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THEMA: Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit

Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 25 Jan 2018 22:27 #26563

  • Ropp
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Hallo Yukterez,

mit Vergnügen habe ich deine guten ersten Beiträge hier im Forum gelesen.
Wie du sicherlich weißt, ist es hier Forum wie überall im Leben: Mit dem einen lohnt ein Austausch, mit dem anderen weniger. :-)

Zur Sache: da hast du natürlich Recht. Von expandierender Raumzeit zu sprechen ist im Grunde nicht korrekt. Der Terminus wird gerne synonym für Kosmos verwendet. Nicht nur von Josef Gaßner.
Überhaupt hatte ich von Josef Gaßner in den Videos im Laufe der Reihe von Aristoteles zur Stringtheorie den Eindruck, dass er in mechanischen, differentialgeometrischen Themen nicht so richtig daheim ist.
Da kann sowas mal passieren.

Aber was hast du eigentlich immer mit dem Partizip Präsens zu Ende deiner Beiträge?
Fragend, gronzend, liegend

Ropp

P.S. Das Stirn-Chakra (nennt man das überhaupt so?) ist auch top. :-)
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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 25 Jan 2018 22:44 #26565

Ropp schrieb: Zur Sache: da hast du natürlich Recht. Von expandierender Raumzeit zu sprechen ist im Grunde nicht korrekt. Der Terminus wird gerne synonym für Kosmos verwendet. Nicht nur von Josef Gaßner.

Der Erste ist er nicht, sonst wäre es ja auch keine common misconception, sondern nur eine misconception.

Ropp schrieb: Überhaupt hatte ich von Josef Gaßner in den Videos im Laufe der Reihe von Aristoteles zur Stringtheorie den Eindruck, dass er in mechanischen, differentialgeometrischen Themen nicht so richtig daheim ist. Da kann sowas mal passieren.

Schande ist es jedenfalls keine, deswegen schadet es auch nicht auf solche Sachen hinzuweisen, denn falls er hier mitliest wird es ihm sicher dabei helfen seine nächsten Videos sogar noch besser zu machen, was ja auch in seinem Interesse ist.

Ropp schrieb: Aber was hast du eigentlich immer mit dem Partizip Präsens zu Ende deiner Beiträge?

Ohne eine ordentliche Schlußfloskel stünde mir meine Signatur irgendwie zu nackt da.

Es als einen Teil meiner "Handschrift" betrachtend,

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 25 Jan 2018 23:49 #26569

  • Chris
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@Ropp ich halte die Beiträge von yukterez für sehr Kompetent, und dann ist da viel mimimi von andere Seite aufgetaucht, da hab ich es Provozieren müssen als er angefangen hat nach 1½ Jahren hier zu schreiben, hoffe nur yukterez kann sich in meine Lage zumindest für 5 Sekunden versetzen, um das nachvollziehen zu können warum ich diesen Fehler getan habe, ich gehe nun mal gerne diesen direkten weg, auch wenn es mich ins Grab führt.
Die frage ist kannst du auch vergeben yukterez, und weiterhin vorwurfsfrei bleiben?....

Nur Kritik ist es wo Kunst weiter bringt, auf solche Sachen hin zu weisen ist kein Fehler, auch wenn es nur eine überlieferte Bezeichnung ist, jetzt muss Herr Gaßner noch mehr aufpassen was er sagt. :D und die Gewohnheit ist auch so eine lebensnahe Sache.

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 04 Feb 2018 09:33 #27184

Hmmm... für mich erscheint es konsequent, dass der expandierende Raum zwangsläufig eine proportional expandierende Zeit mit sich bringen muss wenn man davon ausgeht, dass die Lichtgeschwindigkeit konstant ist. Oder hab ich da etwas völlig falsch verstanden?

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 04 Feb 2018 09:57 #27185

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HardyG schrieb: Hmmm... für mich erscheint es konsequent, dass der expandierende Raum zwangsläufig eine proportional expandierende Zeit mit sich bringen muss wenn man davon ausgeht, dass die Lichtgeschwindigkeit konstant ist. Oder hab ich da etwas völlig falsch verstanden?

Hi,

Wenn der Raum in seiner Abmessung wächst, gibt es natürlich jederzeit neue Orte, an denen Zeit verstreicht bzw verstreichen könnte. Denn grundsätzlich ist Zeit das, was eine Uhr in Abhängigkeit davon anzeigt, wieviel elektromagnetisch wechselwirkende Materie nun gerade versammelt ist und wie schnell sie sich verglichen mit der Lichtgeschwindigkeit durch den Raum bewegt.
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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 04 Feb 2018 12:21 #27192

Verstehe. Und wenn der Raum mit Lichtgeschwindigkeit expandieren würde dann würde diem“whargenommene Zeit“ still stehen, bei einem mit Überlichtgeschwindigkeit sich ausdehnenden Raummwürde die „wahrenommene Zeit“ dann rückwärts laufen. Richtig? Bedeutet das (Kausalität), dass Raum sich nur ausdehnen aber nicht kolabieren kann da dann die Wirkung vor der Ursache eintreten könnte? Oder ist es genau das, was hinter dem Ereignishorizont passiert?

