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Culpa 07.10.21 21:43

Kosmologische Konstante
 
Ich hab irgendwo gelesen, dass Einstein die Kosmologische Konstante eingeführt hat, weil sonst das Universum nicht stabil gewesen wäre.
Was ist damit gemeint? Kann das jemand erklären?

Damals war ja die Expansion des Universums noch nicht bekannt, der Urknall nicht. Und Einstein hat irgendwie Lambda gebraucht, weil sonst das Universum nicht stabil gewesen wäre. Wieso nicht? Kann man nicht "einfach die Feldgleichungen lösen" ohne Lambda und hätte dann ein stabiles Universum, fertig? Z. B. gibt es ja die Schwarzschild-Metrik, innen und außen, und die kommt doch auch ohne Lambda aus - und ist doch so weit erst mal stabil, oder nicht?

Bernhard 07.10.21 22:12

AW: Kosmologische Konstante
 
Zitat:

Zitat von Culpa (Beitrag 96667)
Ich hab irgendwo gelesen, dass Einstein die Kosmologische Konstante eingeführt hat, weil sonst das Universum nicht stabil gewesen wäre.

Einstein wollte 1917 ein statisches Universum haben, weil das ganz grob betrachtet am ehesten dem offensichtlichen Erscheinungsbild des Universums entspricht. Und vermutlich (?) hat er damals bereits erkannt, dass man eine Expansion, bzw. Kontraktion des Universums nur durch Einführung von lambda wegbekommt.

Zitat:

Damals war ja die Expansion des Universums noch nicht bekannt, der Urknall nicht. Und Einstein hat irgendwie Lambda gebraucht, weil sonst das Universum nicht stabil gewesen wäre. Wieso nicht?
Wie gesagt: Löst man die Feldgleichungen ohne lambda bekommt man unter Annahme des kosmologischen Prinzips sofort eine globale Expansion.

https://en.wikipedia.org/wiki/Static_universe
https://de.wikipedia.org/wiki/Friedm...-Sitter-Modell
https://de.wikipedia.org/wiki/Kosmologisches_Prinzip

Culpa 08.10.21 06:32

AW: Kosmologische Konstante
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 96668)
Wie gesagt: Löst man die Feldgleichungen ohne lambda bekommt man unter Annahme des kosmologischen Prinzips sofort eine globale Expansion.

Aber wieso? Ich verstehe das nicht, die Schwarzschild-Metrik expandiert doch auch nicht. Oder doch?

TomS 08.10.21 06:47

AW: Kosmologische Konstante
 
Zitat:

Zitat von Culpa (Beitrag 96667)
Kann man nicht "einfach die Feldgleichungen lösen" ohne Lambda …

Klar, kann man. Siehe z.B. die von Bernhard genannten Lösungen.

Zitat:

Zitat von Culpa (Beitrag 96667)
Z. B. gibt es ja die Schwarzschild-Metrik …

Die liefert nur die Beschreibung eines einzelnen Objektes.

Gesucht jedoch die Beschreibung des Universums, d.h. eine über große Skalen näherungsweise homogene und isotrope Lösung (also zunächst eine exakt homogene und isotrope Lösung, die dann um kleine Fluktuation erweitert werden kann).

Auch dazu siehe wieder die von Bernhard genannten Lösungen. Diese sind ohne Lambda nicht statisch, sie beschreiben ein expandierendes Universum. Das entsprach nicht dem damaligen Weltbild, das von einem statistischen Universum ausging.

Einstein führte Lambda ein, um die expandierenden Lösungen so zu modifizierten, dass statische Lösungen resultieren. Das gelingt jedoch nicht wirklich, da die Lösung bzgl. dieser Eigenschaft instabil ist; bereits kleine Störungen führen wieder auf ein expandierendes Universum.

Bernhard 08.10.21 07:22

AW: Kosmologische Konstante
 
Zitat:

Zitat von Culpa (Beitrag 96669)
Ich verstehe das nicht, die Schwarzschild-Metrik expandiert doch auch nicht. Oder doch?

