Dunkle Energie - oder Alternativerklärungen für deren Existenz

andy2 schrieb:Es verwundert deshalb auch nicht, dass das Thema "Unendlichkeit des Universums" auch in der Wissenschaft noch als nicht geklärt angesehen werden muss. Allerdings sehe ich die Vertreter dieser Annahme in der Bringschuld.

Man kann die Unendlichkeit im Universum weder belegen noch falsifizieren, denn alles was wir prüfen können, befindet sich im sichtbaren Universum und das is nun mal endlich. In einem endlichen Universum kann es aber keine Unendlichkeiten geben.
Die Frage, ob das Universum endlich oder unendlich groß is, werden wir wohl nie abschließend klären können.

kuno

kuno7 schrieb:Die Frage, ob das Universum endlich oder unendlich groß is, werden wir wohl nie abschließend klären können.

Man könnte zumindest grundsätzlich zeigen, dass das Universum nicht unendlich ist. Dafür würde es ausreichen, den Dichteparameter so genau zu bestimmen, dass der Fehlerbalken die kritische Dichte nicht mehr zulässt. Umgekehrt geht es natürlich nicht - die Messungen werden nie genau genug sein, um zu zeigen, dass das Universum exakt die kritische Dichte hat. Allerdings deuten die aktuellen Messungen darauf hin, dass es tatsächlich so ist.

Den meisten Physikern wäre ein sphärisches Universum wahrscheinlich am liebsten, denn die Simulationen bilden die Realität wie wir sie beobachten auf dieser Basis am besten ab.

andy2 schrieb:Mächtigkeit

nocheinPoet schrieb:Wie dem aber nun auch sei, das ist schon gewagt, was hier als Weltformel so verkauft wird.

Ich kenne das Buch nicht. Habe mich mit den Ideen des Autors nie auseinandergesetzt.
Aber ich würde nie auf die Idee kommen, jemanden über etwas zu kritisieren, und als Spinner hinzustellen,
wenn ich mich mit dessen Ideen nicht einmal ansatzweise beschäftigt habe.
Vielleicht sind seine Ideen ja wirklich abstrus, mag sein.

Du kannst sie ja ignorieren, wenn du da nichts Interessantes erwartest und dir deine Zeit dafür zu schade ist. Das ist o.k.
Du könntest dich auch sachlich mit seinen Ansätzen auseinandersetzen und aufzeigen wo er sicher oder vielleicht falsch liegt.

Aber einfach pauschal jemanden als Spinner hinzustellen, ohne sich ernsthaft mit seinen Ideen auseinanderzusetzen finde ich persönlich ziemlich erbärmlich.

Chemik schrieb:andy2 schrieb:
2. Ab welche, Zeitpunkt und durch welchen Effekt entstand der Wechsel von der Endlichkeit zur Unendlichkeit?
Arrakai schrieb:
Ich würde an deiner Stelle nicht davon ausgehen, dass alles was in Wikipedia steht korrekt und vollständig ist. Hier einer der ersten Treffer auf Google, wenn man danach sucht:

Although space may have been concentrated into a single point at the Big Bang, it is equally possible that space was infinite at the Big Bang. In both scenarios the space was completely filled with matter which began to expand.
Arrakai schrieb am 25.02.2024:
Wie schon häufiger geschrieben: Ein unendlich Universum mit unendlich großem Volumen war von Anfang an unendlich groß.
Chemik schrieb:
1. keine plausible Erklärung des Übergangs von endlich zu unendlich.

Den gibt es ja auch nicht. Hat man dir hier schön öfter gesagt.

Tut mir leid, als Antworten auf meine Fragen ist das etwas mager...
Letztendlich nur floskelhafte Behauptungen ohne Erklärungsinhalt...

nocheinPoet schrieb:Nein, belege das doch einfach mal.

Auch viele führende Vertreter der hergebrachten klassischen Physik lehnten Einsteins Relativitätstheorie ab, darunter Lorentz und Poincaré selbst und auch Experimentalphysiker wie Michelson.

Quelle: Wikipedia: Relativitätstheorie#Wahrnehmung in der Öffentlichkeit

Besonders Allvar Gullstrand, der auch verschiedene Fehler in Einsteins Theorien gefunden zu haben glaubte, verhinderte entgegen stärkster internationaler Befürwortung noch 1921 die Nominierung Einsteins.

