Beiträge von sphinx im Thema „Mittelpunkt des Universums“

sphinx · 15. November 2004

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Etwas anderes was mir Bauchschmerzen bereitet ist, dass der Raum sich während der Inflation mit einer mittleren Geschwindigkeit von etwa 10^32 m/s ausdehnt... hmmmmm... Hätte doch die Allg.Rel.Theorie-Vorlesung besuchen sollen;)<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Wie du vermutlich weißt ist diese eine Eigenschaft, die sich nicht auf die Inflation begrenzt. Jedes Modell (und nicht nur das deSitter Modell) das ein Hubblegesetz aufweist, hat ab einer gewissen Distanz über-c Expansiongeschwindigkeiten. Beim kosmologisches Standardmodell (Omega_m = 0.27, Omega_L = 0.73, H = 71) sind sogar schon Galaxien mit z > 1.5 außerhalb der Hubblekugel (r = c/H), wie man z.B. in Ned Wright’s cosmological calculator prüfen kann. Warum bereitet es dir Bauchschmerzen?

sphinx · 3. November 2004

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Melli
 Hallo Andreas!

eigentlich habe ich nur meine Überlegung "das der Urknall nicht im inneren des Ballons stattgefunden hat, sondern auf dessen Oberfläche" Zurückgezogen. Die Sache mit Omega stant unter anderem in einem meiner Bücher zum Thema Weltmodell. Ich kann mir nicht vorstellen das sich die Bücher so unterscheiden. Bei dem Modell mit der Satteloberfläche soll es aber auch einen Urknall gegeben haben. Omega hat nichts mit dem Urknall selbst zu tun, sondern nur mit dem Weltmodell. Wobei nur bei dem Modell mit dem in sich geschlossenen Universums (Ballon) sich die Expansion auch umkehrt. Jetzt erschlagt mich aber bitte nicht gleich wenn das falsch ist. Ich versuche nur heraus zu finden, ob das so richtig ist!

Gruß, Melli
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Es wird angenommen das Universum sei flach (der Raum und nicht die Raumzeit sei flach), d.h. Omega = 1, daher ist das Modell mit dem Luftballon (wo die Galaxien sich auf der Oberfläche des Ballons befinden) nicht ganz korrekt. Dieses Modell entspricht ein geschlossenes Universum (Omega > 1) bei dem ein Lichtstrahl irgendwann mal den Sendeort wieder erreichen würde.

Will man sich ein Modell ausdenken, bei dem der Raum eine Dimension weniger hat (2D anstatt 3D), dann ist ein Blatt Papier das richtige. Dieses Blatt sollte unendlich sein (kein Rand) und es sollte sich mit der Zeit dehnen (Expansion). Zusätzlich muß man sich irgendwie vorstellen ;-), daß der Raum in dem das Blatt eingebettet ist (3D Raum wo wir uns als Betrachter befinden) nicht existiert. Möchte man sich ein geschlossenes Universum ohne "embedding" vorstellen, dann ist es eigentlich noch schlimmer: es existiert einen 3D-Raum weder außerhalb, noch innerhalb der Ballonfläche.

Daß das Universum flach ist, ist eine Schlussfolgerung aus empirische Beobachtungen und theoretische Argumenten. Beobachtungen: Winkelskala der Anisotropien ("first peak") der Hintergrundstrahlung und Einschätzung der kritischen Dichte (notwendige dunkle Materie für die Dynamik von Clustern und Galaxien). Theoretisches Argument: war gleich nach dem big-bang das Universum nicht flach, dann hätte es eigentlich kollabieren oder gewaltig expandieren müssen (da es einen Inhalt hat, was eine Expansionsdynamik erzeugt).

Daß das Universum unendlich ist, ist aber lediglich die einfachste Annahme, die zur Flachheit des Raumes passt. Mit "einfach" ist gemeint: ein Raum (R^3), das keine "Löcher" hat (wie ein flaches 3-Torus, T^3).

Wie es zur Flachheit kommt, dafür sorgt im kosmologischem "standard" Modell die Inflation. Sie treibt die Dichte des Universums sehr nah zur kritischen Dichte (während der Zeit der exponentiellen Expansion mit konstantem Hubbleparameter). Sehr nah bedeutet halt sehr nah, aber nicht unbedingt genau auf Omega = 1. Was das für die globale Geometrie des Raumes bedeutet ist m.E. etwas spekulativ: die Annahme eines flachen unendlichen Raumes bleibt wohl die einfachste, bis auf widerruf...es gibt bereits Indizien in der Hintergrundstrahlung, daß das Universum nicht unendlich ist, die sind aber zu vage (und das ist auch eine etwas lange Geschichte...).

Der big-bang hat in allen Punkten des Raumes gleichzeitig stattgefunden. Bei einem unendlichem Universum kann man sich das etwas schwer vorstellen, da der "Raum" immer eine unendliche Domäne war (R^3), jedoch nicht die Distanzen, die durch die Metrik bestimmt werden (und die Metrik ist die dynamische Variable, die die Expansion beschreibt).