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Sehr guter Kosmologie-Vortrag, Topologien

Themen zur Kosmologie, Urknall, inflationärer Kosmologie, Expansion, Entwicklung und Zukunft des Universums
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Sehr guter Kosmologie-Vortrag, Topologien

Beitrag von breaker » 12. Dez 2013, 20:57

Liebe Mitglieder,

ich wollte den Link hier eigentlich schon lange mal posten, aber hab irgendwie nie dran gedacht:

http://www.youtube.com/watch?v=kEUiWfEU8Jw

Das ist ein populärwissenschaftlicher Vortrag, den Matthias Bartelmann (der ist Professor hier in Heidelberg) 2011 gehalten hat. Bartelmann ist ein sehr guter Dozent und dieser Vortrag gehört zu den besten populären Vorträgen, die ich bisher kenne (meiner Meinung nach deutlich besser als z.B. die von Harald Lesch).
Das Thema ist "Warum glauben wir, dass es einen Urknall gab?" und er erläutert sehr klar und strukturiert die theoretischen Erwartungen aus der ART und die experimentellen Hinweise, die wir bisher kennen und wie diese zur Existenz eines Urknalls führen.

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Re: Sehr guter Kosmologie-Vortrag

Beitrag von seeker » 13. Dez 2013, 10:29

Danke für den Hinweis!
Dass es Spektrum-Videos im Netz gibt, war mir nicht bewusst.

Ich hab's mir angeschaut: Ist so das Grundwissen, was dargestellt wird.
An der Stelle wo es interessant wird, hört er leider auf: Es wird ein Zusammenhang zwischen der DM (und damit der vorhandenen Gesamtmassendichte) hergestellt.
Es wird gesagt, dass es (erst!) deshalb zur zwangsläufigen Schlussfolgerung kommt, dass ein Urknall stattgefunden haben muss.
Was ist damit genauer gemeint? Das hätte ich gerne erfahren... weiß da jemand was genaueres dazu?

By the way...
Dann hab ich mir gleich noch ein weiteres Video aus der Reihe angeschaut:

14: Ist das Universum unendlich?
http://www.youtube.com/watch?v=EJJviXnLjdI

Gut und schön, am Ende erhalte ich endlich auch eine Information darüber, wie groß das Universum mindestens sein muss, wenn man die bis heute festgestellte Flachheit des Universums von max. 1% Krümmung berücksichtigt: nämlich 10.000x der beobachtbare Radius von 13 Mrd LJ, also mindestens 130.000 Mrd Lichtjahre.
...dann hab ich mich aber geärgert, denn es wird alsdann von einem Professor in aller Öffentlichkeit der falsche Schluss verbreitet, dass daher die wahrscheinlichste Situation die wäre, dass das Universum unendlich groß sei.

Der alte Denkfehler...
Es wird gedacht: "sehr sehr groß ist ungefähr gleich unendlich groß", dann vernachlässigt man das "ungefähr" und kommt zu der Formel "sehr sehr groß = unendlich groß"!!
Das ist falsch, denn es ist ja nur eine Skalierungsfrage, ob aus "sehr sehr groß" nicht "sehr sehr klein" wird.
Mit derselben Logik und demselben experimentellen Befund von 130.000 Mrd LJ kann ich dann nämlich auch sagen, dass das "sehr sehr klein" sei und komme zu:
"sehr sehr klein ist ungefähr gleich Null", dann vernachlässige ich das "ungefähr" und komme zu der Formel "sehr sehr klein = Null"!!!
Ergo: Das Universum ist unendlich klein!!!

Ein offensichtlicher Widerspruch...

Ergo: Die Schlussfolgerung, dass das Universum auch nur wahrscheinlich unendlich groß sei ist falsch! Man kann eine solche Wahrscheinlichkeit nicht vernünftig angeben.
Richtig ist: Das Universum ist wahrscheinlich mindestens 130.000 Mrd LJ groß. Mehr wissen wir derzeit nicht. Punkt!

Es ist für uns im Grunde dieselbe Situation, wie die einer Ameise, die auf einem leeren Parkplatz sitzt, 10m weit sehen kann und eine Krümmung <1% in ihrem sichtbaren Umkreis feststellt und dann daraus schlussfolgert, dass die Erde unendlich groß sei, was ebenso offensichtlich falsch ist.
Wir wissen es besser: Die Erde ist nicht unendlich groß, sondern hat einen Umfang von ca. 40.000 km.

