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Irgendwas stimmt mit der Lichtgeschwindigkeit nicht

Themen zur Kosmologie, Urknall, inflationärer Kosmologie, Expansion, Entwicklung und Zukunft des Universums
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Irgendwas stimmt mit der Lichtgeschwindigkeit nicht

Beitrag von Frank » 11. Dez 2016, 08:32

Für mich sehr interessanter Artikel,aber hier an dieser Stellemkann ich nur mit "hä"fragen....

Laut Afshordi, müsste das frühe Universum mindestens 1028 Grad Celsius heiß gewesen sein. Zum Vergleich: Die höchste Temperatur, die wir auf der Erde erreichen können, beträgt 1016 Grad Celsius.


http://motherboard.vice.com/de/read/irg ... keit-nicht

Kann man das so sehen, oder ist das Spinnerei und C ist konstant.....basta?
Mit freundlichen Grüßen

Frank

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Re: Irgendwas stimmt mit der Lichtgeschwindigkeit nicht

Beitrag von tomS » 11. Dez 2016, 11:21

Zu dem Artikel:
In unserem Beispiel hat das Badewasser also bereits eine einheitliche Temperatur erreicht, bevor die Badewanne sich rasant in alle Richtungen ausdehnt.
Das hat er grundsätzlich falsch verstanden.

Wendet man das Inflationsmodell auf die Badewanne an, so erhält man ein Bild, in dem die gesamte Badewanne durchaus Bereiche mit verschiedenen Temperaturen aufweist. Allerdings entstand die für uns sichtbare Badewanne nur aus einem winzigen Bereich, in dem Wasser aus genau einem Wasserhahn vorhanden war. Die Homogenität resultiert daraus, dass dieser gesamte Bereich um den einzelnen Wasserhahn extrem aufgebläht wurde, so dass andere Bereiche um andere Wasserhähne weit jenseits des Sichtbarkeitshorizontes unserer Badewanne liegen.
Laut Afshordi, müsste das frühe Universum mindestens 1028 Grad Celsius heiß gewesen sein. Zum Vergleich: Die höchste Temperatur, die wir auf der Erde erreichen können, beträgt 1016 Grad Celsius.
Ich denke, gemeint sind 1028 Grad.

Das elektronische Preprint findet ihr hier: https://arxiv.org/abs/1603.03312

Weitere - zumeist nicht Mainstream-Arbeiten - von Magueijo findet ihr hier: https://arxiv.org/find/gr-qc/1/au:+Magu ... /0/all/0/1
Gruß
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Re: Irgendwas stimmt mit der Lichtgeschwindigkeit nicht

Beitrag von Frank » 11. Dez 2016, 20:46

tomS hat geschrieben:Zu dem Artikel:
In unserem Beispiel hat das Badewasser also bereits eine einheitliche Temperatur erreicht, bevor die Badewanne sich rasant in alle Richtungen ausdehnt.
Das hat er grundsätzlich falsch verstanden.

Wendet man das Inflationsmodell auf die Badewanne an, so erhält man ein Bild, in dem die gesamte Badewanne durchaus Bereiche mit verschiedenen Temperaturen aufweist. Allerdings entstand die für uns sichtbare Badewanne nur aus einem winzigen Bereich, in dem Wasser aus genau einem Wasserhahn vorhanden war. Die Homogenität resultiert daraus, dass dieser gesamte Bereich um den einzelnen Wasserhahn extrem aufgebläht wurde, so dass andere Bereiche um andere Wasserhähne weit jenseits des Sichtbarkeitshorizontes unserer Badewanne liegen.
Laut Afshordi, müsste das frühe Universum mindestens 1028 Grad Celsius heiß gewesen sein. Zum Vergleich: Die höchste Temperatur, die wir auf der Erde erreichen können, beträgt 1016 Grad Celsius.
Ich denke, gemeint sind 1028 Grad.

