Woher Energie für Inflation
 

Ich quäle mich immer noch mit der Inflation .
Also. Zitat : Die Energie für die inflationäre Ausdehnung stammt von der Gravitation! Das funktioniert, weil die Gesamtenergie des Gravitationsfeldes nicht definiert ist. Sie kann z.B. beliebig groß und negativ sein und daher als 'Energiespender' fungieren. (Lexikon Astrophysik), Zitat Ende.

Das muss so sein, denn am Ende der Inflation war alles ! was es gibt da.
Die Gesamtenergie des Systems ist dann annähernd Null, was ja sein muss, sonst würde ja Energie aus dem "Nichts" entstehen.(also positive E. in Form von Materie und negativer Gravitationsenergie heben sich auf )
Die Quantenfluktuation lebt also ewig...wir sind ja der Beweis , nach 13,7 Mrd . Jahren.
Ich habe mit dem Energiespender Verständnisprobleme, kann das jemand mit einfachen Worten klar machen ?.

Danke
N50

AW: Woher Energie für Inflation
 

Ich auch, und ich fürchte nicht. So erfolgreich die Inflation das Flachheitsproblem und das Horizontproblem zu lösen scheint, so unbefriedigend ist seine Begründung. Es wird eine Vakuumenergie postuliert, die unmittelbar nach dem Urknall Eigenschaften ähnlich einer Kosmologischen Konstante hatte. Dazu gibt es einige unterschiedliche Modellvorstellungen. Die Herkunft dieser Energie bleibt aber - zumindest mit heutiger Physik - ungeklärt.

Gruß, Timm

AW: Woher Energie für Inflation
 

naja Timm, klar ist das alles sehr schwierig, aber es muss da eine Lösung geben.
Die Energie wird ja frei, wenn das falsche Vakuum zerfällt.
Soweit klar.
Aber woher kommt sie ?
Also, es ist so, dass das falsche Vakuum einen Durchmesser von ca. 10 exp -25 cm (Vilenkin ) hatte, das ist physikalisch nachvollziehbar. Am Ende der Inflation hatte es ca. 10 cm (das sichtbare Teilchenuniversum, das gesamte Universum (Raum ) kann viel größer sein !) , also in gewaltiger Sprung in den Entfernungen und damit an Gewinn von negativem Gravitationspotential.
Die dabei gewonnene - Energie muss nun aber die freigewordene + Energie der Teilchen exakt (bis auf die quantenmechanische Unschärfe ) kompensieren, sonst lebt das Universum nicht unendlich.
Aber bisher hat mir das noch niemand vorgerechnet, also mit Zahlen belegt.
Immerhin sind das ca. 10 exp 32 Sonnenmassen ! die da an + Energie kompensiert werden müssen.

N50

AW: Woher Energie für Inflation
 

Hallo nancy50,

Die Existenz des falschen Vakuums wird postuliert um die inflationäre Expansion begründen zu können. Über die Entstehung des falschen Vakuums macht die Physik keine Aussagen. Der Trend geht dahin zu sagen, es war schon immer da.

Es gibt kein gesichertes Wissen. Das zyklische Universum des Martin Bojowald benötigt kein falsches Vakuum.


Ich bin mir nicht sicher, was Du vorgerechnet haben möchtest, davon abgesehen könnte ich es eh nicht. Ab der Planck-Ära lieferten Symmetriebrechungen gewaltige Mengen an Energie, wodurch die Inflation angetrieben wurde. Gleichzeitig entstanden Teilchen, zunächst unbekannter Natur, dann das Quark-Gluonen Plasma. So in etwa verstehe ich das derzeitige Standard Modell. Je nach der Massendichte entscheidet sich das weitere Schicksal des Universums. - Aber es kann sein, daß all das Deine Frage nicht trifft.

Gruß, Timm

AW: Woher Energie für Inflation
 

salve

Ein Prozess hin zu vernungforientierter Argumentation unter sachlich ausgewerteter Einbeziehung der Beobachtungsergebnisse ist in der Fachwelt offenbar im Gange. Hatald Lesch bewegt sich etwa mit dem Vortrag http://www.youtube.com/watch?v=8vKlPORwZOg so dezent, wie es sich sicherlich gebührt, im hoffähigen Bereich. Das kosmische Standard-Modell war mit der Beobachtung konform gehend offenbar in entscheidenden Details noch niemals haltbar. Der aufweckende Schlag traf allerdings erst kurz vor dem Jahrtausend-Wechsel mit der Entdeckung der beschleunigten Expansion.

Die Natur basiert ehern erfahrbar, in Raum und Zeit unbegrenzt auf der Unschärferelation und auf den ehern gültigen Erhaltungssätzen? Dann sollte eher nicht erwartbar sein, dass unser Kosmos das einzige realisiert war, sein wird und ist, das es gibt.

Über die sich abzeichnende Kluft in den Heroenlagern darf ich schmunzeln? Sie ist IMHO entbehrlich. Der Beobachtungsfakt zeigt auf nichts konkretes. Solches wird ganz einfach nicht möglich sein. Postuliert man allerdings den Kosmos auf Relikten basierend, so wie sie dereinst von unserem eigenen Kosmos erwartbar sein dürfen (unabdingbare Folge aus der beschleunigten Expansion), dann sollte alles genau so, wie es beobachtet wird, vorhersagbar sein.

Was sich expansiv beschleunigt voneinander entfernt, kann irgendwo nahe spontan (und mit wohl fast c) aus Relikten aufeinander treffen. Termodynamisch konzentriert sich überenorm viel Energie.

