Quanten.de Diskussionsforum

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-   -   Messung der Expansionsgeschwindigkeit (http://www.quanten.de/forum/showthread.php5?t=3563)

Eyk van Bommel 10.02.19 14:46

Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Manchmal komme ich einfach durcheinander.

Ursache: http://scienceblogs.de/alpha-cephei/...le-in-trouble/

Es geht also eher um die „nicht Konstanz“ der DE und ob sie zu oder abgenommen hat.

Angenommen wir könnten die Expansionsgeschwindigkeit zum „Ursprung“ (zu den ersten Gaswolken) messen und wir messen ein v von 100 m/s. Dann Messen wir die Expansionsgeschwindigkeit zu einer weit entfernten Galaxie (1x10^9 Lichtjahre) mit dem Ergebnis 1000 m/s. Dann würden wir vermuten, die Expansionsgeschwindigkeit nimmt zu.
Dann erfahren wir von einer hochentwickelten „Bakterien-Kultur“ die vor 1x10^9 Jahren hier auf der Erde ebenfalls schon die Expansionsgeschwindigkeit zum „Ursprung“ gemessen hat und dabei auf 1000 m/s gekommen ist.
Dann würden wir doch sagen, die Expansionsgeschwindigkeit nimmt ab. Und die/alle Ergebnisse stimmen überein.


Gruß
EvB

Korra 11.02.19 13:04

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Die Expansiongeschwindigkeit ist so eine Sachen. Anders als angenommen driftet nicht nur einfach alles auseinander. Dies Würde beinhalten, dass das universum sich nur mit unterlichtgeschwindigkeit ausbreitet. Das tut es aber nicht. Teile des Universums breiten sich mit überlichtgeschwindigkeit aus.

Jetzt kommt der haken. Laut Einstein (kennen wir ja alle den Typen), kann sich nichts durch den raum schneller als das licht bewegen. Aber da sich der raum selber bewegt, kann dieser sich schneller als das licht bewegen.

Daraus ergeben sich mehrere Situation. Eigendlich sind wir aus dem Grund, dass unser universum ein bestimmtes alter hat nur in der lagen einen bestimmten Radius um die erde zu sehen. Beobachten dürften wir demnach nur den Hubble-Radius. Dieser beträgt knapp 13,7 Milliarde Lichtjahre (weil größe von universum und so).
Aber da sich das licht schon auf dem weg befand als es sich weiter ausgedehnt hat die 13,7 milliarden Jahre, konnte das lciht schon einen teil der strecke zurücklegen. Somit ist das beobachtebare universum mit einem Radius von knapp 16,2 Milliarden LJ größer als das was wir sehen dürften. Ich liebe solche relativitäten ^^

Die Expansiongeschwindigkeit ist relativ nach dem punkten im raum die vergleichen werden. Von der mitte des universum expandiert rand nur halb so schnell wie vom rand zu rand. Somit ist das schon die erste relativität.

Allerding wenn wir vom selbem punkt im raum zu zwei weiten eine Expansionsgeschwindigkeit der selben Punkte messen wollen und dann dürfen wir den raum mitberechnen. Das heißt der raum kann sich mit gleicher geschwidigkeit ausdehen oder sogar schneller werden ohne das es so aussieht weil ein meter vorher was ganz anderen als länger war.

Eyk van Bommel 11.02.19 18:21

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Zitat:

Zitat von Korra (Beitrag 90518)
Aber da sich der raum selber bewegt, kann dieser sich schneller als das licht bewegen.

raum selber bewegt "Das Modell gefällt mir gar nicht.." Und AE sagt, keine Information >c. Daher erhält man ein EH bei einer Expansion v>c.


Habe den Fehler gefunden.

E----------G1-------------------------------------------G2----*
........ a..........................b

Man misst entlang dieser Linie „z“. Von E bis * "Urknall". Dann misst man für Erde-G2 ( 13 MLJ) z:a+b und für Erde-G1 (1MIJ) nur z:a.

Wenn „z: a" nun unverhältnismäßig größer ist, als „z: a+b“, dann stimmt ggf. was nicht. DE "heute" größer" als im Bereich"b".

Punkt – fertig – aus – :rolleyes:


Wobei man ja schon sagen muss, dass das unverhältnismäßig Große a auch in „z“ G2 steckt, denn die letzte Strecke „a“ legt sowohl das Licht von G2 wie auch G1 zurück.
Das Problem ist aber auch, dass man nichts von „G1 zu G2“ weiß. G1 könnte zu G2 einen ganz anderen „z“-Wert besitzen als a+b – a aus unserer Sicht haben sollte.

Angenommen der * ist nicht der Urknall sondern ein SL (in das wir gerade alle fallen), dann würde man durch die gravitative Rotverschiebung ein identisches Bild erhalten. Wenn zwischen E und G1 kein „homogenes G-Feld“ vorliegt, beschleunigt z.B. G1 schneller Richtung G2 als E Richtung G1 und G2. Der Abstand zwischen E und G1 wird größer, wobei G1 einen andern „z“-Wert für b misst, als wir durch „a+b“-a erwarten würden. ...


Gruß
EvB

Korra 11.02.19 18:41

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Ich weiß was du meinst. Ich denke das ich mit der genau Beschreibung wie und warum sich der Raum schneller als LG ausbreiten kann ich etwas über das Ziel hinausgeschossen bin. Wäre wohl mal eine eigene Diskussion wert.

Eyk van Bommel 12.02.19 09:45

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Eigentlich egal wo ich es schreibe, gehört ja alles zusammen.

Angenommen ich befinde mich in der Mitte einer mit „Staub“ gefüllten (unendlichen) Sphäre und erfahre eine Beschleunigung zum Mittelpunkt (aufgrund meines eigenen Radius ungleich 0 "Eigenbeschleunigung"), dann kann ich aufgrund der Beschleunigung einen Ereignishorizont erwarten. Bei einer Masse von 1 Kg bei ca. 1x10^26 m. Diesem kann ich eine Entropie zuweisen, die größer ist, als die der „Staubpartikel“ die den Raum anfüllen. Nach der „entropischen Gravitation“ kann ich nun erwarten, dass ein paar Staubpartikel auf mich zuströmen (Mittelpunkt) aber auch, dass mit zunehmenden Abstand die Staubpartikel zu dem „persönlichen“ Ereignishorizont strömen und zwar umso schneller, umso weiter sie von meinem Einflussfeld entfernt sind.

Eine „Expansion“ ist also auch in einem Universum zu erwarten, das zuvor nicht expandiert ist sondern, im ganzen (ohne Expansion) entstanden ist? :rolleyes:

EDIT:Jede „lokale“ Beschleunigung bewirkt eine „globale“ Expansion.

Korra 12.02.19 10:58

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
War es dann nicht sogar so, das auf Grund der Unentlichkeit des raues an sich der Raum sich in sich selber ausdehnen kann? Dies kann natürlich nur sein wenn wir davon ausgehen, dass das Universum unendlich ist was der Fall sein kann aber nicht muss. Da scheiden sich die Geister. Genauso konnte das Universum nur in bestimmten Dimensionen unendlich sein oder auf uns unendlich wirken. Alles sehr hypothetisch, mochte mich ab der nicht an der Unehrlichkeit aufhängen.