Das stimmt schon. Bei Scharzschild interessiert man sich aber "nur" für die Raumzeit um einen isolierten, ungeladenen Massenpunkt ohne Drehimpuls.

Beim Universum nimmt oder nahm (*) man an, dass die gesuchte Raumzeit homogen, d.h. überall gleichmässig mit Masse ausgefülllt ist. Das sind völlig verschiedene Grundannahmen.

(*):
https://www.youtube.com/watch?v=JETGS64kTys
New Evidence against the Standard Model of Cosmology, Sabine Hossenfelder,
https://de.wikipedia.org/wiki/Sabine_Hossenfelder

TomS 08.10.21 07:40

AW: Kosmologische Konstante
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 96671)
(*)
https://www.youtube.com/watch?v=JETGS64kTys
New Evidence against the Standard Model of Cosmology, Sabine Hossenfelder,
https://de.wikipedia.org/wiki/Sabine_Hossenfelder

Es wird zwar ein konkretes Modell angezweifelt - insbs. das kosmologische Prinzip auf den bisher betrachteten Skalen und Lambda-CDM - jedoch nicht die Expansion an sich.

Bernhard 08.10.21 07:57

AW: Kosmologische Konstante
 
Zitat:

Zitat von TomS (Beitrag 96672)
Es wird zwar ein konkretes Modell angezweifelt - insbs. das kosmologische Prinzip auf den bisher betrachteten Skalen und Lambda-CDM - jedoch nicht die Expansion an sich.

Im Rahmen dieses Themas ein guter Hinweis :) .

Culpa 08.10.21 08:15

AW: Kosmologische Konstante
 
Sabine Hossenfelders Videos sind immer absolut spitze! Danke für den Link. Ich sollte mal subscriben. :-)
Auch ihr Video über die Flacherdler übrigens ist interessant. Aber gut, Jedes ist interessant.

Aha, danke euch beiden. Ich glaube, das verstehe ich so langsam, bzw. fast... Kosmologisches Prinzip, also innere Schwarzschildlösung mit unendlicher Ausdehnung und konstanter Dichte. Ich glaube, jetzt fehlt nur noch ein Schritt: Wieso Ausdehnung?


Culpa 08.10.21 08:18

AW: Kosmologische Konstante
 
Zitat:

Zitat von TomS (Beitrag 96670)
Gesucht jedoch die Beschreibung des Universums, d.h. eine über große Skalen näherungsweise homogene und isotrope Lösung (also zunächst eine exakt homogene und isotrope Lösung, die dann um kleine Fluktuation erweitert werden kann).

Auch dazu siehe wieder die von Bernhard genannten Lösungen. Diese sind ohne Lambda nicht statisch, sie beschreiben ein expandierendes Universum. Das entsprach nicht dem damaligen Weltbild, das von einem statistischen Universum ausging.

Einstein führte Lambda ein, um die expandierenden Lösungen so zu modifizierten, dass statische Lösungen resultieren. Das gelingt jedoch nicht wirklich, da die Lösung bzgl. dieser Eigenschaft instabil ist; bereits kleine Störungen führen wieder auf ein expandierendes Universum.

Ok, den ersten Absatz hab ich kapiert. Den zweiten leider nicht. Den dritten verstünde ich ja dann auch wieder, wenn mir der zweite klar wäre...

Bernhard 08.10.21 08:25

AW: Kosmologische Konstante
 
Zitat:

Zitat von Culpa (Beitrag 96675)
Ich glaube, jetzt fehlt nur noch ein Schritt: Wieso Ausdehnung?

Du kennst vielleicht die tollen Hubble-Aufnahmen von Sternentstehungsgebieten in großen Gaswolken?

Diese zeigen, dass große Gaswolken die Tendenz zeigen wegen der eigenen Gravitation zu kontrahieren und Sterne zu bilden.

Im großen Maßstab ist das dann eben genauso.


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