Materieuniversum als 2-dimensionale Kugelspähre
 

Liebes Forum, hier mal einige alternative Gedanken zur Entstehung und Entwicklung des Universums mit Bitte um kritische Betrachtung.
Es wird kein Anspruch auf Vollständigkeit erhoben. Kritische Fragen zu einzelnen Abschnitten oder Unterstützung sind erwünscht.
Im Doc-Link werden dazu gelegentlich Updates eingebracht.

Alternative Betrachtung der Entwicklung des Universums als eine mit c in der Zeit expandierende asymptotisch flachen 2-dimensionale Kugel-Sphäre der Gegenwart in eine mit c expandierende 3-dimensionale Kugelspähre der Raumzeit.

Die folgenden Annahmen basieren auf der Annahme, dass der Blick ins Weltall immer ein Blick in die Vergangenheit ist. Alle Informationen und Reaktionen aus Wechselwirkungen erreichen uns immer aus der Vergangenheit.

Der Urknall erfolgte aus der Auflösung einer dünnen Materieschicht eines “ Ur”-Gravasterns in eine mit c expandierende 2-dimensionale Kugelsphäre, deren Expansion immer noch andauert.
Es erfolgt also keine “Nachlieferung” von Energie aus dem Punkt der Urknall Singularität.
Jedes stabile Elementarteilchen trägt damit den Impuls des Urknalls mit sich. Jedes stabile Elementarteilchen stellt ein eigenes Inertialsystem in der sich mit c ausbreitenden Kugelspähre dar.
Die Wechselwirkungsteilchen der primordialen Nukleosynthese verbleiben in der sich mit c in der Zeit und Raum expandierenden Sphäre, die anfänglich sehr dünn war und die sich seit dem Urknall ausdehnt. Seit dem Urknall wird diese ursprüngliche Kugelsphäre immer breiter und bildet unseren jetzt 3-dimensionalen Raum der Gegenwart.
Die Expansion der immer breiter werdenden Materieschale erfolg mit “c” in den Raum, dh.der Raum und die Zeit expandiert mit c. Nur die Bewegungen der Materieteilchen erfolgt mit Relativgeschwindigkeiten weit weit unter c (Newton)

Die Kondensation der stabilen Materie erfolgte innerhalb der expandierenden Kugelsphäre.
Die Dicke der 2 dimensionalen Kugelsphäre betrug kurz nach dem Urknall den Abstand eines Atom-Radius. In dieser spielt sich die “Gegenwart” ab. (Luftballon Modell) Innerhalb der Sphäre kommt es zu Relativbewegungen < c , die Sphäre expandiert auch mit c in den Raum in alle Richtungen (siehe letzte Zeichnung unten im doc).

Die Mitte des Protons stellt dabei die Frontwelle des Protons in die Raumzeit dar.(positiver Richtungsvektor in die Zukunft) Das Elektron ist die Grenze zur Vergangenheit.(negativer Richtungsvektor in die Vergangenheit) Alle stabile Materie, also Protonen, Neutronen und Elektronen befinden sich immer und seit dem Urknall in dieser nun 3-dimensionalen Kugelsphäre, die selbst auch expandiert, bzw in der es nun zu Relativgeschwindigkeiten zwischen den stabilen Materieteilchen kommt und die Sphärendicke immer größer werden lässt.

Alle Himmelskörper, so auch wir Menschen sind 3-dimensionale Objekte. Die stabilen Bestandteile hingegen befinden sich immer noch in der 2 dimensionalen Expansionsphäre, die sich mit c in der Raumzeit ausbreitet. (Gegenwart)

Durch die Expansionsgeschwindigkeit der Kugelsphäre mit c nimmt der Einfluß der G-Kraft mit der Entfernung auf großen Skalen immer mehr ab.
Der Umfang des Universums bzw. der expandierenden Gegenwartssphäre jetzt beträgt ca. 86,66 mrd LJ

Annahmen aus dieser Theorie:

Diese Theorie erfüllt auch die strengere Version des Perfekten Kosmologischen Prinzips, neben der räumlichen gilt auch die zeitliche Homogenität. In der kugelförmigen Expansionssphäre ist kein Beobachter ausgezeichnet, in allen Richtungen herrscht auf großen Skalen Homogenität und alle Punkte der Sphäre sind zeitlich durch die Gegenwart seit dem Urknall gekoppelt
Die Expansion des Universums erfolg in den Raum und der Zeit mit Lichtgeschwindigkeit, das Universum ist Gravitativ flach (1) und wird ewig expandieren
Mit der Expansion wird die Energiedichte geringer, die Anzahl der stabilen Teilchen (Proton, Neutron gebunden und Elektron) bleibt konstant
Das kosmologische Prinzip gilt nur für die expandierende Kugelsphäre, die stabile Materie ist endlich
Licht aus jetzt sehr weit entfernten Galaxien ist deshalb sehr stark rotverschoben, weil es aus einer von uns abgewandten Seite der Expansionssphäre stammt. Die Photonen eines solchen Ereignisses kurz nach dem BB werden von der Expansionssphäre mitgetragen. Dabei werden die Photonen gedehnt bzw. rotverschoben. (Siehe "Ereignisdiagramm"). Photonen von Galaxien der uns abgewandten Seite der expandierenden Kugelspähre mussten mehr Strecke machen und sind deshalb noch zusätzlich rotverschoben (maximal 27%), was eine beschleunigte Expansion suggeriert. (siehe Ereignisdiagramm unten, rote Kurve) Eine erste Berechnung bestätigt die Rotverschiebung der Photonen der Rekombinationsphase mit der heute gemessenen Wellenlänge der Photonen der Hintergrundstrahlung. Eine beschleunigte Expansion findet nicht statt.
Die Expansion mit c ist die Voraussetzung eines stabilen Universums. Eine geringere Expansionsrate hätte spätestens nach der Rekombinations- Phase einen Kollaps hervorrufen
Die Inflationsphase ist in dieser Theorie nicht notwendig, da die Kugelsphäre schon eine Ausdehnung hatte (Nicht reaktionsfähige Überbleibsel des ultrarelativistischen Quantenfluids der Materiesphäre des Ur-Gravasterns)
Diese Theorie ermöglicht das Vorhandensein einer oder mehrerer in der Zeit vorauseilenden Kugelschalen mit gravitativen Einfluß als mögliche Ursache der dunklen Materie
Dunkle Energie ist in diesem Modell für eine Expansion unseres sichtbaren Materie- Universums nicht notwendig bzw. stellt sie den Impuls des Urknalls dar, bzw. der repulsiven Komponente des Inneren des “Ur”-Gravasterns
Entstehung primordialer schwarzer Löcher sind durch hohe Materiedichte in der Frühphase des Universums möglich und erwartet
Das Modell des Ur-Gravasterns kann als eine Version der Einsteinschen Feldgleichungen dargestellt werden
Das Modell kommt ohne die Urknall -Singularität aus
Die Metrik eines Gravasterns ist nicht stabil, was eine Auslösung des Ur-Gravasterns in Form eines Urknalls begründen würde
Mazur und Mottola haben 2001 die Formen der Zustandsgleichungen aufgegriffen, um die Metrik eines Gravasterns auszurechnen.



https://docs.google.com/document/d/e...uOAis1kA9s/pub

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Das Luftballon-Modell ist, um unserer Vorstellungskraft gerecht zu werden, zur Wirklichkeit um eine Dimension reduziert.

Das bedeutet, dass die 2-dimensionale Kugelspäre, die die Gegenwart darstellt, im realen Universum eine 3-dimensionale Kugelspäre ist, die in der Zeit eingebettet ist. Innerhalb dieser Kugelsphäre befindet sich die Vergangenheit mit dem Urknall im Zentrum (Beginn der Zeit). Außerhalb die Zukunft.

Die Dicke der 2 dimensionalen Kugelsphäre verläuft in der Zeit und steht orthogonal auf dieser 3-dimensionaler Kugelsphäre. Wir können uns keine weitere, zu den Raumachsen orthogonale Koordinate (die Zeit) vorstellen.

