Hinweis auf die DSGVO: Auf unserer Seite werden keine Dritt-Anbieter-Cookies verwendet und nur Daten erfasst, welche für das Minimum an Board-Funktionalität notwendig sind.
Bevor Sie sich registrieren oder das Board verwenden, lesen Sie bitte zusätzlich die DSGVO-Erklärung, welche in der Navigationsleiste verlinkt ist.

Kurzfassung der unserer Meinung nach wichtigsten DSGVO-Punkte:
Es kann vorkommen, dass Benutzer eigenverantwortlich Videos oder sonstige Medien in ihren Beiträgen verlinken, welche beim Aufruf der Forenseite als Teil der Seite samt zugehörigem Material mitgeladen werden. Sollten Sie dies nicht wünschen, verwenden Sie beim Benutzen des Forums einen Blocker wie z.B. uMatrix, welcher das Laden von Inhaltsblöcken von Fremd-URLs effektiv unterbinden kann.
Wir blenden keine Werbung ein und schränken die Inhalte in keinster Weise bei Benutzung von Addblockern ein. Dadurch ist die Grundfunktionalität des Forums auch bei vollständigem Blockieren von Drittanbieter-Inhalten stets gegeben.

Cookies werden unsererseits nur verwendet um das Einloggen des Benutzers für die Dauer der Forenbenutzung zu speichern. Es steht dem Benutzer frei die Option 'Angemeldet bleiben' zu verwenden, damit der Cookie dauerhaft gespeichert bleibt und beim nächsten Besuch kein erneutes Einloggen mehr notwendig ist.
EMail-Adressen werden für Kontakt bei wichtigen Mitteilungen und zur Widerherstellung des Passwortes verwendet. Die verwendeten IPs können von uns ohne externe Hilfsmittel mit keiner realen Person in Verbindung gebracht werden und werden nach spätestens 7 Tagen gelöscht. Diese IPs werden höchstens verwendet um Neuanmeldungen unerwünschter oder gesperrter Nutzer zu identfizieren und zu unterbinden. Wir behalten uns daher vor bei Verdacht, die Frist für die IP-Löschung auf maximal 14 Tage zu verlängern.
Unsere Webseite läuft auf einem virtuellen Linux-Server, welcher von einem externen Anbieter gehostet wird. Etwaige Verstöße der DSGVO-Auflagen seitens dieses deutschen Hosters können wir nicht feststellen und somit auch nicht verfolgen.
Wir halten Backups unserer Datenbanken, welche in regelmäßigen Abständen als Schutz vor Katastrophen, Hackerangriffen und sonstigen Ausfällen erstellt werden. Sollte ein Nutzer die Löschung seiner Daten wünschen, betrachten wir es als Unzumutbar die Backups auch von den Daten zu befreien, da es sich hierbei um eine mehrtägiges Unterfangen handelt - dies ist für eine Einzelperson beim Betrieb eines privaten Forums nicht zumutbar möglich ohne das Backup komplett zu löschen.
Sollten Sie etwas gegen die dauerhafte anonyme Speicherung ihrer EMail-Adresse, ihres Pseudonyms und ihrer Beiträge in einem Backup haben, sehen Sie von der Registrierung in diesem Forum ab. Für Mitglieder, welche vor dem 25.05.2018 registriert waren steht jedoch das Recht im Raum, eine Löschung der Datenbank-Backups zu beantragen.



Wenn dies Ihr erster Besuch hier ist, lesen Sie bitte zunächst die FAQs sowie die wesentlichen Regeln zur Benutzung des Forums.
Um an den Diskussionen teilnehmen zu können, müssen Sie sich zunächst registrieren.

Hypothese zur konstanten Expansion des Universums

Themen zur Kosmologie, Urknall, inflationärer Kosmologie, Expansion, Entwicklung und Zukunft des Universums
AndreasSchneider
Rookie
Beiträge: 6
Registriert: 25. Apr 2023, 21:54

Hypothese zur konstanten Expansion des Universums

Beitrag von AndreasSchneider » 25. Apr 2023, 21:59

Hallo,
Ich habe die Vermutung, dass das Universum eigentlich mit konstanter Geschwindigkeit expandiert und es nur fälschlicherweise so aussieht, als wäre die Expansion beschleunigt.
Meine Hypothese erläutere ich auf meinem Instagram Kanal. Ich wäre Ihnen sehr dankbar, wenn Sie sich diese kurz ansehen würden und mir schreiben, ob diese Vermutung stimmen könnte oder ob Sie diese begründet widerlegen können.
Links: entfernt

Moderatorenhinweis: Verlinkungen zu Instagram entfernt. Thesen, die diskutiert werden sollen, bitte hier darlegen.

Herr5Senf
Senior-Master
Senior-Master
Beiträge: 849
Registriert: 3. Mär 2017, 20:46

Re: Hypothese zur konstanten Expansion des Universums

Beitrag von Herr5Senf » 26. Apr 2023, 00:17

Ja, Vermutung ist Unfug, muß man nicht extra begründen, davon gibt es viele ;j

AndreasSchneider
Rookie
Beiträge: 6
Registriert: 25. Apr 2023, 21:54

Re: Hypothese zur konstanten Expansion des Universums

Beitrag von AndreasSchneider » 26. Apr 2023, 14:33

Kannst du mir nicht wenigstens schreiben was daran falsch ist?

Timm
Senior-Master
Senior-Master
Beiträge: 965
Registriert: 15. Sep 2010, 17:41

Re: Hypothese zur konstanten Expansion des Universums

Beitrag von Timm » 26. Apr 2023, 17:37

Hast du dir schon mal überlegt, welchen Sinn eine These macht, die der Beobachtung widerspricht?