Quelle: Wikipedia: Albert Einstein#Gegenstand des Nobelpreises

Arrakai schrieb:andy2 schrieb:
Wenn du einen beliebigen Raumausschnitt aus dem Weltall zu zwei verschiedenen Zeitpunkten betrachtest, ist dann das Volumen deines Ausschnitts bei der späteren Beobachtung nicht größer nach deiner Definition?
Natürlich. Andernfalls wäre es ja albern, von „Expansion“ zu sprechen.

Eben!

andy2 schrieb:1. Wie definiert man die Ausdehnung/das Wachstum des Universums?

Über den sog. Skalenfaktor...
Wikipedia: Skalenfaktor

andy2 schrieb:2. Ab welche, Zeitpunkt und durch welchen Effekt entstand der Wechsel von der Endlichkeit zur Unendlichkeit?

Es gibt keinen "Wechsel von der Endlichkeit zur Unendlichkeit". Da hast du irgendetwas missverstanden. Entweder war das Universum schon beim Urknall endlich und ist es auch heute noch, oder es war schon beim Urknall unendlich und ist es auch heute noch.

Das hier hatte ich neulich übersehen:

andy2 schrieb:Ich meinte aber eine unendliche Zahl von physischen Objekten. Diese Vorstellung widerspräche m.E. dem Energieerhaltungssatz, denn da e=mc2 müsste man auch von einer unendlichen Menge Energie ausgehen.

Interessanter Punkt, nur sehe ich nicht, inwiefern das dem Energieerhaltungssatz widerspricht. Relevant für die Geometrie und Entwicklung des Universums ist außerdem die Energiedichte, also Energie pro Volumen. Stell' dir bspw. ein unendlich großes Schachbrett vor, dann hast du zwar unendlich viele schwarze und weiße Felder, die Dichte beträgt in beiden Fällen aber jeweils 1/2.

Ich persönlich glaube aber, wie gesagt, eh nicht an ein unendlich großes Universum aufgrund der unzähligen (um nicht zu sagen: unendlich vielen) völlig hanebüchenen Implikationen, die ein solches mit sich bringen würde.

andy2 schrieb:Hab gerade mal die KI gefragt...

:lolcry:

Arrakai schrieb:andy2 schrieb:
Ein unendlicher Raum hätte ja tatsächlich keine Abmessungen. Wie soll dieser dann wachsen können? Unendlich bedeutet unendlich. Mehr oder größer als unendlich geht nicht.
Er wächst sozusagen in sich selbst. Da er unendlich viel Platz hat, passt beliebig viel zusätzlich rein. Hilberts Hotel wurde dir ja schon als geeignetes Gedankenexperiment genanannt, damit kann man das eigentlich gut verstehen, sofern man sich ernsthaft damit beschäftigen will.

Diese Idee habe ich schon verstanden. Sie ist doch aber nicht plausibel.
1. Schon die Grundannahme, dass es ein Hotel mit unendlich vielen Zimmern geben könnte ist doch falsch. Es handelt sich doch hier um ein bloßes mathematisches Gedankenexperiment, nicht mehr und nicht weniger. Ganz lustig, aber für die Realität unbrauchbar.

2. Klar kenne ich die Idee, dass der Raum aus sich wachsen soll. Das kann ja auch so sein. Kann ich nicht widerlegen, kann mir aber auch keiner beweisen. Lediglich Beobachtungen lassen einen solchen Schluss zu, der aber nicht zwingend ist. Und genauso die Mathematik.
Aber: Diese Idee erklärt doch in keiner Weise eine bestehende (!) "Unendlichkeit des Universums", sondern allenfalls das Potential, unendlich wachsen zu können. Das ist ein riesiger Unterschied, oder sehe ich das falsch?

Noumenon schrieb:1. Wie definiert man die Ausdehnung/das Wachstum des Universums?
Über den sog. Skalenfaktor...
Wikipedia: Skalenfaktor

Dieser Faktor gibt nur die hier schon in den Raum gestellte Relevanz der Entfernung zwischen zwei Körpern in Raum wieder.
Er enthält sich einer Aussage über das Volumen, trifft mithin keine Aussage hierzu.
Allerdings steht sie deshalb auch nicht im Widerspruch zu der Annahme, dass das Universum ein solches wachsendes Volumen hat, das sich eben ständig vergrößert.
Ich kann nicht nachvollziehen, wie man eine solche banale Schlussfolgerung bestreiten kann.