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Halo Geku,
der 2. Satz von dir fasst es gut zusammen. Der Urknall dauert noch an. Das Spezielle ist, dass nur die stabilen Teilchen an der Frontwelle in die Zukunft unterwegs sind. Stellen wir uns den Fahrstuhl vor. Der Fahrstuhl sei ein Proton welches kräftefrei mit c in die Zukunft fliegt. Auch ein Laserstrahl in Flugrichtung kommt nur bis zur Decke. Alles unter uns ist in der Vergangenheit "eingebettet". Deshalb sind die Photonen der Hintergrundstrahlung noch beobachtbar.

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Hallo Sirius, dann müsste ich hier sehr viel Text schreiben, den dann die meisten nur überfliegen. Am besten man pickt sich einzelne Themen oder Fragen heraus.
Ein Thema, welches mich besonders inspiriert hat ist die Aussage, dass sich Galaxien, je weiter sie auseinander liegen um so schneller entfernen. Wenn man das auf die 2 dimensionale Kugelfläche bezieht, kann man das annehmen. Das Ballonmodell trifft es schon ziemlich gut. Unser Blick in die Vergangenheit ist aber ein anderer. Wenn wir 12 mrd. LJ in die Vergangenheit sehen, muss die Materiedichte viel größer gewesen sein. Die gesamte Masse des Universum war sehr dicht gepackt. D.h. doch, dass Photonen aus dieser Anfangsphase massiv Rot-verschoben sein müssen. Das hat doch mit der jetzigen Fluchtgeschwindigkeit gar nichts zu tun. Das die Fläche der Kugelsphäre mit der Zeit größer wird ist eine Folge der Expansion mit c. Das die Hubble-Konstante mit der Zeit größer wird ist auch eine Folge der Expansion. Das Modell erklärt auch warum es nicht zu einem Kollaps kam. Weil Protonen, die mit c expandieren in der Zeit, selbst wenn sie sich nebeneinander befinden, kann die Gravitation nicht wirken,-> weil sich die Gravitation auch mit c ausbreitet. Die Details des Modells müsste man schon noch ausdiskutieren, aber im Großen und Ganzen, kann sie viele Dinge besser erklären.

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Beides falsch, nur beispielhaft herausgegriffen. Und weshalb ist mit wenig Mühe nachlesbar.

Du verwechselst die Schwarzschildraumzeit (grav. ZD) mit der FLRW Raumzeit, in der wir leben.

Die Hubble Konstante nimmt mit der Zeit ab.

Meine Empfehlung, lies erst mal die einschlägigen Wikipedia Artikel bevor du dir etwas zusammen reimst.

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Hallo Timm,
du liegst falsch. Mit wenig Mühe nachlesbar. Antworte bitte mit deinen Worten auf meine Annahme. Stichwort gravitative Rotverschiebung. Sonst lass es.

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Hier ein Link zur Rotverschiebung

https://www.leifiphysik.de/astronomi...otverschiebung

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... auf eine falsche Annahme kann man nicht antworten, weil sie einfach falsch ist :rolleyes: wenigstens plausibel muß sie sein, isse nicht

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Noch einer der nichts dazu beitragen kann. Ein Photon wenn es emmitiert wird und ein G-Potental verlassen muss ist umso mehr rot-verschoben, je größer das G-Potential ist aus welchem es emmitiert wird. Kurz nach dem Urknall war das ja so. Was ist daran nicht plausibel?

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... vom Urknall gibt es aber keine Photonen, das erste für uns sichtbare Licht kam 380.000 Jahre später, sind heute noch 400 Photonen pro cm³ Weltraum,
und die sind durch die Expansion rotverschoben / gestreckt, alle fast gleich, nicht durch die Gravitation "energiegemindert"
Privattheorien haben noch nie funktioniert, sind nur zusammengebastelte Gedanken ohne folgerichtige Logik von selbstgemachten Welträtsellösern

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Dir ist nicht klar, dass unser Universum kein Zentrum hat, damit keine grav. ZD. Du hast dir nicht die kleine Mühe gemacht den Unterschied der erwähnten Raumzeiten nachzulesen.

Dem letzten Satz von Herrn Senf ist nichts hinzu zufügen.

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Hallo Herr Senf,
die Rotverschiebung der Photonen der Hintergrundstrahlung durch die Expansion ist unbestritten. Jedoch stammen sie aus der Rekombinationsphase in der das Universum noch sehr dicht war. Da gibt es auch einen Anteil der der gravitativen Rotverschiebung beizumessen wäre
(Stichwort Pount-Repka).