Eine Punktsingularität muss sicher nicht erwartbar sein. Eine Inflation muss gar nicht postuliert werden, wenn der kosmische Start als Nichtpunkt erfolgte. Die kosmische Fern-Beobachtung arbeitet sich immer näher an den Urbereich heran. Der Bereich muss sich nicht einmal auf einem (extrem kurzen) thermodynamischen Schlag ergeben haben. Vielleicht werden die Beobachtungen detailiertere Rückschlüsse zulassen? Aussagen das Standard-Modells scheinen mir unnötigerweise überzogen und faktisch beobachtungsbasiert gar nicht erlaubt zu sein. Wir wissen das letzte Detail nicht, tasten uns aber immer näher heran.

Konnte denn eine Inflaton bisher formal hergeleitet werden? Offenbar ist das doch blanko behauptet, wird so nach Aussagen eher als Taschenspielertrick eingeschätzt und so akzeptiert. In der Form verlässt es defakto den strengen Rahmen wissenschaftlicher Arbeit.

Im harten Gegensatz zum derzeitig behaupteten Bild wird eine kontinuierliche Urstaub-Situation gar nicht oder allenfalls als recht unwahrscheinlich erwartbar sein dürfen. Eine erfolgte Keimsituation kann weiteres relevant einfangen. Ich erinnere an das Bild der Windhose, wie es sich auf der Infrot-Beobachtung ergab. Alles beobachtete passt und ergibt ein völlig konsistentes Bild.

Gut. Die Basis der Kosmen-Entwicklung wäre also thermodynamisch bedingt postulierbar.

Die Thermodynamik des raumzeitlich offenen, gravitativ versus Beharrung in sich geschlossenen System.

Offenbar reicht die messtechnisch erfahrbare thermodynamische Driftung nicht aus, um erkannt werden zu können. Man wird sich aber überlegen dürfen, ob sie nicht doch in Greößenordnungen der Galaxien, resp. der Cluster relavanz erlangt. Was wir beobachten, ist. Welcher Anlass sollte bestehen, es als mystisch unkennbar zu deklarieren?

Dark Energie = die Energie aus der kosmischen Thermodynamik?


Gruß
Uranor



NachPS: Mein FF zeigt die Rubriken des index nicht an. Der FF portable und der IE tun es aber. Eine konfigurationsmöglichkeit finde ich nicht. Was mag notwendig sein, damit der FF richtig anzeigt?

AW: Woher Energie für Inflation
 

Salve!

Was war der tiefere Grund eine Inflationsphase zu postulieren?
Wer meint diesen zu kennen, sollte die Argumente dazu hier zur Diskussion stellen.

@Uranor, schön das Du wieder da bist!
Ich weis zwar nicht so recht warum, aber irgendwie habe ich dich vermisst.

Gruß EMI

AW: Woher Energie für Inflation
 

salve EMI,

nun ja, irgendwie ging mir das genau so. Manchmal muss es einfach sein, die Möglichkeit zu ermöglichen :D , dass sich etwas vielleicht weiter entwickeln kann. Hier konnten sich jedenfalls gute Themen entwickeln, und das ganz ohne dass ich mich sinnlos im Kreis drehe; alles, was derzeit an Aussagen möglich war, war gesagt, und das genügte so.

Oh ja, etwa von dem kräftefreien Zittern wusste ich gar nix. Vor einer sinnvollen Zuordnung wird noch handfest Arbeit nötig sein. Zunächst will der Kopf sich überhaupt an die Vorstellung gewöhnen.



Hmmm, einen tieferen Grund für das (a priori) Postulat muss es nicht geben. Um jeden (verrückten) Preis das kosmische Modell retten, das ansich sehr wohl richtig sein mag? Auf der Beobachtungslage bis heute kann sicherlich ein extremenergetischer Urdonner postuliert werden. Was hat ein allenfalls rein hypothetisch denkbarer Singularpunkt nach SRT damit zu tun? Alles war Nichts und hätte ohne Energiezufuhr von außen, welches es ja zusätzlich zum vollständigen Nichts nicht geben kann, gar nicht die Symmetrie brechen können. Dort, wo nichts sein kann, soll nichts erwartet werden.

Jau, die Idee mit der ansich primst verstandenen Thermodynamik stellte sich spontan ein. Ich war verblüfft, schaute gründlich rundum, und wenn @nancy50 die Frage nicht gepostet hätte, meine Tastatur war bereits geladen. Die Thermodynamik als Schlüssel? Wie beurteilt es die Runde oder gar die Fachwelt? Mein Krümelverstand reicht jedenfalls nicht aus, die Haare in der Suppe zu finden. Zerpflückt ihr es, ihr macht sowas täglich.

Gruß
Uranor

AW: Woher Energie für Inflation
 

Hallo EMI,

die Kosmologen hatten 2 grundlegende Probleme:

Das Flachheitsproblem

Die Daten deuten darauf hin, daß unser Universum flach ist. Das ist dann der Fall, wenn seine Energiedichte gleich einer kritischen Dichte ist. Das Verhältnis beider Dichten ist Ω . Flach heute erfordert aber Ω = 1 beim Urknall. Selbst bei einer winzigen Abweichung davon hätte sich das Universum ganz anders entwickelt, als wir es heute sehen. An eine solche Feinjustierung ohne erkennbaren Grund wollten die Kosmologen nicht glauben.

Durch die Inflation wird das Universum in fast einem Augenblick um so viele Größenordnungen derart aufgebläht und dabei geglättet, daß der winzige Bereich, der sich zum heutigen Universum weiterentwickelte tatsächlich die erforderliche Flachheit hatte. Diese Problem scheint gelöst.

