@Halman: Energie und Masse sind ja nunmal das Selbe, wäre es irgendwie möglich, dass Anfangs nur Energie da war und sich diese dann irgendwann in Masse umwandelte? Damit wäre das Schwarze Loch Problem gelöst ...
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Die 10kg Masse beruhen lt dem verlinkten Text auf einer hochspekulativen Theorie.
@Halman
Lt Loop-Quantengravitation ist keine stärkere Verdichtung als Planck-Dichte 10^93 g/cm3 möglich. Experimentell zugänglich ist bisher erst das Quark-Gluon-Plasma von 10^15g/cm3.
Die Lücke von 78 Zehnerpotenzen ist mir -intellektuell- zu hoch.
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Zitat von fraken Beitrag anzeigen@Halman: Energie und Masse sind ja nunmal das Selbe, wäre es irgendwie möglich, dass Anfangs nur Energie da war und sich diese dann irgendwann in Masse umwandelte? Damit wäre das Schwarze Loch Problem gelöst ...
Es mag irritieren, wenn ich hier Masse als eine Eigenschaft bezeichne, aber im Grunde ist es ebenso eine Eigenschaft von Teilchen, wie Ladung.
Allerdings ballen sich nichtmassebehafte Energieformen gewöhnlich nicht stark genug zusammen, um ein spürbares Gravitationsfeld zu erzeugen.
Entscheidend für die Geometrie der Raumzeit (Gravitation ist ja eine Krümmung der Raumzeit) ist der Gehalt an Impuls und Energie in einem raumzeitlichen Gebiet.
Die Erde bspw. stellt physikalisch ein System dar, und zwar ein annähernd kugelsymmetrisches Massezentrum, welche daher ein Gravitationsfeld erzeugt, welches näherungsweise durch die von Karl Schwarzschild berechnete Schwarzschild-Geometrie beschrieben werden kann.
Allerdings gehören zum "System Erde" auch die Strömungen der Magma, die Temperatur, das Magnetfeld und sogar der Druck. All dies ist Energie und trägt mit zum Gravitationsfeld der Erde bei. Allerdings weist die Masse der Erde natürlich den am weiten größten Teil der Energie auf, so dass der Rest imho nur in den Kommastellen von Belang ist.
Allerdings kann ich mir gut vorstellen, das Neutronensterne mit extrem starken Magnetfeldern, die sog. Magnetare, derart starke Magnetfelder haben, dass diese einen beachtlichen Teil zum Gravitationsfeld des Magnetars beitragen (damit meine ich keine evtl. anziehenden magnetischen Kräfte, die noch viel größer sind als die Gravitation und von ihr grundverschieden sind, sondern den Einfluss dieser magnetischen Energie auf die Geometrie der Raumzeit und somit dessen Beitrag zum Gravitationsfeld).
Wenn also eine Singularität aus masseloser Energie gebildet werden würde, würde dies afaik keinen Unterschied machen. Es bestünde eine unendliche Dichte und diese erzeugt eine unendliche raumzeitliche Krümmung und somit ein Schwarzes Loch.
(Wobei ein Schwarzes Loch nicht zwingend eine unendliche Dichte aufweisen muss. Es reicht, wenn die Dichte groß genug ist, um die Energie/Masse auf ein Volumen = oder < Schwarzschildradius zu kompromieren.
Hätte die Erde einen Durchmesser von 8 mm, wäre sie ein Schwarzes Loch. Allerdings könnte imho dann nichts mehr ihren weiteren Kollaps verhindern, da die Gravitation nun dominiert und somit würde die maximale Dichte erreicht werden.
Klassisch betrachtet wäre dies die unendliche Dichte.
Gem. der von Thomas W. Riker angeführten Loop-Quantengravitation läge die max. Dichte bei der Planck-Dichte. In beiden Fällen wäre das Massezentrum kleiner als der Schwarzschildradius und somit hätte man ein Schwarzes Loch.)
Zitat von Thomas W. Riker Beitrag anzeigenDie 10kg Masse beruhen lt dem verlinkten Text auf einer hochspekulativen Theorie.
In diesem Thread wurde ja auch schon Lindes ewige, chaotische Inflation diskutiert. Aber Agent Scullie kennt sich viel besser mit Lindes ewiger Inflation aus.
Hier das regensburger Uniprotokoll, welches ich dank Agent Scullie kenne und auf das ich mich im oben verlinkten Posting #67 bezog:
Zitat von Thomas W. Riker Beitrag anzeigen@Halman
Lt Loop-Quantengravitation ist keine stärkere Verdichtung als Planck-Dichte 10^93 g/cm3 möglich. Experimentell zugänglich ist bisher erst das Quark-Gluon-Plasma von 10^15g/cm3.