Schau dir die erste Friedmann Gleichung an. Die ist dir ja ein Begriff, wenn du dich mit diesem Thema beschäftigst. Sie zeigt die zeitliche Veränderung des Skalenfaktors a. Wir sprechen also über (da/dt)². Konstanz von (da/dt)² setzt voraus, dass \rho*a² konstant ist, wobei \rho die Materiedichte ist. Da \rho mit der Expansion mit 1/a³ verdünnt, ist (da/dt)² somit proportional zu 1/a und damit nicht konstant.

AndreasSchneider
Rookie
Beiträge: 6
Registriert: 25. Apr 2023, 21:54

Re: Hypothese zur konstanten Expansion des Universums

Beitrag von AndreasSchneider » 26. Apr 2023, 18:38

Vielen Dank

Benutzeravatar
seeker
Ehrenadmin
Ehrenadmin
Beiträge: 8098
Registriert: 26. Dez 2009, 10:29

Re: Hypothese zur konstanten Expansion des Universums

Beitrag von seeker » 26. Apr 2023, 19:36

Wobei: Es gibt in dem Bereich noch viele Fragen und viele Unsicherheiten. Und so richtig erklären kann man das alles auch noch nicht. Wir befinden uns bei dem Thema jedenfalls an der Front der modernen Forschung. Das bedeutet auch: Alle modernen Messungen sind außerordentlich komplex, schwierig und aufwändig und fußen auf extrem großen Datensätzen, wo auch gerne einmal etwas übersehen werden kann oder falsch eingeordnet. Und die Messfehler/ Messunsicherheiten sind auch nicht gerade so klein, wie man das gerne hätte, ich wollte da jedenfalls keine Fehlerrechnung machen müssen...

Ich habe gerade das gelesen:

Verstehen wir das Universum falsch? Neue Messungen erstaunen Forscher
https://www.merkur.de/wissen/neue-studi ... 03016.html

Hintergrundveröffentlichung:

A 0.9% calibration of the Galactic Cepheid luminosity scale based on Gaia DR3 data of open clusters and Cepheids
https://www.aanda.org/articles/aa/full_ ... 75-22.html

Ja, wie groß ist denn die Hubble-Konstante nun?
Interessante Frage:

Hubble-Konstante
Was stimmt nicht mit der Expansion des Universums?
https://www.deutschlandfunk.de/hubble-k ... s-100.html

Daraus:
„Unsere Daten ergeben eine Hubble-Konstante von 73,5 – und das passt nur mit einer Wahrscheinlichkeit von eins zu einer Million zum erwarteten Wert.“
...
Unser kosmologisches Modell – einfach falsch?
...
„Wenn das dann so bleibt, dann ist es natürlich klar, dass das kosmologische Modell, das wir im Moment benutzen, das wir auch gerne haben und mögen, entweder unvollständig oder falsch ist. Also es muss halt verbessert werden. Das ist nicht wirklich tragisch.“
Wir können daraus immerhin entnehmen, dass an der Front noch einiges zu tun ist und wir können uns dabei auch noch auf einige Überraschungen einstellen.
Es bleibt jedenfalls spannend.
Grüße
seeker


Wissenschaft ... ist die Methode, kühne Hypothesen aufstellen und sie der schärfsten Kritik auszusetzen, um herauszufinden, wo wir uns geirrt haben.
Karl Popper

Timm
Senior-Master
Senior-Master
Beiträge: 965
Registriert: 15. Sep 2010, 17:41

Re: Hypothese zur konstanten Expansion des Universums

Beitrag von Timm » 27. Apr 2023, 09:53

seeker hat geschrieben:
26. Apr 2023, 19:36
Wir können daraus immerhin entnehmen, dass an der Front noch einiges zu tun ist und wir können uns dabei auch noch auf einige Überraschungen einstellen.
Es bleibt jedenfalls spannend.
Ja, das Standardmodell der Kosmologie ist nicht in Stein gemeißelt. Und zur "Hubble Tension" gibt es mittlerweile zig-Arbeiten.

Spannend ist Alexandre Deur's Ansatz, wonach Selbst-Wechselwirkung des Gravitationsfeldes die Annahmen von Dunkler Materie und Dunkler Energie (beide zusammen machen 95% der Energiedichte des Universums aus) unnötig machen. Die Feld Selbst-Wechselwirkung ist aus der Teilchenphysik bekannt. Der Teilchenphysiker Deur übertragt sie auf die ART.

https://arxiv.org/pdf/2301.10861.pdf

Aus dem Abstract:

We find that with field self-interaction accounted for, both low- and highredshift data are simultaneously well-fitted, thereby showing that gravitational self-interaction could explain the Hubble tension. Crucially, this is achieved without introducing additional parameters.

AndreasSchneider
Rookie
Beiträge: 6
Registriert: 25. Apr 2023, 21:54

Re: Hypothese zur konstanten Expansion des Universums

Beitrag von AndreasSchneider » 28. Apr 2023, 18:03

Es tut mir leid. Ich habe meine Hypothese in der Tat aufgestellt, ohne die Einstein-Gleichung oder die erste Friedmann Gleichung verstanden zu haben.
Verstehe ich das richtig? Die Einstein Gleichung besagt, dass Gravitation nicht nur eine Kraft ist, die Objekte anzieht, sondern eine Krümmung des Raums, die durch die Verteilung von Materie und Energie verursacht wird. Die Gleichung besagt, dass die Krümmung des Raums an jedem Punkt proportional zur Energie und dem Impuls an diesem Punkt ist.
Die erste Friedmann-Gleichung ist aus der Einstein Gleichung abgeleitet.
Sie besagt, dass die Beschleunigung des Universums proportional zur Dichte der Materie ist. Da sich die Dichte der Materie mit der Expansion des Universums verändert, ändert sich auch die Beschleunigung des Universums.
Durch Messungen der Gravitationslinseneffekte, die von Galaxienhaufen und anderen massereichen Objekten im Universum verursacht werden, konnten Forscher die Verteilung der Masse im Universum untersuchen. Diese Messungen zeigen zusätzlich zu den Messung der Rotverschiebung von Supernovae des Typs 1a , dass sich das Universum beschleunigt ausdehnt.