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Hallo Timm
mir ist schon klar, dass das Universum heute kein Zentrum mehr hat. Zum Zeitpunkt des Urknalls schon. Schade, dass du dir nicht die Mühe gemacht hast, mal mein Beitrag zu lesen. Im link unten ist auch eine kleine Zeichnung.
Mit meinem Modell lässt sich sehr gut die Hubble-Konstante und die Ausdehnung des Universums erklären. Der Umfang der 2-dimensionalen Kugelspähre ist aktuell 86,66 mrd. Lj , wenn man ein Alter von 13,8 mrd Jahre annimmt. Der Umfang steigt pro sec. um ca 1884000 km was einem Hubbleparameter von 70,87 km/sec/Mpc entspricht.
Ich kann mit meinem Modell den Hubbleparameter berechnen, auch ohne Messungen. Er folgt einfach aus meinem Modell.

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Es ist ein Ostereiermodell, was man reingesteckt hat, kommt auch wieder raus, das ist alles. Erklären tut es nichts.

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Ganz ohne Messung gehts leider nicht. Man muss zumindest die Entfernung und die Fluchtgeschwindigkeit der Himmelsobjekte messen.

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Hallo Geku,
ich brauch nur das Alter des Universums. Der Rest ist simple Geometrie. Deshalb bin ich auch Herrn Senf und Timm so dankbar. Weil die so gemein waren, hab ich heut Nachmittag mal nachgerechnet. Ich komm auf 70,87.
Grüße W.

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--- Falsch ---

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Und wie kommt man auf das Alter des Universums?

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:D Immerhin hat WolfgangH. per Radosophie rausgekriegt, daß 2pi=6,28 sind, naja "Kugel" :o

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Die Ziffernfolge von pi enthält jede Information. Wenn die Größe des Universums 86,66 mrd. Lichtjahre beträgt, dann liegt ein großer Teil außerhalb des für uns sichtbaren Bereiches.

Interessant wäre zu wissen warum pi eine irrationale, transzendente Zahl ist.
Prinzipiell ist pi berechenbar. Pi/4 = 1 - 1/3 + 1/5 - 1/7 + 1/9 - 1/13 + .... nur reichen die Resourcen dieser Welt nicht aus diese zu speichern, geschweige diese zu berechnen. Einfach faszinierend!

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Die Frage ist, ob man das Universum mit drei oder vier Dimensionen betrachtet.

Das Universum dehnt sich gleichförmig und isotrop aus. Das Zentrum scheint überall zu sein.

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Hallo Geku, hast Recht ganz ohne Input geht es nicht.

Hier ist die Beispielrechnung, die von einem Weltalter von 13,8 mrd J ,ausgeht und der Lichtgeschwindigkeit c und pi.

Beispielrechnung Hubble-Konstante

geg.: Hubble- konstante gemessen: 74 km/ sec / MPc

1.Zwischenrechnung für späteren Vergleich:
Umfang des Universums wenn es seit dem Urknall mit c expandiert:
U= pi * d ,
U= 86,6 mrd Lj = 26582,8 Mpc
Wir müssen mit Mpc rechnen wegen der Einheit der Huble- Konstante

Ausdehnung des Umfangs des Universums :
26583 * 74 km/sec = 1967142 km/ sec beobachtet

Die Ausdehnung des Umfangs des Universum mit der aktuell gemessenen Rate von 74 beträgt ca. 1967142 km/sec


Expandiert das Universum mit c seit dem Urknall , hat die 2-dimensionale Kugelspähre
jetzt einen Umfang von:
U= pi * d ,
U= 86,6 mrd Lj = 26582,8 Mpc

Rechnung:
der Radius des Universums steigt mit c -> pro sec um 300000km,
dh. der Umfang der 2-dimensionalen Kugelsphäre steigt mit der Kreiszahl pi
U= pi * d , U= 3,14 * 600000 km = 1884000 km

Das bedeutet, wenn sich das Universum mit Lichtgeschwindigkeit ausdehnt, wird der Umfang der 2 dimensionalen Kugelsphäre um 1884000 km pro sec größer.
Pro Streckenabschnitte in Mpc (26583) ergibt das:
1884000 : 26583 = 70,87 km / sec / Mpc

Das Verrückte an der Sache ist, dass wenn mich jemand gefragt hätte: Wie groß ist denn die Ausdehnung und die Expansionsrate nach deinem Modell ? , hätte ich gesagt:
so ca 1884000 km/sec. Ist einfach anschaulicher als km/s/ Mpc.

