Expansionrate des Universums

neoschamane schrieb:frage: ist es nicht so, dass sich die expansionsgeschwindigkeit schon einmal verlangsamt hat(nach der inflationaeren phase)?

Richtig, zumindest nach meinem Kenntnisstand. Im Grunde begann mal wieder alles mit Albert Einstein. Seine Feldgleichunger der ART ließen anfangs nur ein ewig expandierendes, oder aber ein kollabierendes Universum zu. Und da ihm beide Lösungen nicht zusagten, erweiterte er kurzerhand seine Gleichungen um die sogenannte Kosmologische Konstante, die bei einem Wert von 0 auch die Möglichkeit eines statischen Universums anbot, was dann auch der damaligen Vorstellung entsprach.

Tja, aber die Freude währte nicht lange, denn kurze Zeit später fand ein ehemaliger Preisboxer heraus, dass das Universum gar nicht daran dachte ein statisches Dasein zu fristen, im Gegenteil, alles flog wie doll und verrückt auseinander. Und als dann auch noch hochkarätige Mathematiker die expandierende Lösung favorisierten, verwarf Einstein seine Kosmologische Konstante mit den Worten, es wäre die "größte Eselei seines Lebens" gewesen.

Inzwischen wird Einsteins Eselei aber immer stärker mit der Dunklen Energie in Verbindung gesetzt. Mit der Kosmologischen Konstante lassen sich nämlich rund 70% der Energiedichte des Universums beschreiben, also genau der Anteil, dessen Wirkung genau entgegengesetzt zur Gravitation wirkt, und damit alles auseinander treibt. Das war jedoch nicht immer so, wie wir heute vermuten, hat die Energiedichte der Dunklen Energie einen konstanten Wert, das bedeutet, ganz am Anfang, als das Universum klein war, kann es kaum Dunkle Energie gegeben haben. Vergrößert sich das Volumen bei konstanter Energiedichte, vergrößert sich zwangsläufig auch der Anteil der Dunklen Energie, sonst wäre die Dichte ja nicht konstant :D.

Die Existenz des Universums begann also mit einer extremen Expansionsrate, da aber kaum Dunkle Energie vorhanden war, dominierte die Materie mit ihrer gravitativen Wirkung, und bremste die Expansion anfangs noch ab. Das lief ca. 6 bis 7 mrd. Jahre so weiter, und die gravitative Wirkung nahm mit den zunehmenden Abständen immer weiter ab. Gleichzeitig erhöhte sich aufgrund der konstanten Energiedichte der Anteil der Dunklen Energie immer weiter, und übernahm vor ca. 6 mrd. Jahren die dominante Rolle. Das heißt, die Verlangsamung wurde gestoppt, und getrieben von der antigravitativen Wirkung der Dunklen Energie begann das Universum beschleunigt zu expandieren. Das heißt, beschleunigt war die Expansion auch vorher, nur mit umgekehrten Vorzeichen :D

Und zu deiner zweiten Frage: Nein, es sieht nicht so aus, als würde sich der Vorgang nochmal umkehren, denn dafür wäre zusätzliche Materie nötig, oder die Dunkle Energie verliert plötzlich ihre antigravitative Wirkung, aber ich sehe weder für das eine noch für das andere eine Möglichkeit. Ich hoffe ich habe das halbwegs verständlich rübergebracht.

Peter0167 schrieb:Das heißt, die Verlangsamung wurde gestoppt, und getrieben von der antigravitativen Wirkung der Dunklen Energie begann das Universum beschleunigt zu expandieren. Das heißt, beschleunigt war die Expansion auch vorher, nur mit umgekehrten Vorzeichen :D

Passt auch schön zur folgenden Illustration.

Wikipedia: Urknall#/media/File:Expansion des Universums.png

Kannst du das mit den Umgekehrten Vorzeichen noch mal näher erklären, was du da meinst.

@perttivalkonen

Vorab noch mal eine Klarstellung, ich weiß natürlich, dass meine Vorstellungen Käse sind, denn wären sie korrekt, dann würden wir ja heute auch keinen CMB mehr messen können. Tun wir aber, ergo ist das alles Käse :D.

Vielleicht ist das auch wieder nur so ein Gefühl von mir, aber kann es sein, dass beim Versuch das Universum zu erklären, oft mit zweierlei Maß gemessen wird? Es ist natürlich saumäßig schwer, sich eine Vorstellung von etwas unendlichem zu erarbeiten, ich tue es aber trotzdem, und lande dauernd auf der Nase. Das mag zum Teil daran liegen, dass populärwissenschaftliche Quellen einem pausenlos falsche Bilder vermitteln, weil mit ungeeigneten Modellen gearbeitet wird, aber auch Physiker greifen da gerne drauf zurück.

