Gültigkeit des kosmologischen Prinzips

Hallo Allmys,

zuerst eine kurze Einführung in das kosmologische Prinzip:

Das kosmologische Prinzip ist die allgemeine Voraussetzung an das Standard Modell der Kosmologie. Es besagt:

Das Universum ist auf großen Skalen isotrop (isotropie des Raumes bedeutet, dass wenn man sich um einen Winkel a dreht der raum genau so aussieht wie vorher) + das wir keine ausgezeichneten Beobachter sind, d.h. dass auch jeder andere diese Isotropie sieht => homogenität des Raumes.

Aus diesen beiden Annahmen folgt dann die Friedmann-Robertson-Walker Metrik und das die Krümmung nur auf einen Faktor k reduziert werden kann etc.

Meine Frage: In wie weit kann man annehmen, dass dieses Prinzip gültig ist? Denn ohne die oberen Voraussetzungen würde man unter umständen die Folgerung eines Urknalls verlieren u.s.w.

vllcht sollte man den thread nach grenzwissen verschieben

@drecksbängel

drecksbängel schrieb:Meine Frage: In wie weit kann man annehmen, dass dieses Prinzip gültig ist?

das universum ist nicht homogen und wie das zur urknalltheorie passt versucht man meines wissens mit der cp-verletzung zu erklären.. musste ma durchgucken

Wikipedia: CP-Verletzung

is vllcht auch noch interessant

Wikipedia: COBE
Wikipedia: WMAP
Wikipedia: Hintergrundstrahlung
Wikipedia: Filament (Kosmologie)
Wikipedia: Void (Astronomie)
Wikipedia: Urknall

und dann halt so die links die zwischendurch auftauchen

Ne halbwegs gute Anschaulichkeit ist folgendermaßen gegeben.

Umformuliert lautet das Prinzip salopp ausgedrückt: Egal, wo ich mich im Universum befinde, ich kann immer so tun, als sei ich in dessen Mitte.

Oder andersherum: Es gibt keinen Rand des Universums (wie das mal in einer Futurama-Folge auftaucht ^^)
Insbesondere gibt es keinen "Ort", an dem der Urknall stattgefunden hat.

Vorstellen kann man sich das evtl. mit einer Luftballonoberfläche in der wir leben. Wird der Ballon aufgeblasen, so vergrößert sich die Oberfläche, insbesondere vergrößert sich auch der Abstand zweier markierter Punkte auf der Oberfläche, was der Raumausdehnung entspricht. Desweiteren gibt es keinen Rand (Vorsicht: der 3-dimensionale Luftballon ist berandet....nicht aber die 2-dimensionale Fläche, hier gibt es keinen Anfang und kein Ende, trotzdem ist sie nicht unendlich groß!)

Als die Luftballonoberfläche ein Punkt war, war an dieser Stelle (also später überall) der Urknall.

Das ist eine Möglichkeit, sich das ganze vorzustellen, ist aber mit etwas Vorsicht zu genießen. Insbesondere kann man wohl nicht durch stures geradeaus fliegen wieder am Ausgangspunkt ankommen, wie dass auf einer annähernd sphärischen Oberfläche der Fall wäre....

@canpornpoppy

canpornpoppy schrieb:das universum ist nicht homogen und wie das zur urknalltheorie passt versucht man meines wissens mit der cp-verletzung zu erklären

ich schrieb ja auch nicht das es homogen ist, nur auf GROSSEN skalen muss dass für das kosmologische prinzip gelten. lokal ist das natürlich nicht gegeben, dafür reicht schon der blick ins sonnensystem.

die cp verletzung erklärt warum die natur materie bevorzugt => es exisistiert keine gebundene antimaterie. da die cp verletzung ein ergebnis der elementarteilchenphysik ist, steht die erstmal sowieso ohne zusammenhang zur kosmologie.

zu deinen links:

WMAP, COBE und Hintergrundstrahlung sind sowieso erstmal das gleiche. schließlich sind COBE und WMAP kartographien der hintergrundstrahlung.

voids bzw. filamente sind im vergleich zur betrachteten skala auch eher lokale objekte.

@annabea

annabea schrieb:Egal, wo ich mich im Universum befinde, ich kann immer so tun, als sei ich in dessen Mitte.