Das Schöne ist doch, dass die Beobachtungen das bestätigen. Sei es aus den Entfernungsmessungen/Spektroskopie oder der Hintergrundstrahlung.

Gruß W.

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Warum und woher Expansion mit Lichtgeschwindigkeit c ?? man lese im wiki nach:

1. Objekte am Beobachtungshorizont entfernen sich bereits mit mehr als 3-facher Lichtgeschwindigkeit von der Erde.

2. Nur am Hubble-Radius 14,4 Mrd Lj ist die "Geschwindigkeit" einer entfernten Galaxie gerade Lichtgeschwindigkeit c.

2a. Dieser Hubble-Radius vergrößert sich derzeit mit einer Geschwindigkeit von 0,4725 c und nicht mit 1c.

@Wolfgang scheint ich zu verradosophieren :confused:

3. In 113 Mrd Jahren wird der Hubble-Radius "unseren" Ereignishorizont von 17,55 Mrd Lj erreicht haben.

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Ist der Beobachtungshorizont dann überhaupt beobachtbar? Die Rotverschiebung müsste demnach extrem sein.

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Der Beobachtungshorizont ist Gucken in die Vergangenheit, das hat uns bis heute erreicht, er liegt durch die Expansion jetzt hinter dem Ereignishorizont.
Das mit den ganzen "Horizonten" ist etwas komplizierter als es @Wolfgang rechnen will.

Man muß schon das verdauen https://arxiv.org/pdf/astro-ph/0310808.pdf von Charles Lineweaver und Tamara M. Davis

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Hallo Herr Senf ,
ich glaube es liegt ein Missverständnis vor. In meinem Modell gibt es 2 Expansionen.
Die eine beschreibt die Expansion in der Zeit seit dem Urknall mit c, als in die Zeit expandierende Frontwelle der stabilen Materieteilchen. Die andere die flächige Expansion der Kugelfläche der 2 dimensionalen Materiespähre wie im Balonmodell entsprechend dem Hubbleparameter.
Die Balonhaut stellt in meinem Modell nicht nur die Expansion der Galaxien im weitesten Sinne dar, sondern sieht jedes einzelne stabile Teilchen als Bestandteil der Haut selbst.
Im Nahbereich gebunden durch die starken Kräfte,- im ferneren Bereich durch die Gravitation .
Ich gebe zu dass es sehr schwer vorstellbar ist, was ich meine, aber vielleicht hilft die Zeichnung.

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Jetzt gefällt es mir schon besser!

Schon klar, Licht und damit Information kann sich maximal mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten, dass bedeutet man kann maximal 13,8 Milliarden Jahre zurück sehen und messen. Wenn dieser Zeitraum das Weltalter ist, dann kann man nicht weiter zurücksehen.

Zwei Punkte im Universium mit 1 Million Lichtjahre Distanz entfernen sich mit 21,5km/s von einander, oder besser ausgedrückt, der Raum zwischen diesen dehnt sich mit dieser Geschwindigkeit aus. Bei 1 Milliarde Lichtjahre wären es schon 21500km/s.

Bei 13,8 Milliarden Lichtjahre beträgt die Ausdehnungsgeschwindigkeit zwischen den beiden Punkten rund 296000km/s. Damit wäre die Lichtgechwindigkeit fast erreicht. Zufall?


Mir würden schlanke, elegante Formeln, wie E =mc², auch besser gefallen, aber das Wichtigste ist, dass sie die Wirklichkeit richtig beschreiben.

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Vorsicht beim Hochrechnen. Das Universum expandiert nicht-linear, daher gilt die Linearität des Hubble Gesetzes nur im "Nahbereich" (z<0,05).