Das ein Raum expandieren muss in dem von dir gezeigten Beispiel kam mir auch das ein oder andere mal zu Ohren. Dabei spielt die Entropie und Energie eine Rolle. Je mehr Energie im system ist, destso mehr Ausdehnung und Entropie folgen. Allerdings habe ich dabei noch im Kopf, dass die Wechselwirkung in unserem Universum mit dunkler Materie diese Ausdehnung beschleunigt.
Es gibt verschiedene Meinungen wie das endet. Alles konnte immer weiter auseinander driften, bis es erkaltet und zum stillstand kommt oder es kommt der big crunsh, wo alles in sich zusammenfällt und ein neuer Urknall passiert. Ich finde die big crunsh Idee toll aber denke eher das es erkalten und stehen bleiben wird.

Nur das sich das Universum mit Überlichtgeschwindigkeit ausdeht ist finde ich sehr faszinierend. Es zeigt das der Raum selber in Bewegung ist und sich ausdehnt. Es entsteht sozusagen mehr Platz an sich. Eine sehr abstrakte Sache, da es nur schwer vorstellbar ist, dass der Raum selber in Bewegung sein kann.

Ich kann falsch liegen, aber ich stelle mir den Raum immer als einen Tisch vor, auf dem das ganze Universum in 2D rumliegt. Wenn ich den Tisch bewegen, wird das Universum darauf gekrümmt und bewegt. Nur zur Veranschaulichung was in meinem Hirn vorgeht.
Dementsprechend habe ich ein Problem. Gehört der Tisch jetzt zu dem Universum und ist 2D oder ist er eine neue Dimension im eigentlich Sinne, also eine dritte, für das Universum auf dem Tisch unbekannte Dimension. Ich gehe von zweiterem aus, würde mich aber freuen wenn mich jemand etwas besserem belehren könnte.

Ich 12.02.19 15:42

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Zitat:

Zitat von Korra (Beitrag 90541)
Nur das sich das Universum mit Überlichtgeschwindigkeit ausdeht ist finde ich sehr faszinierend. Es zeigt das der Raum selber in Bewegung ist und sich ausdehnt. Es entsteht sozusagen mehr Platz an sich. Eine sehr abstrakte Sache, da es nur schwer vorstellbar ist, dass der Raum selber in Bewegung sein kann.

Einem Raumpunkt kann man tatsächlich keine absolute Geschwindigkeit zuordnen. Von daher ist die Vorstellung eines expandierenden Raums, der selber in Bewegung ist, problematisch. Andererseits funktioniert diese Vorstellung sehr gut und mathematisch exakt. Man sollte sie nur nicht zu sehr strapazieren.
Zitat:

Ich kann falsch liegen, aber ich stelle mir den Raum immer als einen Tisch vor, auf dem das ganze Universum in 2D rumliegt. Wenn ich den Tisch bewegen, wird das Universum darauf gekrümmt und bewegt. Nur zur Veranschaulichung was in meinem Hirn vorgeht.
Dementsprechend habe ich ein Problem. Gehört der Tisch jetzt zu dem Universum und ist 2D oder ist er eine neue Dimension im eigentlich Sinne, also eine dritte, für das Universum auf dem Tisch unbekannte Dimension. Ich gehe von zweiterem aus, würde mich aber freuen wenn mich jemand etwas besserem belehren könnte.
Ich weiß nicht genau, was du meinst. Wenn es darum geht, ob der Raum (bzw. die Raumzeit) in höheren Dimensionen eingebettet sein muss, um eine Krümmung zu erzeugen: Nein, das ist nicht nötig. Die vier Raumzeitdimensionen haben innere Krümmung und benötigen keinen einbettenden Raum.

Ich hätte noch eine Bitte: Diese Themen sind an sich schon kompliziert genug. Schlampige Rechtschreibung und komplizierter Satzbau machen das Verständnis noch schwieriger. Wäre gut, wenn du das Niveau deines Beitrags, auf den ich hier antworte, in dieser Hinsicht halten könntest. Bei manchen vorherigen Beiträgen war mitunter nur schwer rauszufinden, was du meinst.

Eyk van Bommel 12.02.19 16:54

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Zitat:

Zitat von Korra (Beitrag 90541)
War es dann nicht sogar so, das auf Grund der Unentlichkeit des raues an sich der Raum sich in sich selber ausdehnen kann?.

Das ist eine recht frische Überlegung. Sie resultierte am Ende aus einer „Feynman-Vorlesung“ zur Entropie und warum er nicht glaubt, dass der Zeitpfeil etwas man Entropieerhöhung zu tun hat. Er sagte (in meiner Übersetzung), dass das Universum aus einem Zustand „maximaler Entropie“ gekommen sei und dieser Zustand ja offenbar den Zeitpfeil unbeeindruckt gelassen hat. :rolleyes:

Schauen wir in die „Ferne“, dann „sehen“ wir „ganz“ am Ende einen Zustand (eine Sphäre) maximaler Entropie und gerade darauf scheint sich alles - von uns weg und darauf - zuzubewegen.

Das genau - dieses Bild wäre aus Sicht der „entropischen Gravitation“ ja auch zu erwarten? Hier benötigt man keine vorherige Expansion.

Es beginnt mit einem flachen, unendlichen, homogen Zustand und mit der „Gravitation“ begann die Expansion zum neu / erst jetzt geschaffenen Rand.
Also um deine Frage zu Beantworten – ja die Unendlichkeit eines homogenen Raumes ist/war ja irgendwie Voraussetzung, dafür dass ein „Rand (Abschnürung) “ in weiter Entfernung entstehen konnte. Sagen wir eine sich drehende Kugel A „1Kg“ hat eine EH-Sphäre von r>10^26m - und wird damit erst zu seinem Universum. Eine andere Kugel B (100 m Entfernung) hat wiederum ihre eigne „Ego“ – Sphäre. Ihr beide teil euch den Raum. In einer weiteren C „Abstand r>20^27“ existierst du nicht. Aber ggf. B ganz knapp.
Der eigentlich Witz ist – wäre /wird die Kugel A „un- entbeschleunigt“, dann verschwindet „instantan“ ihre „Ego-Sphäre“ in 10^26 m Entfernung und die zuvor beobachtete Expansion verschwindet.

Daher besser könnte ich es nicht sagen: Die Unendlichkeit des Raumes ist notwendig, damit sich der Raum (seine Partikel) in sich darin ausdehenen konnte (in seiner Ego-Sphäre):)

EDIT: Nur weil ich es gerade berechnet habe, Plancklänge = "c^2/Planckbeschleunigung" – (Über Unruh-, Hawking-Eeffekt und max. Radius rotierende SL’s) – wäre sicher einfacher gegangen, aber so ging es auch. Komme nur darauf, weil wenn es nicht rotiert wäre der Radius kleiner - was nicht geht.

Korra 12.02.19 18:07

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Ich denke du beschreibst damit die Entropische Gravitation. Eine genauso interessante wie auch umstrittene Theorie. Sie fußt ja auch auf der Stringtheorie, die zwar echt schön finde nur halt auch extrem umstritten unter physikern ist.