Leider beherrsche ich die Mathematik, die zwingend notwendig wäre nicht, daher bin ich auch auf die falschen Vorstellungen und Modelle angewiesen, die einem von überall her pausenlos präsentiert werden. Und eine dieser Vorstellungen zum Urknall besagt ganz eindeutig: Das Universum expandiert, also muss es früher kleiner gewesen sein. Und so rechnet man wie selbstverständlich zurück, bis man kurz vor einer Singularität angekommen ist. Wie bitte soll ich mir das vorstellen? Einerseits ist und war das Universum immer unendlich und andererseits besaß es einmal eine subatomare Größe, von der aus sich alles entwickelt hat. Ich kriege das einfach nicht in meinen Schädel!

Hier breche ich mal kurz ab, da ich gerade etwas im Stress bin, nachher gehts weiter...

@fritzchen1

Auch ein Bremsvorgang ist eine Beschleunigung, hat halt nur ein negatives Vorzeichen :D Oder anders formuliert: du stehst mit deinem Auto 1000m vor einer Mauer, dann beschleunigst du positiv und rast auf die Mauer zu. Und genau im Moment des Aufpralls ändert sich schlagartig das Vozeichen der Beschleunigung. Der Betrag der Beschleunigung hat in beiden Phasen einen endlichen Wert, aber die Richtung (und damit auch der Vektor) ändert sich, was mit einem Vorzeichenwechsel ausgedrückt werden kann. Aber ich nehme an, das wusstest du schon, und willst mich nur auf die Schippe nehmen :D

Peter0167 schrieb:Einerseits ist und war das Universum immer unendlich und andererseits besaß es einmal eine subatomare Größe

Nimm einmal ein unendliches Universum an. Wie kommt es dann, daß man gleichzeitig sagen kann, das Universum hätte "heute" einen Radius von rund 45 Milliarden Lichtjahren? Das eine ist das Universum einschließlich der Bereiche, die für uns nicht sichtbar sind, das andere ist das sichtbare Universum. Wenn wir nun sagen, das Universum sei soundsoviel Sekunden-hoch-minus-X planetengroß, golfballgroß, subatomar klein gewesen, dann ist damit das sichtbare Universum gemeint. Einzig für dieses können wir die Größe bestimmen, die heutige Größe und jegliche frühere Größe. Über die Gesamtgröße des Gesamt-Universums kurz nach dem Urknall können wir nichts aussagen, eben weil wir die heutige Gesamtgröße eben nicht kennen. Nimm einmal an, das Universum würde jenseits unseres Beobachtbarkeitshorizont noch doppelt so weit weiterreichen, dann wäre der Radius 3x45mrd ly. Zu der Zeit, als "unser" Universum golfballgroß war, wäre das Gesamtuniversum also pampelmusengroß gewesen. Und ein unendlich großes Universum, das heute einen Radius von unendlich mal 45mrd ly hat, hätte einen Durchmesser von unendlich vielen Golfbällen nebeneinander gehabt. Noch früher, noch kleiner, von unendlich vielen Plancklängen. Bleibt zwar unendlich, doch extrem komprimiert. Eine einzige Komprimierungsstufe weiter, und wir hätten eine Singularität (um halbe Plancklängen komprimieren geht ja nicht).

Moin moin @perttivalkonen

Das ist immerhin mal ein interessanter Erklärungsversuch, den ich zudem noch nicht kannte. Ich finds übrigens toll, dass du auf meine bekloppten Fragen überhaupt eingehst, ohne dabei auf 08/15 Parolen zurückzugreifen.

Ich habe (hoffentlich) auch verstanden, wie du es meinst, aber ich kann mir beim besten Willen nicht vorstellen, dass eine von einem Beobachter gemachte Unterteilung (sichtbares Universum) eines Gesamtsystems (Universum), welche keinerlei physikalische Bedeutung für das Gesamtsystem (Universum) hat, und sich außer für den Beobachter selbst in keiner Weise physikalisch manifestiert, einen direkten Einfluss auf konkrete physikalischen Eigenschaften des Systems (Temperatur, Druck, etc) haben kann.

Aber zumindest hat das man wieder meine Synapsen durchgerüttelt, mal sehn ob ich mich nach der Neujustage mit dem Gedanken vielleicht doch noch anfreunden kann, im Moment sträubt sich aber so ziemlich alles in mir dagegen, bis auf die Hypophyse, aber die sieht eh schon lange keine klaren Bilder mehr ... :D

Peter0167 schrieb:ich kann mir beim besten Willen nicht vorstellen, dass eine von einem Beobachter gemachte Unterteilung (sichtbares Universum) eines Gesamtsystems (Universum), welche keinerlei physikalische Bedeutung für das Gesamtsystem (Universum) hat, und sich außer für den Beobachter selbst in keiner Weise physikalisch manifestiert, einen direkten Einfluss auf konkrete physikalischen Eigenschaften des Systems (Temperatur, Druck, etc) haben kann.