Die Lücke von 78 Zehnerpotenzen ist mir -intellektuell- zu hoch.
P.S.
Danke für den Link, das schaue ich später mal rein.
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Zitat von fraken Beitrag anzeigenIch habe keine Ahnung von Astrophysik im mathematischen Sinne. Was ich nie begriffen habe: Wenn alle Masse des Universums in einem winzig kleinen Punkt verdichtet war, wie kann es dann expandieren? Müsste nicht sofort ein schwarzes Loch entstehen?
Ebenso aber kann man die Feldgleichungen auf das Universum als Ganzes anwenden. Dort hat man keine begrenzte Region mit Materie darin und leeerem Raum drum herum, sondern einen mehr oder weniger homogen mit Materie ausgefüllten Raum. Das führt zur Robertson-Walker-Metrik. Nimmt man nun zunächst an, dass dieser Raum statisch ist, so zeigen die Gleichungen der ART, dass er alsbald in sich zusammenzufallen beginnt, aufgrund der Gravitation der ihnen ausfüllenden Materie. Um das zu vermeiden, muss man annehmen, dass er expandiert. Geht man davon aus, dass die Expansion durch die Gravitation der Materie verlangsamt ist, führt das dazu, dass in endlicher Vergangenheit ein Zustand unendlicher Dichte vorlag, der Urknall. Dass dieser der Ausgangspunkt einer Expansion sein konnte, statt ein schwarzes Loch zu bilden, liegt in den Unterschieden zwischen Robertson-Walker- und Schwarzschild-Metrik begründet: die Expansion ist keine Expansion einer räumlich begrenzten Materiewolke in einen umgebenden Raum hinein (das entspräche ja der Schwarzschildmetrik), sondern eine Expansion des - homogen mit Materie gefüllten - Raumes selbst.
Zitat von fraken Beitrag anzeigenOder: Wie groß müsste der Durchmesser des Universums mindestens gewesen sein, damit kein Schwarzes Loch entsteht?
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Hmm. Ich sehe schon, dass astrophysikalisches Wissen, dass man von Herrn Lesch mitnimmt, nur an der Oberfläche krazt ...Who am I!? I'm Susan Ivanova. Commander. Daughter of Andre and Sophie Ivanov. I am the right hand of vengance and the boot that is gonna kick your sorry ass all the way back to earth, sweet heart. I am death incarnate! And the last living thing you are ever going to see. God sent me!
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Zitat von Mondkalb Beitrag anzeigenDie Energie, die die Materie und Reststrahlung repräsentieren, wird annährend aufgehoben durch die negative Energie, die im Gravitationsfeld des gesamten Universums steckt.
Zitat von Mondkalb Beitrag anzeigenLeider kann noch niemand sagen, wie das anfängliche Inflatonfeld überhaupt zustande kam.
In Lindes chaotischer Inflation sah das etwas anders aus: statt davon auszugehen, dass das Feld von Anfang an im Zustand minimaler Energie war, nahm Linde an, dass es einen völlig zufälligen Wert hatte, lediglich begrenzt dadurch, dass seine Energiedichte die Planck-Dichte nicht überschreiten sollte.
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Das Universum aus dem Nichts?
Der Kosmologe Prof. Lawrence M. Krauss dürfte einige hier als Autor des Bestsellers „The Physics of Star Trek“ bekannt sein. Vor kurzem hat er wieder ein inzwischen - wie bei ihm nicht anders zu erwarten - sehr populäres Buch herausgebracht und zwar:Ein Universum aus Nichts ... und warum da trotzdem etwas ist (der Amazon-Link wurde von mir bewusst gesetzt und dient nur informativen Zwecken. Falls dies als unzulässige Werbung gilt., bitte ich den zuständigen Moderator, den Link zu entfernen).
Mit dem "Nichts" ist in diesem Fall kein absolutes Nichts im abstrakt philosphischem Sinne gemeint, sondern dass Quantenvakuum. Der Raum enthält der Quantenfeldtheorie zufolge mehrere Quantenfelder, unter denen es auch zu Wechselwirkungen kommen kann. Daher ist das Vakuum, also das "Nichts", bei genauerer Betrachtung als komplexes, physikalisches Gebilde anzusehen, welches ich leider bis heute nicht wirkliche verstehe.