Allerdings ist diese Sicht eine gute Idee die rein Mathematisch funktioniert. Aber wie Einstein schon meinte, müssen dinge nicht exestieren, nur weil sie rein rechnerisch möglich sind. Jedefalls ist es die bis jetzt beste theorie die ich zu der Zunahme der geschwindigkeit des ausdehnens des universums gelesen habe. Auf der Anderen Seite macht die nschönheit sie nicht wahr oder falsch. Wir wissen es einfach noch nicht.

Archil Kobakhidze hat dazu schon versuche mit Neutronen bei untratiefen temperaturen gemacht. Diese verhilten sich allerdings nicht nach dem erwartetem Modell der Entropischen Gravitation sondern genau wie sie anhand der Schrödinger gleichung hervor gesagt wurden. Aber ich denke bei ausreichender Suche, wird man auch mindestens genau so viele berichte von versuchen kommen, die sich für das Modell der Entropischen Gravitation ausspricht.

Es bleibt uns wohl nur abzuwarten und zu sehen ob sie widerlegt oder bewiesen wird Auf jedenfall ist die idee äußerst fazinierend.

Korra 12.02.19 18:13

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Erstmal entschuldige ich mich für den langen Satzbau und die Rechtschreibung. Ich habe so meine Probleme mit der Rechtschreibung aber gebe mir mühe. Und meistens denke ich einfach zu lange sätze, die sich wie Bandwürmer auf dem Computerbildschirm breit machen.

Und ja, es ging darum ob der raum in höre Dimensionen eingebettet sein muss. Das hat mich beschäftigt. Danke für die Antwort, ich war da ein wenig hin und her gerissen. Beides machte beim rumdenken Sinn. Hab es wohl zu sehr mit meinem sehnen nach Mehrdimensionalen Räumen vermischt.

Eyk van Bommel 12.02.19 20:08

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Zitat:

Zitat von Korra (Beitrag 90550)
Erstmal entschuldige ich mich für den langen Satzbau und die Rechtschreibung. Ich habe so meine Probleme mit der Rechtschreibung aber gebe mir mühe.

Bin Legastheniker (und ich verfluche den Menschen, der dieses Wort für „uns“ geprägt hat) – schreibe ich immer falsch (ohne Word/google Hilfe). Bin voll bei dir.:)

Vielleicht ein Grund warum ausgerecht du so schnell meine Worte (gefühlt) nachvollziehen kannst. :confused:

Kennst Du den Versuch mit „übersättigtem Wasserdampf“ in einer PET-Wasserflasche – Nebelerzeugung.
So kann man sich das vorstellen. Man drückt sie zusammen (Beschleunigung weg) – das Universum verschwindet „instantan“ – man lässt los – und das Universum entsteht als Ganzes – der ganz Raum füllt sich mit Partikel an. Man drückt (entschleunigt) und es verschwindet wieder als Ganzes im Vakuum.

Zitat:

Aber wie Einstein schon meinte, müssen dinge nicht exestieren, nur weil sie rein rechnerisch möglich sind.
Kenne eigentlich keinen (physikalischen) Fall wo eine Formel am Ende keine Anwendung gefunden hat. :rolleyes:
Zudem habe ich keine Formeln oder Rechnungen präsentiert :o– es ist eine modellhafte Vorstellung, aus dem Kern dessen was „entropische Gravitation“ sein könnte. Selbst wenn die Ableitung runter zur Gravitation einer Ruhemasse falsch ist bzw. den Kern nicht trifft, bleibt die Allgemeine „entropische Anziehung“ die aus der Stringtheorie folgt unbeschadet davon.

Korra 12.02.19 21:15

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Ein Beispiel dafür, dass eine Berechnung nicht wirklich genutzt wird, sind weiße Löcher. (Wie die Farbe nicht der wissende)
Ich meine es war Einstein der berechnete das weiße Löcher existieren können. Noch haben wir keins gefunden. Deswegen kommt die Berechnung für diese nicht zur Anwendung. Aber es wurde auch gesagt das schwarze Löcher vielleicht nicht existieren. Bis jetzt haben wir ein par entdeckt. Aber ist nicht genau das wunderbar. Immer etwas neues entdecken und altes widerlegen zu können.
Ich liebe Gedankenspiele auch ohne Rechnung.

Und dazu das du Legastheniker (echt ein mieses Wort) bist, ich verstehe was du Schreibst. Immerhin kann ich noch lesen und verstehen was ich geschrieben habe und es ist echt eine Meisterleistung wie ich finde :D

Eyk van Bommel 12.02.19 22:58

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Zitat:

Zitat von Korra (Beitrag 90553)
Ein Beispiel dafür, dass eine Berechnung nicht wirklich genutzt wird, sind weiße Löcher. (Wie die Farbe nicht der wissende

Hawkings eigene Beschreibung seiner "Strahlung" hat sich schon etwas wie Wurmloch angehört (Fällt hinein und Rückwärts in der Zeit kommt es wieder raus"
Also "klassisches Bild" Wurmloch o.k ist "unnatürlich" aber ich bin mir sicher, dass die Formel etwas beschreibt, dass seine Anwendung finden wird. Vergleichbar zum Tachyonenfeld.

Korra 12.02.19 23:15

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Das klingt äußerst interessant. Am ende schaffen wir es noch anhand dieser Formeln durch die zeit zu reisen. Das hat Hawking doch auch schon verwsucht und eine Party gestartet zu der zeitreisende eingeladen waren. Keiner ist erschienen. Aber zeit ist soweiso mega komplex und ein thema für sich denke ich.

Jedenfalls kann jede gleichung und jede theorie etwas bewirken. Sei es auch nur um heraus zu finden, dass sie falsch ist. Denn etwas zu widerlegen und zu wissen das es falsch ist, ist genauso viel wert wie einen beweis für richtigkeit. Denn wissen kann man auch, das etwas nicht stimmt.
Man muss aber immer erstmal die Formel finden damit man feststellen kann, dass sie falsch ist.

Eine Wissenschaftliche erkenntnis braucht immer ein weg zum ziel. Beobachten, feststellen, theorien und modelle ausarbeiten, beweisen, verstehen. (kann sein das dabei ein zwei sachen fehlen) Zur gehen wir weg vom beobachten. Dies haben wir getan und Arbeiten nun modelle und theorie aus. Doch irgendwann haben wir verstanden und ich bin gespannt welche theorie am ende dastehen wird. Ich halte es für gut möglich, dass die Entropische Gravitation ein schlüssel zu verstehen sein wird. Sei es auch nur um aus ihr eine noch konkrete Theorie zu entwickeln.

Edit:
Kam gerade ein neues Video online von "SciShow Space". Ist auf englisch, aber ich denke es sollte das üblige schulenglisch ausreichen.
Es geht dabei darum, wie Dunkle Energie das Universum zum expandieren zwingt so zu sagen, aber halt nicht an dem jedem punkt gleichzeitig. Das ist sehr Faszinierend, denn laut dieser aussage, könnte sich das universum unregelmäßig verteilen so zu sagen und dadurch wäre mehrere Messwerte möglich. Auch kann sich geschwindigkeit durch Objekte im raum und ihrer Anziehungskraft ändern.
Im gesamten, denke ich, dass es zum thema Passen könnte.

https://www.youtube.com/watch?v=34rTauXy80o

Eyk van Bommel 14.02.19 11:37

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Zitat:

Am ende schaffen wir es noch anhand dieser Formeln durch die zeit zu reisen.
Korra - Du wirst nie das „Jetzt“ verlassen können.
Zitat:

Man muss aber immer erstmal die Formel finden damit man feststellen kann, dass sie falsch ist.
Eine mathematisch korrekte Formel ist nie falsch – höchstens deren Interpretation.
Eine mathematisch korrekte Formel ist nie falsch – man kann höchstens deren Gültigkeit eingrenzen. In diesem Fall wird sie außerhalb einfach nur ungenau.