Naja, so isses ja auch nicht. Von der "Himmelskarte der Hintergrundstrahlung" können wir ja überhaupt nicht ablesen, welche Temperaturverteilung das für uns sichtbare Universum 380,000 Jahre nach Urknall besaß. Wir sehen doch nur die Temperaturverteilung von zahlreichen Einzelregionen, die alle in etwa gleich weit von dem Punkt entfernt lagen, an dem wir uns grad zufällig befanden, als wir die Hintergrundstrahlung "aufnahmen". Diese Regionen bilden zusammen eine Kugelschale. Die Regionen dahinter sehen wir gleich gar nicht (noch nicht), und die Regionen davor, also zwischen uns und jener Kugelschale, diese Regionen sehen wir aus einer späteren Zeit. Deren Hintergrundstrahlung ist bei uns schon längst vorbeigerauscht, bevor wir sie aufzunehmen versucht haben. Morgen aber würden wir dann die Hintergrundstrahlung der nächstäußeren Kugelschale aufnehmen. Solange es hinter unserem derzeitigen Beobachterhorizont noch "Universum" gibt, und solang dieses sich expansionsbedingt noch nicht in kürzerer Zeit von uns fort"bewegt", als das Licht fliegen kann, so lange wird immer wieder Hintergrundstrahlung bei uns ankommen. Nur je später je langwelliger.

Es gibt (wenigstens?) zwei Beobachtbarkeitshorizonte für unser Universum. Der eine ist expansionsbedingt. Eben, wenn eine Region so weit von uns entfernt ist, daß zwischen den von dort zum Beobachter fliegenden Licht mehr Raum entsteht, als das Licht im selben Zeitraum überwinden kann, dann kommt das Licht nie beim Beobachter an. Nehmen wir mal an, diese Grenze läge bei 100 Milliarden Lichtjahren. Wieso sehen wir dann nur Licht aus Regionen, die "heute" maximal 45 Milliarden Lichtjahre entfernt sind? Klar, weil jegliches Licht erst vor 13,798.620.000 Jahren losfliegen konnte. Licht, das längere Zeit bis zu uns braucht, ist halt noch nicht bei uns angekommen. Wir haben also auch einen Beobachterhorizont, der vom Alter des Universums (minus 380.000 Jahren) abhängt. Je länger wir zum Himmel schauen, desto mehr vom Universum sehen wir, desto weiter entferntere Galaxien werden wir entdecken, weil endlich ihr Licht bei uns ankommt.

Anders als Sterne und Galaxien, die "eine Zeit lang" stets und ständig Licht ausstoßen, ist das Austreten der Hintergrundstrahlung ein punktuelles Ereignis. Die Hintergrundstrahlung einer speziellen Region sehen wir lange Zeit gar nicht, dann sehen wir sie ganz kurz, und dann ist sie schon wieder weg und wird nie wieder von uns wahrgenommen. Da aber hinter dieser Region noch ne weitere Raumregion liegt, sehen wir im nächsten Moment die Hintergrundstrahlung aus dieser, der nächstferneren Region. Und wenn die auf Nimmerwiedersehen vorbei ist, kommt die Hintergrundstrahlung der nächstferneren Region bei uns an. Die Hintergrundstrahlung, die wir in einem bestimmten Augenblick sehen, die bilden unseren altersbedingten Beobachtbarkeitshorizont. Und der wächst, so lange wir nach einemHintergrund-Photon aus der selben Richtung noch ein weiteres Hintergrund-Photon aufschnappen. So sehen wir stets Hintergrundstrahlung, doch nie zweimal Hintergrundstrahlung aus der selben Region, sondern stets aus immer entfernderen Regionen.

Nun wächst also der universumsalters-abhängige Beobachtbarkeitshorizont stets an, während der expansions-abhängige Beobachtbarkeitshorizont stets schrumpft*. Irgendwann, in soundsoviel Milliarden Jahren, werden beide Horizonte deckungsgleich sein. Die Hintergrundstrahlung, die uns aus dieser Region gerade noch erreicht, hat eine unendliche Rotverschiebung, ihre Wellenlänge ist unendlich groß. Sehen wir natürlich nicht mehr. Wenig später liegt der altersbedingte Beobachtbarkeitshorizont außerhalb des expansionsbedingten Horizonts. Und schon werden wir nie, nie, nie wieder Hintergrundstrahlung beobachten können. Irgendwann können wir nicht einmal mehr die Sterne aus der ersten Milliarden Jahre der Existenz unseres Universums sehen, und so weiter, und so fort.

*) Ach ja, der schrumpfende expansionsbedingte Beobachtbarkeitshorizont. Es kann gut sein, daß der auf ewig bei den vorgeschlagenen 100mrd ly bleibt. Er schrumpft dennoch, und zwar, weil die Expansion ja weitergeht, und irgendwann ist alles, das soundsoviel Lichtjahre von uns entfernt ist, irgendwann auf 100mrd ly Distanz und mehr gebracht worden. Schrumpfen tut also das im Universum Wahrgenommene, die Sterne und so, nicht die Sichtweite. Die würde nur schrumpfen, wenn sich die Expansionsrate erhöht.