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 04 Feb 2018 14:12 #27198

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Ja HardyG mit Raum ist auch die Zeit verfügbar wie dieser selbst.

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 05 Feb 2018 10:34 #27238

Wenn Zeit ohne Raum nicht existiert ist es dann auch umgekehrt? Existiert auch kein Raum wenn keine Zeit existiert?

Ich stelle mir ein Photon vor. Ich nehme an, dass dieses Photon sich radial vom Zentrum des Universums entfernt. Ich nehme weiter an, dass das Photon selbst auch eine (wenn auch geringe) Ausdehnung hat und keine Singularität ist. Da unser Raum expandiert (und damit auch der Existenzraum des Photons) und da sich jeder Punkt in der Photonen-Raumzeit maximal mit Lichtgeschwindigkeit bewegen kann wird sich das Photon an seiner Front mit Lichtgeschwindigkeit bewegen. Durch die Raumexpansion kann es sich auf der gegenüberliegenden Seite NICHT mit Lichgeschwindigkeit bewegen - es müsste also auch innerhalb eines Photons an der in Richtung Zentrum gerichteten Seite eine Zeit vergehen. Dies müßte so lange der Fall sein wie der Raum nicht mit Lichtgeschwindigkeit expandiert denn zu diesem Zeitpunkt würde der radiale Raum des Photons auf null komprimiert, richtig? Das Photon würde aufhören zu existieren.
Expandiert die Raumzeit eigentlich überall gleichermaßen? Wenn das so wäre dann müßte doch dies sobald die Raumexpansion Lichtgeschwindigkeit erreicht dies überall gleichzeitig der Fall sein oder anders gesagt: Im gesamte Universum kolabiert der Raum instantan. Mal abgesehen von der Frage, was "danach" wäre... Müßte man nicht ausrechnen können, wann genau das bei anhaltender, beschleunigter Raumzeitexpansion der Fall sein müßte? Zu diesem Zeitpunkt hätten wir dann die Maximale Ausdehnung des Universums erreicht. Richtig? Wäre das dann so etwas wie der Schwarzschildradius des gesamten Universums?

Oder expandiert die Raumzeit lokal unterschiedlich (z.B. in abhängigkeit der Masseverteilung)? Wenn es sich so verhalten würde dann sollte die Raumzeit im Zentrum des Universums nicht komprimieren sondern die Kompression der Raumzeit durch die sich kugelschalenförmig vom Zentrum entfernenden Masse quasi wie auf einer Raumwelle vor sich her getrieben warden. Die Expansion der Raumzeit würde dann durch die sich aubreitende Energie/Materie selbst verursacht. Im Zentrum des Universums würde der Raum immer "dünner" und der sich vor der Welle befindliche Raum würde komprimiert.

Wie verhält es sich?

Wenn nun an diesem "Rand der maximalen Ausdehnung des Universums" die Raumzeit selbst mit Lichtgeschwindigkeit expandiert müßten wir vergleichbare Verhältnisse wie bei einem schwarzen Loch haben (daher oben auch als "Schwarzschildradius des Universums" bezeichnet). An dieser Stelle sollte (wie bei einem schwarzen Loch") jede lokale Zeitachse in eine Raumachse kippen (und vermutlich eine Raumachse in eine Zeitachse). Man könnte anschaulich sagen, das die Raumzeit dort "aus der uns bekannten Raumzeit-Phase" reflektiert wird. Wäre es denkbar, dass so dunkle Materie und dunkle Energie entsteht welche nur unter besonderen Umständen oder auf eine besondere Art überhaupt in Wechselwirkung mit der sich in "unserer Raumzeit-Phase" befindlichen Materie/Energie treten kann und unsere RZ-Phase ansonsten Wirkungsfrei durchdringt? Die Raumdimmension welche die Zeit nach diesem Phasenübergang einnimmt ist vermutlich diejenige Richtung in der die Raumzeit lokal expandiert, oder? Abhängig davon, welche Raumdimension dann die Zeitachse einnimmt könnte es mehrere solcher "Fremdphasen" geben (vermutlich in Summe min.3). Bei einer über diese Phasen angenommenen, grob gleichverteilten Energie/Materie sollte es statistische 3 Mal so viel dunkle Materie und Energie geben wie diejenige in unserer Phase. Und vermutlich würde jede Phase begrenzt untereinander Wechselwirken (vermutlich an den Stellen an denen ihre Phase lokal leicht verschoben wird, z.B. bei schwarzen Löchern).

In meiner Vorstellung durchzieht eine (vermutlich aber mehrere) Raumzeit-Welle eine Raumzeitphase und reflektiert sich an dem Punkt, an dem die Raumexpansion Lichtgeschwindigkeit erreicht um dann in eine andere Raumzeitphase zu kippen. In dieser Raumzeitphase wird es sich dann ähnlich verhalten (ob die Welle dort dann von "aussen" nach "innen" läuft?) und so durchziehen diese Wellen alle (3 weiteren) Raumzeitphasen, bis sie wieder in unserer Raumzeitphase angekommen ist. Dieser Vorgang könnte natürlich endlos so anhalten. Interessanter aber ist es sich vorzustellen, dass dieser Effekt sich selbst verstärkt (vielleicht eben doch durch sich überlagernde Wellen unterschiedlicher Phasen die zu Resonanzen führen). Dies würde doch dann dazu führen, dass sich der Universums-Schwarzschildradius (in allen Phase) Richtung Zentrum zusammenzieht und irgendwann dort kolabiert - dem Urknall - Und alles nach dem selben Schema neu beginnt.