Was ich hier versuch(t)e zu beschreiben ist der Einluss des Rindler-Horizonts eines beschleunigten Körpers. Einem Körper der zu dem Mittelpunkt in dem er ruht stetig beschleunigt wird, kann/könnte man einen „spärischen“ Rindler-Horizont zuweisen.
Dieser Rindler-Horizont verhält sich nun wie ein klassischer EH – dessen Entropie wirkt anziehend. Erzeugt eine Bewegung.

Man kann es mit zwei Reisenden vergleichen die in gleicher Stärke, konstant in x-Richtung beschleunigen. Dann wird der Abstand zwischen den beiden immer größer und irgendwann bricht die Funkverbindung ab. Es hat sich ein Rindler-Horizont zwischen den beiden gebildet. Sie leben nun in verschieden Universen. :(

Gruß
EvB

Hawkwind 14.02.19 11:59

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
@Korra: an die Beiträge dieses Threads solltest du auch mit einer gewissen Skepsis herangehen. :)
Es handelt sich um Themen aus sehr fortgeschrittenen und teils spekulativen Bereichen der Physik. Ich bin nicht sicher, ob die Autoren der Beiträge hier die Materie, über die sie reden, immer komplett verstehen. Ich kann zumindest meist nicht folgen, bin aber auch kein Wissenschaftler.

Korra 14.02.19 12:34

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Man sollte alles immer kritisch sehen und hinterfragen. Mir ist auch klar das es sich hierbei um Theorien handelt die weiter fortschreiten. Es sind gedankenspiele, deren sinn und zweck einzig und allein darin besteht, neue ideen zu entwickeln. Manche Theorien sterben, andere werden übernommen und wieder andere müssen nurnoch richtig ausgearbeitet werden.

Korra 14.02.19 12:39

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Wäre das nicht in dem Fall die konkretisierung eines Inflationären Universum das am ende in der Schaffung unendlcih vieler universen und Paralleluniversen endet. In dem fall würden alle universen nur in einem anderen abschnitt so zu sagen exestieren.
Eine unendliche anzahl von universen hingegen sorgt immer dafür, dass es unentlich viele variationen gibt und rein theoretisch jeder ausgang unentlich oft stattfinden muss.Also in dem Sinne (achtung,mathematisch kompliziert aber korrekt) eine unentliche Mengen an unentlichkeiten.

Hawkwind 14.02.19 12:41

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Zitat:

Zitat von Korra (Beitrag 90598)
Man sollte alles immer kritisch sehen und hinterfragen. Mir ist auch klar das es sich hierbei um Theorien handelt die weiter fortschreiten. Es sind gedankenspiele, deren sinn und zweck einzig und allein darin besteht, neue ideen zu entwickeln. Manche Theorien sterben, andere werden übernommen und wieder andere müssen nurnoch richtig ausgearbeitet werden.

Ja genau, letztlich sind die Säulen einer Theorie in der Physik testbare Hypothesen, d.h. Vermutungen, die experimentell überprüft werden können. Manche dieser Vermutungen sind schon dermaßen oft und mit hoher Genauigkeit überprüft worden, dass sie innerhalb ihres Geltungsbereiches als "sehr gesichert" gelten (Standardmodelle, Standardphysik). Andere dagegen, deren Überprüfung noch aussteht, sind eher spekulativ (z.B. Supersymmetrie), sodass ihre Relevanz eher fraglich ist.

Korra 14.02.19 13:17

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Ein beispiel dafür sind Gravitationswellen denke ich. Sie sind über jahre eine tolle theorie gewesen. Berechnet und immer wieder hat man versucht nachweise zu bekommen, aber nichts kam.
Irgendwann kam die meldung, das man gravitationswellen von zwei Kollidierenden schwarzen löchern messen konnte. Plötzlich war es bewiesen. Eine Theorie wurde von einem moement auf den anderen so zu sagen realität und gesichert. Und natürlich hatte einstein mal wieder recht.
Deswegen mag ich diese Theorien, auch wenn sie abwegig scheinen, ist es doch so, dass sie bewiesen werden können, wenn sie der wahrheit entsprechen. Aber vor jeder guten gesicherten theorie steht jemand, der sich den mist ausgedacht. Es war jemand da, der sich die Theorie ausdachte und dann geschichte schrieb. Eigendlich ein echt schöner gedanke.

Deswegen halte ich es für wichtig auch manchmal über abwegige ideen zu sprechen. Denn sie ebnen den weg für all die anderen theorie und ideen, die die welt von morgen ändern.

Ich 14.02.19 13:43

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Zitat:

Zitat von Korra (Beitrag 90601)
Ein beispiel dafür...

In dem Beitrag hast du außer "Theorie" ein Substantiv und ein Adjektiv groß geschrieben. Das ist keine Frage von Legasthenie, sondern ein Schreibstil. Bitte bleibe näher an der Standardschreibweise, du machst das Lesen deiner Beiträge nur unnötig schwer.

Korra 14.02.19 14:08

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Ich habe nie behaubtet, dass ich Legasthenie habe. Es wurde ein Vergleich angestellt und ich habe auch momententan den ein oder Anderen verdachtsmoment, aber es ist weder etwas sicher noch klar. Ich gebe mir schon sehr viel mühe beim schreiben, bin aber leider ziemlich unfähig wie es scheint. Viel zeit verbringe ich damit, nach zu schauen wie worte geschrieben werden und lese jeden text noch Mehrfach durch. Oft vermeide ich bis auf den satzanfang, überhaubt groß und kleinschreibung zu beachten, weil ich sie sonst gar nicht mehr hinbekomme.

Auch wenn ich wirklich sehr viel freude hier habe, kann ich auch dazu über gehen nur noch als Stille zuhörerin an den Dikussionen teil zu nehmen. Dies fänd ich zwar sehr Schade, aber das wohl einzelner ist immer dem Vieler untergeordnet. Ich will es Niemdem unnötig schwer machen.

Ich 14.02.19 15:01

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Zitat:

Zitat von Korra (Beitrag 90603)
Auch wenn ich wirklich sehr viel freude hier habe, kann ich auch dazu über gehen nur noch als Stille zuhörerin an den Dikussionen teil zu nehmen. Dies fänd ich zwar sehr Schade, aber das wohl einzelner ist immer dem Vieler untergeordnet. Ich will es Niemdem unnötig schwer machen.

Nein, es ist überhaupt nicht die Rede davon, nicht mehr zu schreiben. Aber wenn du es niemandem unnötig schwer machen willst, dann nimm dir ein Beispiel an Eyk und schmeiß deine Texte vor dem Abschicken in Word oder Writer rein. Unter "Rechtschreibung und Grammatik" einfach immer auf "Ändern" drücken, und schon ist der Text lesbar. Wobei es sich sicher auch lohnt, die Änderungen auch anzuschauen und nicht nur blind anzuklicken.
Probier's doch einfach beim nächsten Mal, das dauert nicht lange.