Zur Zeit ist für uns nur der altersbedingte Beobachtungshorizont relevant. WIe weit entfernt der expansionsbedingte Horizont hinter diesem Horizont liegt (die 100mrd ly), weiß ich jetzt nicht. Eins aber wissen wir, er ist noch nicht mit dem altersbedingten Horizont identisch, da die Hintergrundstrahlung noch nicht ihre maximale Rotverschiebung/Wellenverlängerung erreicht hat. Man könnte mit der Expansionsrate die Horizontentfernung anhand der bisherigen Rotverschiebung der Hintergrundstrahlung ausrechnen, aber da gehts mir wie Dir.

Ein dritter Beobachtungshorizont wäre denkbar. Wenn unser Universum in einem absoluten Raum steckte, danngäbe es ein Zentrum und einen Rand. So stellen viele sich das Universum ja zunächst vor. Wenn es also ein "außerhalb des Universums" gäbe, ein leeres "Dahinter", dann würde ohne Expansion die altersbedingte Beobachtbarkeitsgrenze irgendwann bis über den "Rand des Universums" anwachsen, aber von dort würden keine weiteren Galaxien mehr an unserem Himmel auftauchen. Und auch die Hintergrundstrahlung würde aufhören, an uns vorbeizufliegen.

Das aber ist nicht grad die Physikervorstellung vom Universum. Ein endliches Universum hätte keinen Rand, sondern wäre ein Gebilde wie die Oberfläche einer Kugel bzw. die Innenfläche eines Torus. In dem Falle sähen wir mit dem wachsenden altersbedingten Horizont immer weiter und sähen dort Galaxien und Hintergrundstrahlung, doch wären das Himmelsregionen, die wir an anderer Stelle ebenfalls sehen. Irgendwann würden wir dann sogar uns sellbst am Himmel beobachten können, wie es bei uns vor soundsoviel Milliarden Jahren ausgesehen hat. Und wir sähen die Hintergrundstrahlung unserer eigenen Region.

Bei Expansion wäre aber auch damit irgendwann schluß. Vielleicht sogar, bevor der Fall erstmals auftritt.

Ach ja; wenn das Universum nur 78 mrd Lichtjahre im Durchmesser ist, könnten wir heute schon besonders weit entfernte Raumregionen zweimal sehen; an für uns gegenüberliegenden Stellen. Bis heute wurde aber noch keine Wiederholung festgestellt.

Na wie auch immer, die Hintergrundstrahlung verrät uns nichts über die Struktur oder Temperaturverteilung des Universums, weder des beobachtbaren noch des "gesamten". Sie verrät uns nur etwas über die Temperatur-/Energie-Verteilung in einer kugelschal-förmigen Raumregion um unsere heutige Position herum, nichts über die Bereiche innerhalb oder außerhalb dieser Kugelschale. Die Kugelschale ist schlicht unser Beobachtbarkeitshorizont für "jetzt und hier".

@perttivalkonen

Heilige Schei...., also das ist ja mal vom Allerfeinsten. Ich hätte nie mit einer so guten Erklärung gerechnet, die ich sogar schon beim ersten mal lesen begreifen kann. Da bleiben ja noch nicht einmal offene Fragen übrig ....

Dieses Kugelschalenmodell, die Dynamik der Beobachtungshorizonte, ... in dieser Form habe ich das bisher noch nie lesen dürfen. Selbst wenn davon alles falsch wäre, wäre es immer noch verdammt gut falsch :D

Ich glaube, nun könnte ich mich sogar noch mit dem ausgedruckten Model, über das ich mich gestern noch aufgeregt habe, anfreunden :D, denn soooo doof scheint das dann doch nicht zu sein.

Das werde ich jetzt erst mal alles "sacken" lassen, zusammen mit meinem Feierabendbierchen, und dann gehts (ab morgen) dem nächsten Thema an den Kragen.

Auf der Heimfahrt habe ich mir nämlich überlegt, ob es sinnvoll wäre, den Urknall mal durch die reduktionistische Brille zu betrachten (des besseren Verständnisses wegen). Oder genauer gesagt, lässt sich die Entwicklung des Raumes, von seiner Entstehung an, also quasi ab dem Urknall beschreiben, wenn man das Universum eben nur auf diese eine Komponente reduziert? Zeit, Energie, Materie und den ganzen anderen Kram lässt man mal komplett beiseite, und konzentriert sich ausschliesslich auf die Dynamik des Raumes, also wirklich von der ersten Planck-Länge an, bis meinetwegen heute?