Ein schönes Bild wie ich finde - vermutlich aber habe ich eine viel zu stark vereinfachte Vorstellung...

Man könnte denke ich anstelle von "Phasen" auch von "Polarisationsebenen" sprechen.

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 05 Feb 2018 22:08 #27295

Nachdem ich vorhin nochmal das Video von Prof. Gassner zum „Urknall“ gesehen habe scheinen mir meine Überlegungen oben nicht mehr schlüssig - bis auf den ersten Teil vielleicht...

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 06 Feb 2018 06:26 #27321

Wenn wir die Expansionsrate des Universums kennen und wie sie sich entwickelt sowie sein Alter und seine aktuellen (vermuteten) Ausmasse, könn wir dann die Grösse des Universums zum Zeitpunkt des Urknalls berechnen?

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 06 Feb 2018 07:08 #27324

Derzeit geht man davon aus, dass das Universum zum Zeitpunkt sener Entstehung die Größe der Planck Einheiten hatte.

Danach geht man von einer Inflationsphase aus, die zunächst zu einer sehr schnellen Erweiterung geführt hat.

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 06 Feb 2018 07:27 #27325

Hmmm - wie begründet man, dass zum Zeitpunkt des Urknalls das Universum nur eine Plank-Einheit gross war? Im sinne von: es kann keine Singularität gewesen sein (ribt es real nicht) also nehmen wir die nächstgrößte kleinste Raumeinheit?
Man müsste doch andererseits berechnen können, wie hoch die Expansionsrate zu dem Zeitpunkt gewesen sein muss.
Und man müsste doch berechnen können, wie gross der Ur-Raum war als die Expansionsbeschleunigung selbst begonnen hat (gegen null geht) und wann das war. Ist das auch der selbe Zeitpunkt und die selbe Raumgrösse), an dem unserer Meinung nach der Urknall stattgefunden hat?
Wenn ich es jetzt richtig verstanden habe dann war die Entropie dort maximal. Es gab aber noch keine Materie. Aller Raum war homogen. Alledrings ist damit doch noch nicht sicher, ob dieser homogene Raum trotz allem schon dort expandierte oder impandierte. Richtig? Die Vermutung liegt doch nah, dass dort der Raum selbst bereits mit Lichtgeschwindigkeit oder ggf. sogar mit Überllichtgeschwindigkeit impandierte, oder?
Irgendwann war dann ein Raumdruck erreicht an dem sich quasi spontan und überall (vermutlich nicht exakt überall gleichzeitig da sonst eine Rotation kaum erklärbar wäre) Elektronen ausfällen und damit quasi die Zeit immgesamten Raum kondensiert. Das ist der Effekt mit dem unterkühlten Wasser. Ähnliches gibt es bei Luftfeuchtigkeit meine ich und dabei entsteht beispielsweise quasi instantan überall gleichzeitig in einem Raum Nebel wenn sich z.B. der Luftdruck verändert.
Wenn bis zu diesem Zeitpunkt der Raum mit Überlichtgeschwindigkeit impandiert ist und jetzt aber (durch diese Kondensation) schlagartig mindesten auf Lichtgeschwindigkeit abgebremst werden muss (die ausgefällte „Materie“ kann sich maximal mit Lichgeschwindigkeit bewegen) müsste daraus ein entsprechend nach aussen gerichteter Impuls entstehen (Impulserhaltung). Dieser Impuls wäre dann unser Urknall. Die Ausbreitung diese Schockwelle (eben NICHT genau überall gleichzeitig) könnte den Ur-Drehimpuls unseres Universums ausgelöst haben.
Erscheint dieser Ansatz plausibel?

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 06 Feb 2018 09:20 #27327

Geh es langsamer an. Diese Textwände quellen über vor ineinandergreifenden Fragen aus unausgegohrenen Überlegungen. Und schlimmer, sie sind quasi in dieser Form hier nicht zu beantworten. Schalt nen Gang runter, und schau dir ein Problem nach dem anderen an. Versuche, sie zu ordnen. Ich greif mir mal was raus, von dem du schriebst, dass es vielleicht noch schlüssig sei... :-)

HardyG schrieb: Durch die Raumexpansion kann es sich auf der gegenüberliegenden Seite NICHT mit Lichgeschwindigkeit bewegen - es müsste also auch innerhalb eines Photons an der in Richtung Zentrum gerichteten Seite eine Zeit vergehen.

Die gängige Lehrmeinung ist, dass die Ausbreitung des Raumes keine Bewegung erzeugt, sondern nur Distanzvergrößerungen. Sie zählt daher nicht in Bezug auf bezugssystemabhängige Zeitdilatation oder Massenzunahme oder all den Kram, sondern gibt einfach nur einen Dopplereffekt. Deswegen bewegt sich das Photon - egal wie weit weg - immernoch mit c.*

HardyG schrieb: Man müsste doch andererseits berechnen können, wie hoch die Expansionsrate zu dem Zeitpunkt gewesen sein muss.