Das Horizont-Problem

Das Universum sieht großräumig überall gleich aus, was auch durch den Mikrowellenhintergrund bestätigt wird. Wie ist das aber möglich, wenn man berücksichtigt, daß weit voneinander entfernte Bereiche nie miteinander in Kontakt waren? Wäre das der Fall gewesen, könnte man die beobachtete Isotropie ja gut verstehen.

Wieder kommt die Inflationstheorie auf den Plan. Danach war vor Beginn der Inflation das, woraus das heutige Universum wurde, im thermischen Gleichgewicht. Dieser Zustand wurde nun durch die inflationäre Aufblähung sozusagen konserviert, denn diese erfolgte mit Überlichtgeschwindigkeit, sodaß Bereiche, die vorher im thermischen Gleichgewicht waren separiert blieben.

Ich hoffe, daß ich mich verständlich machen konnte. Trotz dieser Erfolge kann die Inflation nicht als bewiesen gelten. Es sind starke Indizien, die dafür sprechen,

Gruß, Timm

AW: Woher Energie für Inflation
 

Nun, der tiefere Zusammenhang der Fakten selbst, die sog. 3K Hintergrundstrahlung, derzeit 2,725°K war 1940 als Folge eines Urknalls vorhergesagt und 1964 ansich zufällig mit einer hochempfindlichen Anlage entdeckt worden. Nach den Beobachtungen, Berechnungen und Hoffnungen ging man von einem flachen Universum aus, symmetriebrechend aus DER singularen, vollständigen Eistenz hervorgegangen.

Ich erinnere mich an die Werte 7,5 bzw. 10 MRD LJ als damals postulierte Größen des Universums. Soweit ich mich erinnere, war zumindest der erst geschätzte Wert noch nicht kritisch. Weltalter und Weltgröße harmonierten. Das Grundgeschehen vom Zeitpunkt NULL an wurde in leistungsstarken Anlagen hochgerechnet. Der Grundmechanismus der Weltentwicklung scheint verstanden zu sein.

Dumm gelaufen, das All musste immer größer veranschlagt werden. Derzeit werden 13,7 MRD LJ veranschlagt. Die Rechnung will seit längerem nicht mehr aufgehen. Aufgrund der Konsistenz der 3K-Strahlung möchte man weiterhin an Singularpunkt als Vor-Ursituation festhalten. Der sehr hohe Preis ist, dass sich das Ganze in der Urphase inflationär schnell ausgebreitet haben muss. Fürht sich das Modell damit nicht selbst ad absurdom? s.u.

Welcher Prozess, welche Energie könnte die Inflation ausgelöst haben? Aus welchem Anlass kam sie dann ausgerechnet zu dem benötigten Zeitpunkt zur Ruhe? Bede Fragen bestehen grundsätzlich. Wurde je zumindest eine hypozhetische Antwort versucht?

Und interessant, stillschweigend muss doch gerade die Thermodynamik für wirklich alles herhalten. Bis zu 380.000 Jahre nach dem Urdonner hätte sich Alles, also nach gültiger Vorstellung die gesamte Natur!!! im Thermischen Gleichgewicht befunden, http://de.wikipedia.org/wiki/Hintergrundstrahlung. Die inflationäre Phase soll aber innerhalb der Planckzeit direkt nach dem Urdonner eingesetzt haben http://de.wikipedia.org/wiki/Inflati...4res_Universum.

Gut, ich habe keine Probleme mit dem optischen Horizont (14 MDR LJ). Er ergibt sich auf der beschleunigten Expansion. c wird niemals überschritten, bleibt für ponderable Massen ehern unerreichbar. Was meinen Horizont überschreitet, kann mit mir nie wieder wechselwirken. Die Signale laufen mit c, werden auf ihrem langen Weg expansions-rotverschoben, bleibt hinter dem davon-expandierenden Ziel immer weiter zurück. Was uns beiden noch ein Weilchen bleibt, sind Muster in der noch erkennbaren fernen Hintergrundstrahlung. Mehr nicht. Das ist definitiv.

Was muss also grundsätzlich für oder gegen eine inflationäre Phase sprechen? Nun, wenn sich etwas lausige 2 cm von mit entfernt befindet, wird es für mich schlagartig, also sofort nicht mehr existieren, wenn genau jetzt die Inflation einsetzt. Ich bin sofort nur ich, der inertiale Punkt. Sonst gibt es nichts, definitiv nichts. Keinerlei WW ist von nun an mehr möglich. Meinen Impuls aus der Thermodynamik habe ich? Alle inertialen Punkte haben ihren quasi Ur-Impuls. Ein Stoppen der Inflation kann nur... durch einen gegenlaufenden Aufprall möglich sein. Der Schauplatz "Weltall" hat nie bestanden, wird nie bestehen.

Fazit: Thermodynamik (der von mir aus auch eine dark Kraft), welche eine Inflation ermöglicht, kann definitiv keinen Kosmos begründen. Da unser Kosmos als gemeinsamer Erfahrungsraum besteht, muss er unumgänglich nichtinflationär begonnen haben.

Bitte findet und benennt meinen Denkfehler.

Gruß
Uranor

AW: Woher Energie für Inflation
 

Hi Uranor,

ob ich Deinen aufgeworfenen Fragen näher komme, weiß ich nicht, versuche es aber mal.

So gut die Inflation einige kosmologische Befunde erklärt, so nebelhaft ist das Postulat des falschen Vakuums. Die Physik dahinter ist weitgehend unverstanden. Ohne Energie keine Inflation, also muß man einen passenden Anfangszustand annehmen. Der Zerfall dieses Vakuums lieferte die Energie für die Inflation. Diese war nach 10^-32 s beendet und das Universum um den Faktor 10^30 aufgebläht. Aus einem mikroskopisch kleinen Bereich (Günther Hasinger spricht von Nadelspitze im Vergleich zu einer Galaxie) dieser Pampelmuse entwickelte sich dann das heute sichtbare Universum.
Was beendete die Inflation? Ich gehe davon aus, daß die Energie einfach aufgebraucht war. Was dann folgte war "normale" Expansion des Raumes mit den darin enthaltenen Elementarteilchen.