Ich glaube viel mehr muss man da nicht mehr zu sagen...


Dennoch finde ich die Videos interessant, bin dankbar für den Hinweis und werde mir gelegentlich noch das eine oder andere anschauen.

Beste Grüße
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Re: Sehr guter Kosmologie-Vortrag

Beitrag von positronium » 13. Dez 2013, 11:42

seeker hat geschrieben:Gut und schön, am Ende erhalte ich endlich auch eine Information darüber, wie groß das Universum mindestens sein muss, wenn man die bis heute festgestellte Flachheit des Universums von max. 1% Krümmung berücksichtigt: nämlich 10.000x der beobachtbare Radius von 13 Mrd LJ, also mindestens 130.000 Mrd Lichtjahre.
Das stimmt ja wegen der Expansion so nicht. Auf Wikipedia (http://de.wikipedia.org/wiki/Beobachtungshorizont) steht 46,6 Mrd. LJ. Ich glaube mich zu erinnern, auch einmal etwas von 78 Mrd. LJ gelesen zu haben.

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Re: Sehr guter Kosmologie-Vortrag

Beitrag von breaker » 13. Dez 2013, 13:23

Es wird gesagt, dass es (erst!) deshalb zur zwangsläufigen Schlussfolgerung kommt, dass ein Urknall stattgefunden haben muss.
Was ist damit genauer gemeint? Das hätte ich gerne erfahren... weiß da jemand was genaueres dazu?
Kannst Du sagen, an welcher Stelle im Video er das genau sagt? Dann schau ichs mir an.

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Re: Sehr guter Kosmologie-Vortrag

Beitrag von seeker » 13. Dez 2013, 14:04

@positronium:
Ja, ich hatte auch noch so etwas im Kopf und hatte mich auch etwas über die Zahl im Vortrag gewundert. Kommt vermutlich darauf an, wie man es sieht...
Jedenfalls ändert es nichts an meiner Kritik: auch 780.000 Mrd Lj sind entschieden endlich.

@Breaker:
Das war ganz am Schluss, die letzten paar Minuten.

Grüße
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Re: Sehr guter Kosmologie-Vortrag

Beitrag von positronium » 13. Dez 2013, 15:29

seeker hat geschrieben:Jedenfalls ändert es nichts an meiner Kritik: auch 780.000 Mrd Lj sind entschieden endlich.
Ja, natürlich. Ich habe mich halt gewundert, warum dort offenbar von 13 Mrd. LJ die Rede ist. Vielleicht ist die Zahl 10000 auch so ungenau, dass es darauf nicht ankommt.

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Re: Sehr guter Kosmologie-Vortrag

Beitrag von breaker » 13. Dez 2013, 17:04

Der alte Denkfehler...
Es wird gedacht: "sehr sehr groß ist ungefähr gleich unendlich groß", dann vernachlässigt man das "ungefähr" und kommt zu der Formel "sehr sehr groß = unendlich groß"!!
Das ist falsch, denn es ist ja nur eine Skalierungsfrage, ob aus "sehr sehr groß" nicht "sehr sehr klein" wird.
Meiner Ansicht nach denkt er das nicht. Er sagt nur folgendes:
1. Das Universum ist unendlich groß, falls dessen Krümmung nicht positiv ist.
2. Wir haben es bisher weder geschafft, einen positiven, noch einen negativen Wert für die Krümmung zu messen. Die Messwerte waren immer extrem nahe an 0.
3. Das legt den Schluss nahe, dass die Krümmung tatsächlich 0 ist. Deshalb sagt er, es wäre wohl am wahrscheinlichsten, dass das Universum unendlich groß ist.