Nach dem, was ich dazu gelesen und an Antworten bekommen habe, rechnet man das so, dass die Expansionsrate mit 1/Lebensdauer des Universums abfällt. Einfach, weil 1/Expansionsrate angeblich die Lebensdauer des Universums sein soll (mit ein paar Korrekturfaktoren, aber im Prinzip halt schon). Und das bedeutet, dass damals winzigste Entfernungen weit unter Plancklänge schon mit >>c auseinander flogen. Nicht im Sinne von Geschwindigkeit, sondern im Sinne reiner Längenänderung. Demnach war die Expansionsrate H0 zum Zeitpunkt ~1 Planckzeit vielleicht so größenordnungsmäßig 10^60 (so roundabout 20 Größenordnungen aus dem Megaparcec und 40 aus der Planckzeit). Der Wert ist aber völlig unbedeutend und geradezu willkürlich.

Ich persönlich halte nicht viel von dieser Beschreibung und grüble daher unverdrossen über ihre Widerlegung. Mal schauen, was bei rauskommt. :-D

*Aus dem selben Grund bedeutet das "ausfällen" von Elektronen übrigens nicht, dass die Expansion auf einmal Unterlichtschnell von statten gehen muss.
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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 06 Feb 2018 10:15 #27335

Vielen Dank für den Hinweis - ich bin hier noch nicht so lange dabei - merkt man denke ich ;-) Momentan stürzt recht viel an Erkenntnis hier auf mich ein. Das finde ich super und an dieser Stelle nochmal vielen Dank an alle, die sich hier so viel Mühe machen!

Ich denke ich verstehe grob, was Du meinst (vermutlich nur sehr grob) aber da habe ich leider noch immer einen Knoten im Kopf.

Ich verstehe, dass sich der RAUM überall gleichermaßen ausdehnt (also nicht im Sinne von sich voneinander entfernen sondern inherent).
Infinitesimal betrachtet dehnt sich dann doch aber auch der Aufenthaltsraum eines Photons aus (wenn ich davon ausgehe, dass dieser keine Sigularität ist). Damit entfernen sich doch auch die "Enden" des Photons voneinander. Bedeutet das nicht, dass wenn ich am einen "Ende" des Photons Lichtgeschwindigkeit habe, dass dies am anderen Ende NICHT der Fall sein kann, dort also die Geschwindigkeit niedriger sein muss? Falls das nicht so sein sollte habe ich noch ein grundsätzliches Verständnisproblem...

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 06 Feb 2018 10:37 #27337

LeseSalamander schrieb: Nach dem, was ich dazu gelesen und an Antworten bekommen habe, rechnet man das so, dass die Expansionsrate mit 1/Lebensdauer des Universums abfällt.

Und hier bin ich leider auch verwirrter als vorher... Ich hatte bisher verstanden, dass die Expansionsrate weiter zunimmt. Hab' ich das falsch verstanden?

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 06 Feb 2018 11:35 #27339

Ich weiß nicht, was die Astrophysiker sich gedacht haben als sie das Hubblegesocks eingeführt haben. Aber viel kann es eigentlich nicht gewesen sein, denn entstanden ist ein einziges Tohuwabohu. Das macht ständig und überall nur Ärger und ist ein didaktischer Totalschaden. So auch bei dir. Ich drösel das mal kurz auf, dann wird's vielleicht klarer.

Also erstens wir messen eine "Geschwindigkeit", mit der sich weit entfernte Objekte von uns entfernen, und diese Geschwindigkeit ist bis auf einen relativ gleichbleibenden kleinen Teil abhängig von der Entfernung des Objektes zu uns.
Der Wert wird je nach Meßmethode mit so roundabout 70km/s und Mpc angegeben und heißt umgangssprachlich Hubbelkonstante.
Leider ist die Hubbelkonstante nicht konstant, sondern nach dafürhalten der Theoretiker ein Maß für das Alter des Universums - genauer gesagt, der Kehrwert. Deswegen gibt es den Hubbelparameter H(t). Der fällt grob mit 1/t ab, so das 1/H(t) immer so grob dem Alter des Universums entspricht, je nachdem, wann du misst.
Grundlage dieses Modells ist die Idee, dass sich 2 Objekte die weit voneinander entfernt sind im Prinzip mit konstanter "Geschwindigkeit" voneinander entfernen, abgesehen von einem kleinen Anteil, der ihre gravitative Anziehung beschreibt. Will heißen die haben eine Geschwindigkeit die weit jenseits der Fluchtgeschwindigkeit liegt, und entweichen daher ins unendliche. Aber diese totale Geschwindigkeit wird wegen der Gravitation ständig kleiner, nur halt nicht viel. Und in dieser Geschwindigkeit messen die Astrophysiker im Entfernungsbereich der letzten etwa 6 Milliarden Jahren einen Zuwachs statt der zu erwartenden gravitativ bedingten Abnahme. Das ist mit beschleunigter Expansion gemeint. Derzeit ist dieser Zuwachs aber keinesfalls hoch genug, um es mit dem 1/t-Abfall aufnehmen zu können, sondern wirklich nur groß genug um die Entfernungszunahme pro Zeiteinheit zu beschleunigen.

