Hallo,
ich habe ein paar Fragen zur Expansion des Universums:
Wie schnell würde das Universum sich ohne dunkle Energie ausbreiten?
Kann man den Effekt von der dunklen Energie berrechnen, und wenn ja, wie?
MfG,
P. Falke
Hallo,
ich habe ein paar Fragen zur Expansion des Universums:Wie schnell würde das Universum sich ohne dunkle Energie
ausbreiten?
Würde es sich überhaupt ohne Energie ausbreiten?
Kann man den Effekt von der dunklen Energie berrechnen, und
wenn ja, wie?
Mir muss erstmal jemand erklären, wie die Expansion des Raumes physikalisch überhaupt vonstatten gehen soll, mit oder ohne dunkler Energie.
Erst danach kann man meiner Meinung nach überhaupt daran gehen und irgendwelche Energien berechnen.
Gruß
Tilo
Mir muss erstmal jemand erklären, wie die Expansion des Raumes
physikalisch überhaupt vonstatten gehen soll, mit oder ohne
dunkler Energie.
die expansion des universums ist die reine existenz von materie. je länger materie im dings ist, desto weiter breitet sich das universum aus. die materie muss sich dabei nicht mal selbst irgendwohin bewegen.
das universum an sich ensteht dann, wenn eine masse da ist, denn die ausgesandten gravitationswellen(und ich weiß nicht genau, sicher auch die elektromagnetischen wellen) krümmen die zeit. diese krümmung/wellenaussendung ist das universum.
je weiter sich das universum ausdehnt, desto schwächer wird diese krümmung jedoch, da die energiedichte abnimmt. die zeit vergeht immer schneller.
was würde also passieren, wenn die bezaubernde jeanny mit dem finger schnippt und die schwarze materie entfernt…ich würde 2 möglichkeiten sehn, was wohl aus dem bauch raus auf die menge der schwarzen materie ankommen dürfte.
Hm, mal anders gefragt, wie schnell breitet sich denn das Universum momentan überhaupt aus?
Mir muss erstmal jemand erklären, wie die Expansion des Raumes
physikalisch überhaupt vonstatten gehen soll, mit oder ohne
dunkler Energie.die expansion des universums ist die reine existenz von
materie. je länger materie im dings ist, desto weiter breitet
sich das universum aus. die materie muss sich dabei nicht mal
selbst irgendwohin bewegen.
das universum an sich ensteht dann, wenn eine masse da ist,
denn die ausgesandten gravitationswellen(und ich weiß nicht
genau, sicher auch die elektromagnetischen wellen) krümmen die
zeit. diese krümmung/wellenaussendung ist das universum.
je weiter sich das universum ausdehnt, desto schwächer wird
diese krümmung jedoch, da die energiedichte abnimmt. die zeit
vergeht immer schneller.
Also diese Erklärung ist so nicht wissenschaftlich anerkannt.
Nach Deiner Erklärung ist Raum gleich Gravitation bzw. Gravitationswellen.
Man weiß ja noch gar nicht wie Gravitation übertragen wird. Es gibt Theorien, die sagen, dass sie durch Gravitonen, also Teilchen, übertragen wird.
Mit den Wellen wäre das genau so eine Sache. Wellen haben aber immer 2 Seiten. Auf der einen Seite haben sie Welleneigenschaften, auf der anderen Seite bestehen sie aus Teilchen. Das ist bei anderen elektromagnetischen Wellen auch der Fall.
Somit behauptest Du, der Raum besteht aus Teilchen. Wie gesagt, wissenschaftlich nicht anerkannt, aber sehr interessant.
Hm, mal anders gefragt, wie schnell breitet sich denn das
Universum momentan überhaupt aus?
Ca. 72 km pro Sekunde und Megaparsec, oder 2,3 * 10-18 s-1.
Nach Deiner Erklärung ist Raum gleich Gravitation bzw.
Gravitationswellen.
= Raumzeitkrümmung. Gravitation ist nur ein schöneres Wort dafür. Es ist im Grunde das Gleiche. Raumzeit ist zwar nicht gleich gekrümmte Raumzeit, aber das Universum ist ein Objekt gekrümmter Raumzeit, da es voller Masse/Energie ist.
Man weiß ja noch gar nicht wie Gravitation übertragen wird. Es
gibt Theorien, die sagen, dass sie durch Gravitonen, also
Teilchen, übertragen wird.
naja, das ist eine andere Frage. Aber Gravitonen sind nur eine Ausdrucksweise für die Eigenschaft der Ausbreitung der Raumzeit. Würde man sie wegnehmen, würde die Raumzeit aus nichts bestehen und somit Masse nichts krümmen.