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Ja.
Das nennt sich "coincidence problem", siehe hier. Eine Formulierung des Problem ist aus dem Bild ablesbar: Universumsalter ~=1/H. In anderen Worten, weil sich gebremste und beschleunigte Expansion erst vor kosmologisch kurzer Zeit (~6 Mrd Jahre) abwechselten, passt die Hubblekonstante auch ungefähr zu einem unbeschleunigt expandierenden Kosmos. Wolfgang ist mindestens der siebte mir bekannte Welträtsellöser, der deswegen meint, etwas gefunden zu haben.
Die Hypothese ist immer dieselbe, das Geschwurbel darum herum variiert von Mal zu Mal.

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Gut zu wissen.

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Danke für den Link.

“Big Slurp” kannte ich noch nicht

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Danke für den Link!

Wie kommt dieser Konsens zustande?

Jeder Stern und Planet krümmt doch den Raum. https://www.sueddeutsche.de/wissen/e...gton-1.4465884

So wird der Raum mit jedem Stern ein Stück weiter gekrümmt. Das führt dazu das sich sogar Gravitationslinsen https://de.m.wikipedia.org/wiki/Grav...nslinseneffekt bilden, Lichtstrahlen laufen dann nicht mehr parallel.

Kann man dann noch davon sprechen, dass der Raum flach ist? Die Anwesenheit von Materie und Energie krümmt doch den Raum?

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Richtig. Und ein expandierendes Koordinatensystem krümmt den Raum negativ. Die "kritische Dichte" ist genau dann erreicht, wenn beide Krümmungen sich gegenseitig aufheben und der Raum somit flach ist.
Ohne dunkle Energie wäre die kritische Dichte genau die, bei der sich kinetische und potentielle Energie die Waage halten, das Universum also gerade so nicht wieder kollabiert. Wie beim Parabelwurf, der zwischen Ellipse und Hyperbel liegt.

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Mit der dunklen Energie behält die Expansion die Oberhand. Wenn die Materie den Raum positiv krümmt, krümmt dann dunkle Energie den Raum negativ?

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Dunkle_Energie

Wenn das Universum "flach" ist, wie kann es dann aus dem Urknall hervor gegangen sein?
Es müsste sich doch nach dem Urknall kugelförmig (mit 3d-Kugeloberfläche) um den Urknall ausgedehnen, wobei die Krümmung mit der Zeit abnimmt und nach unendlicher Zeit flach wird.

Kann ein ein "flaches" Universum überhaupt geschlossen sein (unbegrenzt aber endlich)?

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Wie kann man die "Flachheit" des Universums beweisen?

Die "Flachheit" kennzeichnet sich dadurch aus, dass die Summe aller Winkel in einem Dreieck 180° ergeben muss. Das muss auch für sehr große Distanzen gelten.

Drei Galaxien bilden ein Dreieck. Eine davon ist unsere. Man kann die Distanz zu den anderen beiden Galaxien und den Winkel zwischen diesen messen.

https://www.spektrum.de/frage/entfer...ns%20berechnet.

Aber für den Beweis fehlt eine vierte Größe (z.B. die Entfernung zwischen den beiden anderen Galaxien).

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Über den ersten Peak im CMB und andere Beobachtungen. Es geht um "akustische Oszillationen", die eine charakteristische Längenskala haben.

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Es ist die Kombination von Messungen des CMB-Spektrums, der Baryonische Akustische Oszillationen (BAO) durch die Verteilung der Materie und Supernovae vom Typ Ia (Standardkerzen), die auf ein "flaches" Universium schließen lassen.

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Hintergrundstrahlung

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Bary...he_Oszillation

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Supernova_vom_Typ_Ia

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Nahezu flach wurde es durch die Inflation. "Nahezu" weil die Aufblähung durch die Inflation zwar riesig aber endlich ist.
Wenn das Universum euklidische Geometrie hat, also perfekt flach ist, muss es das schon vor der Inflation gewesen sein.
Das Universum dehnt sich nicht um den Urknall aus. Das Universum sieht überall gleich aus, auch zum Zeitpunkt des Urknalls.
Ja, falls die Topologie ein Torus ist.
Ja. Den ersten Peak des CMB, s. Ich's Beitrag, sehen wir unter dem Winkel 1°. Die Winkelsumme liegt bei 180°.