Das elektronische Preprint findet ihr hier: https://arxiv.org/abs/1603.03312

Weitere - zumeist nicht Mainstream-Arbeiten - von Magueijo findet ihr hier: https://arxiv.org/find/gr-qc/1/au:+Magu ... /0/all/0/1
Vielen Dank, habe nun einiges zu tun... :mrgreen:

Allerdings widersprichst du mit deiner "Badewannendarlegung"nicht gundsätzlich dem , was der Verfasser des Blog gemeint hat.(oder bin ich jetzt voll auf dem Holzweg?)
Mit freundlichen Grüßen

Frank

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Re: Irgendwas stimmt mit der Lichtgeschwindigkeit nicht

Beitrag von tomS » 11. Dez 2016, 22:17

Frank hat geschrieben:Allerdings widersprichst du mit deiner "Badewannendarlegung"nicht gundsätzlich dem , was der Verfasser des Blog gemeint hat.
Doch.

Der Verfasser sagt, das Badewasser habe bereits vor der Expansion eine einheitliche Temperatur erreicht. Die Inflation besagt, dass die Badewanne nie eine einheitliche Temperatur hatte, sondern dass wir lediglich einen winzigen Ausschnitt sehen, innerhalb dessen eine einheitliche Temperatur vorlag (außerhalb dessen jedoch nicht, noch bis 'heute').
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Re: Irgendwas stimmt mit der Lichtgeschwindigkeit nicht

Beitrag von deltaxp » 12. Dez 2016, 14:57

Da muss ich zum teil widersprechen Tom. Die Inflation ermöglicht auch den Ausgleich von Gebieten, aber natürlich nicht von allen. Das kommt durch den Effekt, dass die beschleunigte Ausdehnung rückwärts betrachtet eben eine beschleunigt Abbremsung ist. Aber der ausgleichseffekt betraf dennoch nur kleine raum-regionen, natürlich bei weitem nicht alle.

es ist einfach die frage, ab wann man den Prozess betrachtet, ab den Moment wo das e-folding richtig losging, das ist dann so wie es Tom schilderte, oder noch etwas weiter davor, wo es in kleinen Regionen zum ausgleich kam. mit den exponentiellen ist ja wie in dem Liedchen: erst fang se Janz langsam an, aber dann, aber dann.

ich häng nochmal das Bildchen ran, dass ich diesbezüglich mal gemalt habe. da sieht man das dann
horizon_problem_inflation.png
horizon_problem_inflation.png (20.3 KiB) 8048 mal betrachtet
Bei der klassischen gebremsten Ausdehung ohne Inflation wäre der obere Raumbereich nie in der Lage gewesen sich auszugleichen. Bei der Inflation wäre er aber bevor sie richtig an fahrt aufnahem eben doch so eng zusammengewesen, dass ein eisglaich möglcih wäre. diese Region wurde dann aufgebläht. aber natürlich gibt es auch im inflationsfall gebiete die sich nicht ausgleichen konnten, einfach weter rechts oder links unten auf der achse. die sind aber weit hinterm Horizont nach der audfblähung. beide ansichten haben also recht.

Tom fängt sozusagen bei der von unten gesehen dritten Etage an, der Autor nimmt noch Etagen 1 und 2 mit.

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Re: Irgendwas stimmt mit der Lichtgeschwindigkeit nicht

Beitrag von tomS » 12. Dez 2016, 16:39

deltaxp hat geschrieben:Die Inflation ermöglicht auch den Ausgleich von Gebieten, aber natürlich nicht von allen.
Hast du dazu eine Referenz?
Gruß
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Re: Irgendwas stimmt mit der Lichtgeschwindigkeit nicht

Beitrag von deltaxp » 13. Dez 2016, 15:53

nur das was ich immer so gelesen habe. ich glaub von vilenkin hab ich mal nen buch zur eternal Inflation gelesen, kam aber auch in green hidden reality glau ich zur sprache.

das findet man aber auch wenn man "horizontproblem Inflation" googelt. zb. das hier

http://pauli.uni-muenster.de/tp/fileadm ... versum.pdf

aber wie gesagt, das geht hier um kausal zusammenhängende Region im Bereich von 10^-23 cm oder so. das langt ja schon aus bei 50 e-foldings um das horizontproblem zu lösen. soweit ich weiss, war das genau einer der gründe (neben flachheit) für die Entwicklung der Inflation. aber Alan Guths original-paper kenn ich nicht

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Re: Irgendwas stimmt mit der Lichtgeschwindigkeit nicht

Beitrag von tomS » 14. Dez 2016, 00:32

Ich denke, wir reden vom selben.