Benutzeravatar
seeker
Ehrenadmin
Ehrenadmin
Beiträge: 8098
Registriert: 26. Dez 2009, 10:29

Re: Hypothese zur konstanten Expansion des Universums

Beitrag von seeker » 29. Apr 2023, 10:50

AndreasSchneider hat geschrieben:
28. Apr 2023, 18:03
Verstehe ich das richtig? Die Einstein Gleichung besagt, dass Gravitation nicht nur eine Kraft ist, die Objekte anzieht, sondern eine Krümmung des Raums, die durch die Verteilung von Materie und Energie verursacht wird. Die Gleichung besagt, dass die Krümmung des Raums an jedem Punkt proportional zur Energie und dem Impuls an diesem Punkt ist.
Die erste Friedmann-Gleichung ist aus der Einstein Gleichung abgeleitet.
Der Ansatz, auf dem die allgemeine Relativitätstheorie beruht, besagt, dass die Gravitation (im Gegensatz zu den anderen Grundkräften) ausschließlich eine Scheinkraft ist. Ihre sichtbare Wirkung beruht ausschließlich auf der Veränderung (Krümmung) der Raumzeit durch: Energie und damit auch Masse (über E = mc^2), räumlicher Energie-/Massefluss, Impulsdichte und Impulsstromdichte.

Die ART ist in der Form einer Feldtheorie formuliert, zentral ist der sog. Energie-Impuls-Tensor:

Energie-Impuls-Tensor
https://de.wikipedia.org/wiki/Energie-Impuls-Tensor

Die Friedmann-Gleichungen stellen eine Vereinfachung davon dar, unter der Annahme eines homogenen und isotropen Universums.
Daraus lassen sich dann Ableitungen über die Geschichte bzw. Entwicklung unseres Universums generieren.
Unter weiteren Annahmen und Überlegungen entsteht dabei ein komplexes Modell des Universums, das mit empirischen Daten gefüttert wird und auf Übereinstimmung mit diesen geprüft wird.
Und was dabei dann herauskommt, hängt natürlich davon ab, was a) empirisch festgestellt wurde und b) wie genau und richtig modelliert wurde.

Ein sich insgesamt beschleunigend ausdehnendes Universum ist hier nur möglich, wenn die kosmologische Konstante nicht Null ist.
Grüße
seeker


Wissenschaft ... ist die Methode, kühne Hypothesen aufstellen und sie der schärfsten Kritik auszusetzen, um herauszufinden, wo wir uns geirrt haben.
Karl Popper

Timm
Senior-Master
Senior-Master
Beiträge: 965
Registriert: 15. Sep 2010, 17:41

Re: Hypothese zur konstanten Expansion des Universums

Beitrag von Timm » 29. Apr 2023, 18:37

AndreasSchneider hat geschrieben:
28. Apr 2023, 18:03
Die erste Friedmann-Gleichung ist aus der Einstein Gleichung abgeleitet.
Sie besagt, dass die Beschleunigung des Universums proportional zur Dichte der Materie ist. Da sich die Dichte der Materie mit der Expansion des Universums verändert, ändert sich auch die Beschleunigung des Universums.
Es ist lohnend, sich mit den Friedmann Gleichungen zu befassen.

Die 2. Friedmann Gleichung - auch Beschleunigungsgleichung genannt - zeigt, dass das frühe Universum gebremst expandiert, solange die Materiedichte dominant ist. "Gebremst" bedeutet die Beschleunigung ä (2. Ableitung des Skalenfaktors) ist negativ. Und es ist einfach nachvollziehbar, dass das Universum beschleunigt expandiert (ä ist positiv), sobald die Kosmologische Konstante dominiert, weil die Materiedichte entsprechend abgenommen hat.

Konstante Expansion ist nur in flacher Minkowski Raumzeit möglich. Bei Interesse google "Milne Universum".

AndreasSchneider
Rookie
Beiträge: 6
Registriert: 25. Apr 2023, 21:54

Re: Hypothese zur konstanten Expansion des Universums

Beitrag von AndreasSchneider » 29. Apr 2023, 19:01

Leider habe ich immer noch nicht ganz verstanden, aus welchen Beobachtungen abgesehen von den Messung der Rotverschiebung von Supernovae des Typs 1a, sich eine beschleunigte Expansion des Universums herleiten lässt...

Benutzeravatar
seeker
Ehrenadmin
Ehrenadmin
Beiträge: 8098
Registriert: 26. Dez 2009, 10:29

Re: Hypothese zur konstanten Expansion des Universums

Beitrag von seeker » 30. Apr 2023, 06:59

Es scheint tatsächlich so zu sein, dass man empirisch nur die SN1a hat, plus dem Umstand, dass die Ergebnisse dort gut mit den Untersuchungen des kosmischen Mikrowellenhintergrunds zusammenpassen.

Hier ein kurzer Übersichtsartikel aus den Anfängen dieser Geschichte:

Das Rätsel der kosmischen Vakuumenergiedichte und die beschleunigte Expansion des Universums, 2000
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs ... 0000561111

Und selbst um die SN1a-Befunde wird noch diskutiert:
https://www.scinexx.de/news/kosmos/kosm ... zwielicht/

Meine Einschätzung:
Die ganze Sache um die beschleunigte Expansion ist noch recht unsicher. Das liegt auch daran, dass solche Probleme nur höchst indirekt angegangen werden können. Die Messungen und deren richtige Interpretation und Einordnung in ein Gesamtbild, insbesondere das genügende Ausschließen systematischer Messfehler ist ungemein schwierig und komplex. Die Messungen selber erfordern außerdem einen extremen apparativen Messaufwand, der seinerseits ebenso komplex und schwierig zu handhaben ist. Es sind außerdem tausende Menschen beteiligt; erst dadurch, durch die damit einhergehende geballte Kollektivintelligenz und Kollektivarbeitsleistung konnte man so etwas überhaupt versuchen zu bändigen und dabei erste Ergebnisse erzielen. Ein einzelner Mensch wäre für so eine Aufgabe bei weitem zu blöd und zu langsam.
Grüße
seeker