Was bei Wiki steht, ist richtig, Strahlung und Materie standen die vorausgegangenen 380000 Jahre im thermischen Gleichgewicht. Was nicht dabei steht (ich müßte es überlesen haben) ist, daß die Wechselwirkungshorizonte klein waren. Weit entfernte Gebiete können sich nicht im Gleichgewicht befunden haben. Denn, wie man sicht leicht überlegen kann, betrug die Ausdehnung zu diesem Zeitpunkt schon einige zig Millionen Lichtjahre. Es waren aber erst 380000 Jahre vergangen!

Galaxien jenseits des Horizonts entfernen sich mit Geschwindigkeiten >c. Ist kein Widerspruch zur SRT.

Nur zur Sicherheit. Diese Muster stammen nicht von Galaxien, sondern von winzigen Dichteschwankungen, aus denen sich später Galaxien entwickelten.

Bis zum Ende der Inflation war der Zustand des thermischen Gleichgewichts "eingefroren". Danach aber begann um jedes Teichen ein Wechselwirkungshorizont (mir fällt im Moment nichts besseres ein) zu wachsen. Es ist also keineswegs so, daß alle Teilchen separiert blieben. Vielleicht trifft das Deine Frage.

Dies alles stammt aus einer Mischung von gelesen und zusammen gereimt. Also keine Gewähr. Zg, falls Du hier mitliest, Anmerkungen und Kritik sind willkommen,

Gruß, Timm

AW: Woher Energie für Inflation
 

moin moin Timm,

doch, ich kann was mit deinen Antworten anfangen. Die verschiedenen Blickperspektiven sollten nützlich sein können.

"Falsche Vakuum"? Habe ich noch nie gehört.
Quantenvakuum (QV) = virtueller, polarisierbarer Hintergrund.
Das QV kann ich nicht wegtransformieren. Es IST, genau wie die Natur IST. Die erzsolide Basis ist die Unschärferelation (Werner Heisenberg). Als tiefste virtuelle, quasienergetische Basis kann es niemals entstanden sein. Denn aus NULL, NICHTS kann keine Energie wirken.

Allgemein spricht man von einer Singularität, von einem NICHTS = in meinen Augen ein erzsolider Anachronismus. Denn singular wäre perfekte Entropie = keine Messbarkeit, keine Erfahfbarkeit, kein innen, kein Außen usw. Wäre das, wäre kein Außen. Niemals und nirgends könnte Energie anliegen. Nichts, wirklich nichts kann an einer Singularität änderbar sein. Ergo, man sprach von einem Symmetriebruch. Den sinnlosen Begriff wird man sogar mathematisch darstellen können. Ist es deshalb mehr, als ein träumender Gedanke?

Ich wusste ganz einfach gar nichts, bis ich jetzt noch mal auf die beschleunigte Expansion und auf die erwartete Endfolge für unseren Kosmos aufmerksam wurde. Die Fragmente sollten Impuls im möglichen Max-Bereich tragen. Wenn genügend Fragmente ganzer Kosmen zusammen kommen, liegt Extrem-Energie an. Kleiner Urstaub, SL, Kosmos, der Bereich ist sehr weit, dass etwas entsteht, sollte gut vorstellbar sein.

Inflation benötigt man wohl nur, wen man bei unserem Kosmos als Muster von einem Punkt-Ereignis ausgeht. Die sehr homogene Basis gibt tatsächlich zu denken. Dein Hinweis im voherigen Post war solide handfest. Punktnahe Energiekonzentration werde ich wohl akzeptieren müssen. Gerade das hat absolut nichts mit einer Singularität zu tun. Auch aus der Perspektive muss ich betonen, dass mir das Standardmodell im Zusammenhang unschlüssig erscheint.

Bin dagegen. Wenn Vakuum zerfallen kann, dann wäre es nicht. Denn es bestünde ohne das Vakuum nichts, um es aufzubauen. Man gerät in Erklärungsnot, müsste darlegen, woher das QV entstanden sein könnte. Das whrscheinlichste bleibt für mich, dass Fragmente alter Kosmen zusammen kamen.

Noch mal klarer zu meinem vorigen Post: Beschleunigte Expansion über c ergibt den optischen Horizont. Wie hoch über c wurde inflationiert? Wie groß war der optische Horizont? Gravitation war noch nicht. Ich stelle mir rein thermischen Druck im massivsten Plasma vor, was immer das sein mag. Sobald die Expansion, hier sogar als Inflation postuliert, einsetzte, hatte zusammenhängendes bereits seinen Impus. Spätestestens am Ende der Phase hatte es seinen Impuls. Impuls kann nur mittels Gegenimpuls aufgezehrt werden. Der stand ja nicht zur Verfügung. Und als dann die Gravitation einsetzte, waren die Fragmente füreinander unerreichbar. Ole, ich muss dabei bleiben: Jedes Fragment bestand nun für sich, inflationiert mit weit über c. Das ganze wird füreinander niemals kennbar sein, unser Kosmos als gemeinsamer Erfahrungsraum entsteht niemals.

Ich verstehe den Urzustand als plasmatisch, nicht transparent. Ich sag mal was geläufiges: Radiowellen im faradäischen Gitter. Licht passiert problemlos. Aber für Funk sind die Abstände zu klein, es kann nicht schwingen. Das kurzwelligste, härteste sind Quark-Gluonen-Plasma.

