Multiversum

Interessant wohin sich solche Theme entwickeln ^^...

Zum Thema Multiversum:
Halte ich das für möglich?
- Ja möglich ist bekanntlich alles.
Glaube ich daran oder denke das es so sein kann?
- Ich habe viele eigene Hypothesen die sich aus meiner Logik und dem mir bekannten (ich bin nicht allwissend!) zusammensetzen. Darin hätte ein Multiversum in dieser Form keine Daseinsberechtigung. Ich glaube also nicht daran, was aber ja nichts bedeutet ^^.

Zu den anderen Dingen
Zeitreisen?
- Ja sind in die Zukunft bereits möglich, das wurde auch bereits erwähnt. Natürlich nur nicht in der Form wie in Science Fiction Filmen.
Lichtgeschwindigkeit und ÜLG?
- Sind nach unserem Mathematischen Kenntnisstand derzeit nicht möglich und werden es nie.

Ich betone das so konkret, weil ich auch hier niemals an einem Ende festhalte. Klar kommen wieder die typischen blöden Fragen: Warum sollte was schneller sein etc. aber dann frag ich halt genauso blöd zurück: Warum nicht? Nun wieder zum Ernst der Sache...
+ Um 1900 rum dachten die Leute noch, das sie sterben wenn sie schneller als 30km/h reisen. Ehm joa ne?
+ Um 1500 war die Welt noch Flach (bei manchen heute noch).
+ Um 1490 wussten man nicht das es Amerika gibt
+ Wir wissen heute noch nicht wie es 11000meter unter dem Meeresspiegel wirklich aussieht.
Das sind nur ein paar Dinge...
Die Zukunft verändert Dinge, und ich halte es nicht für unmöglich, das sich dadurch auch unsere gesetzten und jetzt bekannten Grenzen wie die LG bspw. verändern können. Das tut aber ja nix direkt zur Sache...

Wurmlöcher und Schwarze Löcher
Ich habe mich mit schwarzen Löchern schon viel beschäftigt und auch hier gilt wieder was wir wissen und nicht wissen. Unsere Mathematik, unsere Beobachtungen usw. zeigen uns ja was es ist. Es ist etwas undefinierbares weil alle Werte unendlich werden, aber dennoch ist das Objekt selbst nicht unendlich.
Ein Portal in ein anderes Universum? Davon würde ich nicht ausgehen. In erster Linie sollten wir das schwarze Loch so betrachten, wie es uns erscheint. Es ist ein Objekt mit ungeheuer dichtem Kern, das die Gravitation so stark ansteigen lässt das dem nichts entkommt.

Meine These bisher dazu: Der Abstand zwischen Ereignishorizont und dem Objekt (der Materie im innern) ist kleiner = 10^-unendlich, sprich im Grunde nicht vorhanden. Das bedeutet das der Ereignishoirzont auch wirklich die Oberfläche des Gebildes darstellt, die nur eben absolut nichts mehr reflektiert was auf sie trifft.

Bei Wurmlöchern muss ich jedoch in gesamter Hinsicht passen. Hiermeit habe ich nicht befasst.

Gruß

Wie kann man sich ein Multiversum vorstellen? Ich versuche es mal so:

Als Analogie benutze ich eine Gerade, die sich unendlich durch den Raum erstreckt:

...______________________________________...

Jede Gerade stellt eine Punktmenge dar, die sich als Kontinuum zu einer ungekrümmten Linie sortiert. Dieses Kontinuum ist überabzählbar. Das bedeutet, dass zwischen zwei beliebigen Punkten auf dieser Gerade unendlich viele weitere Punkte befinden, ohne dass eine Lücke vorhanden ist. Nehmen wir an, dass sich in einem Multiversum rein zufällig immer wieder spontan "Urknalle" ereignen. Auf der Gerade erscheinen solche Ereignisse als unregelmäßiges Punktmuster, da jeder "Urknall" für sich genommen von anderen "Urknallen" verschieden ist, so dass sich eine Abfolge ergibt:

..._______O_____O__O________O_______O___...

Jeder "Urknall" lässt ein Universum entstehen mit einem separaten Zeitpfeil - also eine jeweils eigene Raumzeit, die sich als Universum fortentwickelt. Um dies darzustellen, drehe ich die Multiversum-Gerade mal senkrecht:

.
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.
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O------->
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O------------------>
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O----------->
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O------------------------------->
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.