Wissenschaft ... ist die Methode, kühne Hypothesen aufstellen und sie der schärfsten Kritik auszusetzen, um herauszufinden, wo wir uns geirrt haben.
Karl Popper

Timm
Senior-Master
Senior-Master
Beiträge: 965
Registriert: 15. Sep 2010, 17:41

Re: Hypothese zur konstanten Expansion des Universums

Beitrag von Timm » 30. Apr 2023, 09:26

AndreasSchneider hat geschrieben:
29. Apr 2023, 19:01
Leider habe ich immer noch nicht ganz verstanden, aus welchen Beobachtungen abgesehen von den Messung der Rotverschiebung von Supernovae des Typs 1a, sich eine beschleunigte Expansion des Universums herleiten lässt...
Das ist einfacher, als du vielleicht glaubst. Beschleunigte Expansion bedeutet größere Distanzen als erwartet.

Über die Rotverschiebung der Supernovae Ia ermittelt man deren Distanzen (das Stichwort ist Leuchtkraftdistanz). 1998 fanden Astronomen heraus, dass die SN Ia weiter entfernt sind, als bei Annahme eines gebremst expandierenden Universums zu erwarten.
Diese Erkenntnis lässt sich nur so deuten, dass die zunächst gebremste in eine beschleunigte Expansion übergegangen ist.

Benutzeravatar
seeker
Ehrenadmin
Ehrenadmin
Beiträge: 8098
Registriert: 26. Dez 2009, 10:29

Re: Hypothese zur konstanten Expansion des Universums

Beitrag von seeker » 30. Apr 2023, 18:27

Timm hat geschrieben:
30. Apr 2023, 09:26
Über die Rotverschiebung der Supernovae Ia ermittelt man deren Distanzen (das Stichwort ist Leuchtkraftdistanz). 1998 fanden Astronomen heraus, dass die SN Ia weiter entfernt sind, als bei Annahme eines gebremst expandierenden Universums zu erwarten.
Diese Erkenntnis lässt sich nur so deuten, dass die zunächst gebremste in eine beschleunigte Expansion übergegangen ist.
Ich glaube der Messung zwar auch, aber 100%ig sicher ist das scheints halt doch noch nicht ganz:

Marginal evidence for cosmic acceleration from Type Ia supernovae
https://www.nature.com/articles/srep35596

Do supernovae indicate an accelerating universe?
https://link.springer.com/article/10.11 ... 21-00199-6

The Evidence for the accelerating universe: endorsement and robust consistency
https://link.springer.com/article/10.10 ... 020-0276-2

Is the Expansion of the Universe Accelerating? All Signs Still Point to Yes: A Local Dipole Anisotropy Cannot Explain Dark Energy
https://iopscience.iop.org/article/10.3 ... 357/ab7a16

Ich entnehme dem Für und Wieder zumindest, dass da durchaus noch diskutiert wird.
Aber wir sind ja auch noch nicht fertig mit messen, demnächst geht u.a. auch das Extremely Large Telescope in Betrieb, dann wird es bessere Daten geben.

“No one believes a theory, except the theorist. Everyone believes an experiment — except the experimenter.” :)
Grüße
seeker


Wissenschaft ... ist die Methode, kühne Hypothesen aufstellen und sie der schärfsten Kritik auszusetzen, um herauszufinden, wo wir uns geirrt haben.
Karl Popper

Timm
Senior-Master
Senior-Master
Beiträge: 965
Registriert: 15. Sep 2010, 17:41

Re: Hypothese zur konstanten Expansion des Universums

Beitrag von Timm » 1. Mai 2023, 10:16

seeker hat geschrieben:
30. Apr 2023, 18:27
Ich glaube der Messung zwar auch, aber 100%ig sicher ist das scheints halt doch noch nicht ganz:
Das sehe ich auch so, zumal die sog. Hubble Tension nach wie vor nicht geklärt ist. Allerdings ergab eine nochmalige Analyse der SN Ia Daten keine Anhaltspunkte für systematische Fehler. Die beiden Werte 73 für das heutige und 67 für das frühe Universum sind nach wie unverträglich miteinander. Daher die Flut von Arbeiten zu diesem Thema.

Skeltek
Site Admin
Site Admin
Beiträge: 5081
Registriert: 25. Mär 2008, 23:51
Wohnort: Stuttgart, Germany
Kontaktdaten:

Re: Hypothese zur konstanten Expansion des Universums

Beitrag von Skeltek » 7. Mai 2023, 14:53

Timm hat geschrieben:
30. Apr 2023, 09:26
AndreasSchneider hat geschrieben:
29. Apr 2023, 19:01
Leider habe ich immer noch nicht ganz verstanden, aus welchen Beobachtungen abgesehen von den Messung der Rotverschiebung von Supernovae des Typs 1a, sich eine beschleunigte Expansion des Universums herleiten lässt...
Das ist einfacher, als du vielleicht glaubst. Beschleunigte Expansion bedeutet größere Distanzen als erwartet.