Krauss zufolge könnte unser Universum aus dem [physikalischen] Nichts kommen. In Wikipedia steht hierzu:
Die Theorie des inflationären Universums ist eine Theorie, die auch Ereignisse vor dem Urknall berücksichtigt. Durch die gigantische Ausdehnung könnte das gesamte Universum theoretisch aus einer verschwindend geringen Masse (< 10 kg) mit sehr geringer Ausdehnung entstanden sein; allerdings bedarf es aufgrund des falschen Vakuumzustands einer extrem hohen Dichte. Diese These ist allerdings hochspekulativ, gibt aber eine mögliche Erklärung unter Berücksichtigung heutiger physikalischer Gesetzmäßigkeiten, auch wenn die Theorie des falschen Vakuumzustands bis heute nicht verstanden ist.
Weiterführende Theorien, die sich mit der Entstehung aus dem Nichts beschäftigen, sind unter den Begriffen der Vakuumfluktuationen (Tryon) oder des quantenmechanischen Tunnelprozesses (Vilenkin) bekannt geworden.
Wo wir gerade bei Nichts sind. Laut Kraus handelt es sich beim Vakuum des Alls bis auf den heutigen Tag um ein "falsches Vakuum". Sofern ich den Gedanken richtig verstanden habe, geht es hierbei um die Existens der Dunklen Energie, die darauf schließen lässt, dass der leere Raum ein falsches Vakuum repäsentiert.
Dies könnte eine fatale Folge nach sich ziehen. Hierzu verweise ich auf den folgenden (relativ leicht verständlichen) Artikel:
wissenschaft.de - Nach dem Urknall ist vor dem Urknall
In der Quantenmechanik ist es so, dass Messungen, wie sie bei Experimenten durchgeführt werden, auf das beoachtete System Einfluss nehmen. Es ist keine passive Beobachtung möglich, sondern der Beobachter ist immer Teil des physkalischen Systems.
Beobachtet man z.B. radioaktive Isotope, so kann man ihren Zerfall hinauszögern. Diesen Quanten-Zeno-Effekt verstehe ich leider selbst nicht, aber es funktioniert stark vereinfach wohl so:
Ein radioaktives Atom zerfällt innerhalb einer Zeit mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit. Miss man so ein Atom nach sehr kurzer Zeit, ist die Zerfallswahrscheinlichkeit sehr klein und tendiert im Idealfall gegen Null.
Vor der Beobachtung befand sich das Atom in einem Mischzustand aus a|unzerfallen> und b|zerfallen>. Da im Falle einer frühen Beobachtung a|unzerfallen> sehr wahrschienlich ist, kollabiert der Mischzustand höchstwahrscheinlich zu a|unzerfallen> und geht es von vorne los mit der Zerfallswahrscheinlichkeit - die "Uhr" ist auf Null gestellt.
Dies könnte man mit einem Pfeil vergleichen, den man in die Höhe schießt und der dann am höchsten Punkt umkehrt und wieder zu Boden fällt. Am höchsten Punkt "schwebt" er sozusagen "bewegungsfrei". Der Quanten-Zeno-Effekt versetzt den "Pfeil" immer wieder in diese Position (benannt nach den alten griechischen Philosophen Zenon von Elea).
Allerdings bin ich mit dieser Erklärung selbst sehr unzufrieden, aber leider bekomme ich es zurzeit nicht besser hin.
Krauss glaubt nun (sofern ich es richtig verstanden habe), dass unsere Beobachtung ferner Supernovae (genauer des Typs SN1a) den Quanten-Zeno-Effekt auf globaler Ebene für das "falsche Vakuum" des Universums bewirkt. Denn durch diese Beobachtung haben wir - wenn auch indirekt - die "Dunkle Energie" gemessen und damit die "Uhr" auf Null gestellt.
Zwar sollte die Wahrscheinlichkeit für einen Zerfall inzwischen minimal sein, aber durch unsere Beobachtung soll die Uhr gewissermaßen auf Null zurückgestellt worden sein (Zenos Pfeil ist wieder am höchsten Punkt) und dadurch wäre die Wahrscheinlichkeit für einen Kollaps des falschen Vakuums erheblich gestiegen. Kollabiert es, hört unser Universum, so wie wir es kennen, auf zu existieren.
Allerdings denke ich, dass die Beoachtung von radiaktiven Isotopen durch Laser sehr verschieden von der astronomischen Beobachtung ferner Supernovae ist. Diese scheint mir doch eher passiven Charakter aufzuweisen und stellt (dies behaupte ich hier mal kühn) schwerlich eine quantenmechanische Messung der Dunklen Energie dar. Diese wurde noch nie direkt gemessen!
Außerdem ist es ziemlich vermessen, gerade unsere Messungen so wichtig zu nehmen. Gäbe es solche Wechselwirkungen, wäre das Unviversum vermutlich schon längst kollabiert. Dies erinnert mich an Polywasser.
