten „falschen Vakuums“ in die Existenz, welches von einem Feld einer gewaltigen Energiedichte erfüllt war. Eine sehr hohe Energiedichte bewirkt nach der Allgemeinen Relativitätstheorie eine abstoßende Gravitation, die das falsche Vakuum inflationär wachsen ließ.

Idee der ewigen Inflation: Quantenfluktuationen der Felder bzw. der Raumzeit selbst treiben die Inflation eines Tochteruniversums aus einem winzigen Ausschnitt eines Mutteruniversums.

Vermutlich? Oder Spekulativ? Jedenfalls keinesfalls gesichert

so dass die Enden eines Protondurchmessers … bereits mit dem halben Billionfachen der Lichtgeschwindigkeit auseinander strebten.

Den Geschwindigkeitsbegriff auf die Expansion der Raumzeit selbst anzuwenden ist irreführend.

Die kleine Schwester der Inflation, die Dunkle Energie, ist am Werk. Ihre Natur ist noch ungeklärt, vermutlich handelt es sich um Vakuumenergie, ähnlich wie bei der Inflation.

Vermutlich?

Kann man so nicht sagen. Die kosmologische Konstante kann im einfachsten Fall ein freier Parameter der ART sein, d.h. eine (von mehreren möglichen) Kopplungskonstanten (so wie die Newtonsche Gravitationskonstante). Ob und in welchem Umfang andere Felder (im Zuge der Renormierung der Vakuumenergie) beitragen, ist völlig unklar.

Der Absatz zu Alter, Ausdehnung und Horizonten ist so m.E. nicht korrekt.

Es wird ungefähr 2 Billionen Jahre dauern, dann werden alle Galaxien jenseits der lokalen Gruppe hinter dem Horizont liegen.

Ist das so? Wissen wir sicher, dass die lokale Gruppe nicht gravitativ gebunden ist?

Wir wissen heute, dass 4/5 der Materie, die beim Urknall entstand, aus einer noch unentdeckten Teilchenart bestehen muss, welche Galaxien und Galaxienhaufen mit ihrer Schwerkraft maßgeblich zusammen hält. Man nimmt an, dass die Teilchen dieser Dunklen Materie ihre eigenen Antiteilchen sind und sich bei direkter Kollision zu Photonen, Neutrinos, und anderen Teilchen zerstrahlen, die der Galaxie größtenteils entkommen.

Das ist eines von mehreren denkbaren Szenarien; Nachweise der resultierenden Strahlung m.W.n. ggw. negativ.

Es wird erwartet, dass das Proton nicht unbegrenzt stabil ist. Einige Theorien sagen einen Zerfall des Protons in ein Positron und ein Pion voraus …

Das ist keineswegs gesichert.

Das Vakuum ist erfüllt von Feldfluktuationen, die ständig Teilchen-Antiteilchen-Paare hervorbringen, welche sich sogleich wieder vernichten, so dass sie nie messbar in Erscheinung treten – man nennt die Teilchen virtuell. Dies geschieht auch am Rande Schwarzer Löcher. Wenn nun ein solches virtuelles Teilchenpaar am Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs entsteht, so kann die Schwerkraft des Schwarzen Lochs die beiden Teilchen trennen und eines von ihnen verschlucken, während das andere entkommt und nicht vernichtet wird.

Bekannte populärwissenschaftliche jedoch sachlich äußerst fragwürdige Darstellung (die Rechnungen von Hawking sind dagegen korrekt).

In seiner letzten Sekunde zerstrahlt es die verbliebenen 1000 Tonnen Masse mit der Gewalt von einer Milliarde Hiroshima-Bomben.

Da die Berechnungen von Hawking eine in diesem Regime ungültige Näherungen enthalten, können wir über das Ende eines Schwarzen Lochs heute nichts sagen; wir benötigen dazu eine umfassende Theorie der Quant6engraviutatoion

Ein neues Paper legt nahe, dass verdampfende Schwarze Löcher einen Vakuumzerfall auslösen würden.

Da bereits das Verdampfen selbst spekulativ ist, gilt das für die Schlussfolgerun g erst recht.

Vielen Dank Tom