Über die Rotverschiebung der Supernovae Ia ermittelt man deren Distanzen (das Stichwort ist Leuchtkraftdistanz). 1998 fanden Astronomen heraus, dass die SN Ia weiter entfernt sind, als bei Annahme eines gebremst expandierenden Universums zu erwarten.
Diese Erkenntnis lässt sich nur so deuten, dass die zunächst gebremste in eine beschleunigte Expansion übergegangen ist.
Hier würde ich gerne hinein grätschen. Mit dieser Erklärung ist es selbst für mich nicht eindeutig erklärt.
Die Begründung gleicht mir eher einem unzureichend definierten LGS.
Man verwendet die Rotverschiebung der Supernovae um die Expansion zu extrapolieren, danach sagt man die Rotverschiebung würde nicht zur hergeleiteten Expansionsgeschwindigkeit passen.
Würde man sagen weit entfernte Supernovae hätten eine zu geringe Rotverschiebung, nachdem man die Expansion aus der Rotverschiebung naher Supernovae extrapoliert hat, wäre es halbwegs verständlich... aber man hätte selbst bei dieser Erklärung einen Parameter zu wenig, da man Distanz bzw vergangene Zeit, Rotverschiebung und Leuchtlraft hat... und auch da fehlt dann wegen den gegenseitigen Abhängigkeiten ein Parameter um das eindeutig festzustellen.
Dass Gravitation die Expansion bremst ist soweit ich weiss auch nur ein Axiom... die resultierende Formel ist meinem Wissen nach zwar widerspruchsfrei, aber nicht wirklich auf Korrektheit im Sinne der Realisation in der Realität überprüfbar?
Gödel für Dummies:
  • Unentscheidbarkeit - Dieser Satz ist wahr.
  • Unvollständig - Aussage A: Es existiert nur ein Element A.
  • Widersprüchlich - Dieser Satz ist falsch.

Benutzeravatar
seeker
Ehrenadmin
Ehrenadmin
Beiträge: 8098
Registriert: 26. Dez 2009, 10:29

Re: Hypothese zur konstanten Expansion des Universums

Beitrag von seeker » 8. Mai 2023, 09:12

Die Dinge sind leider kompliziert. Sie beruhen auf allgemeinen Überlegungen plus den Einsteingleichungen, plus der Annahme eines isotropen und homogenen Universums, plus der Theorie, wie sich SN1a verhalten bzw. wie solche weiße Zwerge explodieren, plus die Kalibrierung der SN1a-Entfernungsdaten über Cepheiden-Messungen, plus die Untersuchung des CMB, plus der Zusammenführung/ Kombination all dieser Beobachtungen, plus ein ganzes Arsenal an Mathematik, Messtechnik und Fehlersuche und Fehlereingrenzung, usw.

Um sie besser zu verstehen, muss man m.E. leider zuerst den schon verlinkten Übersichtsartikel (Das Rätsel der kosmischen Vakuumenergiedichte und die beschleunigte Expansion des Universums; https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epd ... 0000561111) lesen und versuchen halbwegs zu verstehen (er ist wirklich gut) und dann in den dort angegebenen Quellen weiterlesen, z.B.:

Invited Review
The Case for an Accelerating Universe from Supernovae
https://iopscience.iop.org/article/10.1086/316624/meta

Und dann muss man weiter recherchieren, um herauzufinden, was sich von dem Stand aus in den letzten 20 Jahren Neues ergeben hat.
Viel Arbeit...

Aber auch nur aus der Lektüre des Übersichtsartikels kann man schon sehen, dass es noch viele ungeklärte Fragen gibt und dass man angestrengt um Erklärungen und fittende modellhafte Beschreibungen ringt, um alle vorhandenen Daten in ein stimmiges Gesamtbild zusammenzufügen, dass sich aber auch langsam dieses Bild herauskristallisiert, einiges kann man immerhin schon ausschließen. Es scheint sich dabei auch immer noch herauszukristallisieren, dass die beste Erklärung ein heute beschleunigt expandierendes Universum ist. Dieses Ergebnis ist aber wohl immer noch alles andere als 100% sicher und die Arbeiten dazu sind alles andere als abgeschlossen. Wen wunderts, bei der Schwierigkeit und Komplexität dieser Aufgabe? Man sollte sich umgekehrt wundern, dass wir zu solchen Fragen überhaupt etwas herausfinden konnten. Das ist enorm, für eine kleine affenartige Spezies auf einem einsamen kleinen Planeten in einer unbedeutenden Region am Rande irgendeiner Galaxie irgendwo im All, die sich um dieses Thema erst seit einer kurzen Zeitspanne kümmert.
Demnach befindet sich das gegenwärtige Universumin einem Zustand beschleunigter Expansion, den es für alle Zukunft beibehalten wird (siehe Infokasten 1). Es ist räumlich nahezu flach und die Dichte an Materie, inklusive der dunklen Materie, macht nur etwa ein Drittel der kritischen Dichte aus. Den doppelten und damit dominierenden Betrag an gravitativ wirksamer Energie- bzw. Massendichte stellt der kosmologische Term.
...
Zusammen mit dem noch unklaren Ursprung von Ω(Λ) kann man also sagen, dass wir heute nur etwa 1/20 der gravitativ nachweisbaren Energie in Materieformen von uns bekannter Natur lokalisieren können. Auch in Anbetracht dieser Tatsache erscheinen gelegentliche Ankündigungen des Endes der Physik etwas verfrüht zu sein."
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epd ... 0000561111
Grüße
seeker


Wissenschaft ... ist die Methode, kühne Hypothesen aufstellen und sie der schärfsten Kritik auszusetzen, um herauszufinden, wo wir uns geirrt haben.
Karl Popper

Timm
Senior-Master
Senior-Master
Beiträge: 965
Registriert: 15. Sep 2010, 17:41

Re: Hypothese zur konstanten Expansion des Universums

Beitrag von Timm » 8. Mai 2023, 10:13

Skeltek hat geschrieben:
7. Mai 2023, 14:53
Würde man sagen weit entfernte Supernovae hätten eine zu geringe Rotverschiebung, nachdem man die Expansion aus der Rotverschiebung naher Supernovae extrapoliert hat, wäre es halbwegs verständlich... aber man hätte selbst bei dieser Erklärung einen Parameter zu wenig, da man Distanz bzw vergangene Zeit, Rotverschiebung und Leuchtlraft hat... und auch da fehlt dann wegen den gegenseitigen Abhängigkeiten ein Parameter um das eindeutig festzustellen.
Dass Gravitation die Expansion bremst ist soweit ich weiss auch nur ein Axiom... die resultierende Formel ist meinem Wissen nach zwar widerspruchsfrei, aber nicht wirklich auf Korrektheit im Sinne der Realisation in der Realität überprüfbar?
Du denkst zu kompliziert. Man hatte eine geringere Rotverschiebung erwartet als gemessen. Weil man davon ausging, dass das Universum gebremst expandiert. Höhere Rotverschiebung bedeutet, weiter entfernt als erwartet. Es fehlt da kein Parameter, denn man hat mit den SN Ia die Leuchtkraftdistanzen. Die gemessenen höheren Rotverschiebungen korrelieren mit beschleunigter Expansion.