Wenn ich einen Raumausschnitt mit einem Durchmesser von einem Lichtjahr zum Zeitpunkt t1 und zum späteren Zeitpunkt t2 miteinander vergleiche, und dieser Raumausschnitt dann größer ist, dann habe ich einen "nicht-unendlichen" größeren Raumausschnitt als vorher.
Wo in dieser simplen Feststellung brauche ich da einen unendlichen Raum?

Noumenon schrieb:Interessanter Punkt, nur sehe ich nicht, inwiefern das dem Energieerhaltungssatz widerspricht. Relevant für die Geometrie und Entwicklung des Universums ist außerdem die Energiedichte, also Energie pro Volumen. Stell' dir bspw. ein unendlich großes Schachbrett vor, dann hast du zwar unendlich viele schwarze und weiße Felder, die Dichte beträgt in beiden Fällen aber jeweils 1/2.

Ja, ich verstehe diesen Einwand. Allerdings frage ich mich, ob die "Schaffung" neuen Raums selbst nicht zum Einen einer Energie bedürfte. Es müsste sich dann ja nicht nur die vorhandene Energie auf ein größeres Volumen verteilen, sondern zusätzlich abnehmen, worin man eben einen Verstoß gegen den Energieerhaltungssatz sehen könnte, bzw. diesen neu definieren müsste.

Auch allgemein schein mir die Idee von der "dunklen Energie" mit dem Energieerhaltungssatz in Konflikt zu geraten. Offensichtlich scheint diese Energie ja anzusteigen, da sich die Expansion beschleunigt. Demnach käme neue Energie "aus dem Nichts" - schwer vorstellbar...

Noumenon schrieb:Da Raum selbst keine Gravitation hat, dann müssten sich doch theoretisch auch die Abstände zwischen Sonne und den Planeten ändern.

Nein, weil mit der gleichen Rate, wie sich bspw. der Abstand zwischen Erde und Sonne vergrößert, sich Erde und Sonne aufeinander zu bewegen. Man könnte das theoretisch auch durchrechnen

Aufgrund welchen Effektes sollten sich Erde und Sonne aufeinander zubewegen unter der Annahme dass sich zwischen ihnen der Raum vergrößert? Kann ich leider nicht nachvollziehen.

Noumenon schrieb:Es ist, soweit ich es mal verstanden hatte, genau genommen nicht der Raum, der sich ausdehnt, sondern die Abstände selbst dehnen sich aus.

Wenn sich aber alle Abstände innerhalb eines Raumes gleichmäßig ausdehnen, muss sich zwangsläufig das Volumen auch ausdehnen und zwar endlich, möglicherweise aber mit einem unendlichen Potential.

nocheinPoet schrieb:Konkret gibt es einfach kein Naturgesetz, welches besagt, dass die Ausdehnung beschränkt ist, und nicht auch zwischen den Atomen und später sogar den Kernbausteinen stattfinden kann.

na, wenn du das sagst, dann muss es ja so sein.
Vergiss die starke Kernkraft einfach....

andy2 schrieb:Wo in dieser simplen Feststellung brauche ich da einen unendlichen Raum?

Den brauchst du nicht. Der Punkt ist nur, dass wir gegenwärtig nicht ausschließen können, dass das Universum unendlich ist. Vielleicht ist das so, vielleicht auch nicht. Wir können diese Frage gegenwärtig schlichtweg nicht abschließend beantworten. Was wir sagen können, ist: Der für uns beobachtbare Teil des Universums ist endlich.

andy2 schrieb:Allerdings frage ich mich, ob die "Schaffung" neuen Raums selbst nicht zum Einen einer Energie bedürfte.

Die Raumzeit ist doch aber kein Haferbrei o.ä., der da irgendwie "aus dem Nichts" entsteht. Du sprichst vom Raum, als wäre das eine Art von Substanz. Und nur unter dieser Voraussetzung lässt sich überhaupt in sinnvollerweise die Frage stellen, woher denn ständig neue Substanz (neuer Raum) kommen soll. Am Nächsten käme dem vielleicht noch der sog. Äther, der ja tatsächlich mal als hypothetische Substanz bzw. als Medium für die Ausbreitung von Licht postuliert wurde. Aber auch der wurde ja längst widerlegt.

andy2 schrieb:Es müsste sich dann ja nicht nur die vorhandene Energie auf ein größeres Volumen verteilen, sondern zusätzlich abnehmen, worin man eben einen Verstoß gegen den Energieerhaltungssatz sehen könnte, bzw. diesen neu definieren müsste.