Dabei interessiert mich insbesondere der Übergang von "endlich" zu "unendlich" :D, denn ich habe da so eine Vorahnung, dass nämlich gar nicht der Raum gemeint ist, wenn von einem unendlichen Universum die Rede ist. Das könnte dann womöglich auch einige der gedanklichen Stolpersteine aus dem Weg räumen, die mir bisher so sehr zu schaffen gemacht haben, ... mal sehn :D

@Peter0167
Moin Moin...

WOW nach der Eingangsfrage verhält sich die Anzahl der Folgeposts und deren Buchstabenaufkomen , sehr ähnlich der Urknallexpansion ...wer hätte das gedacht :D
Hab mal drüber geschaut... und geh hier nur mal kurz auf wichtigste ein, also 2 Dinge. ;) ;)

A. hast Du dir ja bereits selbst erklärt:
Warum sehen wir die Hintergrundstrahlung noch?

Peter0167 schrieb:Die 2,7K sind übrigens durch die Expansion des Raumes bedingt. Du wirst das sicher wissen, aber vielen ist das vermutlich nicht bekannt. Die Strahlung hatte zum Zeitpunkt der Rekombination eine Temperatur von ca. 3000K, also gerade noch im sichtbaren Bereich. Seit dem hat sich das Universum ca. um den Faktor 1000 ausgedehnt, was zugleich eine Dehnung der Wellenlänge um den Faktor 1000 zur Folge hatte, und daher auch die Temperatur von ca. 3K. aber das nur mal so nebenbei

Aus gründen der Expansion (recht "homogenes" (sozusagen in die Länge gezogenes) Strahlungsfeld aus dem immer noch Photonen zu uns gelangen, die während der Expansion von "uns" weggezogen wurden und nun endlich zu unseren Messgeräten gelangen, nach dem sie die "auseinander driftende Strecke" endlich überwinden konnten), sehen wir den CMB noch immer und den werden wir sozusagen "ewig" so beobachten können...

Um hier noch mal anzusetzen... ich schrieb ua. deswegen:

Z. schrieb:Dh. das man auch die Topologische-Basis ertasten kann... (natürlich nur 2 D sozusagen) die schliesslich zu späterer Strukturbildung (Galaxien Kluster etc) führte....

Meint die jeweilige Stelle auf dem CMB-Ball um den es hier geht...

Entspräche dies in die länge gezogene Feld/Strecke (zB. ein Ausschnitt betrachteter "Kugelfläche" des CMB gesamt) nur einer dünnen Schicht (dünne Kugelschale) wäre irgendwann Schluss mit der Beobachtung. Die gedacht dünne Schicht (also jeder Abschnitt des CMB, welchen wir 2D Bildhaft wahrnehmen), hat jedoch tatsächlich einen 3 dimensionalen Backround.
Besteht somit aus nahe zu unendlich vielen Schichten hintereinander, aus denen jeweils über die Zeit (den gestreckten Raum) Photonen zu uns gelangen können, während die Schichten expandieren (in die Tiefe/Länge gezogen werden)

All diese sozusagen hintereinander liegenden Schichten, entstanden durch die dezentrale* Fluktuation von Raum und Zeit nach dem UK. Dh., solange keine Raumzeit existiert (vor UK), können wir auch nicht von irgendwelchen Koordinaten* ausgehen, in/zu denen die einzelnen RaumZeit-Blasen (während UK) flukturierten. Hier liegt das eigentliche Problem der Vorstellung.

Stellen wir uns also mal unterschiedliche Raumzeit-Blasen vor die während des UK flukturieren.
Da zwischen diesen Blasen (sprich ergo ausserhalb jeder einzelnen Blase) keine Raumzeit existiert, haben diese theoretisch auch keinen Abstand zueinander!! Maximal hat jede Blase jedoch ihre eigene RZ-Metrik...die selbst nicht mal unbedingt expandieren muss. Diese Blasen können wir uns als Teile einer bisher vorherrschenden hyperdimensionalen Symmetrie vorstellen, die Raum- und Zeitlos ist, welche einem virtuellen Hintergrund basiert (zB. Raumzeitloses Quantenvakuum).

Man könnte sich nun nahezu unendlich viele RZ-Blasen vorstellen, die während UK "nebeneinander" flukturierten, jedoch keinen Abstand zueinander aufweisen. Aus diesem Grund des "nebeneinander" existierens, ohne jedoch eine erfassbare Metrik untereinander festlegen zu können, resultiert die Idee des auf einer Nadelspitze entstandenen Universums... Tennisball gross etc...
Andere wiederum sagen... Nein die Raumzeit entstand überall. Beides ist exakt das selbe! Beides ist falsch.