Ohne die Friedmann Gleichungen bist du auf Raten angewiesen. Diese Gleichungen zeigen unter welchen Voraussetzungen das Universum gebremst bzw. beschleunigt expandiert. Es geht da nicht um Axiome, sondern um Lösungen der Einsteinschen Feldgleichungen unter der Annahme des Kosmologischen Prinzips.

Timm
Senior-Master
Senior-Master
Beiträge: 965
Registriert: 15. Sep 2010, 17:41

Re: Hypothese zur konstanten Expansion des Universums

Beitrag von Timm » 8. Mai 2023, 10:17

seeker hat geschrieben:
8. Mai 2023, 09:12
Die Dinge sind leider kompliziert.
Sie sind einfacher als du glaubst, solange man sich an die gestellte Frage hält.

Kompliziert wird es, wenn man das Thema wechselt und es um ungeklärte Fragen geht.

Benutzeravatar
seeker
Ehrenadmin
Ehrenadmin
Beiträge: 8098
Registriert: 26. Dez 2009, 10:29

Re: Hypothese zur konstanten Expansion des Universums

Beitrag von seeker » 8. Mai 2023, 11:35

@Timm:
Die Dinge sind nun einmal kompliziert. Das darf man nicht unterschlagen.

Zunächst geht es um die Grundannahmen, insbesondere: kosmologisches Prinzip (Isotropie, Homogenität)
Nun... wir begreifen langsam, dass das Universum wahrscheinlich sehr viel größer als der beobachtbare Bereich ist.
Daher wurde auch schon vorgeschlagen, dass wir uns, mit unserem beobachtbaren Teil des Universums, auch zufällig in einem Void mit geringerer Materie-Energiedichte befinden könnten, der sich daher nur in diesem lokalen Bereich beschleunigt ausdehnt, das würde die Messungen auch erklären.
D.h.: Das kosmologische Prinzip wäre zwar auf der allergrößten Skala immer noch gewahrt, wir würden das aber nicht sehen können und bei uns gälte das dann insofern nicht, wir würden uns in einem Bereich befinden, der nicht dem kosmischen Schnitt entspräche.
Diese Lösung finden die meisten Leute aus naturwiss.-erkenntnistheoretischen Gründen nicht besonders gut, was ich verstehen kann... was aber überhaupt nicht heißt, dass sie falsch sein muss. Falls sie richtig wäre, würden wir es wahrscheinlich nur nie erfahren können. Das ist das Dilemma dabei.

Dann haben wir die Messungen.
Und die sind zwar recht gut gesichert, aber immer noch nicht wirklich wasserdicht. Dafür gibt es noch zu viele Fragen.
Schau dir z.B. einmal Abb.1 im verlinkten Paper (https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epd ... 0000561111) an.
Schau dir die Werte und die Fehlerbalken dort an, ganz rechts im Diagramm.

Man sieht: Die Werte sind nur ein kleines bisschen über der Linie, ab der man beschleunigte Expansion hat. Die Fehlerbalken muss man dabei deuten können: Es handelt sich da ja wohl um das Konfidenzintervall, das ist der Vertrauensbereich. Dieses bedeutet: Der wahre Wert liegt statistisch gesehen mit 95% Wahrscheinlichkeit in diesem Bereich. Es fehlen also 5%... und auch bei den 95% reichen mir doch noch zu viele Fehlerbalken in den Bereich mit verzögerter Expansion... Und bis hierher haben wir nur den zufälligen Fehler der Messungen berücksichtigt!

Hinzu kommen systematische Fehler (incl. den nicht vollständig verstandenen Vorgängen bei SN1a-Explosionen). Und diese alle zu erkennen, ggf. auszumerzen bzw. genügend einzugrenzen (und auch sicher zu wissen, wie stark sie eingegrenzt werden können) ist eine Herkulesaufgabe!
Wir können sicher davon ausgehen, dass diese Arbeit noch nicht abgeschlossen ist.

Ergo: Es ist durchaus nicht auszuschließen, dass sich an den Messwerten noch etwas ändert. Und sollten sie dadurch auch nur geringfügig nach unten rutschen, dann käme keine beschleunigte Expansion mehr heraus. Ich glaube nicht, dass das passieren wird, aber ich würde es auch nicht völlig ausschließen wollen.

Deshalb bleibe ich da vorsichtig.
Und sowieso: So lange in unseren kosmologischen Modellen diese 10^40-Diskrepanz bei der Vakuumenergiedichte nicht bereinigt ist, wäre ich eh doppelt vorsichtig.
Grüße
seeker


Wissenschaft ... ist die Methode, kühne Hypothesen aufstellen und sie der schärfsten Kritik auszusetzen, um herauszufinden, wo wir uns geirrt haben.
Karl Popper

Benutzeravatar
seeker
Ehrenadmin
Ehrenadmin
Beiträge: 8098
Registriert: 26. Dez 2009, 10:29

Re: Hypothese zur konstanten Expansion des Universums

Beitrag von seeker » 8. Mai 2023, 13:11

@Timm:

Schau dir nur einmal dieses Paper an (habe ich früher schon verlinkt, ich weiß...); es reicht im Grunde die Conclusions zu lesen.

