Geschlossenes Universum
 

Hallo zusammen,
ich bin neu hier im Forum, lese aber seit langer Zeit viele Beiträge mit.
In einigen Diskussionen tauchte der Begriff " Geschlossenes Universum " auf.
Meine Frage ist, ob dieser Ausdruck nur eine Hypothese ist, oder ob es dafür
einen Beweis gibt, das keine Materie/Energie oder "was immer" (in) unser Universum verlassen/eindringen kann?

AW: Geschlossenes Universum
 

Das muß so sein, sonst würde der Energieerhaltungssatz verletzt, dass Energie weder erzeugt noch vernichtet werden kann, sondern nur das Erscheinungsbild wandelt.
Der Begriff Universum erklärt alles Existierende als dazugehörend.
Damit kann es nichts Außenstehendes geben.

AW: Geschlossenes Universum
 

In der Physik wird zwischen offenen, geschlossenen und abgeschlossenen (oder isolierten) Systemen unterschieden. Der Energierhaltungssatz gilt strenggenommen nur für abgeschlossene Systeme(also vollkommen isolierte Systeme). Noch ist nicht klar in welche Richtug sich das Universum seit dem Urknall entwickeln wird. Ist die Masse groß genug, wird es kollabieren, also ein abgeschlossenes System sein. Ist die Masse nicht groß genug, könnte es sich weiter ausdehnen und ein offenes Universum wäre denkbar. Auch die Stringtheorie deutet an, das es mehrere Universen nebeneinander gibt und es durchaus Austausch von Energie oder Teilchen geben könnte. Der Energieerhaltungssatz wird dadurch nicht verletzt, da die Energie nur von einem Universum zu einem anderen transportiert wird, nicht aber vernichtet.

AW: Geschlossenes Universum
 

Hallo nescius,

gemäß der Stringtheorie können lediglich Gravitonen an diesem Austausch teilhaben. Photonen z.B. nicht. Dieser Austausch findet zwischen sogenannten Branen statt.

Ich meine auch gelesen zu haben, dass der Energieerhaltungssatz nicht für das Universum als Ganzes gilt.

Gruss, Marco Polo

AW: Geschlossenes Universum
 

Hallo Allerseits,

Das ist auch vom Vorteil, weil man beispielsweise innerhalb eines Stromkreises nicht den gravitativen Einfluss der Mondposition auf die Stromstärke berechnen möchte. Den Stromkreis definiert man dann als ein geschlossenes System und nimmt Messungenauigkeiten nunmal hin.

Eben deshalb sollte die gravitative Wechselwirkung auch schwächer sein, als die übrigen. Der Energieerhaltungssatz wäre damit jedoch nicht direkt gebrochen, auch nicht für ein einzelnes Universum, denn die Verteilung der Gravitonen bliebe im Schnitt gleich.

Übrigens erwarten manche Wissenschaftler durch Gravitonen zwischen Universen zu kommunizieren :rolleyes:

Grüße und einen wunderschönen noch,
George

AW: Geschlossenes Universum
 

Hallo nescius,

ob unser Universum offen oder geschlossen ist, kann man durch ausmessen astronomischer Dreiecke nachweisen.
Mit verlassen/eindringen von Energie/Materie hat das nichts zu tun.
Es dreht sich darum, wie die Raumzeit im Universum gekrümmt ist.

Der Exzeß ε der Winkelsumme α+β+γ sideraler Dreiecke ist:

ε = α+β+γ-Π

ist ε<0 (hyperbolische Geometrie) folgt laut ART ein offenes Universum (unendliches Volumen, ewige Expansion)

ist ε>0 (sphärische Geometrie) folgt laut ART ein geschlossenes Universum (endliches Volumen, Expansion geht in Kontraktion über)

ist ε=0 (euklidische Geometrie) folgt laut ART als dazwischen liegender Grenzfall auch ein offenes Universum.

Gruß EMI

AW: Geschlossenes Universum
 

Gegenwärtig legen die Daten des Satelliten WMAP nahe, daß das Universum eine euklidische Geometrie hat. Damit wäre es unendlich ausgedehnt. Ein Hypertorus mit endlichem Volumen kommt theoretisch auch in Frage, das gilt allerdings als sehr unwahrscheinlich.

Ist das Universum offen (hyperbolische Geometrie), was nach derzeitigem Stand sehr unwahrscheinliche ist, so heißt das keineswegs offen im Sinne eines Materieaustauschs mit einer außerhalb des Universums gelegenen Region, wie auch EMI schon geschrieben hat. Unabhängig von seiner Geometrie hat das Universum keinen Rand uns alle Punkte sind gleichberechtigt. Dies alles nach heutiger Kosmologie.

Gruß, Timm

AW: Geschlossenes Universum
 

Hallo Marc,

Das ist so, verantwortlich ist die unerschöpfliche Vakuumenergiedichte.

John A. Peacock schreibt in "Cosmological Physics" Seite 26:

Andere, wie der Kosmologe Edward R. Harrison drücken sich etwas einfacher aus. Fazit sinngemäß: Das Universum ist keine Dampfmaschine,

Gruß, Timm

AW: Geschlossenes Universum
 

Kosmologen müssen sich so unpräziese ausdrücken?
Ist das Universum ein geschlossenes System, bestehend aus einer zunehmenderen Zahl offenen Systeme, die sich gegenseitig beeinflussen?
Sind die Naturgesetze deswegen möglich, weil eine gegenseitige Beeinflussung stattfindet(offene Systeme)?
Und warum sind die Naturgesetze notwendig?
Um das geschlossene System Universum zu erhalten räumlich und zeitlich?
Wenn sich die Kosmologen so unpräziese ausdrücken, kann ich es besser(unpräziese sein).