Was ist hinter den Grenzen des Universums?

perttivalkonen schrieb:Gelbes Licht, welches einen längeren Weg zurücklegen muß, bleibt dennoch gelb.

Ist klar, war ein Gedankenfehler von mir.

perttivalkonen schrieb:Daß das Licht rotverschoben ist, könnte man vereinfacht/bildhaft so sagen: auch zwischen zwei Photonen oder innerhalb einer einzelnen Wellenlänge hat sich der Raum 13,8 Milliarden Jahre lang ausgedehnt. Dadurch wurden die Wellen / die Photonenabstände länger.

Das wird es sein. Beantwortet auch gleich meine Frage ob sich die Expansion auch im subatomaren Raum auswirkt.
Der entscheidende Faktor ist im Grunde nicht die Entfernung, sondern die Zeit.
Ich versuche es mal mit anderen Worten zu formulieren: Wir sehen hier sehr altes Licht, das vor Milliarden Jahren entstanden (emittiert) ist. In der Zeit zwischen der Entstehung und der Beobachtung ist der Raum zwischen den Photonen mehr geworden und entsprechend hat sich die Amplitude vergrößert.

Lupo54 schrieb:Beantwortet auch gleich meine Frage ob sich die Expansion auch im subatomaren Raum auswirkt.

Naja, "auswirkt" ist so ne Sache.

Nimm einen Luftballon, mäßig aufgeblasen, und setz ein paar Ameisen drauf. Einige krabbeln, andere stehen. Nun blas den Ballon auf, aber hübsch langsam. Was passiert?

1) Bei allen Ameisen wird der Boden unter den Füßen ganz allmählich größer.
2) Stehende Ameisen machen über kurz oder lang eine Grätsche.
3) Krabbelnde Ameisen merken nicht mal irgendwas. Mit jedem "Schritt" wird die natürliche Beindistanz wieder auf "normal" gesetzt.
4) Die stehenden Ameisen werden aber nicht auseinandergerissen; liegen sie erst mal gegrätscht am Boden, schleift selbiger dann unter der Ameise weiter auseinander.

2) entspricht der Wellenverlängerung.
3) entspricht z.B. dem Elektronenverhalten im Atom, quasi dem Elektronenabstand zum Atomkern im Bohrschen Atommodell.
4) entspricht hauptsächlich den vier Wechselwirkungen/Grundkräften.

3) und 4) gehören letztlich zusammen.

Lupo54 schrieb:Der entscheidende Faktor ist im Grunde nicht die Entfernung, sondern die Zeit.
Ich versuche es mal mit anderen Worten zu formulieren: Wir sehen hier sehr altes Licht, das vor Milliarden Jahren entstanden (emittiert) ist. In der Zeit zwischen der Entstehung und der Beobachtung ist der Raum zwischen den Photonen mehr geworden und entsprechend hat sich die Amplitude vergrößert.

Ja, ich denke, so kann man es beschreiben. Obwohl ich nochmal sagen will, daß meine Ausführung vor allem ein Bild war und nicht unbedingt wirklichen Mechanismen und Berechenbarkeiten entsprechen muß.

Auch isses so, wie Du es formulierst, fast ein wenig verwechselbar mit der Alternativ-Erklärung von der Lichtermüdung/Photonenalterung, die aber was anderes meint, die Expansion ablehnt, wissenschaftlich fallen gelassen wurde und heute allenfalls in wissenschaftskritischen Kreisen vertreten wird.

Arrakai schrieb am 09.08.2021:Die Zeit schreitet voran und der Raume expandiert, also ja, man kann sagen dass die gesamte Raumzeit sich ausdehnt.

Ich weiß nicht, ob ich ALLES verstanden habe zur Topologie und den da erklärten Theorien und Vermutungen, aber könnte das Universum also auch ein Torus sein? Und wenn alles an seinen Ausgangspunkt zurückkehrt, kann es auch sein dass die Zeit nicht einfach in eine Richtung geht sondern sich diesem Torus dann auch anpassen würde und demnach unendlich bzw. ein "Ring" ist?

ps: Ich weiß jetzt nicht mehr wie ich auf Topologie gekommen bin, ich rede nur von den Vermutungen aus den drei Videos! :D

Arrakai schrieb:Du sprichst vom beobachtbaren Universum. Das ist allerdings deutlich kleiner als das gesamte Universum und auf dieses bezieht sich nach meinem Verständnis die Frage, daher meine entsprechende Antwort.

Ich beziehe mich ebenfalls auf das beobachtbare Universum. Wir können beobachten, das Galaxien aus dem beobachtbaren Universum verschwinden. Entweder poppen sie da in die Nicht-Existenz, oder wir können sie einfach nur nicht beobachten. Im letzteren Fall sieht es hinter der Lichtmauer genau so aus, wie davor.

Arrakai schrieb:Die Hintergrundstrahlung, die wir heute sehen, liegt innerhalb des Partikelhorizonts, sonst könnten wir sie ja nicht sehen... Oder wie meinst du das?

Wir können Massen beobachten, die mittlerweile außerhalb unseres Beobachtungshorizonts liegen. Das Licht, das unterwegs war, hat bis heute gebraucht, um uns zu erreichen. Die Strukturen, die man im kosmischen Hintergrund sieht, sind aber mittlerweile zum Teil nicht mehr sichtbar, da sie eben hinter der Lichtmauer liegen.

Arrakai schrieb:Wie kommst du denn auf „Supervoid“?

Kein Supervoid? Dann muss ich das hier

Arrakai schrieb am 09.08.2021:Wie schon gesagt, außerhalb könnte alles mögliche sein, wir können dazu nichts sagen. Und da man eh nichts dazu sagen kann tendieren die meisten dazu, einfach davon auszugehen, dass dort gar nichts ist.

