Timm hat geschrieben:Man setzt nicht einfach einen Wert der kosmologischen Konstante ein, man setzt den Wert ein der gemessen wurde.Dieser Wert liefert das, was man beobachtet, die räumliche Flachheit des Universums. Diese wiederum zeigt der CMB. Und ja, die Natur dieser Vakuumenergie ist nicht bekannt. Auch nicht sicher, ob sie wirklich zeitlich und räumlich konstant ist. Man nennt sie zumeist Dunkle Energie um dem Rechnung zu tragen.
...
Das LambdaCDM Modell macht Vorhersagen, die zu unserem realen Universum passen. Wir messen die vorhergesagten Daten. Und das ist großartig. Ohne Gleichungen bleibt's beim Raten und natürlich der Freude, mit dem Teleskop Nebel, Galaxien ... zu beobachten.
Ja, ist klar. Mir ging es einfach nur darum herauszustellen, dass alles was mit der Gravitation zu tun hat in der Kosmologie als besser abgesichert gelten kann als alles, was mit beschleunigter Expansion, DE, Vakuumenergie, usw. zu tun hat. Daher sollten wir Aussagen, die auf letzterem fußen, mit etwas größerer Vorsicht betrachten, einfach weil dort mehr Unsicherheit herrscht.
Timm hat geschrieben:Seit dem Freisetzen der Hintergrundstrahlung ist das Universum bis heute um den Faktor 1100 expandiert. Das passt zur Abkühlung von 3000 K (damals) auf 2,7 K (heute). Gravitative Rotverschiebung gibt es im statischen Schwarzschild Modell, wenn Licht sich von einer zentralen Masse entfernt und dabei Energie verliert. Es gibt sie nicht in unserem isotropen Universum, das mit dem FRW-Modell beschrieben wird, denn da entfernt sich Licht nicht von einer zentralen Masse. Es gibt zu jedem Zeitpunkt in alle Richtungen gleich viel Masse, im frühen Universum mehr, heute weniger. Abgesehen von lokalen Effekten: Licht das in eine Gravitationsdelle fällt, z.B. in einen Galaxiensuperhaufen, gewinnt beim Einfall mehr Energie als es beim beim Verlassen verliert, weil die Delle nach 50 - 100 Millionen Jahren (Zeit für die Durchquerung des Superhaufens) Jahren flacher ist (der Superhaufen nimmt an der Expansion teil).
Danke! Ich glaube das ist ein wichtiger Punkt, hier auf die Dynamik hinzuweisen.
Einen grundsätzlichen Gedanken möchte ich auch noch in den Raum stellen:
Wir wissen, dass wir nicht in einem perfekt isotrop-homogenen Universum leben!
Ich habe darüber nachgedacht, ich bin zu dem Schluss gekommen, dass ein
perfekt isotrop-homogenes Universum schon ganz prinzipiell überhaupt nur in zwei Fällen möglich sein sollte:
a) Ein völlig leeres Universum
b) Ein "völlig volles" Universum, ein Universum, das in jedem endlichen Raumabschnitt unendlich viele gleiche Teilchen beinhaltet.
Jedenfalls finde ich schon rein geometrisch gedacht in 3D kein Verteilungsmuster von endlich vielen Probeteilchen in endlichen Raumabschitten, das für Beobachter wie perfekte Isotropie und Homogenität ausschauen könnte (ein Kubusmuster leistet das z.B. nicht), 3+1D macht es nicht besser.
Unser Universum kann daher von vorne herein nur
ungefähr isotrop-homogen sein. Was genau ist "ungefähr" und was nicht mehr, wer legt das fest?
tomS hat geschrieben: ↑30. Apr 2020, 13:06
seeker hat geschrieben: ↑30. Apr 2020, 08:24
Ich glaube, es gibt noch eine Problematik. Ein Void sollte nämlich nur dann stärker expandieren können als seine Umgebenung, wenn dafür Platz ist. Oder soll ich mir vorstellen, er schiebt seine dichtere Umgebung in allen Raumrichtungen weg ...