Mit den Wellen wäre das genau so eine Sache. Wellen haben aber
immer 2 Seiten. Auf der einen Seite haben sie
Welleneigenschaften, auf der anderen Seite bestehen sie aus
Teilchen. Das ist bei anderen elektromagnetischen Wellen auch
der Fall.
Somit behauptest Du, der Raum besteht aus Teilchen. Wie
gesagt, wissenschaftlich nicht anerkannt, aber sehr
interessant.
anders ist es nicht möglich, da die teilchen nicht teilchen, wie wir sie kennen, sind, sondern für eigenschaften der raumzeit stehen. entnimmt man diese teilchen, würde, wie schon gesagt, masse nichts krümmen und licht diesem nichts folgen. natürlich ist das auch eine option.
ich sage allerdings, dass raumzeitkrümmung das universum ist. darauf komme ich, weil es ohne masse kein universum gäbe. das sagte, glaube ich, einstein mal. wäre gravitation/raumzeitkrümmung nicht das universum, gäbe es aber das universum ohne masse.
wäre also die masse nur ein anker für die raumzeit, wäre sie unabhängig vom universum und könnte entfernt werden, was das universum nicht zu kollaps bringen würde.
meiner bescheidenen meinung nach würde das universum augenblicklich kollabieren, wenn man die gesamte masse entnimmt. das kann ich aber weder beweisen, noch mit text belegen.
beschleunigte Expansion
Hi,
Wie schnell würde das Universum sich ohne dunkle Energie ausbreiten?
Kann man den Effekt von der dunklen Energie berrechnen … ?
im aktuell bevorzugten kosmologischen Modell (Lambda Cold Dark Matter = ΛCDM) ist die Dunkle Energie für die beschleunigte Expansion verantwortlich. Diese wurde durch WMAP genauer bestimmt: ΩΛ ergab sich zu 0,732, d.h. für ca. 74% der Energiedichte des Universums ist die „dunkle Energie“ verantwortlich (nicht verwechseln mit der „dunklen Materie“!)
Ohne diese dunkle Energie wäre die Expansion unbeschleunigt, und im Übrigen wäre das Universum auch nicht euklidisch (d.h. nicht „flach“).
Die andere Frage hat dir Kubi bereits beantwortet.
Gruß
Metapher
ungebremster Unsinn
die Frage ist: Was hat eine solche Sammlung grenzwertigen Unsinns hier im Physik-Brett zu suchen???
die expansion des universums ist die reine existenz von materie.
je länger materie im dings ist, desto weiter breitet sich das universum aus.
das universum an sich ensteht dann, wenn eine masse da ist
denn die ausgesandten gravitationswellen … krümmen die zeit.
diese krümmung/wellenaussendung ist das universum.
die zeit vergeht immer schneller.
Diese Aussagen sind etwa von dem Wert:
„nachts ist es kälter als draußen“ oder
„über den Berg gehts schneller als zu Fuß“
Dazu fällt einem nur noch ein: „Amoklauf einer durch keinerlei Sachkenntnis gebremsten Phantasie“
Gruß
Metapher
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Fragen über Fragen…
Hi,
Wie schnell würde das Universum sich ohne dunkle Energie ausbreiten?
Kann man den Effekt von der dunklen Energie berrechnen … ?im aktuell bevorzugten kosmologischen Modell (Lambda Cold Dark
Matter = ΛCDM) ist die Dunkle Energie für die
beschleunigte Expansion verantwortlich.
Diese wurde durch WMAP genauer bestimmt:
ΩΛ ergab sich zu 0,732,
d.h. für ca. 74% der Energiedichte des Universums ist die
„dunkle Energie“ verantwortlich (nicht verwechseln mit der
„dunklen Materie“!)
Ich hätte dazu ein paar Fragen:
-
Ist man auf diese Energiedichte nur durch die Expansion des Raumes gekommen?
-
Also für die gleichmäßige Expansion des Raumes braucht man keine Energie? Oder sind dafür die restlichen 26% verantwortlich?
-
Energie krümmt bekanntlich den Raum. Dunkle Energie krümmt also den Raum und soll gleichzeitig für die beschleunigte Ausdehnung verantwortlich sein. Wie passt das zusammen?