...fehlverstanden haben. Wenn dort nichts wäre, wie Du schreibst, wäre das sichtbare Universum von einem Supervoid umgeben, eben einem Raumbereich, in dem es nichts gibt. Da müsste man dann natürlich eine Erklärung finden was mit all der Masse geschieht, die wir durch die Raumausdehnung nicht mehr sehen können.

Arrakai schrieb:Zumindest aus dem kosmologischen Standardmodell folgt zwingend der Big Freeze. Die Dunkle Energie reicht nach diesem Modell nicht dafür aus, die Expansion entsprechend zu beschleunigen. Die reicht nicht mal aus, um irgendein gravitativ gebundenes System zu trennen. Es bleiben also nicht nur die atomaren Bindungen erhalten, sondern die Erde wird weiter um die Sonne kreisen und wir werden die Sonne auch noch sehen. Die Sonne wird an ihrer Position in der Milchstraße bleiben und wir werden diese auch weiterhin sehen. Sogar die anderen Galaxien aus der Lokalen Gruppe werden sichtbar bleiben, da die Lokale Gruppe ebenfalls gravitativ gebunden ist.

Big Rip und Big Chill liegen nah aneinander; es gibt theoretische Szenarien, nach denen einem sehr langen BigChill ein BigRip eintritt. Um zu wissen, welche der beiden Theorien näher dran liegt, müsste man Stand heute den w-Parameter genauer bestimmen können, also den Wert für die repulsive Kraft, die die Raumzeit vergrößert sowie den Wert der Beschleunigung. Könnte man den Parameter genauer bestimmen, könnte man das definitiv sagen. Aufgrund der Messungenauigkeiten und einiger offenen Fragen ist das aber aktuell leider nicht möglich (bezogen auf die vielen Paper, die sich auf eBOSS beziehen). Aktuell scheint in der theoretischen Betrachtung beides möglich - und das reicht mir, um Dich darauf hinzuweisen, dass ein "Zerreissen" des Universums im Grunde nicht auszuschließen ist.

Lupo54 schrieb:Vor Jahren habe ich mal ausgerechnet um vieviel unsere Erde jedes Jahr "größer" wird. Ich weiß das genaue Ergebnis nicht mehr aber es war auf jeden Fall deutlich unter einen Millimeter.
Der Effekt ist überall wirksam bis hinunter zum Raum zwischen den Atomen. Ob die Aussage auch für subatomare Teilchen gilt wage ich nicht zu beantworten weil hier bekanntlich auch ein anderer Raumbegriff gilt.

Die sind gravitativ gebunden und werden durch die Raumausdehnung nicht beeinflusst. Wäre das der Fall, würden wir nicht nur in einem BigRip Universum leben, wir wären mitten im BigRip. Und würde es den Raum zwischen den Atomen betreffen, müssten wir im Endstadium sein ;). Die eBOSS-Auswertung hat Hinweise gefunden, die zeigen, das sich das Universum entlang der Voids ausdehnt, und zwar um so schneller, um so größer die Void. Aber eben nicht in den leuchtenden Bereichen des Cosmic Web; sprich dort, wo Materie ist.

perttivalkonen schrieb:Je nach dem, mit welchen Werten Du rechnest, verschiebt sich auch der aktuelle Wert der derzeitigen Materiedichte sowie der kritischen Dichte. Diese Schwankungen vergrößern die Fehlermarge des Dichteparameter auf Werte im einstelligen Prozentbereich

Der Wert der Materiedichte verschiebt sich, das ist korrekt. Die Messungen werden allerdings immer genauer (COBE, WMAP, PLANCK), verändern sich also zumindest nicht willkürlich hin und her. Und alle bisher ermittelten Werte zeigen, dass der Dichteparameter inneralb des Fehlerbalkens ein flaches Unversum zumindest nahelegt.

Die kritische Dichte wiederum ist von diesen Messungen vollkommen unabhängig. An der Formel ρ_c ​= (3H₀²) / (8πG​)​ siehst du ja, dass sie nur von der Hubble-Konstante H₀ abhängt. D.h. für die kritische Dichte ist die Rotverschiebung relevant. Was allerdings wegen der unterschiedlichen Messergebnisse (Hubble Tension) wieder ein Thema für sich ist.

perttivalkonen schrieb:Wenn Du jetzt also ein "wahrscheinlich" einschiebst, isses schon deutlich besser.

Mag sein. Aber man muss schon berücksichtigen, dass das beobachtbare Universum laut Standardmodell deutlich kleiner als das gesamte Universum sein muss, und im Zweifelsfall gehe ich immer vom Standardmodell aus. Zugegeben, das kann man durch eine explizite Klarstellung ("im Rahmen des Standardmodells") oder durch eine Relativierung ("wahrscheinlich") präziser formulieren.

perttivalkonen schrieb:Nee, die hilft uns eben nicht. OK, sie könnte uns helfen, aber nur, wenn der Radius des endlichen und gekrümmten Universums exakt so groß ist wie die Entfernung zwischen den Raumregionen, aus denen die heute ankommende Hintergrundstrahlung stammt, und uns. Betrüge der Durchmesser des Universums nur irgendetwas zwischen 78 und 93 Milliarden Lichtjahre, würde die Hintergrundstrahlung aus Richtung A spiegelbildlich mit der Hintergrundstrahlung aus Richtung -A korelieren, die um bis 15 Milliarden Lichtjahre näher an uns dran liegt. Die von dort zu uns abgestrahlte Hintergrundstrahlung wäre aber eben auch schon längst an uns vorbeigerauscht, und wir könnten sie nicht mehr vergleichen.