Der Void bildet
neuen Raum, der umgebende wird
nicht verdrängt.
Du kannst Swiss Cheese Modelle konstruieren, in denen ein nahezu statischer Bulk expandierende Blasen enthält.
Stell dir einen Luftballon vor, dessen Haut du mit Klebeband teilweise fixierst, um ihn dann weiter aufzublasen; dadurch bilden sich Beulen aus, während der fixierte Bereich statisch bleibt.
In der Praxis würde der Bulk durch Materiefilamente - also Galaxienhaufen und -superhaufen - gebildet.
Das hier würde ich auch noch gerne genauer anschauen.
Aus logischen Gründen kam mir hier folgender Gedanke:
Falls der Raum als eine Art Substanz zu verstehen wäre, die aus so etwas wie Raumatomen gebildet wird, scheint es fast zwingend, dass wachsende oder hinzukommende Raumatome ihre Nachbarn verdrängen müssen.
Falls der Raum aber nicht als eine Substanz zu verstehen wäre, dann müsste er wohl rein als relationale Eigenschaft seines Inhaltes (der Materie) verstanden werden.
Beide Vorstellungen sind aber m.E. problematisch.
Und nun zu Swiss Cheese Modellen:
Wie kann ich mir das klarmachen?
Ich würde hier zunächst davon ausgehen, dass der Raum allein per DE überall gleichmäßig expandiert (das wär bei ansonstem leeren Raum auch der Fall). In diesem Szenario scheint es keinen Unterschied zu machen, ob man nun sagt (gedachte!) Raumabschnitte würden ihre umgebenden Nachbarraumabschnitte verdrängen oder nicht.
Diesen Raum würde ich mir nun zusätzlich mit inhomogen verteilter Masse vorstellen, sodass man leere Blasen erhält mit viel Materie am Rand dieser Blasen, wie ein schweizer Käse eben oder der Schaum in einem Schaumbad. Zusätzlich fülle ich die Voids natürlich gedanklich mit möglichst gleichverteilten Probeteilchen. Die Entwicklung des Abstands dieser Teilchen gibt mir dann Auskunft darüber, ob das Volumen des Voids wächst oder nicht. Hier würde ich nun auch erwarten, dass die Expansion per DE nicht berührt wird: Sie wirkt nach wie vor überall gleich. Allerdings wird sie in Bereichen wo Materie anwesend ist überlagert, dort wirkt die Gravitation gerade in die andere Richtung. Der Gesamteffekt müsste also prinzipiell in etwa so sein:
Resultierende Expansion (ortsabhängig) = DE-Expansion (ortsunabhängig-konstant) - Gravitationskontraktion (ortsabhängig)
Kommt hier an manchen Stellen eine zeitlang ungefähr Null heraus, dann expandiert dort eine zeitlang nichts. (Das kann man sich an den Materie-Blasenhäuten vorstellen, dass das dort u.U. der Fall sein kann.)
Nun sollten die Blasenhäute um die Voids lokal stärker gekrümmt sein (wegen der Materie dort) - oder?
Wie sollten aber die Blasen (Voids) expandieren können, ohne dass ihre 'Materiehaut' expandiert?
Das würde ja bedeuten, dass das Verhältnis zwischen Kreisumfang und Kreisdurchmesser einer Blase nicht Pi und noch dazu variabel ist.
Das geht, klar, auf gekrümmten Oberflächen. Nur ist es ja so, dass die Krümmung IM Void zunehmen müsste, damit er expandieren kann, damit sein Durchmesser und Volumen bei konstantem Umfang wachsen kann. Es wär doch aber gerade vom Gegenteil auszugehen? Dass die Krümmung im Void mindestens konstant oder wenn nicht, dann halt abnehmend ist? Oder soll die Krümmung im Void unter Null fallen können?
Wie bekommt man das zusammen?