Hm.... zumindest müsste wohl die Energiedichte im Laufe der Zeit abnehmen. Aufgrund des Energieerhaltungssatzes bleibt die Energie ja konstant, während sich das Raumvolumen fortwährend vergrößert.

andy2 schrieb:Auch allgemein schein mir die Idee von der "dunklen Energie" mit dem Energieerhaltungssatz in Konflikt zu geraten. Offensichtlich scheint diese Energie ja anzusteigen, da sich die Expansion beschleunigt. Demnach käme neue Energie "aus dem Nichts" - schwer vorstellbar...

Ja, das Phänomen der beschleunigten Expansion des Universums wirft letztendlich viele Fragen auf, für die es so schnell sicherlich keine abschließenden Antworten geben wird.

andy2 schrieb:Aufgrund welchen Effektes sollten sich Erde und Sonne aufeinander zubewegen unter der Annahme dass sich zwischen ihnen der Raum vergrößert? Kann ich leider nicht nachvollziehen.

Gravitation.

andy2 schrieb:Wenn sich aber alle Abstände innerhalb eines Raumes gleichmäßig ausdehnen, muss sich zwangsläufig das Volumen auch ausdehnen und zwar endlich, möglicherweise aber mit einem unendlichen Potential.

Mit einer Zunahme der Abstände vergrößert sich auch das Volumen, klar.

kuno7 schrieb:Man kann die Unendlichkeit im Universum weder belegen noch falsifizieren, denn alles was wir prüfen können, befindet sich im sichtbaren Universum und das is nun mal endlich. In einem endlichen Universum kann es aber keine Unendlichkeiten geben.

sehe ich genauso.
Allerdings geben Grundannahmen, die die Befürworter eines unendlichen Universums als Argument liefern, durchaus Anlass zur Kritik.

Wer i.Ü. argumentiert, das Universum sei "schon immer unendlich gewesen" muss sich die Frage stellen lassen, in welchem Zustand es sich am Anfang befunden hat. Diese Annahme setzt ja gedanklich voraus, dass unendlicher Raum bereits vorhanden war. Ich kann da keine Logik erkennen.
Auch die Inflationsthese geht ja davon aus, dass der Durchmesser des vorhandenen Raums sich mit Überlichtgeschwindigkeit vergrößert hat. Diese Vorstellung setzt doch gedanklich voraus, dass ein zunächst kleines Universum zu einem späteren Zeitpunkt sich zu einem größeren Universum in seiner Größe, also seinem Volumen verändert hat. Zur Unendlichkeit sehe ich da keinen Zusammenhang.

Und die Frage nach dem Übergang von der Endlichkeit zur Unendlichkeit konnte mir noch immer niemand plausibel beantworten.
Die Dichteverteilung erklärt in diesem Bezug ja auch nichts. Ursprünglich war mehr Masse auf kleinem Raum verdichtet als heute. Nicht erstaunlich, wenn man von einer Expansion des Weltalls ausgeht. Aber die festgestellten Daten der Dichteverteilung zwingen eben gerade nicht zur Annahme einer Unendlichkeit.

Noumenon schrieb:andy2 schrieb:
Aufgrund welchen Effektes sollten sich Erde und Sonne aufeinander zubewegen unter der Annahme dass sich zwischen ihnen der Raum vergrößert? Kann ich leider nicht nachvollziehen.
Gravitation.

bei einem größeren Abstand verringern sich doch eher die Gravitationswirkungen. Die Geschwindigkeit der Erde verringert sich ja nicht, die einer Bewegung Richtung Sonne entgegenstünde.

andy2 schrieb:Wer i.Ü. argumentiert, das Universum sei "schon immer unendlich gewesen" muss sich die Frage stellen lassen, in welchem Zustand es sich am Anfang befunden hat. Diese Annahme setzt ja gedanklich voraus, dass unendlicher Raum bereits vorhanden war. Ich kann da keine Logik erkennen.