Und noch der Zusatz - die Raumausbreitung ist nicht überall gleichmäßig. Zwischen den Enden der Erde dehnt sich vermutlich gar nichts aus. Zumindest gibt es glaubwürdige Zeugenaussagen, wie die von Hawking. Gebundene Systeme expandieren demnach nicht. Das ist ja überhaupt die Definition von gebunden. Die Expansion ist nur über große Entfernungen beobachtbar.
Das ist zumindestens auch meine Meinung, wobei das wohl eine Streitfrage ist, die ich nicht abschließend beantworten kann. :-)
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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 06 Feb 2018 11:50 #27341

Ahhh - ok.
Also die Raumexpansion nimmt ab, aber nicht so stark, wie man anhand der Gravitationen vermuten würde - daher muss es eine zusätzliche Beschleunigung geben welche entgegen wirkt. In Summe ist aber schon zu irgendeinem Zeitpunkt in der Zukunft davon auszugehen, dass die Raumexpansion stehen bleibt und sich ggf. auch umkehrt also zu einer Raumkontraktion wird. Nur wird das dementsprechend länger dauern. Und man vermutet hier dunkle Materie/Enerie als Ursache. Hab' ich jetzt richtig verstanden? Sorry, dass ich nerve :-)

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 06 Feb 2018 12:05 #27346

Nein, aktueller Erkenntnisstand ist der, dass sich die Ausbreitungs"geschwindigkeit" weit entfernter Objekte erhöht, obwohl sie durch die Gravitation leicht abnehmen sollte. Da hat yukterez das mal geplottet:

Da wo die kurve die Null schneidet ist der Punkt, an dem die Expansion aufhört sich unter Gravitationseinfluss zu verlangsamen. Die Gravitation verlangsamt natürlich trotzdem noch, aber irgendetwas wirkt dem entgegen und negiert den Effekt. Heute ist dieses Etwas so stark, dass die Geschwindigkeiten sogar wachsen. Keiner weiß was die Ursache ist. Wir nennen die Ursache einfach dunkle Energie, ohne eine Ahnung zu haben. :-)

Da besagter Effekt derzeit stärker ist, als die Gravitation, und wir überhaupt gar keinen blassen Schimmer haben, wo der herkommt, ist momentan nicht davon auszugehen, dass das Universum jemals wieder kontrahieren wird. Es kann aber auch nicht ausgeschlossen werden. Kann ja sein, dass der Effekt sich übermorgen umkehrt, was wir aber heute nicht sagen können, weil wir ja keine Ahnung haben worum es sich handelt... ;-)
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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 06 Feb 2018 12:16 #27347

Milchmädchenantwort:

Wenn immer neuer Raum entsteht, der wiederum neuen Raum entstehen lassen kann ist doch klar, dass das eine Exponentialfunktion ist und sich nach Überwinden aller entgegenwirkenden Kräfte rasant beschleunigt.

S = k log W

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S = k log W

Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 06 Feb 2018 12:34 #27350

Ok - danke euch. Also nimmt die Ausbreitungsgeschwindigkeit weiter zu und könnte irgendwann Lichtgeschwindigkeit erreichen oder (da wir nur über "ungebundenen Raum" sprechen) auch darüber hinaus gehen. Richtig?

Exponentiell wäre denke ich klar wenn der Raum sich aus sich selbst heraus gebähren würde (quasi wie Zellteilung eben). Das hatte ich bisher nicht zwingend angenommen. Ich hatte mehr das Bild, dass Raum aufgrund äußerer Einflüsse expandiert (quasi auseinander gezogen wird). Dann müßte die Expansion nicht zwingend exponentiell sein, oder?

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 06 Feb 2018 12:39 #27351

Und noch eine Verständnisfrage:
Gebundene Systeme erzeugen also quasi einen "festeren" Raum - je stärker diese Bindung desto stärker auch die Bindung des Raumes (und der Zeit?).
Ist die verbildlichte Vorstellung richtig, dass sich hierdurch quasi der Agregatszustand des Raumes (und der Zeit?) ändert? In völlig ungebundenen Systemen (dem freien Raum) ist der Raum (und die Zeit?) gasförmig und unterliegt dadurch auch der Entropie wodurch sie sich ausdehnt. In gebundenen Systemen würde sich der Raum (und die Zeit?) verflüssigen in eine deutlich stärker Wechselwirkungs-geprägte Form. In Schwarzen Löchern verfestigt sich der Raum (die Zeit?) derart, dass keine räumliche Bewegungsfreiheit mehr besteht, er kristallisiert quasi (die Zeit steht still? Kompakter geht es nicht?). In dieser kristallinen Zeit stellt man sich anschaulich vor man könnte sich in ihr bewegen wie in einem Raum - ein eher sehr fiktiver zumindest aber schwer vorstellbarer Freiheitsgrad.
Ist diese Vorstellung einigermaßen richtig?
Sorry, wenn ich nerve - für mich sind Bilder sehr wichtig für's Verständnis :-)

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 06 Feb 2018 14:01 #27364

Also bezüglich des "Aggregatzustandes von Raum" kann ich dem Bild überhaupt nichts abgewinnen. Der Raum ist nicht mehr oder weniger Fest. Ich bin auch überhaupt kein Fan der Raumzeit = Äthertheorie. Ich will den Äther loswerden, und werde ihm deshalb ganz bestimmt keinen Aggregatszustand verpassen. Falls du dem Bild was abgewinnen kannst, lass dich nicht aufhalten. Aber ich fand deine Beschreibungen eher verwirrend als erhellend. :-)

Madouc99 schrieb: Milchmädchenantwort:

Wenn immer neuer Raum entsteht, der wiederum neuen Raum entstehen lassen kann ist doch klar, dass das eine Exponentialfunktion ist und sich nach Überwinden aller entgegenwirkenden Kräfte rasant beschleunigt.

