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THEMA: Wie steht die Quantenfeldtheorie zur Expansion des Raumes?

Wie steht die Quantenfeldtheorie zur Expansion des Raumes? 06 Mai 2018 08:35 #32379

Ich habe da mal eine Frage zur Expansion des Universums / Raumes:

Wie lässt sich die Quantenfeldtheorie mit der Expansion in Einklang bringen? Wenn man ähnlich einem Schachbrettmuster den Raum in „kleinste“ Felder quantifiziert, und dort einen energetischen Grundzustand nachweisen kann anhand der Vakuumfluktuation, dann sollten sich diese kleinste Einheit von Raumfeldern nicht strecken lassen, ohne dass der energetische Grundzustand in ihnen entsprechend schwächer würde bis hin zum Stillstand? Bei einem expandierenden Universum müssten also um das zu verhindern theoretisch auf dem „Schachbrett“ ständig neue kleinste Raumfelder / komplexe Quantenfelder hinzukommen, um den energetischen Grundzustand der Vakuumfluktuation in den einzelnen Quantenfeldern aufrecht zu erhalten? Kommen also durch die Expansion neue Raumfelder hinzu? Woher erhalten diese ihre Grundenergie?

Entstehen diese neuen „Raumfelder“ in der aktuellen Annahme bei der Expansion am äußeren Rand des Universums? Oder expandiert der Raum ähnlich einer Bakterienkultur quasi „durch Teilung“ überall gleichzeitig - wie durch Zellteilung? Oder ist der Raum an sich angenommen unendlich und seit jeher vorhanden, und wir sprechen bei der Expansion des Raumes nur von der Ausdehnung des sichtbaren Universums in eben diesem „Medium“, dem jeher vorhandenen Raum? Dann wäre die Urknall-Idee jedoch fraglich durch welche Raum und Zeit ja erst entstanden sein sollen?

Im Grunde gilt dasselbe für den Raum hinter dem Ereignishorizont bei Schwarzen Löchern. Nach Prof. Süßkind würde in der Nähe der Gravitation die Zeit beginnen quasi in die Gravitationsquelle hineinzufallen, während der Raum sich quasi zur Gravitationsquelle hin immer weiter ausdehnt, was sich wiederum mit der Einstein-Rosen Annahme deckt. Das Licht/Photon wird in einem Schwarzen Loch also bildhaft nicht so stark „angezogen“, dass es „festgehalten“ und Teil der Singularität wird – vielmehr durchwandert es einen so stark und schnell expandierenden Raum, dass es unmöglich umkehren kann, da der Rückweg immer weiter wird. Gleichfalls kann so die eigentliche Singularität vor sich so niemals erreicht werden, da der Raum immer weiter dazwischen expandiert.

Aber wie steht die Quantenfeldtheorie nun aktuell zu dieser oder der generellen Expansion des Raumes? Werden die Quantenfelder gestreckt, und es führt zu einer ständigen Abschwächung des energetischen Grundzustandes der Vakuumfluktuation oder entstehen ständig neue Raumfelder – und wo bzw. wie soll das geschehen?

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Wie steht die Quantenfeldtheorie zur Expansion des Raumes? 06 Mai 2018 10:14 #32382

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Oder expandiert der Raum ähnlich einer Bakterienkultur quasi „durch Teilung“ überall gleichzeitig - wie durch Zellteilung?

So muss man das Annehmen, denn sonst würde die Relativitätstheorie verletzt werden, da man die Rotverschiebung als Geschwindigkeit deutet.
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Wie steht die Quantenfeldtheorie zur Expansion des Raumes? 06 Mai 2018 10:52 #32383

Danke Sebp für die fixe Antwort, und sicherlich ist nur durch das ständige Entstehen von neuen Raumfeldern überall gleichzeitig zu erklären, dass sich sehr weit voneinander entfernte Galaxien scheinbar mit Überlichtgeschwindigkeit voneinander entfernen. Sie bewegen sich nicht als Geschwindigkeit durch den Raum, vielmehr entsteht neuer Raum andauernd und überall zwischen ihnen, so dass ihre Entfernung zueinander ständig anwächst, was aussieht, als würden sie viel zu schnell als physikalisch erklärbar voneinander weg jagen.

Aber das erklärt noch nicht, wie man dann heute aktuell in der Quantenfeldtheorie annimmt, dass diese neuen Raumfelder entstehen? Bekommen wir hier mit der Energieerhaltung kein Problem? Wenn es wirklich wie durch Zellteilung neue Raumfelder sind, die quasi ständig überall aus dem Nichts entstehen, wo bekommen diese neuen Quantenfelder dann ihr energetisches Grundgehalt der Vakuumfluktuation her? Aus den bereits vorher ringsherum vorhandenen Feldern? Dann nimmt der energetische Grundgehalt aller Felder also genauso ab wie bei der Streckung einzelner Felder?