Gut. Und wenn das damals im Gleichgewicht war, was mag da die Inflation bewirkt haben? Noch schließt sich für meine Vorstellung beides gegenseitig aus. Wenn es war, dann waren Parameter kombiniert, die wir noch nicht anatzweise erkundet haben.

v für Strahlung = c
Während die Strahlung unterwegs ist, verlängert sich die Messstrecke. Eben. Die SRT kann defakto nicht tangiert werden.

Oh ja. Du gehst vom derzeit ermittelten Radius des Kosmos aus. Ich hatte das allgemein, unbewetet gemeint. Vielleicht ist r ja doppelt so groß, als derzeit veranschlagt? Nichts, wirklich nichts willl dagagen sprechen, seit wir die beschleunigte expansion und den Horizont kennen.

Die 3K-Strahlung ist zunächst nichts weiter als die Hintergrundstrahlung das erfahrbaren Raumes. Noch ist nicht durchgerechnet, wieviel thermische Leistung im erfahrbaren Volumen erbracht wird. Es muss durchaus keine Inflation stattgefunden haben. Einfach mal weiter forschen und rechnen.

Jau. Dank dir für die Vertsärkung. Und "eingefroren"... ja. Für Bewegung und Strahlung ist kein Platz. Ersatzweise "sehe" ich thermischen Impulsdruck, der nicht in Dynamik umgesetzt werden kann. Die Kompaktheit hält dem Druck stand. So würde ich es als Gleichgewicht verstehen... aber genau das soll inflationiert haben. Entweder Gleichgewicht oder Expansion bzw. Inflation. Wenn ich falsch liege, habe ich hier ein solides Verständnisproblem.

Geht mir genau so. Mein Fundament ist über genügend Error und Blödsinn-Wege gewachsen. Logo, gerade im Bereich der noch massiv fehlenden Forschung ist es immer am interessantesten. :eek: :cool: ...

Gruß
Uranor

AW: Woher Energie für Inflation
 

Hallo Timm,

ich bin sehr skeptisch in Bezug auf die Inflationshypothese.
Meiner Meinung nach sind die bekannten Gründe für deren Annahme und die Indizien die dafür sprechen auch ohne Inflationsphase erklärbar.
Sprich, eine Inflation bedarf/braucht es nicht.

Die Fragen die sich stellten waren aus meiner Sicht(wie ich sehe auch aus deiner) folgende:
Warum ist das Universum um uns herum weitgehend geglättet und relativ unchaotisch?
Welche physikalischen Prozesse führen zu einem derartig glatten und geordneten Universum?

Die Unabhängigkeit der Expansionsgeschwindigkeit von der Richtung erkläre ich mir mit einer "Art Viskosität" des Urplasmas, welche einer ungleichen Expansion entgegenwirkt.
Eine anfängliche ungleiche Expansion(des Urplasmas/Nanoplasmas) erzeugt, nach meiner Auffassung, gerade die uns bekannten Elementarteilchen(Leptonen/Quarks).
Die Bindungsenergie die sie dabei dem Thermischen-System entnehmen gleicht die "ungleiche Expansion" aus/wirkt dieser entgegen.

Es gab in der theoretischen Forschung viele Versuche inhomogene und anisotrope Modelle zu entwerfen.
Dabei kam zur allgemeinen Überraschung heraus, dass derartige Modelle ziemlich schnell auf das "Friedmann-Modell" zusteuern.
Homegenisierung und Isotropisierung sind, nach meiner Auffassung, aus der innerern Dynamik der ART heraus induzierte zwangsläufige Effekte.

Das Friedmann-Modell sagt keineswegs eine konstante kritische Dichte vorraus.
Im Gegenteil, eine anfänglich "unendliche" Dichte nimmt in der Zeit mit der Expansion immer weiter ab.
Das wir gerade jetzt eine Dichte messen, die der kritischen Dichte sehr Nahe ist, impliziert nicht, dass es früher oder später genau so war/ist.
Die zur Zeit vorhandene "Flachheit" ist daher, für mich, keineswegs ein Grund eine Infationsphase zu postulieren.

Die allgemeine Entwicklung unseres Universums, eingebettet in einem Hyperuniversum, sprich einer Hierarchie kosmischer Systeme folgt aus dem 2. Hauptsatz der Thermodynamik. Hierbei ist aber eine Inflationsphase überhaupt nicht postulierbar, da diese(wenn es sie denn gab) nicht zu unserem thermodynamisch-isolierten Universum gehörte.

Ok, das weiter auszuführen ist ja nicht das Threadthema.

Gruß EMI

PS: @Uranor, die Gesamtenergie der Welt charakterisiert die Struktur des Universums in der Newtonschen Mechanik, diese ist in der ART aber nicht deffinierbar.
Was einem Verständnis des Ganzen auf der Basis der Energieerhaltung schwierig, wenn nicht gar unmöglich macht.
Zumindest auf Basis der ART, die wir ja wohl als "Richtschnur" akzeptieren wollen/müssen.

AW: Woher Energie für Inflation
 

salve EMI,

Newton erarbeitete die Mechanik, Einstein kümmerte sich um die Geometrie, für den Umgang mit Energie wurde die QM erschlossen. Diverse Hochrechnungen auf den Masse-Inhalt erstaunen mich regelrecht. Dabei bekomme ich nur Fragmente in die Finger, die ansich nichts aussagen.

Dann steht noch die Frage an, in welchen Energiebereichen die Objekte liegen. Das wird sicherlich ein würdiger Job für Sisyphos sein..... Ahh, P.g., er schläft ja schon sehr lang. :) Derzeit überschaut man es noch nicht, doch die Perspektive scheint mir zumindest sehr wichtig und soll beachtet werden. Auch grobe Schätzungen, lokale Schätzungen werden keine sinnlos getane Arbeit sein.