Der Unterschied zwischen Multiversum und Universum besteht darin, dass das Multiversum aktual unendlich ist. Das bedeutet - in Analogie zur Gerade - dass die Unendlichkeit von vornherein gegeben ist. Jedes über einen "Urknall" entstandene Universum ist hingegen potentiell unendlich. Der symbolisierende Pfeil wird zwar immer länger, aber er wird niemals unendlich, obwohl er sich unbegrenzt verlängern wird. Als Beobachter in einem Universum kann man immer nur einen endlichen Betrag ermitteln, der zum "Urknall" zurückreicht, aber niemals einen unendlichen. Das Universum "wird" also unendlich, ohne es jemals zu "sein".

Im Unterschied dazu "ist" das Multiversum unendlich.

Was aber ist das Multiversum "in Wirklichkeit"? Hierzu gibt es verschiedene hypothetische Ansätze. Meiner Ansicht nach könnte es sich hierbei um ein unendliches Quantenvakuum handeln, in dem sich immer wieder spontan Fluktuationen ereignen. Je nach erscheinender Dimensionenzahl kann aus einer Fluktuation etwas entstehen, das längeren Bestand hat. Offenbar sind drei Raumdimensionen und eine Zeitdimension hinreichend, um die Fluktuation nicht umgehend wieder kollabieren zu lassen, so dass sich daraus ein "Urknall" ergibt, der ein Universum nach sich zieht.

Inwiefern es noch andere stabile Dimensionen-Kombinationen gibt, weiß ich nicht. Interessant ist jedenfalls, dass jedes Universum, das entsteht, eine zwar potentiell unendliche, aber dennoch stets endlich bleibende Mannigfaltigkeit darstellt, die im Vergleich zum aktual unendlichen Multiversum gleichbedeutend mit Nichts ist. Der Energievorrat des Multiversums kann sich daher nicht erschöpfen, weil die Energie-Menge, die pro "Urknall" in ein Universum abfließt, um sich dort zu zerstreuen, den von vornherein gegebenen unendlichen Energievorrat nicht reduziert.

Das klingt widersprüchlich, ist es aber nicht, wenn man sich vergegenwärtigt, dass eine unendliche Menge auch nach Abzug beliebig vieler endlicher Mengen immer noch eine unendliche Menge bleibt.

Nehmen wir zur Veranschaulichung wieder ein Beispiel aus der Mathematik:

Die oben dargestellte Gerade sei jetzt eine Zahlengerade, die das Kontinuum der reellen Zahlen repräsentiert. Die Anzahl aller sich jemals ereignet habenden und sich noch ereignen werdenden "Urknalle" ist zwar unendlich, aber eben abzählbar unendlich. Das heißt, dass sich von der Gesamtmenge der reellen Zahlen die Menge der ganzen Zahlen subtrahiert. Übrig bleibt immer noch eine unendliche Menge an reellen Zahlen, so dass sich die Unendlichkeit nicht vermindert oder gar aufgehoben hat.

Bleibt noch die Nachweismöglichkeit des Multiversums. Man soll ja niemals nie sagen, aber momentan ist noch keine Nachweismöglichkeit in Sicht, aus der Beobachterperspektive im Innern eines Universums auf den Zustand des Multiversums schließen zu können, aus dem es sich entwickelt hat. Das Multiversum ist derzeit eine Hypothese. Ob sie jemals prüfbar ist, muss sich erst noch erweisen. Einstweilen hat sie einen heuristischen Wert, um als Ausgangspunkt für Unternehmungen zu dienen, naturwissenschaftliche Modelle zu entwerfen, die eine eventuelle Prüfbarkeit nach sich ziehen.

Man wird sehen ...

Es ist durchaus möglich, dass es Multiversen gibt, es kann nicht ausgeschlossen werden.

Unser Universum ist endlich und riesengroß.

Es ist aber nur möglich, dass wir Körper bis zu einer Entfernung von etwa 14 Mrd. LJ sehen können. Evtl. auch etwas mehr?
Das ist physikalisch begrenzt.

Wenn z.B. unser Universum etwa 100 Mrd. LJ im Durchmesser sein könnte und wir mehr mittig sind, können wir niemals bis zum Rand schauen.
Zum Rand zu wird die Dichte der Galaxien immer dünner. Es werden immer weniger pro Raumeinheit.

Danach würde erst einmal nichts kommen.

Dann könnte es weitere Universen geben? Ich halte es für möglich. Es wird aber keine Bestätigung geben können.

eich-hörnchen schrieb:Unser Universum ist endlich und riesengroß.

Besser gesagt endlos. Ob das Volumen endlich oder unendlich ist, wissen wir nicht.

eich-hörnchen schrieb:Wenn z.B. unser Universum etwa 100 Mrd. LJ im Durchmesser sein könnte und wir mehr mittig sind, können wir niemals bis zum Rand schauen.

Es existiert weder eine Mitte noch ein Rand.

eich-hörnchen schrieb:Zum Rand zu wird die Dichte der Galaxien immer dünner. Es werden immer weniger pro Raumeinheit.

Sagt uns die Physik, die wieder mal nur du erkannt hast?

eich-hörnchen schrieb:Dann könnte es weitere Universen geben? Ich halte es für möglich. Es wird aber keine Bestätigung geben können.

Es könnte sie geben. Eine Bestätigung wäre bei vielen Varianten auch tatsächlich nicht möglich, allerdings z.B. im Falle eines Branen-Multiversums (zumindest theoretisch) schon.

Ich persönlich werde ein Multiversem jedenfalls erst dann ernsthaft in Betracht ziehen, sobald jemand mehr bieten kann als reine Spekulationen.

Arrakai schrieb:eich-hörnchen schrieb:
Unser Universum ist endlich und riesengroß.

Besser gesagt endlos. Ob das Volumen endlich oder unendlich ist, wissen wir nicht.

Um dies beurteilen zu können wäre es nötig die Topologie des Universums zu kennen. 2006 wurden kosmische Verklumpungen gefunden die mehrfach erscheinen, was auf ein endliches Universum schließen lässt das einen 12 seitigen Körper darstellt. Mittels Super Computing wurde dies aber nur zu einem hohen Anteil bestätigt, nicht in complete.

Arrakai schrieb:Es könnte sie geben. Eine Bestätigung wäre bei vielen Varianten auch tatsächlich nicht möglich, allerdings z.B. im Falle eines Branen-Multiversums (zumindest theoretisch) schon.

Wie genau sollte das theoretisch möglich sein? Mal abgesehen davon das die Einbettung eines ausgeschnittenen Körpers wie z.B. eines Zylinders 10 Dimensionen erfordert um diesen rein mathematisch wieder in eine Raumzeit einzupflegen, was die Stringtheorie so aufgreift als wäre dies eine physikalische Anforderung...halte ich von physikalischen Hypothesen wie der String Hypothese nix.

@Arrakai

eich-hörnchen schrieb:Wenn z.B. unser Universum etwa 100 Mrd. LJ im Durchmesser sein könnte und wir mehr mittig sind, können wir niemals bis zum Rand schauen.

Nichts ist in der Mitte und Nichts ist am Rand.

@eich-hörnchen

Morata schrieb:Um dies beurteilen zu können wäre es nötig die Topologie des Universums zu kennen.

Das ist korrekt.

Morata schrieb:2006 wurden kosmische Verklumpungen gefunden die mehrfach erscheinen, was auf ein endliches Universum schließen lässt das einen 12 seitigen Körper darstellt. Mittels Super Computing wurde dies aber nur zu einem hohen Anteil bestätigt, nicht in complete.

Hast du dazu eine Quelle?

Es existieren im Grundsatz drei Varianten für die Geometrie des Universums: Sie könnte euklidisch, elliptisch oder hyperbolisch sein. In den ersten beiden Fällen wäre das Volumen unendlich groß, im letzten Fall endlich. In allen drei Fällen wäre seine Ausdehnung endlos (d.h. es gibt keinen Rand). Sollte es flach sein (euklidische Geometrie), dann wäre es nicht nur endlos, sondern sogar unendlich ausgedehnt. Für die Topologie folgen aus den unterschiedlichen Geometrien verschiedene Möglichkeiten, z.B. eine (Hyper-)Kugel oder ein (Hyper-)Torus.

Im Jahr 2006 wurden auf jeden Fall die Three Year Results von WMAP veröffentlicht. Im Current Release (9 Jahre) sind die Daten natürlich noch einmal genauer. Die Messungen deuten darauf hin, dass das Universum flach ist. COBE kam zuvor zum selben Ergebnis, PLANCK hat es danach noch einmal bestätigt. Der Fehlerbalken ist allerdings groß genug, um eine Krümmung zuzulassen. Das wird sich wohl nie ändern, da es immer eine Messungenauigkeit geben wird.

Die Krümmung kann allerdings nicht beliebig groß sein, um mit den Messungen von COBE, WMAP und PLANCK verträglich zu sein. Ein gekrümmtes, geschlossenes Universum müsste deutlich größer als das beobachtbare Universum sein. Wir könnten das also nicht daran erkennen, dass wir dieselbe kosmische Struktur mehrfach beobachten.

Morata schrieb:Wie genau sollte das theoretisch möglich sein?

Da die Branen-Universen über Gravitation miteinander interagieren, ist eine Messung prinzipiell möglich. In einem Multiversum, in dem die Universen überhaupt nicht miteinander interagieren, wäre eine Messung auch prinzipiell nicht möglich. Mehr habe ich nicht geschrieben. Ob man das umsetzen kann, ist eine ganz andere Frage.

Morata schrieb:Nichts ist in der Mitte und Nichts ist am Rand.

Das ist mangels Mitte und Rand richtig oder auch nicht. Je nachdem, wie man die Aussage interpretiert.

PS.: Habe oben versehentlich elliptisch (sphärisch, endliches Volumen) und hyperbolisch (unendliches Volumen) vertauscht.

Arrakai schrieb am 20.04.2021:Morata schrieb:
2006 wurden kosmische Verklumpungen gefunden die mehrfach erscheinen, was auf ein endliches Universum schließen lässt das einen 12 seitigen Körper darstellt. Mittels Super Computing wurde dies aber nur zu einem hohen Anteil bestätigt, nicht in complete.

Hast du dazu eine Quelle?

Das war eine französisch-amerikanische Forschergruppe, kann auch 2005, oder 2007 gewesen sein. Überprüft hat das Andrew H. Jaffe. Das war entweder auf arxiv online oder im Nature zu lesen. Müsste ich noch mal suchen für eine konkretere Antwort.

Arrakai schrieb am 20.04.2021:Es existieren im Grundsatz drei Varianten für die Geometrie des Universums: Sie könnte euklidisch, elliptisch oder hyperbolisch sein. In den ersten beiden Fällen wäre das Volumen unendlich groß, im letzten Fall endlich. In allen drei Fällen wäre seine Ausdehnung endlos (d.h. es gibt keinen Rand). Sollte es flach sein (euklidische Geometrie), dann wäre es nicht nur endlos, sondern sogar unendlich ausgedehnt. Für die Topologie folgen aus den unterschiedlichen Geometrien verschiedene Möglichkeiten, z.B. eine (Hyper-)Kugel oder ein (Hyper-)Torus.

Im Jahr 2006 wurden auf jeden Fall die Three Year Results von WMAP veröffentlicht. Im Current Release (9 Jahre) sind die Daten natürlich noch einmal genauer. Die Messungen deuten darauf hin, dass das Universum flach ist. COBE kam zuvor zum selben Ergebnis, PLANCK hat es danach noch einmal bestätigt. Der Fehlerbalken ist allerdings groß genug, um eine Krümmung zuzulassen. Das wird sich wohl nie ändern, da es immer eine Messungenauigkeit geben wird.

Die Krümmung kann allerdings nicht beliebig groß sein, um mit den Messungen von COBE, WMAP und PLANCK verträglich zu sein. Ein gekrümmtes, geschlossenes Universum müsste deutlich größer als das beobachtbare Universum sein. Wir könnten das also nicht daran erkennen, dass wir dieselbe kosmische Struktur mehrfach beobachten.

Ja doch, das würde gehen. Die Verklumpungen stammen aus der Hintergrundstrahlung, ganz einfach weil es damals schon dichtere und weniger dichte Regionen gab die damit auch in der Helligkeit variieren. So würden z.B. Photonen aus einer solchen Region natürlich in alle Richtungen geflogen sein. Entspricht die Topologie des Universums einem Donut würden uns diese Photonen auf verschieden Wegen erreichen. Die Verklumpungen aus denen diese Photonen stammen, müssen bei der Topologischen Figur des Donuts mehrfach erscheinen, natürlich nicht visuell per Teleskop geprüft sondern per Super Computing unter Ausschluß von Topologischen Linsen.

BTW, was die Krümmung betrifft kommt es auf das Kosmologische Modell an, in einem FLRW Universum (was aus der ART stammt) ist die Krümmung konstant was dem Riemannschen Krümmungstensor Beschränkungen auferlegt, die als Absorber k= +1, 1 oder -1 bekannt sind. Das ist aber ART, also Geometrie. Die Relativitätsthorie trifft aber überhaupt keine Aussagen über die Topologie. Die Topologie ist höherwertiger als Geometrie, aus den unterschiedlichen Geometrien folgert stringent keine Topologie. Anders formuliert die Topologie zwingt dem Universum die Geometrie auf und nicht umgekehrt.

Arrakai schrieb am 20.04.2021:Morata schrieb:
Wie genau sollte das theoretisch möglich sein?

Da die Branen-Universen über Gravitation miteinander interagieren, ist eine Messung prinzipiell möglich. In einem Multiversum, in dem die Universen überhaupt nicht miteinander interagieren, wäre eine Messung auch prinzipiell nicht möglich. Mehr habe ich nicht geschrieben. Ob man das umsetzen kann, ist eine ganz andere Frage.

Die Frage war anders gemeint, ist aber auch egal ich lehne die String Hypothese sowieso aus zuvor beschriebenen Gründen ab.

@Arrakai

Morata schrieb:Das war eine französisch-amerikanische Forschergruppe, kann auch 2005, oder 2007 gewesen sein. Überprüft hat das Andrew H. Jaffe. Das war entweder auf arxiv online oder im Nature zu lesen. Müsste ich noch mal suchen für eine konkretere Antwort.

Das wäre nett. Eine Publikation von Andrew H. Jaffe, die diese Aussage stützt, konnte ich auf Anhieb nicht finden:

https://www.imperial.ac.uk/people/a.jaffe/publications.html
https://arxiv.org/a/jaffe_a_1.html

Insbesondere die Aussage zu einem "12 seitigen Körper" kommt mir dabei ziemlich seltsam vor.

Morata schrieb:Ja doch, das würde gehen. Die Verklumpungen stammen aus der Hintergrundstrahlung, ganz einfach weil es damals schon dichtere und weniger dichte Regionen gab die damit auch in der Helligkeit variieren.

Natürlich gibt es Anisotropien in der Hintergrundstrahlung, ohne die gäbe es heute keine Sternenhaufen, Galaxien, etc. Und diese passen sehr gut zu dem, was wir an großräumigen Strukturen im Universum beobachten.

Morata schrieb:So würden z.B. Photonen aus einer solchen Region natürlich in alle Richtungen geflogen sein. Entspricht die Topologie des Universums einem Donut würden uns diese Photonen auf verschieden Wegen erreichen. Die Verklumpungen aus denen diese Photonen stammen, müssen bei der Topologischen Figur des Donuts mehrfach erscheinen

Da "solche Regionen" den heutigen Strukturen im Universum entsprechen, sind die Photonen natürlich "in jede Richtung" geflogen. Du siehst allerdings im CMB prinzipiell nicht mehr, als du auch heute im beobachtbaren Universum sehen kannst (da der CMB dem heute beobachtbare Universum entspricht, eben so wie es 300.000 Jahre nach dem Urknall aussah). D.h. du müsstest dieselben Strukturen grundsätzlich auch heute im beobachtbaren Universum sehen, falls uns die Photonen auf mehreren Wegen erreicht haben sollten. Natürlich könntest du einen solchen Effekt anhand der CMB besser nachweisen. Allerdings kann das nicht funktionieren, da das beobachtbare Universum (und damit auch der sichtbare Bereich des CMB) hierfür - wie bereits erläutert - zu klein ist.

Morata schrieb:BTW, was die Krümmung betrifft kommt es auf das Kosmologische Modell an, in einem FLRW Universum (was aus der ART stammt) ist die Krümmung konstant was dem Riemannschen Krümmungstensor Beschränkungen auferlegt, die als Absorber k= +1, 1 oder -1 bekannt sind. Das ist aber ART, also Geometrie. Die Relativitätsthorie trifft aber überhaupt keine Aussagen über die Topologie.

Natürlich trifft die Relativitätstheorie keine Aussagen zur Topologie des Universums. Wie sollte sie das tun? Aussagen hierzu können höchstens kosmologische Modelle auf Basis der ART treffen. Und natürlich kommt es dann darauf an, welches kosmologische Modell man wählt.

Das Standardmodell (ΛCDM) beschreibt das Universum mit Hilfe der FLRW-Metrik, weshalb ich auch genau die daraus resultierenden Möglichkeiten für eine Krümmung des Raumes beschrieben habe: euklidisch (k = 0), elliptisch/sphärisch (k = +1) oder hyperbolisch (k = -1). Wobei das nur auf sehr großen Skalen gilt, in denen das Universum als isotrop und homogen angenommen wird. D.h. sogar unter Vernachlässigung von Voids und Filamenten, erst recht Galaxienhaufen, Galxien etc.

Wobei die Krümmung des Raumes nicht mit der Krümmung der Raumzeit verwechselt werden darf. Auch in einem flachen Universum (k = 0) kann die Raumzeit gekrümmt sein, sonst gäbe es dort ja keine Gravitation. Und diese Raumzeitkrümmung und damit auch der Riemann'sche Krümmungstensor hängt nicht von der FLRW-Metrik ab, sondern muss "kleinräumig" mit der jeweils passenden Metrik beschrieben werden (z.B. Schwarzschild). Dem Riemann'schen Krümmungstensor werden dabei keinerlei "Beschränkungen auferlegt".

Morata schrieb:Die Topologie ist höherwertiger als Geometrie, aus den unterschiedlichen Geometrien folgert stringent keine Topologie. Anders formuliert die Topologie zwingt dem Universum die Geometrie auf und nicht umgekehrt.

Ich bin kein Mathematiker und sehe es im Kontext der Physik pragmatisch: Da wir die Topologie nicht beobachten können, bleibt nur die Geometrie. Dadurch können wir zwar die Topologie nicht genau bestimmen, wir können sie allerdings einschränken. Ein sphärisches Universum könnte bspw. (wie bereits geschrieben) eine Hyperkugel oder einen Hypertorus sein. Oder auch eine "Hyper-Kaffeetasse", um das gängige Beispiel der Tasse mit einem Henkel aufzugreifen. Es könnte aber kein hyperbolisches Paraboloid (Sattelfläche) sein.

Arrakai schrieb:Morata schrieb:
Das war eine französisch-amerikanische Forschergruppe, kann auch 2005, oder 2007 gewesen sein. Überprüft hat das Andrew H. Jaffe. Das war entweder auf arxiv online oder im Nature zu lesen. Müsste ich noch mal suchen für eine konkretere Antwort.

Das wäre nett. Eine Publikation von Andrew H. Jaffe, die diese Aussage stützt, konnte ich auf Anhieb nicht finden:

https://www.imperial.ac.uk/people/a.jaffe/publications.html
https://arxiv.org/a/jaffe_a_1.html

Ganz langsam, ich schrieb das Hr. Jaffe die Ergebnisse des Forscherteams nur zu einem hohen Anteil bestätigte, nicht in complete. Wissenschaftlich streng ausgelegt wird dadurch nichts gestützt. Ich würde mir da auch keine Wertung erlauben wenn ein Kosmologenteam ein anderes überprüft mit der Aussage davon zu gehen das eine oder andere liegt richtig, ohne Fehlerbalken, ohne peer review.

Arrakai schrieb:Insbesondere die Aussage zu einem "12 seitigen Körper" kommt mir dabei ziemlich seltsam vor.

In wie fern seltsam?

Ein Interview von Hr. Jaffe habe ich bzgl. des Sachverhalts schon mal wieder gefunden:
https://www.geo.de/wissen/weltall/22419-rtkl-astrophysik-wo-endet-die-unendlichkeit-ueber-die-grenzen-des-universums.

Arrakai schrieb:Morata schrieb:
Ja doch, das würde gehen. Die Verklumpungen stammen aus der Hintergrundstrahlung, ganz einfach weil es damals schon dichtere und weniger dichte Regionen gab die damit auch in der Helligkeit variieren.

Natürlich gibt es Anisotropien in der Hintergrundstrahlung, ohne die gäbe es heute keine Sternenhaufen, Galaxien, etc. Und diese passen sehr gut zu dem, was wir an großräumigen Strukturen im Universum beobachten.

Ja und?

Arrakai schrieb:Morata schrieb:
So würden z.B. Photonen aus einer solchen Region natürlich in alle Richtungen geflogen sein. Entspricht die Topologie des Universums einem Donut würden uns diese Photonen auf verschieden Wegen erreichen. Die Verklumpungen aus denen diese Photonen stammen, müssen bei der Topologischen Figur des Donuts mehrfach erscheinen

Da "solche Regionen" den heutigen Strukturen im Universum entsprechen, sind die Photonen natürlich "in jede Richtung" geflogen. Du siehst allerdings im CMB prinzipiell nicht mehr, als du auch heute im beobachtbaren Universum sehen kannst (da der CMB dem heute beobachtbare Universum entspricht, eben so wie es 300.000 Jahre nach dem Urknall aussah). D.h. du müsstest dieselben Strukturen grundsätzlich auch heute im beobachtbaren Universum sehen, falls uns die Photonen auf mehreren Wegen erreicht haben sollten. Natürlich könntest du einen solchen Effekt anhand der CMB besser nachweisen. Allerdings kann das nicht funktionieren, da das beobachtbare Universum (und damit auch der sichtbare Bereich des CMB) hierfür - wie bereits erläutert - zu klein ist.

Es geht bei der Topologie nicht um „Größe“.

Arrakai schrieb:Morata schrieb:
BTW, was die Krümmung betrifft kommt es auf das Kosmologische Modell an, in einem FLRW Universum (was aus der ART stammt) ist die Krümmung konstant was dem Riemannschen Krümmungstensor Beschränkungen auferlegt, die als Absorber k= +1, 1 oder -1 bekannt sind. Das ist aber ART, also Geometrie. Die Relativitätsthorie trifft aber überhaupt keine Aussagen über die Topologie.

Natürlich trifft die Relativitätstheorie keine Aussagen zur Topologie des Universums. Wie sollte sie das tun? Aussagen hierzu können höchstens kosmologische Modelle auf Basis der ART treffen. Und natürlich kommt es dann darauf an, welches kosmologische Modell man wählt.

Kosmologische Modelle auf Basis der ART treffen keine sinnvollen Aussagen über die Topologie, mein Einwand bezog sich nur auf die Krümmung. Du schmeißt Krümmung, Kosmologische Modelle und Topologie in nicht sinnvollem Kontext durcheinander.

Arrakai schrieb:Das Standardmodell (ΛCDM) beschreibt das Universum mit Hilfe der FLRW-Metrik, weshalb ich auch genau die daraus resultierenden Möglichkeiten für eine Krümmung des Raumes beschrieben habe: euklidisch (k = 0), elliptisch/sphärisch (k = +1) oder hyperbolisch (k = -1). Wobei das nur auf sehr großen Skalen gilt, in denen das Universum als isotrop und homogen angenommen wird. D.h. sogar unter Vernachlässigung von Voids und Filamenten, erst recht Galaxienhaufen, Galxien etc.

Wobei die Krümmung des Raumes nicht mit der Krümmung der Raumzeit verwechselt werden darf. Auch in einem flachen Universum (k = 0) kann die Raumzeit gekrümmt sein, sonst gäbe es dort ja keine Gravitation. Und diese Raumzeitkrümmung und damit auch der Riemann'sche Krümmungstensor hängt nicht von der FLRW-Metrik ab, sondern muss "kleinräumig" mit der jeweils passenden Metrik beschrieben werden (z.B. Schwarzschild). Dem Riemann'schen Krümmungstensor werden dabei keinerlei "Beschränkungen auferlegt".

In den FLRW Modellen ist die globale Krümmung gemeint, die dem Riemannschen Krümmungstensor Beschränkungen auferlegt, was bei dem Thema auch nicht anders verstanden werden kann.

Arrakai schrieb:Morata schrieb:
Die Topologie ist höherwertiger als Geometrie, aus den unterschiedlichen Geometrien folgert stringent keine Topologie. Anders formuliert die Topologie zwingt dem Universum die Geometrie auf und nicht umgekehrt.

Ich bin kein Mathematiker und sehe es im Kontext der Physik pragmatisch: Da wir die Topologie nicht beobachten können, bleibt nur die Geometrie. Dadurch können wir zwar die Topologie nicht genau bestimmen, wir können sie allerdings einschränken. Ein sphärisches Universum könnte bspw. (wie bereits geschrieben) eine Hyperkugel oder einen Hypertorus sein. Oder auch eine "Hyper-Kaffeetasse", um das gängige Beispiel der Tasse mit einem Henkel aufzugreifen. Es könnte aber kein hyperbolisches Paraboloid (Sattelfläche) sein.

Nein, aus der Geometrie heraus wird nichts eingeschränkt, das ist nicht mehr als das Angebot eines mathematisch unterlegenen Teilgebietes. Die Topologie ist durchaus theoretisch beobachtbar, siehe Donut Beispiel.

@Morata

Das Interview hat mich immerhin darauf gestupst, was du ggf. meinen könntest, auch wenn ich es nochmal kurz auffrischen musste. Du meinst wahrscheinlich das Dodekaeder-Universum und beziehst dich ggf. auf das folgende Paper von Luminet et al., das 2003 publiziert wurde:

https://www.nature.com/articles/nature01944
https://arxiv.org/abs/astro-ph/0310253

Morata schrieb:Ganz langsam, ich schrieb das Hr. Jaffe die Ergebnisse des Forscherteams nur zu einem hohen Anteil bestätigte, nicht in complete. Wissenschaftlich streng ausgelegt wird dadurch nichts gestützt. Ich würde mir da auch keine Wertung erlauben wenn ein Kosmologenteam ein anderes überprüft mit der Aussage davon zu gehen das eine oder andere liegt richtig, ohne Fehlerbalken, ohne peer review.

Ich gehe mal stark davon aus, dass es zumindest für die Veröffentlichung in Nature ein Peer Review gab... Oder meinst du, dass du das selbst analysieren müsstest?

Wobei deine Aussage, "wissenschaftlich streng ausgelegt wird dadurch nichts gestützt" natürlich korrekt ist. Diese Erkenntnis verträgt sich m.E. allerdings nicht mit deiner ursprünglichen Aussage:

Morata schrieb am 20.04.2021:2006 wurden kosmische Verklumpungen gefunden die mehrfach erscheinen, was auf ein endliches Universum schließen lässt das einen 12 seitigen Körper darstellt. Mittels Super Computing wurde dies aber nur zu einem hohen Anteil bestätigt, nicht in complete.

Lässt sich aus den Verklumpungen jetzt "streng wissenschaftlich" ein 12-seitiger Körper ableiten oder nicht?

Bestätigt wurde m.E. nur, dass das Modell mit den Daten zum CMB verträglich ist und darüber hinaus einige Beobachtungen bzgl. der Temperaturschwankungen erklären kann, die bisher nicht genau verstanden sind. Eben das wurde dann mit Hilfe von Super-Computern gezeigt. D.h. man kann das Dodekaeder-Universum (und verschiedenen anderen nicht-triviale Topologien) nicht ausschließen, aber das ist doch ziemloich weit weg von der Bestätigungs des Modells an sich...

Ich kann allerdings zumindest im Hinblick auf das Dodekaeder-Universum so oder so nicht deine Aussage nachvollziehen, dass es sich beim Universum um einen "12 seitigen Körper" handeln soll. Das Dodekaeder-Universum wäre eine Hyperfläche bestehend aus 120 sphärischen Pentagondodekaedern. Diese Hyperfläche und der Dodekaeder gehören derselben Symmetriegruppe an (Ikosaedergruppe), mehr aber auch nicht.

Morata schrieb:

Arrakai schrieb:Natürlich gibt es Anisotropien in der Hintergrundstrahlung, ohne die gäbe es heute keine Sternenhaufen, Galaxien, etc. Und diese passen sehr gut zu dem, was wir an großräumigen Strukturen im Universum beobachten.

Ja und?

Einfach eine Feststellung.

Morata schrieb:Es geht bei der Topologie nicht um „Größe“.

Das beobachtbare Universum benötigt eine gewisse Mindestgröße, um "Verklumpungen" sehen zu können, "die mehrfach erscheinen". Das hatte ich bereits erläutert. Das Dodekaeder-Universum wäre mit Ω = 1,013 zwar sphärisch, allerdings so flach, dass wir es im Rahmen der Messungenauigkeit nicht von einem flachen Universum unterscheiden könnten (der Wert ist allerdings mit den Messergebnissen von WMAP und PLANCK sehr gut verträglich). Im CMB kann man natürlich trotzdem nach passenden Signaturen suchen, das verbietet einem ja niemand. Bisher wurde aber nichts gefunden.

Morata schrieb:Kosmologische Modelle auf Basis der ART treffen keine sinnvollen Aussagen über die Topologie, mein Einwand bezog sich nur auf die Krümmung. Du schmeißt Krümmung, Kosmologische Modelle und Topologie in nicht sinnvollem Kontext durcheinander.

Das ist nicht der Fall. Die aktuellen kosmologischen Modelle basieren auf der ART (FLRW-Metrik, Friedmann-Gleichung). Diese kosmologischen Modelle erlauben uns Aussagen über die Krümmung. Die Krümmung wiederum lässt Aussagen über die Topologie zu, wie bereites ausführlich von mir erläutert. Oder wie stellst du dir einen negativ gekrümmten Dodekaeder vor?

Morata schrieb:Nein, aus der Geometrie heraus wird nichts eingeschränkt, das ist nicht mehr als das Angebot eines mathematisch unterlegenen Teilgebietes. Die Topologie ist durchaus theoretisch beobachtbar, siehe Donut Beispiel.

Wie erklärst du nochmal einen Dodekaeder mit negativer Krümmung? Oder alternativ einen Volltorus mit negativer Krümmung? Wenn die Geometrie lediglich ein "Angebot" ist, sollte das ja problemlos möglich sein... Und bisher hast du m.E. auch nicht aufgezeigt, wie man die Topologie des Universums konkret beobachten soll. Wie willst du denn durch Beobachtungen die Topologie eines Hypertorus von der Topologie einer Hyperkugel unterscheiden? Also über indirekte Beobachtungen (Dichteparameter etc.) eingrenzen, ja, aber direkt beobachten? Eher nicht.