Zenon von Elea war ein früher griechischer Philosph und gehört zu den Eleaten. Noch vor Aristoteles war er der "Vater der Dialektik".
Die Pythagoreer postulierten die unendliche Teilparkeit des Raumes (demnach ließe sich eine Länge in unendlich kleine Abschnitte unterteilen). Daraus leitete Zenon scharfsinnig ab, dass das Konzept der Bewegung nicht im augenscheinlichem Sinne zutreffen könne (Zenos Pfeil "ruht" sozuagen) und folgerte, dass vielmehr das "unveränderliche und ewige Sein" der Wahrheit entsprechen muss.
Diese Argumentation hatte später großen Einfluss auf die Wissenschaftsgeschichte, bezüglich der Entwicklung des Kontinuums (die Raumzeit ist etwas "Seiendes"), und floss sogar in der Quantenmechanik ein, indem der Quanten-Zeno-Effekt (s.o.) nach ihm benannt wurde.
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Soweit ich das sehe (ohne das Buch gelesen zu haben) kann ein Vakuum nur existieren, wenn auch ein Raum existiert. Ohne Raum kein leerer Raum, um das mal etwas salopp zu formulieren.
In sofern wäre beim (bei diesem) Urknall nicht der Raum an sich entstanden und wahrscheinlich auch nicht die Zeit entstanden, sondern nur das, was wir heute als unser Universum bezeichnen und wenn sich dieser "Urraum" mit ausgedehnt hat (und nicht das Universum sich in diesem), dann müsste es auch etwas außerhalb des Universums geben, das physikalisch mit diesem gekoppelt ist.
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Gäbe es solche Wechselwirkungen, wäre das Unviversum vermutlich schon längst kollabiert.
Wenn Zivilisationen den Kollaps des Universums herbeiführen (wie auch immer: ich kann das mit den SN nicht wirklich nachvollziehen), dann könnte das erklären, warum wir so "einsam" sind im All. Nur früheste Zivilisationen haben die Chance, ihre eigene Existenz zu beobachten: irgend eine von ihnen führt schliesslich den Kollaps des Universums herbei, so dass spätere Zivilisationen nie auch nur die Chance haben, zu entstehen.Planeten.ch - Acht und mehr Planeten (neu wieder aktiv!)
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Zitat von Spocky Beitrag anzeigenSoweit ich das sehe (ohne das Buch gelesen zu haben) kann ein Vakuum nur existieren, wenn auch ein Raum existiert. Ohne Raum kein leerer Raum, um das mal etwas salopp zu formulieren.
In sofern wäre beim (bei diesem) Urknall nicht der Raum an sich entstanden und wahrscheinlich auch nicht die Zeit entstanden, sondern nur das, was wir heute als unser Universum bezeichnen und wenn sich dieser "Urraum" mit ausgedehnt hat (und nicht das Universum sich in diesem), dann müsste es auch etwas außerhalb des Universums geben, das physikalisch mit diesem gekoppelt ist.
Aber ich bin auch kein Physiker
Wie aus Deiner logischen Überlegung ersichtlich, geht Krauss offenbar nicht von der klassischen Urknalltheorie aus. In dieser beginnen Raum und Zeit ja in der allgemeinen kosmologischen Anfanssingularität (bekannter als Urknall). Diese muss dann einfach als gegeben postuliert werden.
Krauss scheint von einen anderen Ansatz auszugehen. Demnach müsste das "Nichts" (Quantenvakuum) selbst ewig sein (anstelle des Postulats einer Anfanssingularität, vermute ich mal kühn). Aus diesem "Nichts" kann dann Krauss' Kosmologie zufolge ein Universum hervorgehen - vielleicht sogar eine Vielzahl von Universen. Sie wären alle Teil der einen, ewigen Raumzeit, die mit ihren Quantenfeldern, als gegeben angenommen wird. (Da ich das Buch aber ebenfalls nicht gelesen habe, reime ich mir dies allerdings nur so zusammen. )
Zitat von Bynaus Beitrag anzeigenNein, denn dann wären wir nicht da, um es zu beobachten. Man kann aus dem Umstand, dass man noch nie einen Autounfall hatte, nicht schliessen, dass Autounfälle ausgeschlossen sind. So lange wir keine Ahnung haben, wie häufig Autounfälle sind, können wir auch nichts darüber sagen, ob sie schon eingetreten sein "sollten".