Korra 14.02.19 18:20

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Das ist des erste mal, dass ich so eine freude in einem Forum habe und ich denke genau deswegen reagiere ich ein wenig emotional. Ich bin da Wochenende so wieso erstmal unterwegs und werde darüber Reflektieren.

Ich 14.02.19 21:37

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Krieg das bitte auch nicht in den falschen Hals. Ich habe den Eindruck, dass du eine echte Bereicherung für das Forum bist, weil du großes, emotionales Interesse mitbringst und aufgeschlossen bist. Ich will dich ncht gängeln und schon gar nicht vertreiben, sondern dir einen Ratschlag geben, wie du deine Kommunikation hier verbessern kannst.

Timm 15.02.19 17:02

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Zitat:

Zitat von Korra (Beitrag 90553)
Ein Beispiel dafür, dass eine Berechnung nicht wirklich genutzt wird, sind weiße Löcher. (Wie die Farbe nicht der wissende)
Ich meine es war Einstein der berechnete das weiße Löcher existieren können. Noch haben wir keins gefunden. Deswegen kommt die Berechnung für diese nicht zur Anwendung.

Das ist ein rares Beispiel dafür, daß die Theorie etwas vorher sagt, das es nicht geben kann. Ich kenne kein anderes.

In ein weißes Loch fällt nichts rein, sondern alles raus, weshalb seine Masse abnimmt. Das widerspricht dem 2.Hauptsatz der Thermodynamik. Außerdem läßt sich kein Prozess formulieren, der zur Entstehung eines weißen Loches führt.

Hawkwind 15.02.19 17:57

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 90618)
Das ist ein rares Beispiel dafür, daß die Theorie etwas vorher sagt, das es nicht geben kann. Ich kenne kein anderes.

In ein weißes Loch fällt nichts rein, sondern alles raus, weshalb seine Masse abnimmt. Das widerspricht dem 2.Hauptsatz der Thermodynamik. Außerdem läßt sich kein Prozess formulieren, der zur Entstehung eines weißen Loches führt.

War das nicht so, dass weisse Löcher die "Ausgänge" von Wurmlöchern sein können?

siehe z.B.
SA Hayward - International Journal of Modern Physics D, 1999 - World Scientific: "Dynamic wormholes"
https://arxiv.org/pdf/gr-qc/9805019.pdf

Bernhard 15.02.19 19:18

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Zitat:

Zitat von Hawkwind (Beitrag 90619)
War das nicht so, dass weisse Löcher die "Ausgänge" von Wurmlöchern sein können?

Ja, so kenne ich das auch. Es ist allerdings eine spezielle Form, also z.B. ein Schwarzschild-Wurmloch, wenn man von der Schwarzschild-Metrik ausgeht.

Eyk van Bommel 15.02.19 20:55

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Hab mich auch nicht wirklich damit befasst, aber nach meinem Verständnis waren/sind „Weiße Löcher“ in der ART das was die Tachyonen in der SRT sind. Ein Spezialfall ist das Wurmloch, das eine Verbindung zwischen einem Schwarzen Loch und einem Weißen darstellt – Was in ein SL fällt kommt in einem damit „verschränkten“ WL wieder (irgendwo) raus.
Zitat:

weshalb seine Masse abnimmt. Das widerspricht dem 2.Hauptsatz der Thermodynamik. Außerdem läßt sich kein Prozess formulieren, der zur Entstehung eines weißen Loches führt.
Hawking selbst sieht/sah(/beschrieb) in seiner Strahlung aber so etwas. Und ja wie wir wissen verliert das SL dabei Masse. Das WL muss nicht entstehen, die Frage ist vielleicht eher ob ein SL – wie ein WL aussehen/wirken kann.

Bernhard 15.02.19 21:33

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Zitat:

Zitat von Eyk van Bommel (Beitrag 90621)
Hab mich auch nicht wirklich damit befasst,

Dann wirf doch mal einen Blick hierher: https://en.wikipedia.org/wiki/Kruska...child_solution

Timm 15.02.19 21:51

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Zitat:

Zitat von Hawkwind (Beitrag 90619)
War das nicht so, dass weisse Löcher die "Ausgänge" von Wurmlöchern sein können?

siehe z.B.
SA Hayward - International Journal of Modern Physics D, 1999 - World Scientific: "Dynamic wormholes"
https://arxiv.org/pdf/gr-qc/9805019.pdf

Ja, aber klärt das die Frage der Entstehung?

Hierzu Wikipedia:

Zitat:

The time-reversed case would be a white hole that has existed since the beginning of the universe, and which emits matter until it finally "explodes" and disappears.[7] Despite the fact that such objects are permitted theoretically, they are not taken as seriously as black holes by physicists, since there would be no processes that would naturally lead to their formation, they could only exist if they were built into the initial conditions of the Big Bang.
Demnach handgewebt.

Eyk van Bommel 15.02.19 23:27

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 90622)
Dann wirf doch mal einen Blick hierher: https://en.wikipedia.org/wiki/Kruska...child_solution

Wo kann man dort etwas über das Wesen eines WL lesen?

Zitat:

Stephen Hawking argued that the time reverse of a black hole in thermal equilibrium is again a black hole in thermal equilibrium.[2] This may imply that black holes and white holes are the same object.
Das steht hier

Bernhard 16.02.19 14:54

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Zitat:

Zitat von Eyk van Bommel (Beitrag 90624)
Wo kann man dort etwas über das Wesen eines WL lesen?

Auch wenn nicht ganz klar wird, wie diese Frage zu verstehen ist:
Zitat:

In the maximally extended solution there are actually two singularities at r = 0, one for positive T and one for negative T. The negative T singularity is the time-reversed black hole, sometimes dubbed a "white hole". Particles can escape from a white hole but they can never return.

sirius 16.02.19 20:01

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Zitat:

Zitat von Ich (Beitrag 90547)
Einem Raumpunkt kann man tatsächlich keine absolute Geschwindigkeit zuordnen. Von daher ist die Vorstellung eines expandierenden Raums, der selber in Bewegung ist, problematisch. Andererseits funktioniert diese Vorstellung sehr gut und mathematisch exakt. Man sollte sie nur nicht zu sehr strapazieren.

...........

Ich weiß nicht genau, was du meinst. Wenn es darum geht, ob der Raum (bzw. die Raumzeit) in höheren Dimensionen eingebettet sein muss, um eine Krümmung zu erzeugen: Nein, das ist nicht nötig. Die vier Raumzeitdimensionen haben innere Krümmung und benötigen keinen einbettenden Raum.

......

Ich denke, der folgende Link passt ganz gut zu der Thematik

https://www.wissenschaft.de/umwelt-natur/die-korrektur/

TomS 17.02.19 12:46

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 90618)
Das ist ein rares Beispiel dafür, daß die Theorie etwas vorher sagt, das es nicht geben kann. Ich kenne kein anderes.

In ein weißes Loch fällt nichts rein, sondern alles raus, weshalb seine Masse abnimmt. Das widerspricht dem 2.Hauptsatz der Thermodynamik. Außerdem läßt sich kein Prozess formulieren, der zur Entstehung eines weißen Loches führt.