-
Nach derzeitiger Theorie ist Raum gleich „Nichts“. Wie ist es überhaupt möglich, dass sich dieser Raum ausdehnt? Wie kann irgendeine Energie auf ein „Nichts“ wirken?
Gruß
Tilo
Moin,
Ich hätte dazu ein paar Fragen:
- Ist man auf diese Energiedichte nur durch die Expansion des
Raumes gekommen?
Ja. Die tatsächlich gemessene Expansions paßte nicht zu der aus der bekannten Energiedichte hergeleiteten.
- Also für die gleichmäßige Expansion des Raumes braucht man
keine Energie? Oder sind dafür die restlichen 26%
verantwortlich?
Die anderen 26%.
- Energie krümmt bekanntlich den Raum. Dunkle Energie krümmt
also den Raum und soll gleichzeitig für die beschleunigte
Ausdehnung verantwortlich sein. Wie passt das zusammen?
Wo ist das Problem? Darf eine Energie immer nur einen Effekt haben?
- Nach derzeitiger Theorie ist Raum gleich „Nichts“. Wie ist
es überhaupt möglich, dass sich dieser Raum ausdehnt? Wie kann
irgendeine Energie auf ein „Nichts“ wirken?
Raum ist nicht Nichts, sondern Raum.
Gruß
Kubi
kosmologische Modelle
Hi Tilo,
- Ist man auf diese Energiedichte nur durch die Expansion des Raumes gekommen?
Es ist die seit einigen Jahren nachgewiesene beschleunigte Expansion, die einer Erklärung bedurfte. „Dunkle Energie“ (in anderen Modellen auch als „Quintessenz“ bezeichnet) ist ein Konstrukt, das dieses Phänomen beschreibt. Es handelt sich um ein skalares Feld, das negativen Druck zur Folge hat, der durch den Parameter Λ angegeben wird und als solcher in die kosmologischen Gleichungen eingeht. Λ ist eine Observable (= eine Meßgröße), die durch →WMAP genauer bestimmt werden konnte.
- Also für die gleichmäßige Expansion des Raumes braucht man
keine Energie? Oder sind dafür die restlichen 26% verantwortlich?
Die Frage, warum das Universum überhaupt expandiert, kann heute noch nicht physikalisch beantwortet werden. Bei der Art der Expansion (zyklisch, linear oder exponentiell) spielt jedenfalls die gravitierende Masse eine wesentliche Rolle. D.h. die beobachtbare und erschließbare baryonische Materie einerseits und die (noch nicht identifizierbare) sog. „dunkle Materie“ andererseits, die man im Parameter Ωm zusammenfaßt.
Ωm und ΩΛ sind dann unter anderem auch für die Geometrie des Universums verantwortlich (siehe mein FAQ:1234)
- Energie krümmt bekanntlich den Raum. Dunkle Energie krümmt
also den Raum und soll gleichzeitig für die beschleunigte
Ausdehnung verantwortlich sein. Wie passt das zusammen?
Die „dunkle Energie“ wird quantenmechanisch durch ein Feld mit negativem Druck beschrieben. Der wirkt sozusagen der Gravitation entgegen.
- Nach derzeitiger Theorie ist Raum gleich „Nichts“. Wie ist
es überhaupt möglich, dass sich dieser Raum ausdehnt? Wie kann
irgendeine Energie auf ein „Nichts“ wirken?
Physikalisch gibt es kein „Nichts“. Die Ursache der Expansion (siehe oben) ist nicht bekannt. Man studiert die Geometrie des beobachtbaren Teils des Universums und beschreibt sie mit Mitteln der Allgemeinen Relativitätstheorie (siehe mein FAQ:232) und der Quantenmechanik und konstruiert entsprechende kosmologische Modelle.
Gruß
Metapher
Danke für die Antworten,
- Also für die gleichmäßige Expansion des Raumes braucht man
keine Energie? Oder sind dafür die restlichen 26% verantwortlich?Die Frage, warum das Universum überhaupt
expandiert, kann heute noch nicht physikalisch beantwortet
werden. Bei der Art der Expansion (zyklisch, linear oder
exponentiell) spielt jedenfalls die gravitierende Masse eine
wesentliche Rolle. D.h. die beobachtbare und erschließbare
baryonische Materie einerseits und die (noch nicht
identifizierbare) sog. „dunkle Materie“ andererseits, die man
im Parameter Ωm zusammenfaßt.
Für ein Universum im Gleichgewicht, bei dem sich der Raum weder zusammenzieht noch expandiert, wäre eine bestimmte Masse notwendig, sehe ich das richtig?