Es gibt die "Gesamtheit" all derer flukturierenden RZ-Blasen bezüglich, keinen gemeinsamen Ort, der entweder als überall, oder als Tennisball zu bezeichnen gewesen wäre. (An die Grenzen der Vorstellung stossend)

Wie kommt es nun zu den Schichten, die heute eine gemeinsame Metrik (sozusagen Ort), eben die des Universums abbilden und uns schliesslich den CMB beobachten lassen?:
Da alle Blasen gleichberechtigte Teile (je flukturierende Energien) eines nur anteils zerfallenden Ganzen (Symmetriebruch) darstellen (je nach derer Metrik enthalten sie x viel Energie und vice versa).... weder von Abstand noch von Nähe untereinander die Rede sein kann, braucht es nun weitere Faktoren die aufgrund des Symmtriebruches zu Stande kamen.

Der Faktor der all diese "nebeneinander" existierenden Blasen nun eine gemeinsame Metrik verschafft, ist unseren Falles das Inflatonfeld, welches "kurz nach" dem Symmetriebruch zur Wirkung kommt. Innerhalb der Blasen kommt es anhand "Energieschwankungen im Feld" zum negativen Druck, der die jeweiligen RZ-Blasen zur Expansion v > c antreibt.

Anhand je überlichtschneller Ausdehnung (eigens Zeitraumgebilde) einzelner Blasen, können diese nun (um es max einfach auszudrücken) zueinander finden, überlagern und eine gemeinsame Raumzeit bilden (insofern wir letzteres hier nun einfach zum besseren Verständnis annehmen)

Alle vorher im Grunde voneinander getrennten unitären Raumregionen überlagern nun zu einem gemeinsam Universum, das somit aus unendlich vielen Schichten (Blasen) aufgebaut ist, sobald der Vorgang abgeschlossen ist, ist auch der Symmetriebruch beendet. Es entsteht eine sozusagen "geschlossene Universumsblase". (Hier auch der Ansatz das andere RZ-Blasen die aus diversen Gründen nicht überlagern konnten, weitere Universen schafen, Multiversum etc..)

Entschuldige das letzteres länger ausfiel.... ich denke aber es knn helfen zu verstehen das wir hier nicht etwa auf eine Grenzfläche mit zudem begrenztem Energiepotential schauen, sonder auf eine scheinbar unendliche Schichtung von Hyperflächen, im Sinne Einsteins ;)
Interessant und in Deitsssch : https://www.mpg.de/7659049/AEI_JB_2014

B. Sagte ichs doch:

Z. schrieb:Im Grunde ist das ziemlich trivial, wahrscheinlich weigert sich deine überdurchschnittliche Intelligenz, sich hier auf solche einfachen "unteren Ebenen" zu begeben!

HLG
Lese keine Korrektur mehr falls was falsch bitte um Anfrage... :D

@Z.
@Peter0167
@perttivalkonen
hm, schade, echt schwierig für mich das Ganze nachzuvollziehen während ich auf Arbeit bin, aber ich frage mal:

Kann man es auch kurzgefasst so sehen: Da sich der Raum schneller ausgedehnt hat als die sich darin befindlichen und auch ursächlichen Ereignissse, (und somit) diese Hintergrundstrahlung quasi nur noch sowas wie ein sich bewegendes Standbild ist?

@skagerak
Moin Moin...

auch falls die Frage nach dem lesen meines obigen resultieren sollte.
Wichtig ist 2 sehr unterschiedliche Expansionsdynamiken zu trennen.

A. die drüber beschriebene, die einzelne RZ-Blasen Überlichtschnell auseinander trieb und somit die Grundlage für derer Vereinigung zu einem Universum (gemeinsamen Raumzeit) bildete , dessen CMB wir beobachten...
(genau genommen ist selbst ein Multiversen als "ein Universum" darstellbar)

Hier bei verdünnt der gesamte Energiegehalt einer RZ-Blase gleichmässig/homogen mit derer wachsenden Ausdehung (nur geringste Schwankungen Energie/Temperatur=CMB). Alle Vereinigen sich zu einer dementsprechend ähnlich stark homogenen Schichtung.... die im Grunde so aussieht: S. oberes Bild:



B. Die Expansionsdynamik nach ca. 380.000 J.
Hier bilden sich grosse Leerräume, Blackholes, die Energien expandieren wesentlich langsamer.... und unterschiedlich zu A.
Dh... deine Annahme oben trifft eher auf B zu, nachdem dem der CMB entstand.
NG

PS:

skagerak schrieb:ein sich bewegendes Standbild

;)
wenn du zur Sonne schaust sieht es auch wie ein Standbild aus...ists aber nicht.

Peter0167 schrieb:Ich hoffe ich habe das halbwegs verständlich rübergebracht.

ja, und vielen Dank dafuer....


trotzdem ergeben sich fragen;)

Peter0167 schrieb:Die Existenz des Universums begann also mit einer extremen Expansionsrate, da aber kaum Dunkle Energie vorhanden war,

Peter0167 schrieb:Nein, es sieht nicht so aus, als würde sich der Vorgang nochmal umkehren, denn dafür wäre zusätzliche Materie nötig,

da habe ich ein problem(verstaendnistechnisch)...

dunkle energie scheint ja verantwortlich fuer die expansion zu sein?
die war "aber kaum vorhanden"....

ist die "mehr" geworden?

und konkret...

hat diese "nicht umkehrbarkeit"(also dass das nicht nochmal stattfinden kann)
mit der "menge an materie(dunkle) und energie(dunkle) zu tun oder eventuell mit "abstaenden"?