Gruß
Uranor

AW: Woher Energie für Inflation
 

Hallo EMI,

So skeptisch bin ich wiederum nicht, gebe aber zu, generell ziemlich mainsteam geprägt zu sein. Deshalb ist es ganz gut, auf andere Ideen einzugehen. Den Versuch will ich jetzt machen.


Ja, vielleicht noch einfacher gesagt: Das Friedmann-Lemaitre Universum ist per se homogen und isotrop. Und wenn man sich den Mikrowellenhintergrund bei großen Skalen anschaut, kommt das ja wirklich gut hin.

So, hierzu habe ich abweichende Vorstellungen. Es stimmt natürlich, das F-L-Modell sagt keine Dichte voraus. Erst bei der Annahme einer Dichte, also der Wahl eines k-wertes und damit von Ω, sagt das Modell die Geometrie und die Entwicklung der Geometrie voraus.

Ein Beispiel. Nimmt man an, daß heute Ω zwischen 0,1 und 2 ist (stammt von Günter Hasinger aus "Das Schicksal des Universums"), dann hätte, wie die Rückrechnung zeigt, Ω nach dem Urknall nur um 10^-15 von 1 abweichen dürfen. Die heutigen Daten sprechen für Ω = 1 +- 0,02. Man ahnt, wie winzig die Abweichung von 1 beim Urknall dann höchstens gewesen sein darf. Größere Abweichungen führen ganz schnell zum Kollaps oder zu einer derart schnellen Expansion, daß keine Sterne entstanden wären.

Ich bin nicht sicher, ob ich verstehe, was Du meinst. Es besteht weitgehend Einigkeit, das der "Uranfang" ein hochsymmetrischer Zustand war, also ein Zustand minimaler Entropie. Weit entfernt von einem Gleichgewicht, sodaß nur irreversible Prozesse folgen können. Nach dem 2. Hauptsatz der Thermodynamik kann die Entropie im Laufe der Entwicklung des Universums also nur größer werden. Damit ist aber nichts über die Entstehung von Strukturen vorgegeben. Zu Sternen, Planeten, Galaxien und letztlich Leuten, die darüber nachdenken, führen die 4 Naturkräfte, nicht die Entropie. Aber möglicherweise habe ich Dich mißverstanden.
Klar ist, daß 2. Hauptsatz der Thermodynamik nichts zur Inflation sagt.

Dieser Abschnitt ist besonders erklärungsbedürftig. Hmm, Du postulierst eine ungleichmäßige anfängliche Expansion und glättest sie wieder mir der Erzeugung von Teilchen. Ich muß noch drüber nachsinnieren,

Gruß, Timm

AW: Woher Energie für Inflation
 

Hi Uranor,

Den Begriff "falsches Vakuum" haben sich Kosmologen ausgedacht. Es handelt sich um einen metastabilen Zustand (auf einem Höcker) hoher potentieller Energie. Durch seinen Zerfall wird die Inflation angetrieben und es entsteht am Ende das echte Vakuum in einer Mulde. Dazu gibts auch Rechnungen, aber frag' mich bitte nicht danach. Ich wage nicht die Vorhersage, ob es dazu jemals gesichertes Wissen geben wird.

Nicht mehr. Der Urknall aus einer Singularität ist nicht mehr in. Heute zieht man sich darauf zurück, zu sagen, die Physik beginnt bei Planck (Zeit, Länge ...). Aus diesem Grund wird heftig an der Quantengravitation gearbeitet.
Man kann letztlich nur überlegen, welcher anfängliche Zustand des Universums paßt am besten zum heute beobachteten. Und da spielen der Mikrowellen Hintergrund, die weiträumige Galaxienverteilung und die Flucht der Galaxien eine herausragende Rolle.

Da könnte ein Mißverständnis vorliegen. Die Galaxien bewegen sich beschleunigt von uns weg (man kann eine beliebige Galaxie herauspicken, von ihr aus gesehen bewegen sich alle anderen beschleunigt weg), weil der Raum expandiert. Man kann sich das mit der Luftballon Analogie klarmachen. Alle Punkte entfernen sich voneinander, wenn er aufgeblasen wird. Die Galaxien ruhen im Raum (bis auf kleine lokale Bewegungen) und haben deshalb keinen Impuls.


Keine Frage, die Erklärungsnot besteht.

Mit Deinem Impuls stehe ich auf Kriegsfuß. Es existierten Teilchen, zwischen denen sich der Raum ausgedehnt hat. Abgesehen von QM-Gezitter gab es keine Geschwindigkeiten.

Eventuell war EMI's Nanoplasma noch vorgeschaltet. EMI, falls Du mitliest, ich würde darauf in Deinem Farbraum Thread zurückkommen.

Durch die weit über lichtschnelle Expansion wurde das was im Gleichgewicht war eingefroren. Die Homogenität und Isotropie wurde auf ein 10^30 mal größeres Universum übertragen. Genau dieser zentrale Punkt spricht eben für die Inflation.

Es ist sehr viel mehr, eben diese erstaunliche Isotropie. Schau Dir das bei WMAP mal an!

Vielleicht machst Du es Dir zu kompliziert. Inflation heißt erst mal nur, der Radius des Universums nimmt zu und die Temperatur ab.