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In vielen Gegenden empfinden wir die Erdoberfläche auch als nahezu flach. Die Summe der Winkel eines am Erdboden liegenden Dreiecks ergibt 180° und lange Zeit glaubte man sogar die Erde sei eine Scheibe. Die Krümmung lässt sich nur auf große Distanzen wahrnehmen. https://de.m.wikipedia.org/wiki/Eratosthenes

Ähnlich ergeht es uns mit dem Universum. Auch hier sind wir zu klein um ein Gefühl für die Krümmung des Raumes zu bekommen. Es bedarf eines weiteren Eratostenes.

Wenn der Radius des Universums (bei einem Torus müssten es zwei sein) 13,8 Milliarden Lichtjahre beträgt, dann wäre der Abstand Erde-Mond (384.400km) eine 4,7 x 10E-19 Teil des Umfanges dieser vierdimensionalen Sphäre. Die Raumkrümmung ist in diesem Bereich viel zu klein um jemals gemessen oder gar wahrgenommen zu werden.


Wenn man den Urknall als Explosion betrachtet, dann dehnen sich der Knall und die Trümmer sphärisch aus. Der Knall sogar mit Schallgeschwindigkeit. Die Intensität des Knalls und die Dichte der Trümmer nehmen mit dem Quadrat der Entfernung ab.
Die Oberfläche einer Sphäre weist, sowie das Trümmerfeld und der Schall, die größte Symmetrie auf.
Nur spielt sich diese Exposion im dreidimensionalen Raum ab. Das Trümmer befinden sich auf einer annähernd zweidimensionalen Schale, deren Radius eine Raumkoordinate ist und derene Wert von der Zeit abhängig ist.

Mit "das Universum dehnt sich um den Urknall aus", meinte ich, dass die Ausdehung einer "Explosion" in einem vierdimensonalen Raum gleicht. Der Radius ist die Zeit, die dreidimensionale Oberfläche der Sphäre, der gegenwärtige Raum. Innerhalb der Sphäre befindet sich die Vergangenheit mit dem Urknall im Ursprung.

Ist doch ein schönes Modell? Ob es stimmt eine andere Frage.

Zusammengefasst, was spricht gegen die Sphäre und für den Torus?

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Toru...0oder%20Donuts vs. https://de.m.wikipedia.org/wiki/Sph%C3%A4re

Nach Ockhams Rasiermesser müsste man der Sphäre einen Vorzug gegenüber dem Torus geben. Die Topologie des Torus ist komplexer als die der Sphäre. Zur Definition einer Sphäre bedarf es nur eines Parameters, dem Radius.

Die Sphäre weist deshalb gegenüber dem Torus eine größere Symetrie auf. Die Stärke der Krümmung ist beim Torus von der Raumachse abhängig.

https://www.scinexx.de/dossierartike...t-symmetrisch/

Sterne und Planeten besitzen eine sphärische Form. Warum sollte das Universum eine Ausnahme machen?

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Im Sinne von "Torus" und von der Geometrie her kein "Donut", weil dessen Fläche eine innere Krümmung aufweist.

Die "Torus"-Topologie ergibt sich durch geschicktes Gleichsetzen von Raumpunkten. Wenn man auf einer Zahlengeraden zB den Punkt bei 0 und bei 1 gleichsetzt erhält man so eine Art der Topologie.

Was dieses Gleichsetzen physikalisch bedeuten soll, bleibt dabei undefiniert.

EDIT: Will man eine endliche Gesamtmasse für das Universum postulieren, finde ich es eigentlich naheliegender die Isotropieforderung des https://de.wikipedia.org/wiki/Kosmologisches_Prinzip zu bezweifeln.

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Warum sollte die Isotropieforderung mit einer endlichen Gesamtmasse unverträglich sein?
Muss nicht wenn das Volumen des Universums endlich ist auch die darin befindliche Masse endlich sein?
Auf Grund der endlichen Geschwindigkeit des Lichtes wird man nie das gesamte Universum überblicken können. Es wird immer beim Beobachtungshorizont enden.

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Das kosmologische Prinzip ergibt zusammen mit einer euklidischen Raumgeometrie ein unendlich großes Raumvolumen und zusammen mit einer räumlich konstanten Materiedichte auch eine unendlich große Gesamtmasse.