Doch, sie hilft uns, sie ist sogar der wichtigste Beleg dafür dass das Universum (im Rahmen des Standardmodells) insgesamt nicht kleiner sein kann als der beobachtbare Bereich. Es gäbe in diesem Fall charakeristische Muster in der CMBR, die zwar je nach Topologie unterschiedlich wären (sein könnten), die man bisher allerdings in keiner Variante finden konnte. Bei einer konstanten Krümmung müsste man z.B. sich schneidende Kreise sehen können, die exakt dieselben Temperaturschwankungen aufweisen. Siehe z.B. https://arxiv.org/pdf/astro-ph/0310233.pdf. Und unter dieser Voraussetzung kann man dann die Dichte bestimmen.

perttivalkonen schrieb:Nein, habe ich nicht. Kennst Du einen, der den Dichteparameter mit einer Formel berechnet, in der auch die Expansion durch die DE berücksichtigt wird?

Die Dichte hängt vom Hubble-Parameter ab (darüber hinaus nur von bekannten Konstanten), dadurch wird die Expansion in Abhängigkeit von der Zeit berücksichtigt. Meinst du das?

perttivalkonen schrieb:Physik ist ja wahrlich nicht so mein Ding. Aber aus anderen Bereichen kenne ich das leidige Problem, daß Forscher selbst Sachen ihres eigenen Forschungsbereiches sträflich ignorieren, erst recht Sachen, die Interdisziplinarität verlangen. Aus dem Bereich Paläanthropologie z.B. kenn ich ein paar Horrorgeschichten, sag ich Dir...

Danke für das Beispiel, das ist ganz sicher richtig, das kriegt man immer mal wieder mit. Ich habe jetzt noch mal gesucht, es scheint zumindest bzgl. der Topologie des Universums einen Grund dafür zu geben, dass man bei Flachheit von einem unendlichen Volumen ausgeht. Wie schon geschrieben, die Metrik für einen flachen Torus ist ziemlich speziell. Aus diesem Grund verträgt sich ein flaches Torus-Universum nicht mit der globalen FLRW-Metrik. Und aus der leitet man im Rahmen des Standardmodell ja alle weiteren Überlegungen zur Topologie ab. Damit müsste ich mich jetzt aber intensiver beschäftigen, um mehr dazu zu schreiben...

perttivalkonen schrieb:Deswegen - nochmal - meine Frage / Überlegung: Gibt es diesen Effekt bei Galaxis & höher? Und gibt es (k)einen Limes? Davon hängts ab

Ich wüsste nicht, dass ein physikalischer Effekt bekannt wäre der unter den Bedingungen des Standardmodells gravitativ gebundene Systeme komplett trennen kann. Aber ich könnte dir dazu jetzt kein Paper nennen, in dem der von dir angesprochene Effekt explizit untersucht wurde.

perttivalkonen schrieb:Wenn wir hingegen bei letzterem bleiben, bleiben wir bei der Singularität. Und die ist nicht "unendlich groß"-

Die Urknall-Theorie setzt erst nach der Planck-Ära an. Für die Zeit davor sind Stand heute keine physikalisch sinnvollen Aussagen möglich. Ich stelle mir immer vor, dass bei der Planck-Größe generell Schluss ist, das wären dann sozusagen unendlich viele Planck-Volumina nebeneinander. Daher hatte ich Punkt auch in Anführungszeichen gesetzt. Aber wie bereits geschrieben, die Erklärung war wohl eh schlecht.

moredread schrieb:Ich beziehe mich ebenfalls auf das beobachtbare Universum. Wir können beobachten, das Galaxien aus dem beobachtbaren Universum verschwinden. Entweder poppen sie da in die Nicht-Existenz, oder wir können sie einfach nur nicht beobachten. Im letzteren Fall sieht es hinter der Lichtmauer genau so aus, wie davor.

Ich habe nie bestritten, dass es hinter dem Partikelhorizont (oder was meinst du genau mit "Lichtmauer"?) genauso aussieht wie davor. Das Universum ist nach aktuellem Kenntnisstand isotrop und homogen, das wäre sonst nicht der Fall. Daher die Frage, ob du dich auf das beobachtbare Universum bezogen hast, was wohl der Fall ist. Nach meiner Lesart war das aber nicht die Frage. Von daher hatte ich mich gerade nicht auf das beobachtbare Universum bezogen ("gesamte Universum" -> "dieses"):

Arrakai schrieb:Du sprichst vombeobachtbaren Universum. Das ist allerdings deutlich kleiner als das gesamte Universum und auf dieses bezieht sich nach meinem Verständnis die Frage, daher meine entsprechende Antwort.

moredread schrieb:Wir können Massen beobachten, die mittlerweile außerhalb unseres Beobachtungshorizonts liegen. Das Licht, das unterwegs war, hat bis heute gebraucht, um uns zu erreichen. Die Strukturen, die man im kosmischen Hintergrund sieht, sind aber mittlerweile zum Teil nicht mehr sichtbar, da sie eben hinter der Lichtmauer liegen.

Das ist korrekt, wir sehen viele nicht mehr (werden allerdings zukünftig noch einige sehen die bisher nie sichtbar waren). Aus Sicht des gesamten Unviersums spielt das keine Rolle, aber da du dich darauf gar nicht bezogen hast erübrigt sich meine Frage.

moredread schrieb:...fehlverstanden haben. Wenn dort nichts wäre, wie Du schreibst, wäre das sichtbare Universum von einem Supervoid umgeben, eben einem Raumbereich, in dem es nichts gibt. Da müsste man dann natürlich eine Erklärung finden was mit all der Masse geschieht, die wir durch die Raumausdehnung nicht mehr sehen können.