Ich denke, man muss hier die rein geometrische Sichtweise von der thermodynamischen sowie einer quantenmechanischen unterscheiden.

Geometrisch ist das zunächst möglich - siehe Kruskal - damit ist jedoch noch keine Existenzaussage verbunden. Auch die Quantenmechanik lässt pathologische Lösungen zu, die wir als unphysikalisch ablehnen.

Mit der Thermodynamik zu argumentieren ist problematisch, weil wir diese letztlich immer auf mikroskopische Freiheitsgrade reduzieren müssen. Diese kennen wir jedoch im Falle der Gravitation nicht - weil wir noch keine Theorie der Quantengravitation haben.

Ich sehe mehrere Beispiele für Objekte oder Prozesse, die einerseits berechnet werden können, andererseits nach anderen Überlegungen nicht existieren sollten oder dürfen: schwarze Löcher und andere Singularitäten, insbs. Hawkingstrahlung verbunden mit der Verletzung der Unitarität, Firewall, geschlossene zeitartige Kurven, ...

Timm 17.02.19 13:15

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Zitat:

Zitat von TomS (Beitrag 90634)

Mit der Thermodynamik zu argumentieren ist problematisch, weil wir diese letztlich immer auf mikroskopische Freiheitsgrade reduzieren müssen. Diese kennen wir jedoch im Falle der Gravitation nicht - weil wir noch keine Theorie der Quantengravitation haben.

Weshalb kann ich mich nicht auf den Standpunkt stellen, daß kein physikalischer Prozeß in einem isolierten System zur Abnahme der Gesamtentropie führen kann? Daß dies bei einem weißen Loch zuträfe, ist meines Wissens Konsens und muß nicht mittels mikroskopischer Freiheitsgrade bewiesen werden.

TomS 17.02.19 14:09

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 90635)
Weshalb kann ich mich nicht auf den Standpunkt stellen, daß kein physikalischer Prozeß in einem isolierten System zur Abnahme der Gesamtentropie führen kann? Daß dies bei einem weißen Loch zuträfe, ist meines Wissens Konsens und muß nicht mittels mikroskopischer Freiheitsgrade bewiesen werden.

Solange wir nicht wissen, was schwarze Löcher „wirklich“ sind - also nach Eliminierung der Singularität mittels Vervollständigung von ART + QFT - solange wissen wir auch nicht, was weiße Löcher wirklich sind.

Dann sehe ich nicht, dass der zweite Hauptsatz der Thermodynamik unter genügend allgemeinen Bedingungen überhaupt bewiesen ist (im Gegensatz z.B. zum Energieerhaltungssatz, dessen Voraussetzungen wir sehr genau kennen).

Und selbst wenn der zweite Hauptsatz der Thermodynamik universell gelten sollte, dann doch nur unter Einbeziehung aller mikroskopischen Freiheitsgrade - einschließlich denen der Gravitation (wenn du dir z.B. die Entropie auf der Erde ansiehst, dann nimmt die wahrscheinlich tatsächlich ab, solange du die Entropie der absorbierten und der emittierten el.-mag. Strahlung vernachlässigst; insbs. letztere trägt den Hauptanteil der Entropie)

Solange wir das alles nicht wissen, hängen viele Ideen sozusagen in der Luft.

Eyk van Bommel 17.02.19 15:15

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Die Energieerhaltung gilt doch auch nur in „zeitlich unveränderliche abgeschlossene Systeme“
Ob das für Objekte die hinter EH liegen anwendbar ist?
Es wäre ein leichtes für mich, mich nun ohne Kommentar zu „verabschieden“ (um nicht wieder in die Cranck Opferrolle zufallen), aber ich lese, verstehe das alles einfach ein „also ob“ – damit fällt es mir meistens leichter, solchen „komischen“ mathematisch exakten Beschreibungen einen Realitäsbezug zu ermöglichen.
Dass nach dem EH Raumartiges – Lichtartig wird und umgekehrt ist doch eine „klassiche“ Aussage?
Ich frage mich, ob sich für einen Beobachter nachdem er den EH überquert hat, sich nicht etwas an seinen Beobachtungen ändert. Sieht er sich weiter fallen oder wirkt, der EH „im Sinne der entropischen Gravitation“, nicht wieder anziehend. Dann wäre das Bild eines WL wieder gegeben. Er beschleunigt nach außen.
Egal.. Ich sehe es so, dass ein Partikel, dass den EH überschreitet, nun den EH hinter sich hat und dieser nun wieder gravitativ anziehend wirkt. Es fängt an um den EH zu schwingen. Ich mag das Bild, da es gut zudem Bild passt, dass wir (das Universum) selbst in einem EH „leben“ (existiert)…
Mir ist klar, dass das verrückt klingt, aber mir persönlich fällt derzeit nichts besserer ein, wenn man etwas „ohne Äther“ schwingen lassen möchte als die Raumzeit selbst. Auch das EH eine flache Raumzeit besitzt ist dazu passend.
Zudem gibt es keine Singularität, wenn alles innerhalb des "Luftballons" wieder nach außen zur Membran wandert. Innen WL außen SL.

Das ist kein „muss“ und kein „eigene“ Theorie – mir ist nur so „als ob“ dieses Bild ganz gut zur Mathematik passen könnte.

Timm 17.02.19 16:05

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Zitat:

Zitat von TomS (Beitrag 90637)
Solange wir nicht wissen, was schwarze Löcher „wirklich“ sind - also nach Eliminierung der Singularität mittels Vervollständigung von ART + QFT - solange wissen wir auch nicht, was weiße Löcher wirklich sind.

Wir betrachten hier die Schwarzschild Lösung.
Zitat:

Zitat von TomS (Beitrag 90637)
Dann sehe ich nicht, dass der zweite Hauptsatz der Thermodynamik unter genügend allgemeinen Bedingungen überhaupt bewiesen ist (im Gegensatz z.B. zum Energieerhaltungssatz, dessen Voraussetzungen wir sehr genau kennen).

Interessanter Aspekt. Hast du eine Referenz, die sich damit beschäftigt?
Zitat:

Zitat von TomS (Beitrag 90637)
wenn du dir z.B. die Entropie auf der Erde ansiehst, dann nimmt die wahrscheinlich tatsächlich ab.

Bei der Kristallisation nimmt die Entropie in einem Teilsystem ab, beim 2. HS geht es um die “Gesamtentropie”.

TomS 17.02.19 17:47

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 90639)
Wir betrachten hier die Schwarzschild Lösung.

Und damit bereits keine Hawkingstrahlung und keine mikroskopischen Freiheitsgrade.

Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 90639)
Interessanter Aspekt. Hast du eine Referenz, die sich damit [Beweise des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik unter genügend allgemeinen Bedingungen] beschäftigt?

Nicht parat, muss ich suchen.

Bei exakter Kenntnis des mikroskopischen Quantenzustandes gilt ohnehin S = const. = 0, d.h. Entropie ist in dieser Hinsicht immer nur ein Ausdruck unserer Unkenntnis, kein fundamentales Konzept.

Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 90639)
Bei der Kristallisation nimmt die Entropie in einem Teilsystem ab, beim 2. HS geht es um die “Gesamtentropie”.

Ja, aber um die Gesamtentropie aller beteiligten Freiheitsgrad - und die kennen wir für gravitative Systeme explizit nicht.

Bsp.: Betrachte eine ideales Gas mit Temperatur T > 0 und Entropie ΔS > 0, das von einem schwarzen Loch der Masse M verschluckt wird. Wir können dem schwarzen Loch eine Entropie S ~ A zuschreiben, wissen jedoch nicht, welche Freiheitsgrade diese Entropie tragen. Nachdem das Gas die Singularität erreicht hat, ist dessen Entropie verschwunden, das schwarze Loch muss nun eine Entropie S‘ ~ A‘ ≥ S + ΔS haben. Das ist aber eine reine Konsistenzbetrachtung, keine ab initio Berechnung und insbs. kein Beweis.

So lange wir diesen recht einfachen Fall nicht endgültig verstehen - und ich denke, auch die LQG und die Stringtheorie verstehen ihn noch nicht wirklich - sollten wir sehr vorsichtig sein, die Kombination aus Thermodynamik und ART für Schlussfolgerungen heranzuziehen - insbs. dann für weiße Löcher.

Timm 18.02.19 10:44

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Zitat:

Zitat von TomS (Beitrag 90641)

Bsp.: Betrachte eine ideales Gas mit Temperatur T > 0 und Entropie ΔS > 0, das von einem schwarzen Loch der Masse M verschluckt wird. Wir können dem schwarzen Loch eine Entropie S ~ A zuschreiben, wissen jedoch nicht, welche Freiheitsgrade diese Entropie tragen. Nachdem das Gas die Singularität erreicht hat, ist dessen Entropie verschwunden, das schwarze Loch muss nun eine Entropie S‘ ~ A‘ ≥ S + ΔS haben. Das ist aber eine reine Konsistenzbetrachtung, keine ab initio Berechnung und insbs. kein Beweis.

Ob man sagen kann, dass “dessen Entropie verschwunden” verschwunden ist, weiß ich nicht. Fällt m ins SL ist ΔS ~ 2mM_SL und damit unabhängig von der Entropie von m. Vermutlich gilt das angenähert (weil noch nicht die gesamte Masse in der Singularität ist und streng genommen die Schwarzschildlösung nicht gilt) ab Überschreiten des Ereignishorizonts von M durch m.
Man kann hier einwenden, daß die Entropie des Teilsystems m innerhalb des EH zunächst erhalten bleibt. Diese Entropie kann aber nicht ein Beitrag zur Entropie des nun gewachsenen Schwarzen Loches sein, denn dieser ist bereits durch ΔA repräsentiert. Ich bin nicht sicher wie man damit umgeht.

Sind wir denn bei solchen Betrachtungen nicht wegen T ~ 1/k_B bei mikroskopischen Freiheitsgraden? Weiter oben hast du geschrieben „Gesamtentropie aller beteiligten Freiheitsgrad - und die kennen wir für gravitative Systeme explizit nicht“. Was genau meinst du hier?

Für mich ist der 2. Hauptsatz der Thermodynamik in Stein gemeißelt. Jedenfalls sind mir Diskussionen bisher nicht untergekommen, in denen das relativiert wird.

Korra 18.02.19 14:20

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Ich mische mich mal mit ein. Der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik wurde des Öfteren infrage gestellt. Schon allein die Urknalltheorie, die laut Hawking ohne einen Auslöser passieren kann, ist dafür Grund genug.
Schwarze Löcher sind eine sehr schwer verstandenes Phänomen. Sie sind bis Heute noch nicht richtig verstanden und es brauchte schon lange genug alleine das Informationsparadoxon der Schwarzen löcher zu klären (Lösung waren verschränkte Atome). Klar ist das laut Wikipedia, dass Entropie steigt bei Energieaufnahme und sing bei Energie abnahmen.
Wenn eine Schwarzes Loch frisst, steigt die Entropie, weil es Energie aufnimmt. Es wird sozusagen heißer. Hingegen, wenn es nicht mehr frisst und nur vor sich hin Schwebt, dann sinkt die Entropie wieder. Denn durch Hawking Strahlung und Jets wird Energie abgegeben.
Eine Schwarzes Loch ist kein abgeschlossenes System. Somit (erster Hauptsatz der Thermodynamik) kann ein Austausch stattfinden mit der Umgebung... Ein Universum ist so weit wir wissen ein geschlossenes System... Somit kann die Entropie nur steigen, nach dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik.

Aber Achtung, selber, wenn das Universum eine abgeschlossenes System ist, kann es sein, dass es trotzdem an Entropie verliert. Laut einer, ich glaube sogar hier schon genannten Theorie, wird beim Ausdehnen das Universum der freie Raum mit dunkler Energie gefüllt. Dem zu Folge könnte die Entropie durch den neu gewonnen Raum steigen. Wenn man davon ausgeht, dass das Universum sich in sich selber ausdehnt, dann wäre auch nicht der erste Hauptsatz der Thermodynamik in Mitleidenschaft gezogen. Denn es entsteht im Universum so zu sagen neuer Raum...

Also das sind jetzt mehrere Ansätze und sind halt alles nur Theorie. Das schöne ist bei Theorien, dass diese immer noch geändert werden können.

pauli 18.02.19 20:24

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Das ist schon ziemlich faszinierend was es so alles da draußen gibt

TomS 18.02.19 22:30

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 90643)
Sind wir denn bei solchen Betrachtungen nicht wegen T ~ 1/k_B bei mikroskopischen Freiheitsgraden?

Bei mikroskopischen Freiheitsgraden bist du dann, wenn du z.B. die Entropie aus der statistischen Mechanik ableiten kannst:

Z(β) = tr exp[-βH]

S(β) = k[ln(Z) - β ∂/∂β] ln(Z)

β = 1/kT

H = Hamiltonoperator alle quantenmechanischen Freiheitsgrade, d.h. Photonen, Leptonen, ...

„tr“ = Spur über alle Quantenzustände |n> des Systems

D.h.

Z(β) = ∑ <n| exp[-βH] |n>

Im Falle eines Systems der QED hast du in H die Terme für Elektronen, Positronen und Photonen stehen, die Summe ∑ läuft im einfachsten Fall über alle ebenen Wellen |n> dieser Teilchen.

Im Falle der QG müssten wir über die quantenmechanischen Zustände des Gravitationsfeldes summieren ...

Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 90643)
Weiter oben hast du geschrieben „Gesamtentropie aller beteiligten Freiheitsgrad - und die kennen wir für gravitative Systeme explizit nicht“. Was genau meinst du hier?

... wir kennen den Hamiltonoperator des Gravitationsfeldes nicht - und auch keine andere, äquivalente Formulierung mittels Pfadintegralen o.ä. Z.B. im Falle des ins SL stürzenden Gases können wir die o.g. Terme für das Gas, jedoch nicht für das Gravitationsfeld hinschreiben.

Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 90643)
Für mich ist der 2. Hauptsatz der Thermodynamik in Stein gemeißelt. Jedenfalls sind mir Diskussionen bisher nicht untergekommen, in denen das relativiert wird.