Nehmen wir die Entwicklung des Universums nach dem Urknall t = 0 jedoch vor einen möglichen Inflation t0 < tinf. Es existiert ein Bereich B der Größe R(B,t0) innerhalb dessen thermisches Gleichgewicht herrscht.

Im Falle einer Inflation bläht sich dieser Bereich auf eine Größe R(B,theute) >> R(Bsichtbar) auf. Im Falle des Ausbleibens der Inflation gilt stattdessen R(B,theute) < R(Bsichtbar).

In beiden Fällen existierten jedoch Bereiche B' mit R(B') > R(B), in denen insgs. kein thermisches Gleichgewicht vorlag. Nun müsste demnach heute R(B',theute) < R(Bsichtbar) gelten, und es läge das sogenannte Horizontproblem vor.

So ist meine Anmerkung
tomS hat geschrieben:Der Verfasser sagt, das Badewasser habe bereits vor der Expansion eine einheitliche Temperatur erreicht. Die Inflation besagt, dass die Badewanne nie eine einheitliche Temperatur hatte, sondern dass wir lediglich einen winzigen Ausschnitt sehen, innerhalb dessen eine einheitliche Temperatur vorlag (außerhalb dessen jedoch nicht, noch bis 'heute').
zu verstehen.

Auch mit Inflation existieren diese Bereiche B', allerdings sind sie heute nicht sichtbar.

Insofern ist
deltaxp hat geschrieben:Die Inflation ermöglicht auch den Ausgleich von Gebieten, aber natürlich nicht von allen. Das kommt durch den Effekt, dass die beschleunigte Ausdehnung rückwärts betrachtet eben eine beschleunigt Abbremsung ist. Aber der ausgleichseffekt betraf dennoch nur kleine raum-regionen, natürlich bei weitem nicht alle.
irreführend.

Die Inflation führt dazu, dass Bereiche ohne thermisches Gleichgewicht heute nicht sichtbar sind, aber sie "ermöglicht ... den Ausgleich von Gebieten" nicht. Was vorher im thermischen Gleichgewicht war, bleibt es; was nicht im thermischen Gleichgewicht war, kann es erst recht nicht werden.
Gruß
Tom

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Re: Irgendwas stimmt mit der Lichtgeschwindigkeit nicht

Beitrag von deltaxp » 14. Dez 2016, 10:16

wie gesagt. du fängst bei der dritten Etage an, die anderen bei der ersten. man muss ja bedenken, dass die dritte Etage in meinem bild nen Durchmesser von nur etwa 10^-23 cm hatte. diese homogene Bereich wurde dann gestreckt Universum.

aber zwischen 10-43 sek und 10^-35 sek hatte dieser Bereich eben die Chance sich auszugleichen. und da hatte er sich nur "langsam" ausgedehnt (von 10-33 zur 10^-23) cm. diese ausgleichszeit muss es gegeben haben, mit der klassischen gepremsten art-Expansion wäre das nicht möglich.

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Re: Irgendwas stimmt mit der Lichtgeschwindigkeit nicht

Beitrag von seeker » 14. Dez 2016, 13:09

Was ich beim Horizontproblem noch nicht verstehe:

Gut, ohne weitere Annahmen sind verschiedene Gebiete im Universum schon recht früh kausal getrennt.
Wenn diese verschiedenen Gebiete aber von demselben Ereignis (Urknall) kausal abhängig sind, dann ist es doch in erster Näherung (ohne weitere Annahmen) zunächst einleuchtend, dass diese eine Ursache überall dieselbe Wirkung hat, dieselbe Entwicklung in Gang setzt (Eigenschaften getrennter Raumregionen, z.B. Temperatur sind überall gleich), also zunächst alles homogen und isotrop ausschaut. Abweichungen davon sollten zunächst nur durch kleinste Fluktuationen im Rahmen der Unschärferelation gegeben sein, die schon durch die zwischenzeitliche Expansion, also Ausdünnung heute ganz sicher nicht mehr gemessen werden können, d.h. bis hierher gedacht wäre auch heute (auch ohne Inflation) ein völlig homogen-isotropes Universum zu erwarten.
Gut, ausgehend davon können sch selbstverstärkende Effekte ergeben: Materie klumpt, minimale anfängliche Dichteerhöhungen können als Keime der Klumpenbildung wirken.
Aber: Na und? Sollte man durch diesen Effekt nicht einfach Klumpen (Galaxien) erwarten, jedoch homogen-isotrop überall gleich - und ist das nicht genau das, was wir sehen?