Das hast du offenkundig falsch verstanden, weil du es auf das beobachtbare Universum bezogen hast. Es existiert in keinem kosmlogischen Modell ein (dreidimensionaler) Raum um das gesamte Universum herum, das Universum umfasst den gesamten Raum. Daher ist das natürlich auch kein Supervoid. Bezogen auf das beobachtbare Universum herum, nunja, da könnte man das was ich geschrieben habe ggf. so lesen.

moredread schrieb:Big Rip und Big Chill liegen nah aneinander; es gibt theoretische Szenarien, nach denen einem sehr langen BigChill ein BigRip eintritt

Das sind beides Endzustände, also entweder Big Rip oder Big Freeze (bzw. Big Chill). Korrekt ist, dass in allen Big Rip-Szenarien zuvor eine lange Phase beschleunigter Expansion stattfindet.

moredread schrieb:eoretische Szenarien, nach denen einem sehr langen BigChill ein BigRip eintritt. Um zu wissen, welche der beiden Theorien näher dran liegt, müsste man Stand heute den w-Parameter genauer bestimmen können, also den Wert für die repulsive Kraft, die die Raumzeit vergrößert

Das Standardmodell geht nicht davon aus, dass der w-Parameter kleiner als -1 ist. Und ja, den kann man nicht ganz genau bestimmen und bisherige Messungen können Werte die kleiner als -1 sind nicht ausschließen. Von daher stimme ich dir zu, dass ein Big Ripp "im Grunde nicht auszuschließen ist". Ich stimme dir aber nicht zu, dass der Grund hierfür die Messung der beschleunigten Expansion ist...

moredread schrieb:Wird als Modell tatsächlich analog zum Big Freeze gehandelt, da man eine beschleunigte Expansion gemessen hat.

... denn die ist zwar eine notwendige aber keine hinreichende Bedingung für den Big Rip. Sollte -1 < w < 0 gelten - und das sagt das kosmlogische Standatdmodell - dann wäre das Ergebnis zwingend der Big Freeze.

Arrakai schrieb:Die Messungen werden allerdings immer genauer

Du hast aber die von mir zitierten angegebenen Werte und deren Differenzen gesehen, ja? Und das sind ja neuere Messungen. Wie stark sollen die unterschiedlich ermittelten Werte denn vor 20 Jahre auseinander gelegen haben?
DE: 72,8% - 68,3%
DM: 22,7% - 26,8%
BM: 4,5% - 4,9%
D+BM: 27,2% - 31,7%
Verhältnis DE zu M: 2,68 zu 1 - 2,15 zu 1

Arrakai schrieb:Und alle bisher ermittelten Werte zeigen, dass der Dichteparameter inneralb des Fehlerbalkens ein flaches Unversum zumindest nahelegt.

Definitiv nein. WMAP ergab nur 85,8% der Baryonischen und Dunklen Materie in einer festen Region gegenüber der Werte von PLANCK. Selbst wenn beide mit der selben Materiemenge rechnen, dann bedeutet dies, daß die Menge der DE, die sich aus den WMAP-Werten ergibt, um knapp 25% höher liegt als die Menge der DE laut PLANCK. Was dann zumindest eine deutliche Auswirkung darauf hat, wie sich die Expansionsrate künftig verändern wird. Und wie gesagt, die muß bei der Berechnung des Dichteparameters berücksichtigt werden.

Daß diese Expansionsrate von Belang ist, sehen wir ja am Big-Rip-Szenario.

Arrakai schrieb:Die kritische Dichte wiederum ist von diesen Messungen vollkommen unabhängig. An der Formel ρc ​= (3H02) / (8πG​)​ siehst du ja, dass sie nur von der Hubble-Konstante H0 abhängt. D.h. für die kritische Dichte ist die Rotverschiebung relevant.

Immerhin dies: also steckt die Expansion schon drin in der Formel. Gut.

Dumm nur, daß, wie ich sagte, das Verhältnis von DE zu D&BM Einfluß auf die Veränderung der Expansionsrate hat, wenn wir die heutige Rate auf das Verhältnis DE zu M "eichen" - aber so unterschiedliche Werte einsetzen können.

Na und wenn wir dann noch die schwankenden Angaben der jüngeren Messungen der Hubble-Konstante mit einbeziehen... Merkst Du was?

Wenn bei einer Berechnung mehrere einzelne Parameter ihre je eigene Fehlermarge haben, dann potenziert sich die Fehlermarge des Gesamtergebnisses. Und da meine ich nicht nur die Fehlermarge z.B. von PLANCK für die Hubble-Konstante von gerade mal +/-0,46 auf 67,75, sondern ich meine die Abweichung, ob ich mit PLANCKs 67,75 rechne oder mit CHANDRAs 77! Oder mit 67,75-0,46 bzw. mit 77+4.

Arrakai schrieb:Aber man muss schon berücksichtigen, dass das beobachtbare Universum laut Standardmodell deutlich kleiner als das gesamte Universum sein muss

Wo holst Du diese "Tatsache" her? Auch Mr.Stielz hat es ja angesprochen, Das Universum ist

Mr.Stielz schrieb:Womöglich real kleiner als das, was wir sehen können.

Nach dem Standardmodell.

Du erinnerst Dich an die erwähnten 78 Milliarden Lichtjahre.

Arrakai schrieb:Doch, sie hilft uns, sie ist sogar der wichtigste Beleg dafür dass das Universum (im Rahmen des Standardmodells) insgesamt nicht kleiner sein kann als der beobachtbare Bereich.