Wie lautet denn deine Alternativhypothese...? Am Anfang gab es endlichen Raum? Fein. Und wo genau kommt der her? Ich kann da nämlich ebenfalls keine Logik erkennen...

andy2 schrieb:Auch die Inflationsthese geht ja davon aus, dass der Durchmesser des vorhandenen Raums sich mit Überlichtgeschwindigkeit vergrößert hat.

Nein, die Expansion des Raumes fand mit Überlichtgeschwindigkeit statt. Von Durchmesser ist keine Rede, allenfalls in Bezug auf das heutige beobachtbare Universum.

andy2 schrieb:Und die Frage nach dem Übergang von der Endlichkeit zur Unendlichkeit konnte mir noch immer niemand plausibel beantworten.

Ist halt 'n Strohmann-Argument. Nirgends ist von einem solchen "Übergang von der Endlichkeit zur Unendlichkeit" die Rede.

andy2 schrieb:bei einem größeren Abstand verringern sich doch eher die Gravitationswirkungen. Die Geschwindigkeit der Erde verringert sich ja nicht, die einer Bewegung Richtung Sonne entgegenstünde.

Ich hasse solche Metaphern, aber stell' dir bspw. zwei Käfer auf einem Gummituch vor, die aufeinander zu laufen, während das Gummituch gleichzeitig gedehnt wird. Bei "richtiger" Geschwindigkeit bleibt deren Abstand konstant.

Noumenon schrieb:Die Raumzeit ist doch aber kein Haferbrei o.ä., der da irgendwie "aus dem Nichts" entsteht. Du sprichst vom Raum, als wäre das eine Art von Substanz. Und nur unter dieser Voraussetzung lässt sich überhaupt in sinnvollerweise die Frage stellen, woher denn ständig neue Substanz (neuer Raum) kommen soll.

Ist ja auch nicht meine These... Aber noch der gegenwärtig überwiegenden Annahme soll es ja genauso sein, dass eben neue Raumzeit quasi "aus dem Nichts" entsteht. Kar ist Raum keine Substanz. Ich denke nur, dass die "Produktion" von Raum ein Prozess sein könnte, der wohl irgendeine Energie benötigt.
Schwierige Frage, ob man dann E=mc2 umformulieren müsste. Denn bei dieser Annahme wäre Raum auch eine Art von Energie.
Wäre allerdings auch mal eine Überlegung wert.. ;-) Letztendlich glaube ich das aber eher weniger. Aber ausschließen kann man es letztendlich wohl auch nicht.

andy2 schrieb:Ich denke nur, dass die "Produktion" von Raum ein Prozess sein könnte, der wohl irgendeine Energie benötigt.

Ja, dunkle Energie. ;)

Noumenon schrieb:Wie lautet denn deine Alternativhypothese...? Am Anfang gab es endlichen Raum? Fein. Und wo genau kommt der her? Ich kann da nämlich ebenfalls keine Logik erkennen...

Ich hatte meine These zwar schon dargestellt, aber noch einmal kurz:

Ich denke, am Anfang gab es gar keinen Raum, bzw. keine Raumzeit. Unter der Annahme, dass es auch in der "Nichtraumzeit", also im absoluten Nichts Quantenschwankungen geben soll (Diese Idee stammt originär nicht von mir, habe aber gehört, dass sie vertreten wird).
Durch einen Schmutzeffekt kam es nicht zu einem Zusammenfinden von einem virtuellen Teilchen und Antiteilchen, was zur Existenz von einem winzigen Stück Materie bzw Energie führte, was wiederum einen winzigen Teil Raumzeit entstehen ließ. Durch Anziehungskräfte einer - hypothetisch angenommenen 5. Kraft - wurde diese Urraumzeit extrem von allen Seiten aufgerissen, so dass in sich ständig und rasant potenzierender Weise ein sich ständig vergrößernder Raum entstand. Gleichzeitig wurden durch den Anfangsprozess enorme Energien erzeugt, die später zur Bildung von Materie führten.

Klar - nur eine These!
Klingt vielleicht zunächst weit hergeholt. Alle anderen Theorien sind da allerdings auch nicht wirklich plausibler.

Meine These vermag zumindest ein in sich schlüssiges Konzept der zunächst extrem beschleunigten Ausdehnung zu erklären und sodann deren Verlangsamung nach dem Startprozess und der später erneuten - gemäßigteren -. Beschleunigung der Ausdehnung.