Zum ersten Vortrag:
Die DM selbst spielt erstmal eine untergeordnete Rolle. Der wichtige Punkt ist, dass wir eine Gesamtmassendichte des Universums brauchen, mit der wir die ART füttern können.
Die ART ist wir folgt aufgebaut: Es gibt die Einstein'schen Feldgleichungen als Bewegungsgleichungen. Jede Lösung dieser Gleichungen ist ein mögliches Universum. A priori gibt es viele Lösungen (=mögliche Universen) und manche davon haben einen Urknall und manche nicht. Wir können die Anzahl der möglichen Lösungen aber einschränken, indem wir alle Universen ausschließen, die nicht unser Universum sein können (beispielsweise, weil sie die falsche Massendichte haben). Wir nehmen also alle möglichen Lösungen der Einstein'schen Gleichungen und prüfen nach:
1. Hat die Lösung die gleiche Massendichte wie unser Universum?
2. War das Universum irgendwann früher sechsmal kleiner als heute?
3. Ist die Lösung homogen und isotrop?

Die ersten beiden Punkte MÜSSEN erfüllt sein, weil das Sachen sind, die wir sicher wissen, weil wir sie gemessen haben. Punkt 3 ist eine Annahme über unser Universum, die plausibel erscheint und immerhin durch Messungen gestützt wird.

Wirft man nun alle Universen weg, die 1.,2.,3. nicht erfüllen, stellt man fest: Es bleiben nur noch drei Stück übrig. Diese kann man konkret berechnen und man stellt fest: Jedes davon beginnt mit einem Urknall.


Nochmal der Disclaimer: Die zwingende Existenz eines Urknalls folgt unter den Annahmen
1. Die ART ist richtig
2. Unser Universum ist homogen und isotrop.
Wenn eine dieser Annahmen nicht richtig ist, dann folgt auch zunächst mal kein Urknall.

(Disclaimer[up]2[/up]: Es gibt allerdings mathematische Theoreme von Hawking und Penrose, die zeigen, dass es auch in allgemeineren Situationen zu Singularitäten kommt. Die Annahmen der Homogenität und Isotropie können also abgeschwächt werden.)

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Re: Sehr guter Kosmologie-Vortrag

Beitrag von seeker » 13. Dez 2013, 17:50

breaker hat geschrieben:Meiner Ansicht nach denkt er das nicht. Er sagt nur folgendes:
1. Das Universum ist unendlich groß, falls dessen Krümmung nicht positiv ist.
2. Wir haben es bisher weder geschafft, einen positiven, noch einen negativen Wert für die Krümmung zu messen. Die Messwerte waren immer extrem nahe an 0.
3. Das legt den Schluss nahe, dass die Krümmung tatsächlich 0 ist. Deshalb sagt er, es wäre wohl am wahrscheinlichsten, dass das Universum unendlich groß ist.
Das ist mir völlig klar.
Der Punkt ist: Woran willst du denn messen, dass die Messwerte tatsächlch extrem nahe an Null sind?
Was soll das bedeuten? Das ist doch nur unsere zufällige Perspektive, die wir durch unseren Platz im Universum, unsere eigene Größe dazu und die Genauigkeit unserer Messmethoden einnehmen.
Ich kann eben im Gegenteil genauso behaupten, dass eben dieselben Messwerte extrem weit von der Null weg sind, da wir keinen Anhaltspunkt haben, welches der richtige Maßstab ist, an dem das zu messen/bewerten wäre, was "nahe" oder "fern" von der Null ist. Damit fehlt auch jede Argumentationsgrundlage für eine Wahrscheinlichkeitsbewertung (bezgl. endlich/unendlich). Verstehst du, was ich meine? Alles, was man sagen kann ist: "Das Universum muss wirklich unglaublich groß sein!"
Anders sähe es (glaube ich) aus, wenn wir eine negative Krümmung fänden, aber das ist noch nicht geschehen.

Zum ersten Vortrag:

Klar! Habe ich mir gedacht.
Der Punkt meiner Frage ist:
Es gibt also im Rahmen der ART mögliche Universen, die keinen Urknall haben? Dazu gehören auch jene Universen die unserem bis auf einen Unterschied gleichen: die eine Massendichte haben, die der sichtbaren Masse (also ohne DM) unseres Universums entsprechen?
DAS war mir neu und finde ich interessant!
Wieso ist das so? Wieso kann es solche Universen im Rahmen der ART geben?
Ich hätte eher erwartet, dass alle expandierenden Universen mit einem Alter von ca. 14 Mrd Jahren und mit Masse einen Urknall haben müssen...