Du wiederholst nur eine Behauptung. Das ist kein Diskutieren. Ich beende es hier, damit das nicht ausartet. Oder Du bringst im nächsten Beitrag mal ne Fundierung dafür, wieso das im Standardmodell so sei. Darum gings nämlich von Anfang an, wegen dieser Deiner Behauptung bin ich eingestiegen.

Wieso wird man ignoriert, wenn man eine Frage stellt? Ich finde das alles andere als "nett" von euch. :(

@Kephalopyr
Hey, immer langsam mit den jungen Pferden! Die Postkutsche braucht etwas Zeit.

Die Sache mit der Topologie hast Du richtig verstanden. Genau so, wie man aus einem Stück Papier einen Globus oder Torus basteln kann, kann man alle Ecken und Enden eines dreidimensionalen Raumes mit sich selbst verkleben, womit der Raum gleichzeitig endlich und unbegrenzt wird. Vorstellen kann man sich das nicht so richtig. Zur Veranschaulichung bräuchte es einen mindestens vierdimensionalen Hyperraum, was aber nicht bedeutet, dass es Löcher oder ein "dahinter" gäbe.

Diese Betrachtung der Raumtopologie ist erst einmal statisch. Wie man Deine Frage nach der Zeitdimension dort unterbringt, da bin ich gerade überfragt.

@Kephalopyr

Wenn Du Deine Frage jemandem konkret stellst, dann wirf es nicht der ganzen anwesenden Userschaft vor, nicht geantwortet zu haben. Das ist nicht "nett" von Dir.

Ein Grundproblem der Physik mit der Zeit ist, daß diese nur in einer Richtung funzt. Alle möglichen physikalischen Erkenntnisse lassen sich in tollen Formeln ausdrücken, die man in beide Richtungen rechnen kann. Aber in der Realität läuft vieles nur in eine Richtung ab, nicht jedoch umgekehrt. Mal so ausgedrückt: Du kannst ne gläserne Vase vom Tisch schubsen, und am Ende liegen Scherben aufm Boden. Aber Du kannst nicht diese Scherben hochwerfen, mit Klirrgeräusch beschallen, und am Ende steht ne Vase aufm Tisch.

Klar kann man die Vase wieder kleben. Aber irgendwie isses dann nicht mehr die selbe. Oder Du schmilzt die Glasscherben ein und machst ne neue Vase draus. Aber sollte in der ersten Vase eine kleine Luftblase oder irgendne winzige Verunreinigung enthalten gewesen sein, wirst Du diese kleinen Macken nicht exakt replizieren können. Und je häufiger sich das wiederholt, desto stärker wird auch Deine Vasengußform abgenutzt, und die Vase wird etwas anderser aussehen als ursprünglich mal. Und irgendwann ist Deine Gußform hin.

Auch reparierte oder replizierte Gußformen werden nie exakt gleiche Vasen herstellen. Irgendwas wird immer anders sein.

Bei einem Universum mit nem Zeitstrahl Zeitkreis stehst Du vor dem selben Dilemma.

Die Thermodynamik läuft darauf hinaus, daß Entropie zunimmt. Bei jeder Energieumwandlung wird stets ein Teil in Wärmeenergie umgewandelt, die sich nicht wieder in nutzbare Energie "rück"umwandeln läßt. Ein Pendel pendelt zwangsläufig irgendwann aus. Damit es wieder pendelt, muß Energie zugeführt werden. Von außen. Einfach nur ein Pendel ne Weile lang filmen und den Film dann als Loop laufen zu lassen bringts nicht; jeder wird sehen, wie das Pendel plötzlich wieder stärker ausschlägt.

Auch ein Universum im Zeit-Loop bräuchte so eine Energie von außen, um mit dem selben Schwung wieder zu sich selbst zurückkehren zu können.

Letztlich wäre ein Universum im Zeitloop das Großvater-Paradoxon par excellence.

perttivalkonen schrieb:sollen die unterschiedlich ermittelten Werte denn vor 20 Jahre auseinander gelegen haben?
DE: 72,8% - 68,3%
DM: 22,7% - 26,8%
BM: 4,5% - 4,9%
D+BM: 27,2% - 31,7%
Verhältnis DE zu M: 2,68 zu 1 - 2,15 zu 1

Auf der Wiki-Seite werden DE 72.8%, DM 22.7% und BM 4.5% als Ergebnis von WMAP angegeben, und die "more accurate" Daten von PLANCK sind DE 68.3%, DM 26.8% und BM 4.9%. Das ist gerade kein Beleg dafür, dass die neueren Messungen nicht genauer sind als die älteren. Und daraus lässt sich auch nicht schließen, dass hier irgendetwas willkürlich hin und her geändert wird.

perttivalkonen schrieb:Definitiv nein. WMAP ergab nur 85,8% der Baryonischen und Dunklen Materie in einer festen Region gegenüber der Werte von PLANCK. Selbst wenn beide mit der selben Materiemenge rechnen, dann bedeutet dies, daß die Menge der DE, die sich aus den WMAP-Werten ergibt, um knapp 25% höher liegt als die Menge der DE laut PLANCK. Was dann zumindest eine deutliche Auswirkung darauf hat, wie sich die Expansionsrate künftig verändern wird.

Es kommt für die Bestimmung des Dichteparameters nicht auf das Verhältnis einzelner Werte an, denn man addiert die einzelnen Dichteparameter Ω_tot = Ω_M + Ω_DM + Ω_Λ. Und Ω_tot passt sowohl laut WMAP (Ω_tot = 1,02±0,02) als auch laut PLANCK (Ω_tot = 1,00±0,0065) zum Wert von 1,00 (wobei die genaueren Werte von PLANCK sogar signifikanter ist).

perttivalkonen schrieb:Und wie gesagt, die muß bei der Berechnung des Dichteparameters berücksichtigt werden.