Und genau das passiert nach moderner Kosmologie nicht. Der Raum gebiert nicht einfach neuen Raum um dann wieder neuen Raum... genau deswegen ist die Hubbelkonstante ja prinzipiell keine Konstante, sondern der momentane Wert des Parameters H(t). Deswegen ist die Geschwindigkeit 2er Objekte (die weit voneinander entfernt sind) über die lebensdauer des Universums weitgehend konstant, und nur deswegen kann man mit 1/H(t) = 1/H(t=jetzt) = 1/ H0 auch das Alter des Universums grob ausrechnen. Ansonsten hätten wir ein exponentielles Wachstum, und dann kannste mal gucken, was du für ein t brauchst, um bei t0=0 für die Formel D = d * exp[ H0 *(t - t0)] das Ergebnis D=0 rauszubekommen. Oder meinetwegen nimmste halt statt 0 die Plancklänge, aber dann verstehste halt nix.

HardyG schrieb: Ok - danke euch. Also nimmt die Ausbreitungsgeschwindigkeit weiter zu und könnte irgendwann Lichtgeschwindigkeit erreichen oder (da wir nur über "ungebundenen Raum" sprechen) auch darüber hinaus gehen. Richtig?

Exponentiell wäre denke ich klar wenn der Raum sich aus sich selbst heraus gebähren würde (quasi wie Zellteilung eben). Das hatte ich bisher nicht zwingend angenommen. Ich hatte mehr das Bild, dass Raum aufgrund äußerer Einflüsse expandiert (quasi auseinander gezogen wird). Dann müßte die Expansion nicht zwingend exponentiell sein, oder?

Wie gesagt, das exponentielle Wachstum widerspricht der Lehrmeinung. Was nichts heißen muss. Sobald wir die Horizonte hinter uns lassen ist das eigentlich alles spekulative Wissenschaft.

Aber grundsätzlich nochmal, die Abstandsänderung ist entfernungsabhängig. Und für genügend große Entfernungen ist die Expansionsgeschwindigkeit damit größer als c. Und das war sie schon immer! Die Ausbreitungsgeschwindigkeit wird also nicht irgendwann größer c, sondern grundsätzlich irgendwo. Das mit dem wann... hmmm ... im Prinzip auch, wegen der dunklen Energie (für 2 Objekte mit großem Abstand D und D*H0<c ändert sich offenbar die Geschwindigkeit der raumausdehnung, und da kann man dann über Zeit eine Veränderung beobachten) aber ob dieses Weltbild den nächsten 50 Jahren standhält, oder auch nur welche Teile davon, muss sich zeigen... :-)
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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 06 Feb 2018 14:46 #27366

Kann ich nachvollziehen - die Bilder in meinem Kopf basieren oft auf der Übertragung von Vorstellungen aus anderen Bereichen. Diese Bilder sind leider oft unvollständig manchmal inkonsistent. Ich versuche diese immer wenigstens auf offensichtliche Widersprüche abzuklopfen - nicht immer erfolgreich.

In meiner Vorstellung ist Raumzeit aber nicht gleichbedeutend mit "Äther". Äther impliziert für mich eine art Trägermedium wogegen Raumzeit nur ein (allerdings wechselwirkendes) lokalisiertes Bezugssystem ist. Aus dieser Betrachtung der Wechselwirkung kann man natürlich etwas wie einen Äther ableiten aber diese Vorstellung habe ich eigentlich nicht.

Allerdings habe ich noch nicht verstanden, wie die Raumausdehnung mit >>c stattfinden kann. Wie können sich den überhaupt zwei Energie-/Materie-behaftete Systeme mit >>c voneinander entfernen? Widerspricht das nicht der RT? Und selbst wenn das so wäre wie könnten wir das jemals feststellen denn wir würden ja niemals irgend etwas aus einem System wahrnehmen welches sich (aufgrund der Raumexpansion) mit >>c von uns entfernt, oder?

Auch würde ich mich über eine Erklärung des Unterschiedes zwischen "gebundenen Systemen" und "ungebundenen Systemen" und (fals es das geben sotte) den Übergängen dazwischen freuen. Denn wenn ich Dich richtig verstanden habe macht das einen deutlichen Unterschied bei der Betrachtung der Expansion. Spricht man von "gebundenen Systemen" wenn die Kernkräfte beginnen zu überwiegen?

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 06 Feb 2018 19:31 #27398

Bei der Raumausdehnung bewegen sich ja nicht die Objekte mit hoher Geschwindigkeit gegenüber dem lokalen Raum, sondern es entsteht nur zwischen den Objekten neuer Raum.