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Es bedarf einer Messung. Der 1° Winkel des ersten Peaks führte zum L-CDM Modell, dazu, dass CMB und SN 1a Daten sich ergänzen.
Man betrachtet den Urknall nicht als Explosion. Das FLRW-Universum hat kein Explosionsszenario. Ein solches gibt's flacher Raumzeit, s. "Milne Modell".
Ja, Kosmologen bevorzugen im Zweifel Sphäre.

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Ganz interessant, vor WMAP schien eine Signatur auf einen Torus hinzudeuten. Dazu erschien ein Artikel von Georg Wolschin https://inspirehep.net/literature/815228 . Erst mit den sehr viel genaueren WMAP Daten war das vom Tisch.

Der Torus ist räumlich flach, das Kosmologische Prinzip entfällt jedoch.

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Genau diese Messungen zeigen, dass die Hintergrundstrahlung (CMB) aus allen Richtungen gleich stark ist (isotrop). https://de.m.wikipedia.org/wiki/Hintergrundstrahlung

Die Rekombination fand 380.000 Jahr nach dem Urknall statt und ist in allen Richtungen von uns gleich weit entfernt. Eine Entfernung = ein Radius?

Ist das ein Hinweis auf ein sphärisches Universum?



Explosion passt besser zu Urknall, aber die fachlich besser Bezeichung ist Expansion.


Jede Materie, die sich zwischen uns und dem Beobachtungshorizont befindet, krümmt den Raum. Also könnte die Materie für die Raumkrümmung verantwortlich sein. Je weiter sich das Universum ausdehnt, umso geringer wird deren Dichte und damit die Krümmung.

AW: Materieuniversum als 2-dimensionale Kugelspähre
 

Da die gemessene Hintergrundstrahlung ursprünglich aus einem endlichen Bereich stammt, kann man daraus auch nur Schlussfolgerungen über einen endlichen Bereich des Universums zur jetzigen Zeit machen.

Mehr dazu auch hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Sachs-Wolfe-Effekt

AW: Materieuniversum als 2-dimensionale Kugelspähre
 

Nein, die Lichtlaufzeit in einem expandierenden Universum ist keine Entfernung. Das Ballonmodell zeigt, dass "Entfernung" einen festen Zeitpunkt voraussetzt. Wenn wir Licht einer entfernten Galaxie empfangen, können wir etwas über die Entfernung zwischen uns und dieser Galaxie zu den Zeitpunkten der Emission damals und der Absorption heute sagen.

Recht hilfreich ist dieses Raumzeitdiagramm:

https://i.stack.imgur.com/JdoRt.png

Ja, die Materiedichte sinkt mit 1/a³, die Dichte von Lambda hingegen ist konstant.

P.S. Du stellst gute Fragen.

AW: Materieuniversum als 2-dimensionale Kugelspähre
 

Das ist mir schon klar. Mir ging es mehr um die Symmetrie der Entfernung zum Horizont der Rekombinationsphase. Diese lässt sich doch sehr genau über die CMB bestimmen.
Wenn die Entfernung in alle Richtungen gleich ist, dann spricht das für ein sphärisches Universum. Bei einem Torus müsste es doch Unterschiede geben?

Selbst wenn das Universum ein Ellipsoid https://de.m.wikipedia.org/wiki/Ellipsoid wäre, müsste sich das Universum am Beobachtungshorizont in unterschiedlichen Entwicklungsphasen befinden.

Interessant ist, dass der Beobachtungshorizont sich mit der Rekombinationphase, knapp 380.000 Jahr nach dem Urknall, deckt. Man könnte meinen bis zum Urknall zurück sehen zu können, wenn des Universum nicht bis zur Rekombinationphase "trüb" gewesen wäre.
380.000 Jahr sind gegenüber 13,8 Milliarden eine sehr kleine Zeit.

Welche Schlüsse kann man daraus ziehen?

PS: Danke für den Link!

AW: Materieuniversum als 2-dimensionale Kugelspähre
 

Entfernungsmessungen sind in der Kosmologie stark modellabhängig, siehe Sachs-Wolfe.

Beobachtungen zur Verteilung der Materie (Großer Attraktor, Voids, usw. ) zeigen, dass man bei der Verwendung des kosmologischen Prinzip als Grundlage des Standardmodells ruhig auch mal etwas genauer "hinschauen" kann.