Da wird alles mögliche berücksichtigt. Schau mal in dieses Paper der Planck-Collaboration, in dem sind die Ergebnisse der 2018er Messungen aufbereitet, inkl. der Base-ΛCDM-Cosmology. Natürlich sind nicht alle Details interessant, zumindest ich habe nicht alles gelesen, aber man kriegt auf jeden Fall einen guten Einblick.

perttivalkonen schrieb:Na und wenn wir dann noch die schwankenden Angaben der jüngeren Messungen der Hubble-Konstante mit einbeziehen... Merkst Du was?

Ich sehe dass die Forschung weiter geht. Die Hubble Tension hatte ich selbst bereits erwähnt und die ist momentan eines der spannendsten Themen in der Kosmologie überhaupt. Das ist ein spezieller Fall, der wirklich an den Grundlagen rütteln könnte. Die Abweichung zwischen den gemessenen Werten sind zwar nicht so riesig wie die Differenz zwischen Messung und Theorie im Rahmen der Vakuumkatastrophe, aber die abweichenden Ergebnisse erzwingen natürlich eine genauere Analyse, die im besten Fall zu neuen Erkenntnissen führen wird.

perttivalkonen schrieb:Du erinnerst Dich an die erwähnten 78 Milliarden Lichtjahre.

Den Wert habe ich registriert und in eine anderem Zusammenhang sogar das Paper aufgegriffen. Wirklich relevant ist er nicht, eine kurze Recherche hilft.

Zum einen hat besagter Cornish bereits im Jahr 2012 ein neues Paper (mit-)veröffentlicht, in dem der Wert auf 84,8 Milliarden Lichtjahre beziffert wird. Und ganz aktuell wurde bspw. ein Paper auf arXiv.org (allerdings noch nicht in einem Journal) veröffentlicht, das unter der Verwendung der neuesten WMAP-Daten auf 90,1 Milliarden Lichtjahre kommt und auf Basis der PLANCK-Daten zur Erkenntnis: "there is no detection of compact topology with a characteristic scale being less than the last scattering surface diameter", d.h. das gesamte Universum muss laut dieser Analyse größer sein als das beobachtbare Universum. Man kann natürlich nie ausschließen, dass "through the values of observable parameters which lie outside the ranges covered by the WMAP and Planck missions" noch etwas gefunden wird, aber das ist immer so. So oder so, die 78 Milliarden Lichtjahre sind überholt.

Zum anderen geht es in den Papers nicht darum, vorhersagen auf Basis des Standardmodells zu machen. Es handelt sich im Gegenteil um den Versuch, dieses zu falsifizieren indem mittels der bereits erwähnten "Circle-in-the-Sky-Search"-Methode nach kompakten Topologien gesucht wird (s. die verlinkten Paper). Das ist also eine weitere Bestätigen des aber keine Aussage laut Standardmodell, und genau darauf habe ich mich explizit bezogen:

Arrakai schrieb:Aber man muss schon berücksichtigen, dass das beobachtbare Universum laut Standardmodell deutlich kleiner als das gesamte Universum sein muss

perttivalkonen schrieb:Du wiederholst nur eine Behauptung. Das ist kein Diskutieren. Ich beende es hier, damit das nicht ausartet.

Tu was du nicht lassen kannst...

perttivalkonen schrieb:Oder Du bringst im nächsten Beitrag mal ne Fundierung dafür, wieso das im Standardmodell so sei. Darum gings nämlich von Anfang an, wegen dieser Deiner Behauptung bin ich eingestiegen.

Das Standardmodell basiert auf den Friedmann-Gleichungen und die sind diesbzgl. eindeutig:

Ist | Ω − 1 | sehr klein so ist der Krümmungsradis des Universums viel größer als der jeweilige Hubble-Radius. Das Universum ist dann sehr flach. Ein Universum dessen Dichte genau die kritische Dichte ist hat einen unendlichen Krummungsradius und ist somit
flach.

Quelle: https://www.uni-muenster.de/Physik.TP/archive/Seminare/teilchen/teilchen_ss05/Friedmann.pdf

Oder, falls du ihn zur Hand haben solltest, empfehle ich MTW Box 27.2, dort steht zum Universe with Zero Spatial Curvature ("Spatially Flat Universe") im Ergebnis folgendes:

The entire hypersurface is swept out by
0 ≤ 𝛘 < ∞,
0 ≤ θ ≤ 𝜋,
0 ≤ 𝜙 ≤ 2𝜋;
and its volume is infinite.

Absgesehen davon findest du eine fundierte Begründung in dem Teil des Zitats, den du weggelassen hast:

Arrakai schrieb:Doch, sie hilft uns, sie ist sogar der wichtigste Beleg dafür dass das Universum (im Rahmen des Standardmodells) insgesamt nicht kleiner sein kann als der beobachtbare Bereich. Es gäbe in diesem Fall charakeristische Muster in der CMBR, die zwar je nach Topologie unterschiedlich wären (sein könnten), die man bisher allerdings in keiner Variante finden konnte. Bei einer konstanten Krümmung müsste man z.B. sich schneidende Kreise sehen können, die exakt dieselben Temperaturschwankungen aufweisen. Siehe z.B. https://arxiv.org/pdf/astro-ph/0310233.pdf. Und unter dieser Voraussetzung kann man dann die Dichte bestimmen.

Kephalopyr schrieb:Wieso wird man ignoriert, wenn man eine Frage stellt? Ich finde das alles andere als "nett" von euch. :(

Du stellst eine Frage in einem Forum in dem die Leute in ihrer Freizeit schreiben und erwartest eine Antwort nach wenigen Stunden? Das ist ein ganz schönes Anspruchsdenken.