Sind es dagegen nur die vorhandenen Quantenfelder, die im Raum "gestreckt" werden, verlieren diese dann durch ihre ständige Streckung nicht ebenfalls zwangsweise immer weiter an Energie? Hört die Vakuumfluktuation also irgendwann langsam auf mit der immer weiter voranschreitenden Expansion des Universums? Hätten die Quantenfelder dann nicht bereits bei der anfänglichen Inflation ins nahezu Unermessliche gestreckt werden müssen?

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Wie steht die Quantenfeldtheorie zur Expansion des Raumes? 06 Mai 2018 10:56 #32384


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Wie steht die Quantenfeldtheorie zur Expansion des Raumes? 06 Mai 2018 12:48 #32386

Lieben Dank seb110 für den Hinweis auf diesen unterhaltsamen Thread. Leider kenne ich Euch alle noch nicht gut genug, um den persönlichen Streitigkeiten hier in Gänze zu folgen. Aber als potentielle Antwort zu meiner Frage fand ich in diesem Thread leider nur in Bezug auf die Expansion des Universums die angesprochene Idee des natürlichen Wachstums, und dass alle Beteiligten des Threads für ihre gegenseitig widersprüchlichen Theorien als Cloud gemeinsam einen Nobelpreis in absehbarer Zeit erwarten.

Da dieser Thread aber auch schon wieder ein halbes Jahr als ist, würde mich doch interessieren, wie die Quantenfeldphysik aktuell das Problem der Expansion erklärt? Ob die Expansion dabei nun in Voids schneller abläuft als in massereicheren Bereichen des Raumes klärt hierbei auch nicht die Frage, wie die neuen Quantenfelder dort entstehen sollen? Auch negativer Druck erklärt im zweifelsfall nur die Streckung und somit "Ausdünnung" der vorhandenen Felder, also geht von einer allgemeinen Energieabnahme der Vakuumfluktuation aus? Posts wie es gäbe in Wahrheit gar keine Expansion, schon gar keine sich beschleunigende, und der Nobelpreis sei ein Fehler gewesen, oder Dunkle Energie erkläre im Zweifelsfall alles, scheinen mir bestenfalls schlüssig ... aber irgendwie unbefriedigend und nicht zielführend ;-)

Deswegen dachte ich, vielleicht gäbe es ja mittlerweile eine allgemein verfolgbare Theorie hierzu, wie die Quantenfeldtheorie nun zu der Expansion des Raumes steht?

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Letzte Änderung: von hookahey.

Wie steht die Quantenfeldtheorie zur Expansion des Raumes? 06 Mai 2018 13:26 #32388

"...wie die neuen Quantenfelder ... entstehen sollen?"

Vorschlag: Aus alt mach neu. In den schwarzen Löchern gehen sie ein, in den Voids kommen sie wieder raus.

(Für Stetigkeit des Recycling sorge der Zwischenspeicher Nullpunktoszillation.
wiki: "Der Pufferpool ist ein Cache, der Teile einer Datenbank im Arbeitsspeicher zwischenlagert. Dabei werden die Lokalitätseigenschaften der Prozesse ausgenutzt, welche auf die Datenbank zugreifen. Die Geschwindigkeit kann so gegenüber dem direkten Festplattenzugriff deutlich gesteigert werden.")

wie? kennzeichne die Frage nach der Organisation dieser Betriebsamkeit.
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Wie steht die Quantenfeldtheorie zur Expansion des Raumes? 06 Mai 2018 15:27 #32394

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hookahey schrieb: Lieben Dank seb110 für den Hinweis auf diesen unterhaltsamen Thread.
Deswegen dachte ich, vielleicht gäbe es ja mittlerweile eine allgemein verfolgbare Theorie hierzu, wie die Quantenfeldtheorie nun zu der Expansion des Raumes steht?

Also so wie ich es sehe, hat die Expansionstheorie nichts, mit der QM zu tun, denn sie postuliert lediglich "die stete Zunahme der Entfernung weit voneinander entfernter Objekte im Raum", also keine Neubildung von Quantenobjekten. Und der Hinweis auf den Thread: Man weiß es einfach nicht! Oder anders gesprochen die QM hat keine Antwort auf die Expansionstheorie. Und die Quantenfluktuation wird von manchen maximal als Modell für die beschleunigte Expansion (Phänomen der Dunklen Energie) herangezogen. Alles andere ist Spekulation.

MfG
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