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 06 Feb 2018 20:01 #27406

Verstehe - und dadurch verbietet es sich auch, dass Raum dort „entsteht“ wo schon irgendeine Form von Energie ist. Aber ist das nich umgekehrte indukton? Es kann nicht sein was nicht sein darf? Die Antwort muss also doch streng gebunden sein an die Erklärung des zweiten Teils meines letzten Posts denke ich: Was sind „gebundene Systeme“ und wie grenzen sie sich ab. Die Antwort darauf fehlt mir noch um das verstehen zu können. Kann mir da nochmal jemand auf die Sprünge helfen?

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 06 Feb 2018 20:52 #27409

Ich persönlich bin mit der Raumexpansion mit >c auch nicht einverstanden, und zwar aus genau dem Grund. Ein Vertreter der Lehrmeinung würde mir da wohl ein Verständnisdefizit attestieren.
Wobei ich schon nachvollziehen kann, was die wollen. Siehe halt ClausS - es gibt ne lokale Nullergeschwindigkeit bei der gibt es keine Zeitdilatation. Und dann gibt es die anderen, die sich relativ dazu bewegen. Mit anderen Worten die führen ein absolutes Bezugssystem ein, das Ruhesystem des Universums, und behaupten auch dass man das feststellen kann. Nämlich über die Hintergrundstrahlung.

Was die Sache mit den gebundenen Systemen angeht ... da hilft vermutlich am besten ne Analogie. Wenn du ein ganz normales gebundenes System anschaust, dann gibt es da für gewöhnlich anziehende Kräfte und abstoßende Kräfte. Und die halten das System in einem stabilen Gleichgewicht, dessen Position sich aus den Kräften ergibt. Also meinetwegen Gravitation vs Elektromagnetische Abstoßung der Elektronen ergibt einen Klumpen, der je nach Größe mehr oder weniger stark zusammen gepresst ist. Und dann gibt es da auch solche Systeme wo auf den beiden Seiten jeweils mehr als eine Kraft wirken. Aber für die Positionierung zählt nur die Resultierende, und die Quelle oder Ursache ist eigentlich egal. Deswegen ist es völlig unerheblich, ob innerhalb unserer Galaxie eine Raumausdehnung stattfindet. Die ist in den Positionen und Zuständen schon mit eingepreist.
Das ist, wie wenn du ein Pendel elektrisch auflädst, und unten drunter einen Plattenkondensator hinstellst. Natürlich hat der Ladungszustand des Kondensators einen Einfluss auf das Pendel. Aber wenn du seine Pendelbewegung aufzeichnest, dann ist die schon mit drin, und du musst dir keine Sorgen machen, dass der jetzt deine Aufzeichnungen wertlos machen könnte. :-)

Hmm die Gedanken sind wohl ein bisschen unorganisiert. Hoffe das stört nicht zu sehr.
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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 06 Feb 2018 22:50 #27416

ClausS schrieb: Bei der Raumausdehnung bewegen sich ja nicht die Objekte mit hoher Geschwindigkeit gegenüber dem lokalen Raum, sondern es entsteht nur zwischen den Objekten neuer Raum.


Der aber den Abstand zweier Galaxien durchaus verändern kann. Stellt sich also die Frage: Sind Diese Galaxien "in ihrem Raum" verankert oder wie läuft der Mechanismus ab der sie "auseinanderdrückt".

Was ich sagen will wenn wir zwei beide in einem (unendlichen) Wasserbecken stünden, mit beiden Beinen fest auf dem Boden und zwischen uns wird vom Boden her Wasser eingeleitet, dann bleibt der Abstand zwischen uns gleich, aber der Wasserrand breitet sich immer weiter aus. Lassen wir uns an der Wasseroberfläche treiben dann drückt uns das Wasser auseinander.

Wir sind uns einig, die letzte Analogie passt besser zum dem was wir im Kosmos beobachten, stimmts?

Was ist es also, dass die Galaxien mit dem Raum verbindet, und zwar so sehr, dass sie durch den Raum der direkt in ihnen entsteht eben nicht auseinander gerissen werden? Gravitation?

Wie kann es sein, dass sich der Raum wie eine Flüssigkeit verhält und entstehender Raum überhaupt den bereits vorhandenen Raum verdrängt? Es muss doch eine Verdrängung sein, sonst würden die Galaxien nicht auseinanderdriften, oder?

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 07 Feb 2018 02:36 #27435

ClausS schrieb: Derzeit geht man davon aus, dass das Universum zum Zeitpunkt sener Entstehung die Größe der Planck Einheiten hatte.

Das kann nicht sein: das Universum selbst ist nach dem heutigen Verständnis unendlich, und muss daher schon immer unendlich gewesen sein. Wenn mit dem Universum nur der Inhalt unseres Beobachtungshorizonts gemeint ist wäre das wiederum willkürlich, da sowohl der Radius als auch der Inhalt des Partikelhorizonts kontinuierlich zunehmen - warum sollte also ausgerechnet der Inhalt des heutigen Horizonts am Anfang genau auf eine Plancklänge Durchmesser komprimiert gewesen sein? Wenn überhaupt kann man in dem Zusammenhang nur über die Planck-Dichte und die Planck-Temperatur sprechen, aber auch nicht so sehr in dem Sinne dass das Universum am Anfang diese Eigenschaften gehabt hätte, sondern nur in dem Sinn dass wir darüber hinaus (noch) keine anwendbare Physik haben (was aber nicht heißt dass es in diesem Regime keine physikalischen Regeln gäbe).