Arrakai schrieb:Du stellst eine Frage in einem Forum in dem die Leute in ihrer Freizeit schreiben und erwartest eine Antwort nach wenigen Stunden? Das ist ein ganz schönes Anspruchsdenken.

Lustig ist, dass ich um 13:43 Uhr meine Frage gestellt habe und du hast um 15:23 Uhr sehr ausführlich auf etwas anderes reagiert. Also sag mir nicht, ich hätte hier irgendein Anspruchsdenken, weil ich mich DANACH etwas "stehengelassen" gefühlt habe mit meiner simplen Frage, wenn ich mir anschaue worüber ihr da so ausführlich diskutiert habt, aber @perttivalkonen hat es schon längst sehr gut erklärt(trotz der fortlaufenden Unterhaltung) und die Mühe weiß ich zu schätzen. Danke :)

ps: das schreibe ich gerade auch während meiner Freizeit.

perttivalkonen schrieb:Letztlich wäre ein Universum im Zeitloop das Großvater-Paradoxon par excellence.

Wo geht dann die Zeit entlang? Das klingt komisch. Ich weiß nicht wie ich das erklären/fragen soll. Wenn die Zeit selbst die vierte Komponente der Raumzeit ist, bzw. vierdimensional, kann sie dann nicht ihre "Form" ändern? Also nicht dass wir in die Vergangenheit gehen können, sowas meine ich nicht. In dem Video zu der Poincaré-Vermutung wurden die Dimensionen aufgezeigt und erklärt und wenn der Mensch sich auf der Erde bewegt, fällt er ja nirgendwo herunter, es ist eine art Unendlichkeit, weil nirgendwo ein Rand oder Ende ist und so wäre es auch bei einem Torus, ohne dass wir es merken würden uns dem Torus entsprechend seiner "Form" zu bewegen. Wenn das Universum ein Torus sein könnte, bei dem der Raum diese Form hat, wäre dann die Zeit, die zum Raum gehört, nicht auch an diese Form gebunden? Nicht, dass sie endlos oder unendlich ist, sondern einfach auch dieser Form des Torus angepasst ist. Sie geht nur vorwärts, also folgt sie doch einer "Richtung", denn wir leben ja in der Raumzeit, beides ist voneinander abhängig, zumindest auf jeden Fall für uns. Wenn man sich jetzt das Universum als Torus vor Augen hält, müsste doch die Zeit, ohne davon beeinflusst zu werden, trotzdem der Form des Torus folgen und ohne aber eine Schleife zu sein, also nicht dass sie wieder zum Anfang ihrer selbst zurückkehrt, sondern in dieser Form "vorwärts" geht.

Mr.Stielz schrieb:womit der Raum gleichzeitig endlich und unbegrenzt wird.

Ja genau das meine ich, und somit wird doch dann auch die Zeit endlich und unbegrenzt, weil sie ein Teil des Raumes ist und sich der "Form" dann genauso anpasst. Also wenn doof gesagt aus einem Stück Papier einen Globus oder Torus formt und das Universum mit sich selbst verklebt zu einem dreidimensionalen Raum, müsste die Zeit doch auch gekrümmt werden sozusagen, oder könnte die Zeit unabhängig vom Raum existieren, bzw. überall sein? Ohne Raum?

Mir ist eben noch was eingefallen:

Ich frage mich, ob die Zeit vielleicht unabhängig vom Raum hinter unserem Universum existiert. Das Universum ist der komplette Raum und die Zeit ein Teil davon, ja, aber was ist wenn die Zeit unabhängig vom Raum existieren könnte, dass sie nicht nur die vierte Dimension darstellt, immer an Raum gebunden oder der Raum an die Zeit, sondern auch unabhängig davon für sich. Vielleicht ist das "dahinter" ein Geflecht aus Zeit, in dem der Raum beliebig entstehen kann und das wäre unser Universum, welches dann automatisch durch die Zeit beeinflusst wird, weil sie die Gesamtheit ist. Also es ist nur ein Gedanke, ich weiß ja nicht, ob die Zeit IMMER existent und allgegenwärtig wäre in allen darauffolgenden Dimensionen nach der Vierten.

Kephalopyr schrieb:Lustig ist, dass ich um 13:43 Uhr meine Frage gestellt habe und du hast um 15:23 Uhr sehr ausführlich auf etwas anderes reagiert

Es war nicht meine Absicht dir nicht zu antworten, allerdings wäre es mir neu dass Nummern gezogen werden. Der von mir geschätzte Mitforist @Noumenon wartet z.B. bereits deutlich länger auf meine Antwort auf diesen (wenn auch deutlich längeren) Beitrag und hat mir zuvor umgekehrt auch ziemlich lange nicht geantwortet, anderen aber schon.

Kephalopyr schrieb:Wenn das Universum ein Torus sein könnte, bei dem der Raum diese Form hat, wäre dann die Zeit, die zum Raum gehört, nicht auch an diese Form gebunden?

Das ist nicht der Fall. Es geht bei der hier diskutierten Frage tatsächlich nur um die Topologie des Raumes und nicht um eine Topologie der Raumzeit.

Kephalopyr schrieb:Ja genau das meine ich, und somit wird doch dann auch die Zeit endlich und unbegrenzt, weil sie ein Teil des Raumes ist und sich der "Form" dann genauso anpasst.

Die Zeit ist in der ART kein Teil des Raumes und passt sich dessen Form auch nicht an, du musst Raum und Raumzeit diesbzgl. konsequent voneinander unterscheiden. In einem räumlich komplett flachen Universum wäre die Raumzeit noch immer lokal gekürmmt, sonst gäbe es keine Gravitation. Umgekehrt wäre ein konstant gekrümmter Raum natürlich auch dort gekrümmt, wo es gar keine Masse gibt. Und darüber hinaus dort, wo es Masse gibt genauso stark wie dort, wo es keine gibt.