Peter0167 schrieb:Richtig, zumindest nach meinem Kenntnisstand. Im Grunde begann mal wieder alles mit Albert Einstein. Seine Feldgleichunger der ART ließen anfangs nur ein ewig expandierendes, oder aber ein kollabierendes Universum zu. Und da ihm beide Lösungen nicht zusagten, erweiterte er kurzerhand seine Gleichungen um die sogenannte Kosmologische Konstante, die bei einem Wert von 0 auch die Möglichkeit eines statischen Universums anbot, was dann auch der damaligen Vorstellung entsprach.

und noch eine anmerkung dazu. mir geht es mal weniger um irgendwelche theorien und gleichungen sondern um die fakten - also beobachtungsdaten.

neoschamane schrieb:dunkle energie scheint ja verantwortlich fuer die expansion zu sein?
die war "aber kaum vorhanden"....

ist die "mehr" geworden?

Es ensteht doch neuer Raum aus einem schon bestehenden Raum. Mehr Raum mehr Potenzial.

@fritzchen1
@neoschamane

dunkle energie scheint ja verantwortlich fuer die expansion zu sein?

Peter:
die war "aber kaum vorhanden"....

Für die Expansion v>c, nach dem Übergang von einem falschen in ein echtes Vakuum (beobachtbares), ist zunächst die Energie eines Hintergrundfeldes.. = 1. der negative Druck des Inflatonfeldes zuständig.

Während wir die aus diesem Vorgang gesamt resultierende Energie, die das heutigen beobachtete Vakuum abbildet, als
= 2. Kosmologische Konstante bezeichnen. Diese ist endlich, Anteils DE DM M etc.

Es sind also zwei, mittlerweile voneinander getrennte, Potentiale die hier zu 2 Arten der Expansion beitragen (beitrugen).
Ein vorangehendes, das noch Potential bergen könnte und ein endliches Potential das aus dem Hintergrund tunnelte, welches der KK entspricht.

1. Die Energie eines Hintergrundfeldes, dessen Potential (muss nicht dessen gesamtes sein) teilweise aus einem falschen in ein neu entstehendes echtes Vakuum tunnelt. Der Rest verbleibt im Hintergrund*.
(Ein *Multiversum ist schlüssiger (eternal Inflation) und das bedarf weiterer Energien zur Existenzwerdung andrer Universen)

2. Die Gesamtenergie, die im neu entstanden sozusagen geschlossenen Universum resultiert, wovon die DE ca. 70% dessen Expansion weiter antreibt, sollte als völlig entkoppelt vom Hintergrund betrachtet werden.
Während Standard Expansion, bleibt der Energieinhalt des Universums gleich--> Materie/Strahlung.


Die Frage ist tatsächlich, ob mit expandierender Raumzeit auch die Wahrscheinlichkeit für Vakuumfluktuationen ansteigt und ob dies als Zunahme der Energiedichte interpretiert werden könnte... die schlussendlich eine Expansion ins unendliche erzeugte?

@skagerak
Ps: Ich schrieb oben:

Z. schrieb:Hier bei verdünnt der gesamte Energiegehalt einer RZ-Blase

Das ist irreführend. Mit Expansion (Inflatonfeld) steigt auch der Energieinhalt der je erzeugten Blase. (negative positive Energie)
Gerade das ist der Unterschied zur Expansion heute, bei der der Energieinhalt gleich bleibt ...
Die Abstände der Massen vergrössern die Energie verdünnt.
...

Meiner meinung nach ist es ein Trugschluss das das Weltall sie ausdehnt, z.b. wie ein ballon wie es so oft das beispiel verwändet wird.

Ich denke mir das eher so. Das weltall ist unvorstellbar gross, und es ist mit teilchen gefühllt. Demnach ist es auch unregelmäsig verteilt, sonst gebe es keine planeten bzw supermassereiche schwarze sterne.

Somit ist das alles in bewegung. Da wo teilchen auseinander expandieren, enstehen wo anders lücken.

Damit komme ich zu dem schluss, das die expansion die beobachtet wurde nur ein kleiner teil ist der sich in eine richtung bewegt um sich dort zu verdichten.