Das wird von den meisten Physikern so gesehen. Um diese Ansicht zu retten, hat Bekenstein postuliert, dass schwarzen Löchern eine Entropie S ~ A zukommt, obwohl sie - klassisch betrachtet - keine Mikrozustände haben und daher S = 0 gelten müsste. Analog: eine ebene elektromagnetische Welle im Vakuum hat ebenfalls S = 0. Hawking konnte die mit S assoziierte Temperatur T berechnen und den Zusammenhang S ~ A bestätigen, zunächst um den Preis der Verletzung der Unitarität.

Um den zweiten Hauptsatz - wie üblich für bestimmte Systeme, nicht allgemein - aus der statistischen Mechanik des betreffenden Systens ableiten zu können, müsste man jeweils den entsprechenden Hamiltonoperator H formulieren können - kann man jedoch heute für die Quantengravitation nicht. Es gibt Ausnahmen, z.B. einige Ansätze zur Berechnung der Entropie schwarzer Löcher im Kontext der LQG oder der Stringtheorie, aber da ist man noch weit von einer geschlossenen Theorie entfernt. Das heißt im wesentlichen postuliert man weiterhin die Gültigkeit des verallgemeinerten zweiten Hauptsatzes nach Bekenstein, ohne dass eine Ableitung möglich wäre.

Zusammenfassend: Für ein nicht-strahlendes SL wäre der zweite Hauptsatz verletzt; für ein strahlendes SL ist die Unitarität verletzt.

Something is rotten in the state of Denmark ...

TomS 18.02.19 22:38

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Zitat:

Zitat von Korra (Beitrag 90645)
... es brauchte schon lange genug alleine das Informationsparadoxon der Schwarzen löcher zu klären (Lösung waren verschränkte Atome).

Ich kenne keine allgemein akzeptierte Lösung des Informationsparadoxons; Firewall und Verschränkung sind es jedenfalls nicht.

Zitat:

Zitat von Korra (Beitrag 90645)
Wenn eine Schwarzes Loch frisst, steigt die Entropie, weil es Energie aufnimmt. Es wird sozusagen heißer. Hingegen, wenn es nicht mehr frisst und nur vor sich hin Schwebt, dann sinkt die Entropie wieder. Denn durch Hawking Strahlung und Jets wird Energie abgegeben.
Eine Schwarzes Loch ist kein abgeschlossenes System. Somit (erster Hauptsatz der Thermodynamik) kann ein Austausch stattfinden mit der Umgebung... Ein Universum ist so weit wir wissen ein geschlossenes System... Somit kann die Entropie nur steigen, nach dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik.

Das ist eine grobe Beschreibung dessen, was wir erwarten, jedoch keine mathematische Ableitung aus einer uns vorliegenden Theorie. Siehe außerdem oben: die Lösung der Frage der Entropie mittels der Hawkingstrahlung beschert uns ein mindestens ebenso gravierendes Problem der Verletzung der Unitarität.

Zitat:

Zitat von Korra (Beitrag 90645)
... wenn das Universum eine abgeschlossenes System ist, kann es sein, dass es trotzdem an Entropie verliert. Laut einer, ich glaube sogar hier schon genannten Theorie, wird beim Ausdehnen das Universum der freie Raum mit dunkler Energie gefüllt. Dem zu Folge könnte die Entropie durch den neu gewonnen Raum steigen. Wenn man davon ausgeht, dass das Universum sich in sich selber ausdehnt, dann wäre auch nicht der erste Hauptsatz der Thermodynamik in Mitleidenschaft gezogen. Denn es entsteht im Universum so zu sagen neuer Raum...

Das ist jetzt irgendwie Phantasie ;-)

Korra 19.02.19 09:37

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Ich versuche halt neue Theorien in den Raum zu werfen. Die ein oder andere darf dann auch ruhig Fantasie sein.

Hingegen gibt es für das Informationsparadoxon bei Schwarzen Löchern, die auf verschränkten Photonen basiert. Die lautet, dass wenn an Ereignishorizont eines schwarzen Loches zwei verschränkte Teilchen entstehen, so könnte eins eingesaugt werden und dass andere außerhalb des schwarzen Loches bleiben. Dadurch wird rein nach dieser Theorie behauptet, dass ein Informationsaustausch über dieses verschränkte Photon stattfindet. Ich sage allerdings nicht, dass diese Theorie richtig ist, weil man immer noch am Streiten ist, ob ein verschränktes Photon wirklich eine Information an das andere weitergibt, oder ob die Photonen schon bei der Verschränkung die Information ihres Spins beinhalten.

Also ein wenig Spekulativ aber immer noch sehr interessant.

Timm 19.02.19 09:46

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Danke für deine Erläuterungen.
Zitat:

Zitat von TomS (Beitrag 90648)
Das heißt im wesentlichen postuliert man weiterhin die Gültigkeit des verallgemeinerten zweiten Hauptsatzes nach Bekenstein, ohne dass eine Ableitung möglich wäre.

Zusammenfassend: Für ein nicht-strahlendes SL wäre der zweite Hauptsatz verletzt; für ein strahlendes SL ist die Unitarität verletzt.

Something is rotten in the state of Denmark ...

:)

Ein Widerspruch, der mit bekannter Physik offenbar nicht aufzulösen ist.

Hier eine Antwort zur Frage nach der Beweisbarkeit des 2. Hauptsatzes. Was hältst du davon?

TomS 19.02.19 19:07

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Hatte ich auch schon gelesen ;-)

Da sind viele gute Punkte dabei, die man vertiefen kann. Kein Beitrag thematisiert die Frage der gravitativen Freiheitsgrade.

Eyk van Bommel 20.02.19 11:32

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Zitat:

Zitat von TomS (Beitrag 90648)
Zusammenfassend: Für ein nicht-strahlendes SL wäre der zweite Hauptsatz verletzt; für ein strahlendes SL ist die Unitarität verletzt

Zitat: Andreas Müller - Lexikon:
In der Quantenmechanik (QM) und den Quantenfeldtheorien (QFT) ist Unitarität eine Zeittranslationssymmetrie der Dynamik. Mit der Allgemeinen Relativitätstheorie muss der Zeitbegriff neu gedeutet werden. Hier ist die Aufrechterhaltung der Zeittranslationssymmetrie deutlich erschwert. Es besteht daher nicht notwendig die Forderung nach Unitarität einer Quantengravitation, beispielsweise der Loop-Quantengravitation (LQG).

TomS 20.02.19 22:40

AW: Messung der Expansionsgeschwindigkeit
 
Zitat:

Zitat von Eyk van Bommel (Beitrag 90668)
Zitat: Andreas Müller - Lexikon:
In der Quantenmechanik (QM) und den Quantenfeldtheorien (QFT) ist Unitarität eine Zeittranslationssymmetrie der Dynamik. Mit der Allgemeinen Relativitätstheorie muss der Zeitbegriff neu gedeutet werden. Hier ist die Aufrechterhaltung der Zeittranslationssymmetrie deutlich erschwert. Es besteht daher nicht notwendig die Forderung nach Unitarität einer Quantengravitation, beispielsweise der Loop-Quantengravitation (LQG).

Ich wüsste nicht, dass die LQG eine derartige Aussage macht.

Nichts gegen Andreas, aber da würde mich eine Referenz interessieren.


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