Oder andersherum: Es gibt keinen Rand des Universums (wie das mal in einer Futurama-Folge auftaucht ^^)
Insbesondere gibt es keinen "Ort", an dem der Urknall stattgefunden hat.

ist doch das selbe wie

drecksbängel schrieb:das wir keine ausgezeichneten Beobachter sind

man könnte auch homogenität voraussetzen, dass wäre das selbe. der urknall ist dann schon eine folgerung aus den forderungen homogenität, isotropie + krümmunsskalar k < oder > 0.

annabea schrieb:Insbesondere kann man wohl nicht durch stures geradeaus fliegen wieder am Ausgangspunkt ankommen, wie dass auf einer annähernd sphärischen Oberfläche der Fall wäre....

theoretisch geht das schon für den fall k < 0. ansonsten kam irgendwie nicht viel zur frage, schade, da du dich offenbar ganz gut damit auskennst.

ich glaube nicht mal an die urknalltheorie..alles soll sich aus einen winzigen punkt entwickelt haben?

@andreasko

wie denkst du isses dann sonst entstanden?

oh pumpkins...wenn ich das wüsste wäre ich gott

allein der gedanke das die gesamtmasse des universums in einen winzigen punkt konzentriert war..nee,das glaube ich kaum...
ausserdem ist es nur ne theorie,eine theorie ist letztendlich auch nicht bewiesen.

andreasko schrieb:oh pumpkins...wenn ich das wüsste wäre ich gott

andreasko schrieb:ausserdem ist es nur ne theorie,eine theorie ist letztendlich auch nicht bewiesen.

Wenn du doch gar nichts Sinnvolles beizutragen hast, warum machst du es dann immer wieder?
Es nervt einfach nur.

@Pumpkins
@fritzchen1

bitte das nächste mal einfach ignorieren, sonst müllt den thread noch weiter zu. wenn jemand was zu sagen hat dann bitte zum thema oder aber zu beiträgen die was mit dem thema zu tun haben.

im allgemeinen ist das thema recht spannend, da sich aus diesen voraussetzungen einige spannende ergebnisse über das zukünftige bzw. vergangene verhalten des universums sagen lassen.

@drecksbängel

auf welchen skalen denn sonst? die die den beobachtbaren teil des universums sprengen?

@canpornpoppy

einige hundert millionen bis milliarden parsec. du hast ja nicht unrecht mit deiner aussage der inhomogenität. die frage ist ob wir die lokale inhomogenität berechtigt vernachlässigen können. laut der WMAP ja!

@drecksbängel

na ich weiß nich, da wird irgendson prinzip auf skalen angewendet bis es passt...

und der "globale" raum lässt sich ja auch nich überblicken - ich bin mir nicht einmal sicher ob es überhaupt hochrechnungen für die größes des universums gibt

drecksbängel schrieb:bis milliarden parsec

da kommen wir ja schon an die begrenzung des uns sichtbaren teil des universums ran

habs nich im kopf, aber es sollte eine kugel mit dem radius von etwas 40+- milliarden lichtjahren sein, also rund 13 gigaparsec

millenium simulation - großräumige struktur

http://www.mpa-garching.mpg.de/galform/virgo/millennium/seqB_037a.jpg

allerdings ist und bleibt das eine simulation

noch größere struktur der projekt horizont simulation

http://www.projet-horizon.fr/www.projet-horizon.fr/IMG/png/big-slice-00390.fits.png

ebenfalls "nur" eine simulation

canpornpoppy schrieb:na ich weiß nich, da wird irgendson prinzip auf skalen angewendet bis es passt...

ja das is physik...

canpornpoppy schrieb:und der "globale" raum lässt sich ja auch nich überblicken - ich bin mir nicht einmal sicher ob es überhaupt hochrechnungen für die größes des universums gibt

das kommt drauf an was du vom universum forderst ;-) wenn du das kosmologische prinzip für voll nimmst, dann kannst du über die hubbel konstante auch ganz leicht die größe des universums bestimmen.

canpornpoppy schrieb:da kommen wir ja schon an die begrenzung des uns sichtbaren teil des universums ran

jap

zu deinen links: damit können wir eigentlich nicht viel anfangen bzgl. der frage. soweit ich mir das denke müssen die in ihren computer als startwerte sowieso eine inhomogenität eingeben.

Ich weiß nicht wie deine Ressourcen aussehen, aber hast du es mal mit der aktuellen Literatur versucht, insbesondere Zeitschriften?

Ich habe einen alten Artikel von Dirac gefunden:

# Title: A New Basis for Cosmology
# Author(s): P. A. M. Dirac
# Source: Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences, Vol. 165, No. 921 (Apr. 5, 1938), pp. 199-208

"However these assumptions(Anm: Homogenität und Kugelsymmetrie) are fairly plausible and have a great simplifying effect on the subject, and until there is more definite evidence of their inadequacy it does not seem worth while to try more complicated schemes."

@canpornpoppy
@drecksbängel
Bessere Version der Horizon Simulation:
http://www2.iap.fr/users/pichon/MN-zooms/toutlunivers.html