Eine erneute unabhängige Messung hat nun die Hubble-Messung bestätigt. Demnach expandiert das heutige Universum mit 71,9±2,7 Kilometern pro Sekunde pro Megaparsec, und damit deutlich schneller als in der Frühphase. Die Satelliten Planck und WMAP ermittelten für das noch "junge" Universum einen Wert von 66,93±0,62 Kilometer pro Sekunde pro Megaparsec.

https://www.heise.de/newsticker/meldung/Hubble-Konstante-Das-Universum-expandiert-schneller-als-gedacht-3608855.html

Dank der neuen Werte wird man nun wohl die eine oder andere Theorie noch "verfeinern" können, während aus der Eso-Ecke sicher wieder triumphierend verkündet wird: 'Alte Physik widerlegt, Forscher sind verblüfft und am Boden zerstört' ... :D

Woher nimmt das Universum die Energie um immer schneller zu expandieren?
Und die Gesamtheit der Materie innerhalb des Universums bleibt ja gleich (es entsteht nur neuer Raum?)...
Wenn der Raum immer größer wird und sich die Materie immer weiter verteilt, müsste sich das Universum immer weiter abkühlen und die Entfernungen zwischen Objekten (Materie) immer größer werden...?

@terracotta
braucht ja nicht zwingend energie dazu, soweit wir wissen oder je wissen werden. die energie die vorhanden ist beterifft ja nur alles innerhalb des universums nicht das universum selbst. welcheen gesetzen das universum von einem bezugspunkt ausserhalb unterleigt wird wohl nie feststellbar sein

genauso wie urkräfte ja auch keine energie sind auch wenn sie dinge bewegen wie zb die gravitation.


@rest
mal blöde überlegung.

wenn der raum sich selbst ausdehnt, sprich immer und überall müsste das nicht etwas ander gravitation ändern oder zumindest der wirkung der gravitation?


bzw was sagst uns das das was wir als urknall erklären kein lokales ereigniss in einem bestehenden universum war.
zb ein super duper hypermassives objekt das den raum so extrem stark krümmt das dessen explosion nun nicht nur das für uns sichtbare universum geschaffen hat sondern auch der raum nun wieder beim zurückentfalten ist.
in wirklichkeit sich aber alles bereits in einem ebstehenden universum abgespielt hat, nur eben räumlich begrentzt in der raumfalte die durch das amssive objekt erzeugt wurde. sozusagen als wäre man im inneren eines schwarzen lochs nur das die massen eben explodiert ist

bzw müsste im innernen einen schwarzen lochs nicht ähnliche bedingungen herrschen wie zu beginn des universums

TerracottaPie schrieb:Woher nimmt das Universum die Energie um immer schneller zu expandieren?

Derzeit können wir ja noch nicht einmal etwas über die Natur dieser Energie sagen, geschweige denn über die Herkunft. Das Einzige was wir bisher haben, sind unsere Beobachtungen, und diese legen nahe, dass es etwas geben muss, was diese Beobachtungen erklärt.

Dieses "Etwas" kommt zwar unserer Vorstellung von Energie sehr nahe, muss sich jedoch in vielen Punkten von den uns bekannten Energieformen unterscheiden. Und da der Mensch den Dingen mit denen der arbeitet gern einen Namen gibt, hat man sich in diesem Fall für "Dunkle Energie" entschieden, im Übrigen sehr treffend, wie ich finde :D.

Wie bereits gesagt, wir sind derzeit vollauf damit beschäftigt, die Wirkung der DE auf unser Universum zu erfassen und zu beschreiben. Von einem "Was?" oder gar "Woher?" sind wir noch sehr sehr weit entfernt. Hypothesen gibt es naturgemäß wie Sand am Mehr, wie man selbst an diesem kurzen Zhread hier sehen kann. Meinen persönlichen Favoriten habe ich hier bereits auf Seite 1 beschrieben:

Beitrag von Peter0167 (Seite 1)

ich zitiere mich mal selbst...

Peter0167 schrieb am 17.06.2016:Ich habe auch in anderen Threads schon öfter darauf hingewiesen, was eine konstante Energiedichte bei gleichzeitig expandierender Raumzeit bewirkt. Eine konstante positive Energiedichte führt zu einem "negativen Druck" mit einer quasi antigravitativen Wirkung! Und genau das scheint es zu sein, was unser Universum auseinander treibt.

Ist aber vermutlich auch nur dem Umstand geschuldet, dass mein Verstand dies gerade noch erfassen kann, und es damit für mich auch plausibel wird. Andere Hypothesen gehen da wesentlich weiter, wie man am Beitrag von Z. sehen kann...

Beitrag von Z. (Seite 3)

Er sieht da noch ein weiteres Potential, bei dem im Rahmen eines Multiversums Energie aus dem Hintergrund (falsches Vakuum) in unser Universum (echtes Vakuum) "durchtunnelt". Ein Nachweis wird in diesem Fall sicher extrem schwierig, um jetzt nicht das böse Wort "unmöglich" zu benutzen. Aber wer weiß, vielleicht wird dieser Ansatz am Ende als einzige Möglichkeit übrig bleiben, weil alles andere ausgeschlossen werden konnte. Dann bleibt als Trost wenigstens die Genugtuung, bei der Namensgebung nicht gänzlich falsch gelegen zu haben :D.