Beste Grüße
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Re: Sehr guter Kosmologie-Vortrag

Beitrag von Skeltek » 13. Dez 2013, 20:30

Sorry, ich finde es etwas anmaßend anzunehmen, daß das Universum gerade mal nur einige wenige dutzend Zehnerpotenzen größer sein soll als ich.
Das wäre zu großer Zufall wenn das Universum ungefähr dieselbe Größe hat wie ein darin befindlicher Beobachter.

Wir haben und schon öfter über zufällige Zahlen unterhalten; und eine endliche Größenrelation(vor allem mit so wenigen Nullen hinten dran) halte ich für einen zu großen Zufall um wahr zu sein!
Mal ehrlich was soll der Scheiss, eine Momentaufnahme des gesammten Volumens gibt es nicht, 3d-Volumen ist unter der allgemeinen 4dimensionalen Entfernung ohnehin nicht verwirklicht :o)
Nehmen wir einmal an man hat eine Wand, die sich mit c von einem wegbewegt; jeder Versuch der Wand eine Entfernung zuzuweisen ist völlig sinnfrei. Dabei spielt es keine Rolle ob man sich beim "Überqueren" der Wand auf der gegenüberliegenden Seite des Universums widerfinden könnte.
Hab mir nen Virus eingefangen und fieber grade im Bett vor mich her. Hoffe ich schreibe grade kein allzu wirres Zeug aber mir ist etwas langweilig :-)
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Re: Sehr guter Kosmologie-Vortrag

Beitrag von breaker » 14. Dez 2013, 02:16

Zum Universum ohne Urknall Einstein selbst hat ein statisches Universum vorgeschlagen, weil ihm die Idee mit dem Urknall nicht gefallen hat. Hier der Wikipedia-Artikel dazu (gibts leider nur in englisch):
http://en.wikipedia.org/wiki/Static_universe
Dieses Beispiel ist aber eigentlich schon viel zu kompliziert. Wenn einem Massendichte und Ausdehnung egal sind, kann man auch einfach den flachen Minkowskiraum (d.h. ) nehmen. Der löst die Einsteingleichungen und hat sicherlich keine Singularität.

Zum unendlich großen Universum:
Ich verstehe was du meinst, aber ich denke, du verstehst die Argumentation immernoch falsch. Es ist nicht so, dass wir viele Messpunkte in der Nähe von 0 haben und aus dieser Nähe folgern, dass die Krümmung null ist. Es ist so, dass wir viele Messwerte für die Krümmung haben, bei denen der Wert 0 im Fehlerbereich liegt.
Wir haben also keine Werte, die nahe bei 0 liegen, sondern wir haben Werte, von denen wir nicht wissen, ob sie in Wirklichkeit 0 sind oder nicht, weil wir nicht genau genug messen können.
Mit anderen Worten: Wir versuchen seit Jahren, den Messfehler zu verkleinern, um die Frage der endlichen Größe zu beantworten. Aber obwohl die Messgenauigkeit immer größer wird, haben wir es bisher weder geschafft, einen positiven Wert zu finden, noch einen negativen.
Das ist aber genau die Situation, die man erwarten würde, wenn die Krümmung tatsächlich 0 ist.

Deshalb halten die Leute momentan ein unendlich großes Universum für plausibel. Es wird dir aber KEIN Physiker ernsthaft erzählen, wir hätten bewiesen, dass die Krümmung unendlich groß ist. Das ist aus den Messdaten nicht klar (und falls die Krümmung tatsächlich 0 ist, wird das auch immer so bleiben, weil wir nie einen Messfehler von 0 haben werden)

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Re: Sehr guter Kosmologie-Vortrag

Beitrag von Skeltek » 14. Dez 2013, 15:21

Reicht es nicht wenn sie im Durchschnitt Null ist?
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Re: Sehr guter Kosmologie-Vortrag

Beitrag von breaker » 14. Dez 2013, 15:55

Du meinst, wenn der Mittelwert aller Messpunkte 0 ist?
Nein. Da alle Messwerte fehlerbehaftet sind, bleibt immer ein Messfehler übrig. Für den Mittelwert kann dieser kleiner sein, als für die einzelnen Messwerte, aber er wird nie null.