LeseSalamander schrieb: Nach dem, was ich dazu gelesen und an Antworten bekommen habe, rechnet man das so, dass die Expansionsrate mit 1/Lebensdauer des Universums abfällt.

Da hast du was verwechselt: wir leben nur heute in dieser speziellen Zeit, in der der Kehrwert des Hubbleparameters cirka das Alter des Universums ergibt. Das war aber weder früher so, und noch weniger wird es später so sein (dann wird der Hubbleparameter auf einen konstanten Wert zugehen, womit dann auch der Kehrwert, also die vermeintliche Zeit, konstant bliebe. Das Universum wäre dann zum Zeitpunkt 1/H0/√ΩΛ, also 17.62 Mrd. Jahre nach Urknall, am Ende, weil danach die Zeit stehen bliebe, was natürlich Unsinn ist).

LeseSalamander schrieb: Ich persönlich halte nicht viel von dieser Beschreibung und grüble daher unverdrossen über ihre Widerlegung. Mal schauen, was bei rauskommt.

Wenn das wirklich wo so steht wie du das nacherzählt hast wird deine Widerlegung auf jeden Fall erfolgreich sein!

Auch nicht sehr viel davon haltend,


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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 07 Feb 2018 08:03 #27437

Hmmm - alles sehr schwierig... Kann es sein, dass jeglicher Zerfall einfach Raum „emitiert“? Wenn der Raum in Systemen gebunden ist - je stärker die Systeme gebunden sind desto stärker (und desto mehr?) Raum ist in ihnen gebunden? Starke Kernkräfte binden also viel Raum, Zerfall setzt diesen Raum frei und die freigesetze Energie transportiert diesen Raum, reisst in quasi mit sich?

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Expansion des Raumes, nicht der Raumzeit 07 Feb 2018 09:52 #27444

yukterez schrieb: Da hast du was verwechselt: wir leben nur heute in dieser speziellen Zeit, in der der Kehrwert des Hubbleparameters cirka das Alter des Universums ergibt.


Tut mir leid ich muss mich wohl verlesen haben.
Da steht ein Mathematiker im ICE von Berlin nach Hamburg. Kommt ein anderer Zugreisender, und fragt freundlich: "Entschuldigung, sie wissen nicht zufällig, wie lange die Fahrt ungefähr dauert?"
Darauf schaut der Mathematiker auf die Geschwindigkeitsanzeige des ICE und antwortet: "Aber selbstverständlich mein Herr. Die Distanz Berlin Hamburg beträgt ungefähr 300 kilometer und unserere momentante Geschwindigkeit ist 177 km/h. Wir müssen einfach das eine durch das anderer dividieren, und sehen das wir also insgesamt 1 Stunde und 42 Minuten unterwegs sein werden."*
Darauf der Zugreisende etwas entgeistert: "Aber das ist doch nur unsere jetzige Geschwindigkeit. Wir sind doch auch mal schneller und mal langsamer unterwegs, wie können sie behaupten, dass es ausreichend wäre die Distanz durch unsere momentane Geschwindigkeit zu dividieren?!"
Und der Mathematiker antwortet pikiert: "Also schauen sie guter Mann. Wir haben auf unserer Reise von etwa 300km eine Maximalgeschwindigkeit und eine Minimalgeschwindigkeit. Erstere kenne ich gar nicht so genau, aber sie liegt wohl über 250. Letztere wird wohl 0 sein. Und nun gibt es eine Regel, dass irgendwo zwischen diesen beiden eine Geschwindigkeit existieren muss, für die gilt, dass wenn man die Gesamtstrecke durch diese Geschwindigkeit teilt, genau die tatsächlich benötigte Zeit herauskommt. Man nennt diesen Satz Zwischenwertsatz, und er wurde zweifelsfrei bewiesen. Nun trug es sich zu, dass sie mich zufällig genau in jenem Moment nach der Zeit fragten, als wir mit eben jener Geschwindigkeit unterwegs waren. Also habe ich sie verwendet. Und wenn sie keine Ahnung vom Zwischenwertsatz haben, oder davon wie man generell ein simples mathematisches Problem löst, dann können sie entweder mich als Mathematiker fragen, und meiner Expertise vertrauen, oder sie fragen einfach jemand anderen. Guten Tag."

Vielleicht kannst du ja erläutern, inwieviern die Sache mit H0 sich von dem Zugszenario qualitativ unterscheidet.

Langsam an der Zuträglichkeit einer universitären Ausbildung für den gesunden Menschenverstand zweifelnd,
LeseSalamander

*achja, da gabs ja noch Korrekturtherme. Die wollte unser Mathematiker dem Reisenden aber einfach nicht zumuten, außerdem beschreiben die eh nur die Verspätung durch die Deutsche Bahn...

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