Kephalopyr schrieb:oder könnte die Zeit unabhängig vom Raum existieren

Ich weiß trotz deiner sonstigen Ausführungen nicht so recht, was du damit meinst. Bezogen auf die Relativitätstheorie lässt sich diese Frage ggf. so beantworten, dass man Raum und Zeit zwar separat betrachten aber nicht voneiannder trennen kann. Es bleibt immer bei der Raumzeit.

Kephalopyr schrieb:Ich frage mich, ob die Zeit vielleicht unabhängig vom Raum hinter unserem Universum existiert.

Ich könnte mir nicht vorstellen, wie das funktionieren sollte, eine entsprechende Theorie kenne ich jedenfalls nicht.

Arrakai schrieb:Der von mir geschätzte Mitforist @Noumenon wartet z.B. bereits deutlich länger auf meine Antwort auf diesen (wenn auch deutlich längeren) Beitrag und hat mir zuvor umgekehrt auch ziemlich lange nicht geantwortet, anderen aber schon.

War mir noch gar nicht aufgefallen bzw. hab's noch nicht einmal geschafft gehabt, dort überhaupt mal reinzuschauen, während der Beitragszähler für "unread posts" noch bzw. schon wieder auf 75 steht... :D Mache ich evtl. am Wochenende. Aktuell lese ich nur hier im Thema ein bisschen mit, aber zum Schreiben (+Recherchieren) fehlt mir natürlich erst recht die Zeit...

Und ja, manche Antworten schüttelt man quasi einfach mal so schnell aus dem Ärmel, andere Antworten brauchen etwas länger. Und schlussendlich ist das hier ja auch ein Forum, kein Chat...

Arrakai schrieb:Das ist gerade kein Beleg dafür, dass die neueren Messungen nicht genauer sind als die älteren

Es ist ein Beleg dafür, daß Deine Behauptung, die Unterschiede bei den jüngeren Messungen wären immer kleiner (Du nanntest ausdrücklich mehrere), sich erledigt hat. Bitte beachte den Diskussionsverlauf, bevor du antwortest.

Netter gesagt: Ich beende es hier; damit nicht auch noch das Klima hier sinkt, antworte ich nicht weiter. Will uns aber nicht die Chance nehmen, die Sachdiskussion auf ordentlichem Niveau fortzuführen: Falls Du also Deinen Beitrag sachlich überarbeitet nochmals einstellen willst...

Arrakai schrieb:Das ist nicht der Fall. Es geht bei der hier diskutierten Frage tatsächlich nur um die Topologie des Raumes und nicht um eine Topologie der Raumzeit.

Mir geht es um die Topologie der Raumzeit.

Sprich Höhe, Breite und Tiefe des Raumes bilden mit der Dimension Zeit eine untrennbare Einheit. Daraus wiederum ergibt sich, dass Zeit – anders als von Newton behauptet – niemals absolut sein kann. Stattdessen ist die Zeit genauso formbar wie der Raum. Die Schwerkraft der Himmelskörper krümmt den Raum und die Geschwindigkeit staucht und dehnt ihn. Und die Zeit spielt dieses Spiel mit.

Daraus wiederum ergibt sich, dass Zeit an jedem Ort und für jeden anders verläuft. "Überall, wo sich jemand befindet, kann der seine eigene Zeit definieren. Zeit ist etwas Lokales", erklärt Kernphysiker Turkat. Doch zugleich betont der Dresdner Wissenschaftler auch: "Unser Zeitpfeil läuft vorwärts. Für alle Teilchen und Antiteilchen."

Quelle: https://www.mdr.de/wissen/was-ist-zeit-raumzeit-100.html

Was ist wenn das ganze Universum oder der Urknall sich um ein schwarzes Loch herum ausgedehnt hat/entstanden ist, in alle Richtungen, bzw. DAS auch der Grund ist wieso das Universum jetzt so ist, wie es ist. Ich weiß nicht, ob jemals untersucht oder eine Theorie aufgestellt wurde, ob das Universum selbst einen Drehimpuls hat, aber wenn es eines haben könnte, würde das womöglich dafür sprechen können, dass vor dem Urknall bzw. diese Singularität davor von einem schwarzen Loch ausgeht, oder ausgegangen ist. Vielleicht ist auch das Verschwinden dieser Singularität bzw. des schwarzen Lochs die Ursache für den Urknall und die Entstehung des Universums und demnach gibt es keinen Rand oder dahinter, weil alles aus dem schwarzen Loch entstanden ist, wobei sich auch nichts mehr drehen würde, wenn es verpufft wäre, denke ich...

Nehmen wir einfach mal an hinter den Grenzen befindet sich nichts.
Wie hat man sich dann dieses nichts vorzustellen ?

Meines Erachtens ist ein leerer Raum nichts... oder lässt sich von einem leeren Raum noch etwas wegnehmen ?

Na ja die Frage ist welche art von Raum du meinst, denn Raum an sich ist ja nicht nichts, selbst wenn er leer ist, der Raum existiert ja trotzdem "um das Leere" herum.

kaktuss schrieb:Nehmen wir einfach mal an hinter den Grenzen befindet sich nichts.

Nehmen wir einfach mal an, ich schmeiße - trotz Corona - eine Riesenparty, aber niemand kommt... :(

kaktuss schrieb:Wie hat man sich dann dieses nichts vorzustellen ?

...wie hat man sich diesen niemand dann vorzustellen? :ask: