Die Form unseres Universums.

  • Hallo Günter,


    danke für Deine Erklärungen. Ob sich der Knoten nun gelöst hat? – Ich bin mir nicht sicher. Mein Verdacht ist, daß unser Problem zum Teil bloß terminologisch ist, zum Teil aber auch sachlich.


    Zum terminologischen Teil:
    Als Friedmann-Universum bzw. als Friedmann-Modell würde ich nur solche Konzepte bezeichnen wollen, die beanspruchen, das Universum als Ganzes zu beschreiben. Und zwar deshalb, weil diese Modelle auf dem kosmologischen Prinzip beruhen. Der Skalenfaktor a(t) mitsamt seiner zeitlichen Veränderung, den die Friedmanngleichungen formulieren, soll ja nicht nur in unserem Teil des Universums gelten, sondern überall. Andernfalls würde sich unsere Region vor allen anderen dadurch auszeichnen, daß sie einen ganz besonderen Wert für a(t) besitzt, womit das kosmologische Prinzip verletzt wäre. Natürlich gibt es auch in einem so verstandenen Friedmann-Universum Bereiche, die aufgrund der Expansion für uns hinter dem Horizont verschwinden und daher unbeobachtbar sind. Friedmann lehrt uns aber, daß sich diese Bereiche unserem Blick gerade deshalb entziehen, weil dort gerade der gleiche Wert für a(t) gilt wie in unserer Region.


    Wir haben ja schon gelegentlich über solche Inflationsszenarien gesprochen, denen zufolge die Friedmanngleichungen nur lokal gelten, eben in unserer Region des Universums, aber nicht global. Hier möchte ich aber nicht mehr von Friedmann-Modellen sprechen, eben weil das kosmologische Prinzip nicht mehr als global gültig anerkannt wird.


    Daher meine ich, daß keines der so verstandenen Friedmann-Modelle eine unendliche Größe des Universums im von mir beschriebenen Sinne zuläßt.



    Nun zum nicht terminologischen Teil:
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Sinngemäß habe ich dir kommuniziert, daß k = 0 die Optionen Universum ist endlich bzw. ist unendlich offen halten. Stimmst du dem zu?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Abstrakt gesehen beantworte ich diese Frage mit „ja“. Aber nach allem, was uns das kosmologische Standardmodell und selbst das Inflationsmodell sagen, kann das Universum nicht unendlich groß sein. Nicht einmal Lindes „eternal inflation“ ließe das zu, denn „eternal“ ist sie bestenfalls in Richtung Zukunft, nicht aber (darin schließe ich mich Lindes Kritikern an) in Richtung Vergangenheit. Auch sie muß also vor endlicher Zeit begonnen haben, wenn nicht bei uns, dann sonst irgendwo. Und auch ein inflationierender Teil des Universums expandiert mit endlicher Geschwindigkeit. Daher kann es selbst im Rahmen des Inflationsmodells nicht unendlich viele Regionen wie unsere geben. Etwas salopp formuliert: Wo sollten die alle herkommen?


    Was es mit der 3-Ebene und den entsprechenden WMAP Daten auf sich hat, weiß ich leider nicht. Auch Google hat mir nicht geholfen. Hier müßte ich Dich also um nähere Erklärung bitten.


    Viele Grüße
    Johannes

  • Hallo Johannes,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Atlas</i>


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Sinngemäß habe ich dir kommuniziert, daß k = 0 die Optionen Universum ist endlich bzw. ist unendlich offen halten. Stimmst du dem zu?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Abstrakt gesehen beantworte ich diese Frage mit „ja“.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Darauf kannst du bauen. Du wirst keine Literaturstelle finden, die deine These
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Atlas</i>
    Und allen Friedmann Modellen zufolge hat das Universum eine endliche Größe.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">belegt. Falls doch, würde mich das interessieren. [:)]


    Natürlich können irgendwelche Erwägungen, vielleicht insbesondere solche philosophischer Natur, zu der Ansicht führen, das Universum sei endlich. Ich habe dafür volles Verständnis. Nur läßt sich das eben nicht durch Verweis auf die Friedmann Modelle legitimieren.


    Grüße, Günter

  • Die Frage ist ganz eindeutig zu beantworten: Es gibt unendlich viele Friedmann-Modelle, die ein unendliches Universum beschreiben. Das ist ein mathematisches Faktum, an dem es nichts zu diskutieren gibt.

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: NGC1365</i>
    [ das Universum ist flach, hat also einen Krümmungsfaktor von k=0. Es gilt also die euklidische Geometrie. Ein flaches Universum bringt aber mit sich, dass der Raum unendlich ist.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Hi,
    kommt drauf an, was Du unter unendlich verstehst. Wenn Du dir ein flaches Universum wie ein Blatt Papier vorstellst, dann wäre "unendlich" ohne Grenze, Du startest und kommst nie wieder an den Punkt, an dem Du losgelaufen bist.
    Flach wird so definiert, dass sich parallele Geraden nur im Unendlichen schneiden und "parallel" ist, wenn es eine Gerade gibt, die zu beiden Gerade rechtwinklig verläuft.
    Also kann das Universum - bei angenommener Messgenauigkeit von oo - nicht die Form eines vierdimensionalen Luftballon haben (hier schneiden sich parallele Geraden nicht im Unendlichen).


    Die Antwort auf Dein Rätsel heißt "Topologie". Ein "flacher" Raum muss nicht unbedingt einer unendlichen Seite gleichen. Stellt dir einen Donut vor - oder einen Bagel" (sind lecker). Auch hier schneiden sich parallele Gerade nur im Unendlichen - das Gebilde "an sich" ist aber endlich. D.h. wenn Du auf einer Geraden läuft, kommst Du irgendwann an den Ausgangspunkt zurück.


    Verständlich?


    SG TWR

  • P.S.: Vielleicht noch eine Ergänzung: das Universum ist "flach" aber "geschlossen". Damit expandiert es nur für sich selbst und nicht "irgendwo hin".

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: jonny</i>
    Das würde doch immer bedeuten, dass es eine explizite Grenze gäbe? Der Witz der gekrümmten Geometrien ist doch gerade, dass man zwar ein endliches Volumen hat, aber keine Grenze!?
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Siehe meine Antwort unten.


    SG TWR

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: twr</i>
    <br />P.S.: Vielleicht noch eine Ergänzung: das Universum ist "flach" aber "geschlossen". Damit expandiert es nur für sich selbst und nicht "irgendwo hin".
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Nein, "flach und "geschlossen" schließt sich gegenseitig aus. Wenn das Universum räumlich flach ist
    (k = 0), expandiert es ewig. Geschlossen ist es dann, wenn die anziehend wirkende Gravitation überwiegt (k = 1). Dann erreicht es eine maximale Ausdehnung und beginnt zu kollabieren.


    Die Frage, ob das Universum "irgendwo hin" expandiert, hat nichts mit "offen" oder "geschlossen" zu tun, sondern ob es in eine höherdimensionale Mannigfaltigkeit eingebettet ist. Eine solche sehen aber die Friedmann-Gleichungen nicht vor.


    Gruß, Günter

  • Hallo Günter,


    Die Frage, ob ein Friedmann-Universum kollabiert oder expandiert, läßt sich nicht allein aus dem Wert für k beantworten, sondern nur aus dem Zusammenspiel von k und dem Wert der kosmologischen Konstante Lambda (= L).
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wenn das Universum räumlich flach ist
    (k = 0), expandiert es ewig.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Ein Universum mit k = 0 expandiert bei L = 0 und bei L &gt; 0. Aber es kollabiert bei L &lt; 0.


    Das Gleiche gilt für ein offenes Universum mit k = -1.
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Geschlossen ist es dann, wenn die anziehend wirkende Gravitation überwiegt (k = 1). Dann erreicht es eine maximale Ausdehnung und beginnt zu kollabieren.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Ein Universum mit k = +1 kollabiert bei L &lt; 0 und bei L = 0. Bei L &gt; 0 hingegen tritt, je nach dem genauen Wert von L, entweder unbegrenzte oder asymptotische Expansion auf, und es gibt sogar den Fall der Stagnation (Einsteins statisches Universum).
    Es ist also nicht so, daß offene Universen grundsätzlich expandieren und geschlossene kollabieren würden. Je nach dem Wert von L können beide beides tun.


    Deine Aussagen würden nur gelten, wenn L = 0 wäre, was faktisch aber wohl nicht der Fall ist.


    Viele Grüße
    Johannes

  • Hallo Johannes,


    es ist klar, daß das Universum mit einer negativen kosmologischen Konstante kollabiert, denn die wirkt ja gravitativ anziehend. Nach Lage der Daten ist sie positiv.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Atlas</i>
    Ein Universum mit k = +1 kollabiert bei L &lt; 0 und bei L = 0. Bei L &gt; 0 hingegen tritt, je nach dem genauen Wert von L, entweder unbegrenzte oder asymptotische Expansion auf, <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Ja, Du hast recht, diese letztere Variante hatte ich übersehen.


    Grüße, Günter

  • Hallo zusammen,


    nach einigem Blättern und Surfen habe ich den Eindruck gewonnen, daß in zahlreichen Diskussionen zur Frage, ob das Universum (räumlich) endlich oder unendlich ist, verschiedene Begriffe von Unendlichkeit im Spiel sind, ohne daß sie klar unterschieden würden. Das ist der Grund von Verwechslungen, Mißverständnissen, Fehlschlüssen und Scheinproblemen. Ich bin auf 5 verschiedene Bedeutungen von Unendlichkeit gestoßen.


    1) Aktuale (= wirkliche) Unendlichkeit des Raumes


    Endlichkeit bedeutet hier: Es gibt einen Maximalabstand zwischen zwei Objekten. Das Universum hat ein endliches Volumen.
    Unendlichkeit bedeutet: Es gibt keinen Maximalabstand zwischen zwei Objekten. Zwei Objekte können jederzeit beliebig weit entfernt sein. Das Volumen des Universums ist unendlich.

    Die Annahme einer aktualen Unendlichkeit des Universums erzeugt Paradoxien (Hilbert, Kant etc. Diese Paradoxien sind schön aufgelistet bei William L. Craig: Theism, Atheism and Big Bang Cosmology). Außerdem widerspricht sie dem Standardmodell der Kosmologie, denn ein mit endlicher Geschwindigkeit expandierender Kosmos kann in endlicher Zeit keine unendliche Größe erreichen.


    2) Potentielle Unendlichkeit des Raumes (= unbegrenzte Expansion)


    Unendlichkeit heißt hier: Das Universum expandiert, und es wird niemals aufhören zu expandieren. Endlichkeit bedeutet dann: Die Expansion kommt irgendwann zum Stillstand und kehrt sich vielleicht sogar um.


    Das potentiell unendliche Universum ist jederzeit endlich im Sinne eines Maximalabstandes und eines endlichen Volumens. Zu keinem angebbaren Zeitpunkt ist es unendlich im Sinne der aktualen Unendlichkeit. Aber das expandierende Universum kann immer noch größer werden, als es gerade ist. Der Expansion ist keine Grenze gesetzt. Insofern ist es potentiell unendlich. Erst nach unendlicher Zeit, die aber realiter nicht durchmessen werden kann, wäre es aktual unendlich.


    3) Unendlichkeit als Offenheit des Raumes (k = 0; k = -1)


    Endlichkeit bedeutet hier Geschlossenheit des Raumes (k = +1). In einem räumlich geschlossenen Universum kommt man, wenn man nur lange genug in eine Richtung läuft, dort wieder heraus, wo man losgelaufen ist, nur von der anderen Seite her. Nachts müßten wir im Prinzip die Rückseite der Sonne sehen. Ein derart geschlossenes Universum ist endlich, weil der Weg einmal herum endlich lang ist und das Universum ein endliches Volumen besitzt (aber keine Grenze).


    So verstanden wäre ein offener, d.h. flacher (k = 0) oder hyperbolischer (k = -1) Raum, unendlich. Das bedeutet aber weder, daß dieser Raum aktual unendlich wäre, noch auch nur, daß er potentiell unendlich (= unbegrenzt expandierend) ist. Denn auch ein stagnierendes oder sogar ein kollabierendes Universum können räumlich offen sein.


    4) Unendlichkeit des Raumes = Das Universum ist keine Bretzel


    Hier geht es um topologische Sonderfälle des flachen Raums. Auch ein flacher Raum (k = 0), der nach 3) unendlich wäre, kann in sich selbst zurücklaufen, wenn er nicht die Form einer Ebene, sondern z.B. die eines Doughnuts (Torus) oder einer Brezel (Torus mit zwei Löchern) aufweist. Auch hier kommt man nach endlichem Weg dort wieder heraus, wo man losgelaufen ist, und das Volumen ist endlich. Es gibt sogar mehrere verschieden lange Wege, die man gehen kann (z.B. den Ring des Doughnut entlang oder quer dazu um den Ring herum). Nachts sehen wir zwei Bilder der Sonne in verschiedenen Richtungen. Auch diese Räume gelten als endlich.


    Unendlichkeit bedeutet hier, daß das Universum räumlich flach ist und einer Ebene gleicht, nicht aber einem Doughnut oder einer Bretzel. Dies beinhaltet aber weder aktuale noch potentielle Unendlichkeit.


    5) Unendlichkeit als unendliche Anzahl von Universen


    Unendlichkeit heißt hier: Es gibt unendlich viele Universen. Unseres ist nur eines davon. Endlichkeit hingegen bedeutet: Es gibt nicht unendlich viele Universen. (Ich persönlich halte die Annahme, es könne eine unendliche Anzahl von Universen geben, für bloße Spekulation. Es gibt keinen guten Grund für eine solche Annahme.)


    Ist das Universum nun endlich oder unendlich? Kommt drauf an, was man damit meint! Vielfach liest man, die meisten Kosmologen seien der Meinung, das Universum sei unendlich. Ich denke, sie wollen damit nicht sagen, daß das Universum aktuale Unendlichkeit besitzt (1), und auch nicht, daß es eine unendliche Anzahl endlicher Universen gibt (5). Vielmehr wollen sie die Vermutung ausdrücken, daß der Raum flach ist (3), daß das Universum nicht die Form eines Doughnut oder einer Bretzel besitzt (4), und natürlich, daß es unbegrenzt expandiert (2).


    Auf der esa Seite findet sich ein Interview mit Joseph Silk, Professor für Astronomie in Oxford, zur Frage: „Is the Universe finite or infinite?“


    http://www.esa.int/Our_Activit…nterview_with_Joseph_Silk


    Der Beitrag ist beispielhaft für viele, denn in diesem sehr kurzen Interview verwendet Silk offensichtlich mehrere Begriffe von Unendlichkeit, aber ohne je zu sagen, daß dies verschiedene Begriffe sind. So stiftet man Verwirrung. Der Interviewerin gab das Anlaß zu der Frage, ob es sich hier nicht vielleicht um ein bloßes Spiel mit Worten handelt. Wer Lust hat, kann ja mal Silks Unendlichkeitsbegriffe zählen. Ich glaube, es kommen letztlich alle 5 vor.


    Ist unsere TO eigentlich noch unter uns? Wenn ja, lies doch mal Deine Eingangsfrage daraufhin durch, ob hier vielleicht verschiedene Unendlichkeitsbegriffe miteinander verwechselt werden. Vielleicht löst sich das Problem dann auf.


    Viele Grüße
    Johannes

  • Hi,


    zu den Eigenarten des Universum 4 (Torus).


    In einem Universum nach Punkt 4 kommt man unter Umständen nicht mehr zwangsläufig und unmittelbar an seinen Ursprung zurück. Es gäbe beim Torus 2 kürzeste Wege wie du sagst, eben einmal parallel zur Rotationsebene und einmal genau senkrecht dazu. Hielte man diese Richtungen nicht ein, beschreibt man eine wendelartige Bahn durch den Torus.
    Auch hier ist es möglich je nach gewählten Winkel auf seinen Ursprung zu treffen. Wenn er ungünstig ist erst nach weiteren Runden, bzw. Wendelläufen oder nie mehr. Diese Wege nimmt auch Licht.
    Für die Varianten der wendelartigen Wege müsste man die Sonne noch aus weiteren Richtungen, aber schwächer sehen.


    Gruß,
    Jo

  • Hallo Jo,


    danke für die Ergänzung zur Unendlichkeit Nr. 4. Das bedeutet, daß man ein flächiges Objekt wie eine große Galaxie am Himmel nicht nur mehrfach, nämlich in verschiedenen Richtungen sehen würde, sondern auch in verschiedenen Größen. Wenn man jetzt noch annimmt, daß das Torus-Universum expandiert, dann haben diese Bilder sogar verschiedene Rotverschiebungen.


    Möglicherweise sehen wir eigentlich nur wenige Objekte am Nachthimmel, aber in vielen verschiedenen Ansichten. Irgendwo habe ich gelesen, daß manche Astronomen wirklich nach entsprechenden Mustern suchen, bisher aber wohl ohne Erfolg.


    Es sieht also so aus, als wäre das Universum doch räumlich unendlich im Sinn von Nr. 4 (und <b>nur</b> in diesem Sinn), d.h. flach und eben.


    Viele Grüße
    Johannes

  • Vielleicht hatte auch das Licht aufgrund der Expansion gar nicht die Möglichkeit gehabt uns über diese ganzen möglichen Wege, die in Version 4 bestehen, zu erreichen. Da gibt es ja sowas wie einen Beobachtungshorizont. Demnach wäre das Ausschlußkriterium durch einen negativen Befund nur scheinbar erfüllt?

  • Ja, Sepp, es kann.
    Du hast wahrscheinlich die 2D Analogie vor Augen. Beim vielzitierten Torus z.B. ist dessen Oberfläche die Analogie zum Raum. Den 3-Torus kann man sich (jedenfalls ich) nicht mehr vorstellen. Flach bedeutet 180° Winkelsumme im Dreieck. Beim 2-Torus ist die Orientierung des Dreiecks auf einer Fläche festgelegt, beim 3-Torus nicht. Gleiches gilt, wenn die Topologie des Universums die Ebene ist (statt Torus).
    Die Ausdehnung des Universums spielt bei dieser Überlegung keine Rolle, denn räumlich flach meint eine Momentaufnahme.


    Gruß, Günter

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Atlas</i>
    [1]
    Die Annahme einer aktualen Unendlichkeit des Universums erzeugt Paradoxien (Hilbert, Kant etc. Diese Paradoxien sind schön aufgelistet bei William L. Craig: Theism, Atheism and Big Bang Cosmology). Außerdem widerspricht sie dem Standardmodell der Kosmologie, denn ein mit endlicher Geschwindigkeit expandierender Kosmos kann in endlicher Zeit keine unendliche Größe erreichen.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Das ist, wie dir schon mehrfach erklärt wurde, falsch. Ein "aktual unendliches" Universum widerspricht nicht dem Standardmodell und ist Gegenstand vieler Friedmann-Modelle. Inklusive LCDM, dem Standardmodell.
    Dein Verweis auf William L. Craig ist aufschlussreich, was deinen philosophischen und naturwissenschaftlichen Hintergrund angeht. Wenn du Kosmologie lernen und diskutieren willst, würde ich dir andere Quellen empfehlen. Ich denke, dass vor allem auf der mathematischen und begrifflichen Seite noch einiger Bedarf besteht, den vielleicht ein Vorlesungsskript decken könnte. Suche nach "Einführung in die Kosmologie" oder so, ich kann leider kein konkretes nennen.
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">[2] Potentielle Unendlichkeit des Raumes<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Wie hier bereits von mir bemerkt ist der Unterschied zwischen aktualer und potentieller Unendlichkeit in der ART willkürlich.
    Erst, wenn man die in der kosmologie übliche Raumdefinition ansetzt - die der Friedmannmodelle-, kann man da unterscheiden. Dann ergeben sich folgende Möglichkeiten:
    1. k=1, Lambda klein genug: endliches Universum nach allen Definitionen.
    2. k=1, Lambda ausreichend groß oder k=0,-1 mit nichttrivialer Topologie: potentiell unendlich.
    3. k=0,-1 mit trivialer Topologie: aktual und potentiell unendlich.
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">[4]
    Unendlichkeit bedeutet hier, daß das Universum räumlich flach ist und einer Ebene gleicht, nicht aber einem Doughnut oder einer Bretzel. Dies beinhaltet aber weder aktuale noch potentielle Unendlichkeit.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Doch, beinhaltet beides, weil ein Universum nach ART nicht berandet sein kann. Es lässt sich immer weiterführen, außer an Singularitäten.
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Nachts sehen wir zwei Bilder der Sonne in verschiedenen Richtungen.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Wir sehen 1-5 Bilder erster Ordnung (also nach einem Umlauf).
    Die Frage nach der Unendlichkeit des Raumes in der Kosmologie beschäftigt sich ausschließlich mit "aktualer" Unendlichkeit des Raums zu einem gewissen Zeitpunkt. Da gibt es keine Unsicherheiten oder Missverständnisse.
    Diese betreffen eigentlich ausschließlich die Frage, ob man den nun vom tatsächlichen Universum spricht oder vom mathematischen Modell. Das tatsächliche Universum ist per definitionem nur im endlichen beobachtbaren Bereich beobachtbar (ach). Man könnte also feststellen, ob das Universum endlich und klein genug wäre (ist es nicht), aber nicht, ob es unendlich ist.
    Zu den Modellen kann man aber Aussagen mit mathematischer Präzision machen. Wobei unmissverständlich rauskommt, dass unendliche Universumsmodelle sehr wohl vorkommen.

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Jemand</i>
    Erst, wenn man die in der kosmologie übliche Raumdefinition ansetzt - die der Friedmannmodelle-, kann man da unterscheiden. Dann ergeben sich folgende Möglichkeiten:
    1. k=1, Lambda klein genug: endliches Universum nach allen Definitionen.
    2. k=1, Lambda ausreichend groß oder k=0,-1 mit nichttrivialer Topologie: potentiell unendlich.
    3. k=0,-1 mit trivialer Topologie: aktual und potentiell unendlich.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Eine klare und zugleich knappe Darstellung des Schicksals des Universums.[:)]
    Der Fall k=1 mit dem Grenzwert von Lambda, oder besser dieses kritische Verhältnis Lambda/rho, bei dem das Universum ewig expandiert, würde mich etwas näher interessieren. Es sollte wohl aus den Friedmann Gleichungen folgen. Aber wie?
    Ich stelle mir vor, daß mit einem kritischen anfänglichem Wert von Lambda/rho die zunehmende Ausdünnung der Materie den Kollaps gerade verhindert. Dann gäbe es in der unendlichen Zukunft nur Lambda und man wäre bei de Sitter mit exponentieller Expansion.

  • Da gab's mal dieses Diagramm von Perlmutter. Die Daten zu den Supernovae sind mittlerweile veraltet, aber es sind die Dichteverhältnisse eingetragen, ab denen die Dunkle Energie den Kollaps verhindert.
    Der Wert war für mich auf den ersten Blick erstaunlich gering, nur ein paar Prozent der Massendichte selbst für ein deutlich überdichtes Universum. Das liegt daran, dass als Vorbedingung "unser" Wert für die Hubble-Konstante gesetzt ist. Das Universum hat also noch ordentlich Schwung und wird nocht deutlich weiter expandieren, bevor's kritisch wird. Erst dann muss es die Dunkle Energie mit der - dann deutlich geringeren - Massendichte aufnehmen, um den Kollaps zu verhindern.
    Wenn das Universum gerade nicht mehr expandierte, müsste die DE mehr als die Hälfte der Massendichte betragen, um den Kollaps abzuwenden.

  • Hallo,


    um noch einmal auf die Eingangsfrage zurückzukommen:


    Wenn das Universums aus einer Quantenfluktuation des Vakuums entstanden ist, so wie es überall geschrieben und propagiert wird, so stellt sich folglich die Frage, welche Form eigentlich eine QF hat?


    CS, Tobi

  • Die Frage nach der "Form" einer QF ist nicht sinnvoll.
    Lies mal hier nach: http://de.wikipedia.org/w/inde…umfluktuation&redirect=no


    Auf dem Quantenniveau beschreibt man im Allgemeinen Teilchen als punktförmig. Man könnte sagen, ein Elektron hätte die Form eines Kügelchen, so hat man sich das auch früher vorgestellt und man berechnete den klassischen Elektronenradius zu 10^^-15m. Heute ist die experimentelle Obergrenze für die Größe des Elektrons ca. 10^^#8722;19m.
    Zweckmässiger ist aber der Begriff Wirkungsquerschnitt und der stimmt wieder gut mit dem klassischen E-Radius überein.
    Mathematisch betrachtet man das Elrktron als punktförmig.
    Hans

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