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Re: Sehr guter Kosmologie-Vortrag

Beitrag von gravi » 14. Dez 2013, 17:53

Die Ergebnisse der WMAP- Sonde und auch die neueren Untersuchungen durch die Planck-Mission zeigen bislang nichts anderes auf, als dass wir in einem euklidischen Universum leben. Also Krümmung Null.

Was mir nicht in den Sinn will, weshalb man deshalb von einem unendlich großen Kosmos ausgeht. Wenn der Urknall stattfand, und das ist wohl ziemlich sicher, expandiert das All seit 13,8 Mrd. Jahren. Selbst wenn die Expansion mit c oder noch höher stattfand, so kann die Ausdehnung doch nicht unendlich sein. Nach unendlicher Zeit wird sie es sein können, aber doch nicht jetzt?
Oder verstehe ich da etwas falsch?

Gute Besserung an Skeltek!

Gruß
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Re: Sehr guter Kosmologie-Vortrag

Beitrag von breaker » 14. Dez 2013, 19:22

Was mir nicht in den Sinn will, weshalb man deshalb von einem unendlich großen Kosmos ausgeht.
Es gibt mathematische Theoreme (Satz von Hadamard), die besagen, dass eine Mannigfaltigkeit mit konstant nicht-positiver Krümmung (zusammen mit ein paar anderen Annahmen) unendliches Volumen hat.
(Analog dazu gibt es auch Sätze darüber, dass positive Krümmung zu endlichem Volumen führt)
Wenn der Urknall stattfand, und das ist wohl ziemlich sicher, expandiert das All seit 13,8 Mrd. Jahren. Selbst wenn die Expansion mit c oder noch höher stattfand, so kann die Ausdehnung doch nicht unendlich sein. Nach unendlicher Zeit wird sie es sein können, aber doch nicht jetzt?
Oder verstehe ich da etwas falsch?
Es ist tatsächlich möglich, dass das Universum schon von Anfang an unendlich groß war. Expansion bedeutet nur, dass räumliche Längenskalen gestreckt werden. Das geht auch in einem unendlich großen Raum.

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Re: Sehr guter Kosmologie-Vortrag

Beitrag von Skeltek » 15. Dez 2013, 02:27

Ich meinte sie könne doch stellenweise positiv als auch in anderen Arealen negativ sein. Das meinte ich mit Durchschnitt Null.
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Re: Sehr guter Kosmologie-Vortrag

Beitrag von breaker » 15. Dez 2013, 02:48

Das würde der Homogenität und Isotropie widersprechen.

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Re: Sehr guter Kosmologie-Vortrag

Beitrag von tomS » 15. Dez 2013, 10:11

breaker hat geschrieben:Die zwingende Existenz eines Urknalls folgt unter den Annahmen
1. Die ART ist richtig
2. Unser Universum ist homogen und isotrop
Wenn eine dieser Annahmen nicht richtig ist, dann folgt auch zunächst mal kein Urknall.
Sorry, aber das ist nicht richtig.

Gemäß der Singularitätentheoreme von Hawking und Penrose gilt
Die zwingende Existenz eines Urknalls folgt unter den Annahmen
1. Die ART ist richtig
2. Es gilt eine sogenannte Energiebedingung
D.h. Homogenität und Isotropie sind nicht notwendig.
Gruß
Tom

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Re: Sehr guter Kosmologie-Vortrag

Beitrag von breaker » 15. Dez 2013, 10:29

Jaja, deshalb steht da "zunächst mal" :)
Deshalb hab ich auch den Disclaimer[up]2[/up] dazugeschrieben.

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Re: Sehr guter Kosmologie-Vortrag

Beitrag von Skeltek » 15. Dez 2013, 12:39

Also ich denke sowohl Homogenität als auch Isotropie, starke und schwache Energiebedingungen als auch Materiedominanz des heutigen Universums sind nach den Erkentnissen der letzten Jahrzehnte ja wohl mehr als fragwürdig.
Wieso geht man eigentlich von einem Materiedominierten Universum aus? Der Großteil der Energie könne doch bereits vor Ausflocken der Materie so langwellig gewesen sein, daß er weder gestreut noch absobiert werden hätte können. Welche Wellenlänge hätten denn heute Photonen, die beim Urknall zu langwellig für Absorbion jedweder existierender Teilchen gewesen sein könnten?
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Re: Sehr guter Kosmologie-Vortrag