Wenn Zivilisationen den Kollaps des Universums herbeiführen (wie auch immer: ich kann das mit den SN nicht wirklich nachvollziehen), dann könnte das erklären, warum wir so "einsam" sind im All. Nur früheste Zivilisationen haben die Chance, ihre eigene Existenz zu beobachten: irgend eine von ihnen führt schliesslich den Kollaps des Universums herbei, so dass spätere Zivilisationen nie auch nur die Chance haben, zu entstehen.
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Zitat von Halman Beitrag anzeigenAllerdings denke ich, dass die Beoachtung von radiaktiven Isotopen durch Laser sehr verschieden von der astronomischen Beobachtung ferner Supernovae ist. Diese scheint mir doch eher passiven Charakter aufzuweisen und stellt (dies behaupte ich hier mal kühn) schwerlich eine quantenmechanische Messung der Dunklen Energie dar. .
Nein, so verschieden ist das nicht. Allerdings ist im Prinzip jede Art von Wechselwirkung mit der Supernova eine Beobachtung und daher kann bezweifelt wreden, dass unsere Beobachtung irgendwie wichtiger wäre, als jede andere Interaktion zwischen der Strahlung und Materie im Kosmos.
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Das besondere an diesen neuen Exoplaneten mit ca 1 1/2 fachen Erddurchmesser ist, dass sie in der habitablen Zone liegen, und unter bestimmten atmosphärischen Bedingungen Wasser in flüssiger Form haben könnten. Der Äußere der beiden Planeten braucht ca 250d für einen Umlauf (fast wie die Venus). MIt zunehmender Beobachtungsdauer wird man nach und nach Planeten mit längerer Umlaufzeit bestätigen können.Slawa Ukrajini!
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Zitat von Halman Beitrag anzeigenAllerdings scheinen mir angesichts der Größe des Universums durchaus Zweifel daran berechtigt, dass wir die Ersten sind. Wurden nicht kürzlich zwei erdänliche Exoplaneten entdeckt? (Ich erinnere ich, dass wir mal darüber diskutierten, ob wir nicht sogar kosmische Nachzügler sind.)
Dieses Forum ist genau richtig für alle Technik-Fans und Wissenschaftler - egal ob Astronomie, Naturwissenschaft, Luft- und Raumfahrt oder Technologien aller Art!
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und dann gibt's da noch den Exoplaneten-Thread..
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Zitat von Halman Beitrag anzeigenAllerdings denke ich, dass die Beoachtung von radiaktiven Isotopen durch Laser sehr verschieden von der astronomischen Beobachtung ferner Supernovae ist. Diese scheint mir doch eher passiven Charakter aufzuweisen und stellt (dies behaupte ich hier mal kühn) schwerlich eine quantenmechanische Messung der Dunklen Energie dar. Diese wurde noch nie direkt gemessen!
Außerdem ist es ziemlich vermessen, gerade unsere Messungen so wichtig zu nehmen. Gäbe es solche Wechselwirkungen, wäre das Unviversum vermutlich schon längst kollabiert. Dies erinnert mich an Polywasser.Well, there's always the possibility that a trash can spontaneously formed around the letter, but Occam's Razor would suggest that someone threw it out.
Dr. Sheldon Lee Cooper
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Zitat von Halman Beitrag anzeigenAls Geologe bist Du aber sicher näher drann als ich.
Wie aus Deiner logischen Überlegung ersichtlich, geht Krauss offenbar nicht von der klassischen Urknalltheorie aus. In dieser beginnen Raum und Zeit ja in der allgemeinen kosmologischen Anfanssingularität (bekannter als Urknall). Diese muss dann einfach als gegeben postuliert werden.
Krauss scheint von einen anderen Ansatz auszugehen. Demnach müsste das "Nichts" (Quantenvakuum) selbst ewig sein (anstelle des Postulats einer Anfanssingularität, vermute ich mal kühn). Aus diesem "Nichts" kann dann Krauss' Kosmologie zufolge ein Universum hervorgehen - vielleicht sogar eine Vielzahl von Universen. Sie wären alle Teil der einen, ewigen Raumzeit, die mit ihren Quantenfeldern, als gegeben angenommen wird. (Da ich das Buch aber ebenfalls nicht gelesen habe, reime ich mir dies allerdings nur so zusammen. )
Dies ist ein guter Einwand. Allerdings scheinen mir angesichts der Größe des Universums durchaus Zweifel daran berechtigt, dass wir die Ersten sind. Wurden nicht kürzlich zwei erdänliche Exoplaneten entdeckt? (Ich erinnere ich, dass wir mal darüber diskutierten, ob wir nicht sogar kosmische Nachzügler sind.)Für meine Königin, die so reich wäre, wenn es sie nicht gäbe ;)
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