Do supernovae indicate an accelerating universe?
https://link.springer.com/article/10.11 ... 21-00199-6

Ich denke, man merkt zumindest, dass die Messungen vielleicht doch nicht so sicher sind, wie da oft getan wird.

Ansonsten:
Ich habe auch ein wenig zu deinem angeführten Vorschlag von Alexandre Deur mit der Sache zur Selbstgravitation gelesen. Spannend... :)
Der ist leider scheinbar ein Außenseiter und wird aus Gründen, die ich nicht beurteilen kann, wohl derzeit wenig in der Fachwelt beachtet.
Grüße
seeker


Wissenschaft ... ist die Methode, kühne Hypothesen aufstellen und sie der schärfsten Kritik auszusetzen, um herauszufinden, wo wir uns geirrt haben.
Karl Popper

Skeltek
Site Admin
Site Admin
Beiträge: 5081
Registriert: 25. Mär 2008, 23:51
Wohnort: Stuttgart, Germany
Kontaktdaten:

Re: Hypothese zur konstanten Expansion des Universums

Beitrag von Skeltek » 8. Mai 2023, 15:37

Timm hat geschrieben:
8. Mai 2023, 10:13
Höhere Rotverschiebung bedeutet, weiter entfernt als erwartet.
Mit solchen Aussagen führt man Neulinge in die Irre. Höhere Rotverschiebung bedeutet zunächst nur mehr 'durchlebte' Expansion durch das Photon.
Bei der Expansion bleiben Winkel und Streckenverhältnisse erhalten. Die scheinbare Helligkeit wird exakt im selben Maß modifiziert wie die Rotverschiebung. Das eine ist Energie pro Zeit und das andere ist Schwingungen pro Zeit.
Aus der Rotverschiebung alleine kann die Entfernung zum Zeitpunkt der Emission nicht ermittelt werden, auch nicht die derzeitige Entfernung.
Der Helligkeitsverlust durch Expansion ist da genau dasselbe.
Timm hat geschrieben:
8. Mai 2023, 10:13
Es fehlt da kein Parameter, denn man hat mit den SN Ia die Leuchtkraftdistanzen. Die gemessenen höheren Rotverschiebungen korrelieren mit beschleunigter Expansion.
Die scheinbare Leuchtkraft im Verhältnis zur absoluten Leuchtkraft einer Standardkerze bei einer 10-Parsec-Entfernung sind das einzige, was auf die Distanz zum Zeitpunkt der Emission schließen lässt.
Man nimmt an, dass Sterne, bei welchen dieses Verhältnis kleiner ist, zum Emissionszeitpunkt weiter entfernt waren -> die abgestrahlten Photonen waren länger unterwegs und haben daher 'mehr' Expansion bzw Rotverschiebung durchlebt.
Eine Aussage, dass man durch die Rotveschiebung die Distantzen ermittelt ist für mich daher unverständlich.
Man misst Helligkeit und Rotverschiebung. Daraus errechnet man dann zusammen mit der absoluten Helligkeit (10 parsec) der Standardkerzen die Entfernung zum Emissionszeitpunkt.
Soweit ich das momentan sehe, ist nach dem Wegkürzen aller Proportionalen das Einzige was für die Entfernung relevant ist die scheinbare Helligkeit.
Die Rotverschiebung hat als einzige Aufgabe den Leuchtkraftverlust durch Expansion herauszurechnen. Als Resultat bekommen wir die Distanz zum Emissionszeitpunkt.
Erst danach können wir die Rotverschiebungen zu den Entfernungen der Emissionszeitpunkte paarweise in Beziehung setzen um Rückschlüsse darüber zu gewinnen, wie sich die Expansion im Laufe der Zeit entwickelt hat.
Eben genau WEIL ein Parameter fehlt, muss man sich die Standardkerzen zu Hilfe nehmen und schlicht annehmen, dass sie im Verlauf der Lebenszeit des Universums immer zuverlässig gleich mit demselben Gewicht und derselben Komposition des Kerns vorkamen.
Wieviel Prozent eines solchen Sternes dürfen denn schwere Elemente sein, damit die Supernova immer noch zuverlässig mit derselben Sternmasse stattfindet? Und selbst wenn alle beteiligten weißen Zwerge absolut dieselben Eingenschaften hätten, gibt es zu viele Widersprüche und Probleme bei der Interpretation.

Und nochmal zu dem Zitat oben
Timm hat geschrieben:
8. Mai 2023, 10:13
Höhere Rotverschiebung bedeutet, weiter entfernt als erwartet.
Würde man bei einem weit entfernten Stern eine höhere Rotverschiebung messen als erwartet, bedeutet dies, dass dessen Licht damals mehr Expansion erlebt hat, als man es von der heutigen (niedrigeren) Expansion erwartet hätte. Ergo wäre die heutige Expansion langsamer und war damals schneller. Der zu ziehende Schluss wäre in dem Fall genau anders herum.
AndreasSchneider hat geschrieben: Leider habe ich immer noch nicht ganz verstanden, aus welchen Beobachtungen abgesehen von den Messung der Rotverschiebung von Supernovae des Typs 1a, sich eine beschleunigte Expansion des Universums herleiten lässt...
Kurz gefasst:
1. Aus der scheinbaren Helligkeit ermittelt man die Entfernung (nachdem man die durch Expansion reduzierte Helligkeit an Hand des Redshift korrigiert hat), als die Standardkerze das Licht auf den Weg geschickt hat. Die Helligkeit von Standardkerzen ist im kleinen Abstand von z.B. 10 Parsec immer fast gleich. Ohne Raumexpansion, wäre es leicht die gemessene Helligkeit ins Verhältnis zur Helligkeit bei 10 Parsec Entfernung zu setzen und daraus die Entfernung zum Zeitpunkt der Lichtemission zu bestimmen.
2. Man nimmt an, dass weiter entfernte Sterne, welche wir sehen können, ihr Licht früher ausgesendet haben. Ihr Licht hat also eine längere Zeit den Raum durchquert und ist somit längere Zeit 'gedehnt' worden.
3. Das Licht eines doppelt so weit entfernten Sternes hat dieselbe Raumexpansion erlebt wie das Licht eines nahen Sternes - allerdings zusätzlich noch die Expansion erlebt, welche stattfand bevor der nähere Stern sein Licht auf den Weg schickte.
4. Man kann nun (fast) direkt vergleichen: Die Rotverschiebung, welche Licht auf dem letzten Teil der Wegstrecke durchlief, versus die Rotverschiebung, welche das Licht auf dem ersten Teil seiner Strecke durchlief. Welchen Anteil an der Gesamt-Rotverschiebung jeder dieser Teile hat, lässt sich an Hand eines weiteren Sternes auf z.B. der Mitte der Wegstrecke bestimmen.
5. Wenn das Photon vom Stern A eine Rotverschiebung vom Faktor 6 erlebt hat wenn es bei uns ankommt, und auf dem Weg zu uns den Stern B passiert hat ... und dieser Stern B auch ein Photon aussendet, welches wir dann mit Rotverschiebung vom Faktor 3 messen...
dann Hat das Photon des Sternes A eine Rotverschiebung vom Faktor 2 erlebt, bevor es den stern B passierte.