Beitrag von breaker » 15. Dez 2013, 13:47

Davon, dass Homogenität und Isotropie fragwürdig sind, ist mir nichts bekannt. Ich bin aber auch kein Kosmologe.
Wieso geht man eigentlich von einem Materiedominierten Universum aus? Der Großteil der Energie könne doch bereits vor Ausflocken der Materie so langwellig gewesen sein, daß er weder gestreut noch absobiert werden hätte können. Welche Wellenlänge hätten denn heute Photonen, die beim Urknall zu langwellig für Absorbion jedweder existierender Teilchen gewesen sein könnten?
Kannst du die Frage ausführlicher formulieren? Ich bin nicht sicher, was du meinst.

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Re: Sehr guter Kosmologie-Vortrag

Beitrag von seeker » 16. Dez 2013, 09:22

breaker hat geschrieben:Zum unendlich großen Universum:
Ich verstehe was du meinst, aber ich denke, du verstehst die Argumentation immernoch falsch. Es ist nicht so, dass wir viele Messpunkte in der Nähe von 0 haben und aus dieser Nähe folgern, dass die Krümmung null ist. Es ist so, dass wir viele Messwerte für die Krümmung haben, bei denen der Wert 0 im Fehlerbereich liegt.
Wir haben also keine Werte, die nahe bei 0 liegen, sondern wir haben Werte, von denen wir nicht wissen, ob sie in Wirklichkeit 0 sind oder nicht, weil wir nicht genau genug messen können.
Mit anderen Worten: Wir versuchen seit Jahren, den Messfehler zu verkleinern, um die Frage der endlichen Größe zu beantworten. Aber obwohl die Messgenauigkeit immer größer wird, haben wir es bisher weder geschafft, einen positiven Wert zu finden, noch einen negativen.
Das ist aber genau die Situation, die man erwarten würde, wenn die Krümmung tatsächlich 0 ist.

Deshalb halten die Leute momentan ein unendlich großes Universum für plausibel. Es wird dir aber KEIN Physiker ernsthaft erzählen, wir hätten bewiesen, dass die Krümmung unendlich groß ist. Das ist aus den Messdaten nicht klar (und falls die Krümmung tatsächlich 0 ist, wird das auch immer so bleiben, weil wir nie einen Messfehler von 0 haben werden)
Ich glaube nicht, dass ich da etwas falsch sehe.
Das Problem bei dieser Messsituation entsteht dadurch, dass du hinterher quasi den Kehrwert nimmst, wenn du Aussagen zur Größe des Universums ableitest.
Beispielsweise:
Du erhälst für den Wert der Krümmung = +0,001 (+- 1)
Daran ist nichts problematisch: Die Krümmung liegt zwischen -1 und +1. Fertig!

Wenn du nun den Kehrwert nimmst, erhälst du aber z.B.:
Größe(Universum) = 1 Mrd Mrd Lj (- 990 Mio Mrd Lj, + unendlich)
Mit nem Messwert, der den Messfehler +unendlich beinhaltet kann man nicht viel über die wahre Größe des Universums aussagen.

Andere Beispiele:
Krümmung = -0,001 (+-1) --> Größe = unendlich ("-'2x' unendlich"!, "+unendlich") [hier wirds ganz unmöglich sinnvolle Fehlergrenzen anzugeben]

Krümmung = 0 (+-1) --> Größe = unendlich ("-unendlich", "+ unendlich"!) [ebenso sinnfrei, s.o.]


Ich meine, du hättest Recht, wenn es um den Exitenzbeweis von einem Teilchen X oder einem Phänomen Y ginge...

Bei der Krümmung des Raumes wissen wir aber schon sehr genau, dass diese in anderen Bereichen existiert... und es wäre daher aus meiner Sicht viel erklärungsbedürftiger, wenn wir überhaupt keine Krümmung beim Universum fänden, als wenn wir irgendeine Krümmung (pos. oder neg.) fänden.

...und damit haben wir hier zwar genau die Situation, die vorliegen würde, wenn die Krümmung tatsächlich Null wäre, aber auch genauso, wenn sie nur sehr sehr klein, aber ungleich Null wäre (und dabei gibt es unendlich viele mögliche Werte, die alle ungleich Null sind).
Warum soll man aus einer Menge von unendlich vielen möglichen wahren Werten ausgerechnet die Null herausnehmen und diese als den wahrscheinlichsten wahren Wert betrachten???
Das Problem ist, dass es sich hier, "um die Null herum" um einen kritischen Bereich handelt, der wegen der "Kehrwertbildung" dramatische Auswirkungen hat.