Das würde nach meinem logischen Verständnis bedeuten, das auch hier 2 verschiedene Kräfte auf den Raum wirken müssen. Zum einen wirkt die Gravitation auf den Raum, zum anderen wird auch hier eine Gegenkraft, die auf den Raum wirkt, benötigt, die für das Gleichgewicht sorgt. Also wäre die dunkle Energie (negativer Raumdruck) in jedem Falle nötig, wenn nicht der Raum in sich zusammenfallen soll.
- Energie krümmt bekanntlich den Raum. Dunkle Energie krümmt
also den Raum und soll gleichzeitig für die beschleunigte
Ausdehnung verantwortlich sein. Wie passt das zusammen?Die „dunkle Energie“ wird quantenmechanisch durch ein Feld mit
negativem Druck beschrieben. Der wirkt sozusagen der
Gravitation entgegen.
Müsste dann nicht in größeren Gebieten ohne Materie die negative Raumkrümmung (dunkle Energie) die oberhand gewinnen und sowas wie großflächige „Raumbeulen“ entstehen lassen? Hat man nach sowas schon gesucht?
- Nach derzeitiger Theorie ist Raum gleich „Nichts“. Wie ist
es überhaupt möglich, dass sich dieser Raum ausdehnt? Wie kann
irgendeine Energie auf ein „Nichts“ wirken?
Physikalisch gibt es kein „Nichts“. Die Ursache der Expansion
(siehe oben) ist nicht bekannt. Man studiert die Geometrie des
beobachtbaren Teils des Universums und beschreibt sie mit
Mitteln der Allgemeinen Relativitätstheorie (siehe mein
FAQ:232) und der Quantenmechanik und konstruiert entsprechende
kosmologische Modelle.
Das Ganze läuft dann aber doch darauf hinaus, das der Raum aus irgend etwas bestehen muss. Die Modelle sind ja nicht der Weisheit letzter Schluss.
Gruß
Tilo
- Energie krümmt bekanntlich den Raum. Dunkle Energie krümmt
also den Raum und soll gleichzeitig für die beschleunigte
Ausdehnung verantwortlich sein. Wie passt das zusammen?
man möge mich steinigen, aber
es ist vorteilhaft, die krümmung als zeitkrümmung zu sehen, nicht als raumkrümmung.
und man möge mich vierteilen, aber
die abnahme der materie-/energiedichte MUSS eine veränderung (in abhängigkeit der menge der materie/energie) dieser raumzeitkrümmung zurfolge haben. und wenn das geschieht, wirkt sich dies zwangsläufig auf das zeitvergehen(raumzeitkrümmung) aus unserer sicht aus.
weit rausgewagt müsste dies wiederum aus unserer sicht eine geschwindigkeitszunahme beobachteter system zur folge haben, da 1h nach 1h universumsdehnung nicht mehr 1h stunde ist, für jemanden, der dies beobachtet. ob der effekt allerdings groß genug ist, weiß ich nicht. ich wüsste jedoch keinen grund, ihn zu ignorieren.
oje…jetzt muss ich aber weg hier…
Danke für die Antworten
bitte sehr 
Für ein Universum im Gleichgewicht, bei dem sich der Raum
weder zusammenzieht noch expandiert, wäre eine bestimmte Masse notwendig, sehe ich das richtig?
Nein. Ein statisches Universum ist physikalisch nicht möglich. Auch theoretisch nicht: Einstein hatte damals extra den Λ-Parameter in seine Gleichungen eingefügt, um das (erste) Modell, das aus den kosmologischen Gleichungen abgeleitet werden konnte und ein expandierendes Universum ergab, wieder statisch werden zu lassen (sog. Einstein-deSitter-U.). Das stellte sich als Irrtum heraus, wie 1922 von Friedmann (dynamisches U.) und 1927 von Lemaitre (expandioerendes U.) gezeigt wurde. Das wurde dann halt auch durch Beobachtung bestätigt.
Das würde nach meinem logischen Verständnis bedeuten, das auch
hier 2 verschiedene Kräfte auf den Raum wirken müssen.
Mach dich von der Vorstellung frei, daß „Kräfte auf den Raum“ wirken. Das ist eine physikalisch völlig unsinnige Aussage. Der Raum (weder der physikalische noch erst recht der mathematische) ist kein „Ding“, auf das Kräfte wirken. Es ist genauso unsinnig wie das, was hier im Thread geschrieben wurde, etwa die „Krümmung der Zeit“ und solch ein Unsinn.