Kurz: Stern A sendet Photon aus -> Photon A wird um Faktor 2 rotverschoben -> Photon A passiert Stern B -> Stern B sendet Photon B aus -> Photon A und Photon B werden um den Faktor 3 rotverschoben -> Gesamtrotverschiebung für Photon B ist 3, für Photon A ist sie 6 = 3x2, Rotverschiebung des Photons A auf der ersten Hälfte der Strecke ist 2. Leicht ermittelbar als 6/3=2
Klar erleben die Strecken während dem Flug auch eine Dehnung, aber die habe ich jetzt mal weg gelassen. Relevant ist nur, dass man bei einer unbeschleunigten Expansion annimmt, dass die Rotverschiebung bzw Expansion immer gleich schnell abläuft.
Gödel für Dummies:
  • Unentscheidbarkeit - Dieser Satz ist wahr.
  • Unvollständig - Aussage A: Es existiert nur ein Element A.
  • Widersprüchlich - Dieser Satz ist falsch.

Timm
Senior-Master
Senior-Master
Beiträge: 965
Registriert: 15. Sep 2010, 17:41

Re: Hypothese zur konstanten Expansion des Universums

Beitrag von Timm » 8. Mai 2023, 17:15

seeker hat geschrieben:
8. Mai 2023, 13:11
Do supernovae indicate an accelerating universe?
https://link.springer.com/article/10.11 ... 21-00199-6

Ich denke, man merkt zumindest, dass die Messungen vielleicht doch nicht so sicher sind, wie da oft getan wird.

Ansonsten:
Ich habe auch ein wenig zu deinem angeführten Vorschlag von Alexandre Deur mit der Sache zur Selbstgravitation gelesen. Spannend... :)
Der ist leider scheinbar ein Außenseiter und wird aus Gründen, die ich nicht beurteilen kann, wohl derzeit wenig in der Fachwelt beachtet.
Man sollte zwei Dinge unterscheiden.

Den kausalen Zusammenhang zwischen "Rotverschiebung höher als erwartet" und der raus resultierenden "beschleunigten Expansion" im Rahmen des kosmologischen Standard Models. Nur darum ging es mir.
Und zum anderen um den Wust von Arbeiten zu Letzterem.

Die zitierte Arbeit argumentiert mit einem "local ‘bulk flow’" und damit einhergehender Anisotropie, andere mit lokaler Unterdichte unseres beobachtbaren Universums, Deur ebenfalls mit Anisotropie wenn auch aus ganz anderen Gründen ... und ... und .

Timm
Senior-Master
Senior-Master
Beiträge: 965
Registriert: 15. Sep 2010, 17:41

Re: Hypothese zur konstanten Expansion des Universums

Beitrag von Timm » 9. Mai 2023, 08:28

@Skeltek Das zentrale Thema ist der Zusammenhang zwischen zwischen Leuchtkraftdistanz und Rotverschiebung. Falls es dir darum geht findest du hier
https://arxiv.org/abs/astro-ph/9905116
Näheres.

Timm
Senior-Master
Senior-Master
Beiträge: 965
Registriert: 15. Sep 2010, 17:41

Re: Hypothese zur konstanten Expansion des Universums

Beitrag von Timm » 9. Mai 2023, 16:44

seeker hat geschrieben:
8. Mai 2023, 13:11

Ansonsten:
Ich habe auch ein wenig zu deinem angeführten Vorschlag von Alexandre Deur mit der Sache zur Selbstgravitation gelesen. Spannend... :)
Der ist leider scheinbar ein Außenseiter und wird aus Gründen, die ich nicht beurteilen kann, wohl derzeit wenig in der Fachwelt beachtet.
Deur löst auch gleich in einem Aufwasch die Hubble Tension. https://arxiv.org/pdf/2301.10861.pdf

Er ist Teilchenphysiker, vielleicht sind Kosmologen auch deswegen skeptisch. Die Heuristik ist finde ich überzeugend. Die Feld Selbst-Wechselwirkung erhöht die Gravitation innerhalb von Massenansammlungen (ersetzt die DM) und erfordert wegen der Energieerhaltung geringere Gravitation außerhalb von Massenansammlungen (ersetzt die DE).
Die Feld Selbst-Wechselwirkung der ART steckt im nicht-linearen Teil des Lagrange. Vermutlich braucht es hochkomplizierte numerische Berechnungen und Deur zu bestätigen. Nach meinem Eindruck wird bemängelt, dass er diesen Effekt um einige 10er Potenzen überschätzt.

Antworten