Vermutungen aus dieser Situation heraus anstellen darf natürlich jeder wie er will.
Nur sind das dann eben einfach auch nur Bauchgefühle und nicht mehr!
... während dieses Bauchgefühl jedoch beim Laien-Publikum eines solchen Vortrags dann doch eher als "es ist ziemlich sicher, dass das Universum unendlich groß ist" rüberkommt - mit all den dramatischen Folgen für das Weltbild des Publikums.
DIESEN Punkt bemängle ich.
Das mag manchem vielleicht spitzfindig vorkommen. Mir kommt es halt nicht spitzfindig vor, weil es für mich überhaupt nicht egal ist, ob das Universum unendlich oder endlich ausgedehnt ist.

Unterm Strich habe ich einfach auch den Verdacht, dass, wenn man schon sehr viel Integral- und Differenzialrechnung (mit all ihren Unendlichkeitsübergängen) durchgeführt und geübt hat, dass man dann gedanklich dazu neigt "Unendlich" auf die leichte Schulter zu nehmen.
Tatsächlich sind und bleiben Aussagen zu "Unendlich" aber stets sehr dramatisch. Tatsächlich sind Unendlichkeitsaussagen stets "ungeheuerlich".

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Re: Sehr guter Kosmologie-Vortrag

Beitrag von positronium » 16. Dez 2013, 13:51

seeker hat geschrieben:Gut und schön, am Ende erhalte ich endlich auch eine Information darüber, wie groß das Universum mindestens sein muss, wenn man die bis heute festgestellte Flachheit des Universums von max. 1% Krümmung berücksichtigt: nämlich 10.000x der beobachtbare Radius von 13 Mrd LJ, also mindestens 130.000 Mrd Lichtjahre.
Jetzt bin ich 'mal ungezogen :devil: : Der Faktor 10000 bzw. die 130000 Mrd.Lj. sind falsch.
Nach kurzer Rechnung (d.h. bezogen auf den heutigen Zustand des Universums, ohne die Entwicklung zu berücksichtigen), unter Annahme von Homogenität, Isotropie, einer sichtbaren Masse von 10[up]53[/up]kg (als Gesamtenergie) und einem Beobachtungshorizont von 46,6 Mrd. Lj, erhalte ich als Radius des gesamten Universums: ~17400 Mrd. Lj. ;a

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Re: Sehr guter Kosmologie-Vortrag

Beitrag von seeker » 16. Dez 2013, 15:04

Danke für die Rechnung!
Ich war diesmal einfach zu faul um das selbst auszurechnen (und habe gehofft, dass das jemand anderes übernimmt)... ;a :devil:

Nette Grüße
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Re: Sehr guter Kosmologie-Vortrag