(Es gibt eine wüst-spekulative Theorie von Hawking, in der von „Zeitkrümmung“ die Rede ist, aber das hat mit den Dingen hier nichts zu tun).
Kräfte wirken auf (lokale) materielle Körper, und Körper sind Dinge im Raum. Sie wirken nicht auf den Raum.
Zum einen wirkt die Gravitation auf den Raum
Nein, die Gravitation wirkt auf einen massiven Körper, aber nicht auf den Raum. Aber die Anwesenheit von Masse bzw. Energie ist verantwortlich für die Geometrie des Raumes. Lies mal das schon erwähnte FAQ:232
Es ist ja gerade die Besonderheit der ART, daß Gravitation nicht mehr als „Kraft“ verstanden wird (die durch den Raum hindurch auf andere Massen „wirkt“), sondern Gravitation (gegeben durch die Anwesenheit von Energie oder lokalen Massen) ist die „Krümmung“ des Raumes. Vereinfacht gesagt - lies dazu mal
http://www.wer-weiss-was.de/cgi-bin/forum/showarchiv…
zum anderen wird auch hier eine Gegenkraft, die auf den Raum wirkt, benötigt,
Also wäre die dunkle Energie (negativer Raumdruck) in jedem Falle nötig, wenn nicht der Raum in sich zusammenfallen soll.
Zu „Kraft auf Raum“ siehe oben. Und, nein, auch ohne „dunkle Energie“ (die, wie gesagt, nur für die Beschleunigung der Expansion verantwortlich ist) ist noch nicht vorgegeben, welche Geometrie der Raum hat. Und von dieser hängt es ab, welcher Art die Expansion ist: exponentiell oder linear expandierend oder irgendwann rekollabierend. Dies genauer zu bestimmen und die Beobachtungen zu interpretieren, war ja in den letzten Jahrzehnten gerade die besondere Bemühung der physikalischen Kosmologie.
Gruß
Metapher
Es ist
genauso unsinnig wie das, was hier im Thread geschrieben
wurde, etwa die „Krümmung der Zeit“ und solch ein Unsinn.
die krümmung der Raumzeit wurde bewiesen - das experiment mit dem flugzeug und den beiden atomuhren(im flugzeug und auf der erde).
Nein, die Gravitation wirkt auf einen massiven Körper, aber
nicht auf den Raum. Aber die Anwesenheit von Masse bzw.
Energie ist verantwortlich für die
Geometrie des Raumes.
Bitte nicht böse sein, aber dieser Zusammenhang klingt für mich auch wie: „nachts ist es kälter als draußen“
Nur weil die Physiker nicht verstehen was hier wie wirkt, sollte es nicht verboten sein, diese Wirkungsweisen zu hinterfragen.
Gruß
Tilo
Nur weil die Physiker nicht verstehen was hier wie wirkt,
Sehr witzig. Wenn dir ein Physiker dir etwas erklärt, und DU verstehst es nicht.
Da fragt man sich, wofür man sich hier bemüht, eine gründliche und dennoch für Laien allgmeinverständliche Antwort zu geben …
sollte es nicht verboten sein, diese Wirkungsweisen zu hinterfragen.
Noch witziger. Wenn jemand die elementarsten Dinge nicht versteht, macht dessen Hinterfragen besonders viel Sinn.
Hast du die Lektüren schon hinter dir, die ich dir nannte?
Gruß und finito
Metapher
die „Krümmung der Zeit“ und solch ein Unsinn.
die krümmung der Raumzeit
ahja, und das ist für dich dasselbe, hm? *smile*
das experiment mit dem flugzeug und den beiden atomuhren(im flugzeug und auf der erde).
Was hat denn deiner Kenntnis nach nichteuklidische Geometrie mit der Lorentz-Transformation zu tun???
sollte es nicht verboten sein, diese Wirkungsweisen zu hinterfragen.
Noch witziger. Wenn jemand die elementarsten Dinge nicht
versteht, macht dessen Hinterfragen besonders viel Sinn.Hast du die Lektüren schon hinter dir, die ich dir nannte?
Ich habe die Sachen gelesen. Da ist die Rede von Feldgleichungen, Geometrien und Modellen. Und das mag auch alles richtig sein. Trotzdem ist damit noch lange nicht geklärt, warum Energie die Geometrie des Raumes verändert.
Gruß
Tilo