Gruß, Timm

AW: Woher Energie für Inflation
 

Na ich habe da nichts geglättet, Timm, war da ja noch gar nicht geboren, damals:)

Ich postuliere keine ungleichmäßige Expansion.
Ich meine nur, es ist quasi egal ob es gleichmäßig oder ungleichmäßig los ging.
Letztendlich kommt immer ein gleichmäßiger Zustand raus, durch die "Selbstglättung".
Allerdings müssen irgendwo zuerst Leptonen/Quarks auskondensiert sein.
Sprich eine Art "Kondensationskeim" musste es geben und desshalb nehme ich an, das die Expansion zu Beginn zwar voll symmetrisch in Bezug auf Teilchen/Antiteilchen begann aber nicht voll symmetrisch in Bezug auf die Ausbreitungsgeschwindigkeit.
Da wo es etwas schneller "dünner" wurde mit dem "Nanoplasma" kondensierten die ersten Leptonen/Quarks aus und dadurch wurde es(durch Verbrauch von Bindungsenergie) dort etwas zäher/langsamer.
Wenn dem in etwa so war, kann es keine 100% tige homogene 2,7 k Stahlung geben.
Es müssten relativ gleichmäßig verteilte Schwankungen in dieser feststellbar sein.
Wobei die Abweichungen nach meinen Berechnungen unter 10% des Hintergrundes betragen.
Hmm, ob man das heutzutage schon messen kann??

Gruß EMI

PS: Die relativ homogen verteilten Stellen/Inseln (10%) im 2,7k See (90%) müssten im Promillbereich wärmer sein wie der 2,7k See.

AW: Woher Energie für Inflation
 

Ich sollte da wohl mal weitermachen, Timm.
Auch obige Problematik steht dabei, zu mindest etwas, ohnehin auf der Agenda.

Gruß EMI

AW: Woher Energie für Inflation
 

Hallo EMI,

Eine gängige Vorstellung besagt, daß durch die Inflation virtuelle Teilchen so schnell voneinander entfernt wurden, daß sie nicht mehr zerstrahlen konnten. Auf diese Weise seien reelle Teilchen entstanden. Eine ähnliche Überlegung gibt es für die Entstehung der Hawking Strahlung. Hier spielt den Part der Inflation das Auseinanderzerren am EH eines schwarzen Loches durch die Schwerkraft.

Ich wüßte nicht, weshalb diese Deutung unplausibel wäre.

Gruß, Timm

AW: Woher Energie für Inflation
 

salve Timm,

"falsches Vakuum" entspringt also der *Blumensprache der Kosmologen* :D , mercy, ich hab beim Stöbern nix gefunden. Es wird also nur gewertet, dass es einen peak oder ein peak-Ensemble gegeben haben muss. Jau, genau so vertsehe ich das nach moderner Lesart auch.

Bin erleichtert. Nathematisch sind Singularitäten sicher nix schlimmes. Aber physikalisch? Immer wieder bin ich quasi *erschreckt* über mitunter knallhart esiterisch anmutende Relikte. Mitunter warte ich auch über Jahre ab, verfolge nichts mit, bis dann vielleicht einiger *Blödsinn* aufgelöst werden konnte.

Genau das. Also kein Missverständnis.

Hier gehe ich nicht konform. Ich "sehe", dass es den *Raum* als solchen absolut nicht gibt. Wir können gem. Unvollständigkeitssatz (Kurt Gödel) nicht wissen, was ist. Erfahrbar sind Bezüge. Bezugssituation vermittelt uns die subjektive Vorstellung von *Raum*.

Was vorgeht, versuche ich derzeit defakto als Folgen aus Thermodynamik zu vertsehen. Thermisch strahlen alle Objekte mit Temp > 0°K gegeneinander. Ein *Außen* gibt es gravitativ geodätisch nicht. Also ändern sich im thermischen Druck auch keine Bezüge, keine Entfernungen.

Denn jedes Objekt erfährt seine thermischen Bezüge rundum. Es hat rundum Impuls, der sich gegenseitig aufhebt. Nur über kosmische Großentfernungen verbleibt ein Überhang, auf dem sich sogar der Raum unseres Kosmos erweitert.

Intuitiv ist mir der Vorgang völlig einleuchtend. Gravitativ versus Beharrung besteht eherne Ballance. Thermischer Druck stört die Ballance. Die thermische Gesamtenergie übt den Luftballon-Effekt aus.

Interessant: Die flacher werdende Raum-Situation kann dem sich ausdünnenden thermischen Druck immer weniger standhalten. Thermodruck siegt über die gravitative Situation. Und genau so muss das erwartet werden. Ich habe offenbar keine Probleme damit.

Werte ich das nur so, also vielleicht subjektiv falsch aus, oder ist es defakto so?

Noch mal konkret:
. Ist Raum etwas reales?
. Resultiert "Raum" auf der Bezüge-Situation?

Wenn sich Raum ausdehnt, erfolgt das doch offenbar auf der gesamten veränderten Signal-Situation, auf veränderter Messsituation. Die einzelnen Objektentfernungen vergrößern sich. Hier folge ich dem Kausalitäts-Prinzip. Objekte senden Signale, Ursachen aus. Raum stellt indes keine Ursache bereit.

EMI ist hier enorm weit. Der olle ich kann solche Bereiche nicht bzw. noch lang nicht auflösen. Ich will aber durchaus auch die Frage nach "reiner Energie" aufwerfen. Bei einer Kernreaktion entstehen zunächst die größtmöglichen Teilchen, die schwersten Baryonen. Was nicht stabil entstand, zerfällt im Folgeschritt weiter. Die jeweils verbleibende Restenergie ermöglicht wiederum das größte konkretisierbare... bis runter zum Neutrino, der Rest wird als elMag-Strahlung ausgesandt.

Kann Energie so dicht gepackt sein, dass nicht einmal härtestes Nanoplasma konkretisieren kann?