Kurz:
Ich verstehe das Problem noch nicht so ganz, wenn man die Standardkosmologie (ohne Inflation, ohne variable Lichtgeschwindigkeit, etc.) anwendet.
Kann mir das jemand erklären?

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Re: Irgendwas stimmt mit der Lichtgeschwindigkeit nicht

Beitrag von deltaxp » 14. Dez 2016, 14:12

seeker hat geschrieben: dass diese eine Ursache überall dieselbe Wirkung hat
genau davon geht man eher nicht aus, wenn ne bombe explodiert (ich weiss hinkt, der Urknall fand überall statt) fliegen die splitter auch nocht vollkommen gleichförmig wett.

ausserdem kann man zeigen, dass eine anfangskrümmung sich bei normaler gebremster art-Expansion sich immer weiter verstärken würde, ein flacher raum würde extremes feintuning fordern, anfangsflacheit auf dutzende stellen nach dem komma, und dass wenn man von einer raumzeitsingularität mit starken Krümmungen ausgeht ?

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Re: Irgendwas stimmt mit der Lichtgeschwindigkeit nicht

Beitrag von seeker » 14. Dez 2016, 15:05

deltaxp hat geschrieben:genau davon geht man eher nicht aus, wenn ne bombe explodiert (ich weiss hinkt, der Urknall fand überall statt) fliegen die splitter auch nocht vollkommen gleichförmig wett.
Wäre ein besserer Vergleich nicht ein stark komprimiertes Gas, das sich ausdehnt im Sinne von "sich verdünnt/Druck abbaut" (und zwar in einem Szenario ohne Gefäßwände, also ein unendlich ausgedehntes Gas)?
deltaxp hat geschrieben:ausserdem kann man zeigen, dass eine anfangskrümmung sich bei normaler gebremster art-Expansion sich immer weiter verstärken würde, ein flacher raum würde extremes feintuning fordern, anfangsflacheit auf dutzende stellen nach dem komma, und dass wenn man von einer raumzeitsingularität mit starken Krümmungen ausgeht ?
Hmm... Feintuning haben wir an anderer Stelle auch (könnte es sein, dass das anthropische Prinzip da ne Rolle spielt?) und ist es tatsächlich so, dass in der Urknallsingularität starke Krümmung vorliegen muss? Ich meine, wir wissen ja nur, dass dort die Dichte sehr, sehr hoch war, wir wissen nichts über die räumliche Ausdehnung, diese könnte prinzipiell auch im Urknall unendlich gewesen sein.

Gruß
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Re: Irgendwas stimmt mit der Lichtgeschwindigkeit nicht

Beitrag von Skeltek » 15. Dez 2016, 23:12

Der Urknall ist keine Ursache seeker.
Selbst wenn man es als solche betrachtet,ist es eine Hyperfläche mit Ausdehnung.
Ausserdem ist nur verlangt, dass Gebiete gleich sind, wenn man dort ankommt.
Gleich muss nur sein, was wir als gleichzeitig wahrnehmen.
Selbst eine völlige Verzerrung des Raumes ist völlig irrelevant, solange man die ungleichen Gebiete nicht als gleichzeitig wahrnimmt.
Zeit ist schließlich orthogonal zuder Fläche, welche wir als gleichzeitig annehmen.
So könnten sich inhomogenitäten völlig rein phänomenologischausgleichen.
Die plausibelste Erklaerung jedes hinreichend komplizierten Systems ist falsch

Unentscheidbarkeit für Dummies: Dieser Satz ist wahr
oder
Diese Menge hat zwei Elemente: A und B

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