Beitrag von Skeltek » 16. Dez 2013, 16:08

breaker hat geschrieben:Davon, dass Homogenität und Isotropie fragwürdig sind, ist mir nichts bekannt. Ich bin aber auch kein Kosmologe.
Seit Entdeckung von gigantischen Strukturen, die teilweise völlig leer sind, dem großen Attraktor usw kann man kaum davon ausgehen dass das Universum weitgehend homogen ist.
Wären die Größenverhältnisse dieser Gebilde unwesentlich gegenüber dem sichtbaren Universum, wäre es vernachlässigbar. Aber wenn nur mal zum Beispiel eine bedeutende Anomalie in der Gleichverteilung der Materie 1/4 mal so groß wäre wie das sichtbare Universum, dann wäre es mehr als offensichtlich nicht stellvertretend für das gesammte Universum. Eine Durchschnittsdichte mit diesen Daten zu bilden ist als würde man mit 3 zufälligen Personen die prozentuale Verteilung von männlich und weiblich statistisch belegen wollen.
Die beobachteten Gebilde sind zu groß und selten um als in der Statistik unbedeutend betrachtet zu werden.
breaker hat geschrieben:
Wieso geht man eigentlich von einem Materiedominierten Universum aus? Der Großteil der Energie könne doch bereits vor Ausflocken der Materie so langwellig gewesen sein, daß er weder gestreut noch absobiert werden hätte können. Welche Wellenlänge hätten denn heute Photonen, die beim Urknall zu langwellig für Absorbion jedweder existierender Teilchen gewesen sein könnten?
Kannst du die Frage ausführlicher formulieren? Ich bin nicht sicher, was du meinst.
Ich versuchs:
Welcher Wellenlängenbereich zur Bildung von Materie beigetragen hat ist davon abhängig, wann die Energiedichte einen gewissen Impulsdichteabhängigen Wert unterschritten hat.
Nehmen wir an Wellenlängenbereich Alpha hätte zum größten Teil an der Materiebildung beigetragen.
Dann gab es sicherlich einen enormen Strahlungsanteil, der bereits VOR dem durchsichtig-Werden des Universums so langwellig war(vermutlich langwelliger als Alpha), daß er weder absorbiert noch gestreut noch sonstwie relevant mit den entstandenden Teilchen hätte interagieren können. Diese Strahlung müsste doch inzwischen noch langwelliger geworden sein.
Was ist mit der ganzen Strahlung, die sagnwrma eine Wellenlänge von mehreren Lichtjahren hätte? Die wäre doch weder meßbar noch sonstwas?
Wie wirkt diese sich auf das Universum und den Durschnittsabstand von Galaxienhaufen aus?

Übrigens ist der Gedanke daß Energie bzw Masse radial anziehend wirkt während Impuls orthoplanar abstoßend wirkt recht amüsant.
Weiß jemand wie sich (Kraft*Weg) und (Kraft*Zeit) verhalten, wenn in einem SL Raumachsen zeitartig werden oder umgekehrt?
Impuls- und Energieerhaltungssätze gelten ja für jede "Richtung" autonom.
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  • Widersprüchlich - Dieser Satz ist falsch.

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Re: Sehr guter Kosmologie-Vortrag

Beitrag von seeker » 16. Dez 2013, 16:37

Skeltek hat geschrieben:Seit Entdeckung von gigantischen Strukturen, die teilweise völlig leer sind, dem großen Attraktor usw kann man kaum davon ausgehen dass das Universum weitgehend homogen ist.
Kommt darauf an, wie groß es ist...
Schon bei 17400 Mrd. Lj. wäre auch die große Mauer nur ein Fliegendreck.
Ich gebe dir aber Recht, dass das eine Vereinfachung ist (man kann damit vor allen Dingen besser rechnen), die evtl. nicht stimmt.
Insbesondere könnte es schon sein, dass wir uns in einem nicht-durchschnittlichen Teil des Universums befinden (so wie die Ameise auf dem Parkplatz, die Berge und Täler in der Ferne sieht sie nicht), wenn man über seine Flachheit berücksichtigt, WIE groß es mindestens sein muss.
Skeltek hat geschrieben:Was ist mit der ganzen Strahlung, die sagnwrma eine Wellenlänge von mehreren Lichtjahren hätte? Die wäre doch weder meßbar noch sonstwas?
Das kommt mir alles sehr spekuativ vor...
Jedenfalls würden solche Wellen praktisch keine Energie tragen: große Wellenlänge --> wenig Energie
Ich glaube nicht, dass da irgendwelche relevanten Effekte zu erwarten wären.
Falls das Universum endlich ist, so können sehr große Wellenlängen nicht einmal existieren, weil sie nicht ins (frühe) Universum (hineinpassten) hineinpassen.

Skeltek hat geschrieben:Übrigens ist der Gedanke daß Energie bzw Masse radial anziehend wirkt während Impuls orthoplanar abstoßend wirkt recht amüsant.
Weiß jemand wie sich (Kraft*Weg) und (Kraft*Zeit) verhalten, wenn in einem SL Raumachsen zeitartig werden oder umgekehrt?
Impuls- und Energieerhaltungssätze gelten ja für jede "Richtung" autonom.
Keine Ahnung, weiß ich nicht. Versteh ich auch nicht. Was ist 'orthoplanar'?
Impulsstromdichte wirkt in der ART auch gravitativ anziehend.
Masse wirkt auch hinter dem EH anziehend - sonst gäbs ja keine.

Grüße
seeker
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