Für mich zeigt sich genau hier ein gravierender Widerspruch: Nimm an, der Raum expandiert, die Inhalte verbleiben, wo sie waren. Von wo gehen nun die Signale aus? Doch von den bestehenden Massen. Also ist weiterhin der ursprüngliche Raum relevant. Physikalisch, erfahrungs- also messtechnisch relevant ist nicht irgend ein Raum sonder ganz konkret der massen- und strahlungsbesetzte Bereich. Gäbe es weiteres, es wäre nicht kennbar.

Raum erweitert sich, wenn sich alle Bezüge voneinander entfernen. Einfaches Bild:
v AB < c
v BC < c
v AC > c
Die Erhöhung über c resultiert, weil sich eine Strecke während dem Signaldurchgang verlängert. Es gibt also sehr wohl reale Geschwindigkeiten. Allerdings addieren sie sich nicht, während alles voneinander weg strebt. Die Expansion resultiert auf raumartiger, nicht auf zeitartiger Bezugssituation.

Oh ja. Die gesamte optische Situation, die Strukturierung des Kosmos zeigt sich sehr isotrop. Die Hintergrundstrahlung resultiert auf dem (gesamten) Kosmos. Noch ist das so. Doch 14 MRD Jahre nach dem Urereignis wird sich die Strahlung auf das beschränken, was sich innerhalb des Horizontes befindet. Der damals propagierte Wärmetod wird nicht stattfinden.

Nun ja, Kausalitätsprinzip. Die Raumexpansion oder gar damals die Inflation ergibt sich als Folge. Mich interessiert, was als Verursacher real infrage kommen kann. "Dark Energie" = Es besteht noch hochspannender Erkundungsbedarf. :)

Gruß Uranor

AW: Woher Energie für Inflation
 

salve EMI,

hochinteressante Perspektive. Ich werde an die Chaostheorie, an Selbstorganisation erinnert. Hier liegt ja eine große Schwäche meiner p****en Vorstellung von den Fragmenten alter Kosmen, von Relikten aus sehr schnell vergehenden Kleinkosmen usw. Fragmente werden nie und nimmer gleichzeitig ein exaktes Zentrum treffen... Das muss also bis zu einem gewissen Grad auch gar nicht nötig sein...

Gruß Uranor

AW: Woher Energie für Inflation
 

Hallo Forum,
ich getraue mir jetzt einmal zu dem Thema meine Meinung Kund zu tun.
In der inflationären Phase expandierte die Energie in Form von hochenergetischen Gammaphotonen. Diese breiten sich local mit "c" aus ,
egal wie hoch die Energiedichte ist. Dies bedeutet, dass sich in dieser
1.Phase der Expansion überhaupt kein
Kollaps ereignen konnte,da die Gravitation mit "c" wirkt und sie deshalb keinen Einfluss auf die Expansion der Energie
(in welcher Form auch immer)haben konnte.
Selbst später in Phase 2 ,als eine bestimmte Menge der Strahlung local zu Neutronen kondensierte, ändert sich nichts an der Expansionsgeschwindigkeit "c". Das ist mE. der Grund, dass es damals und heute nicht zu einem Kollaps kommen konnte.
Einfach ausgedrückt: 2 Photonen ,welche sich in (genau) entgegengesetzten Richtungen ausbreiten, haben aufeinander
keinen gravitativen Einfluss.
Insofern stimme ich dem Ballon-Modell des Universums überein. Wir befinden uns irgendwo in der ca. 15 mrd. breiten
immer weiter mit "c" expandierenden Hülle.
Das hat die Konsequenz,dass zukünftige Beobachtungen in die Tiefe des Universums unterschiedliche "Eindringtiefen"
offenbaren werden. Es wird einen Ringförmigen Bereich geben ,wo wir viele Galaxien sehen,und im rechten Winkel dazu
Bereiche mit wenig Galaxien.
Mal sehen...

Gruß Wolfgang H.

AW: Woher Energie für Inflation
 

salve EMI,

Wie funktioniert das? Als Anregungen regen sie zwar auch selbst das Feld an, aber ihre Signale laufen mit c. Füreinander befinden sie sich sofort nach der Begegbung oder Aussendung jenseits des optischen Horizontes. Voraus und zurück ist der Horizont 0. Sie können sich gegenseitig nicht mehr beeinflussen.

Gruß Uranor

AW: Woher Energie für Inflation
 

Fände ich gut, EMI, vergiß nicht, Du hast auch eine gewisse Erwartungshaltung aufgebaut,

Gruß, Timm

AW: Woher Energie für Inflation
 

Hallo EMI,
danke für deine umfangreichen Ausführungen.Da hast du ja schon eine Menge Arbeit investiert.

Eigentlich denke ich ,dass alle nichtbaryonische Materie eine Form von quantisierter Energie darstellen ,also Photonen. Das man die Dinger dann anders nennt, wenn die Energiedichte zunimmt ,ist mE. Geschmackssache.
Photonen bewegen sich mit "c" ,das erlaubt dann die Kohärenz, können sich also überlagern.


Das kann ich so nicht glauben. Gravitation pflanzt sich mit "c" fort, wie soll da eine Beeinflussung stattfinden? Bei parallel fliegenden Photonen (oder im Winkel kleiner 180 °) könnte das sein.
Aber während ich das hier schreibe ,denke ich ,dass sich Photonen gravitativ überhaupt nicht beeinflussen. Sie entfernen
sich ja in jedem "Augenblick" von der Stelle an welchem sie sich gerade befinden mit "c".
Das hat mE. nichts damit zu tun ,dass sie der "Krümmung des Raumes" folgen und selbst zur "Krümmung" beitragen.

Gruß W.