Kosmologie und Gravitation im "Offenen Stringmodell"

[Timm]

Hi Jogi und Peho,

es scheint sinnvoll die Bereiche Kosmologie/Gravitation gesondert zu betrachten, also aus dem Monster Thread herauszulösen.

Jogi, zunächst eine kuze Aufarbeitung Deines Letzten Beitrags.

Zitat von Jogi

Die Ruhemasse wird auch nicht angetastet, denn sie resultiert aus der Nullpunktsenergie, die ebenfalls stets erhalten bleibt (eine "Funktion der Masse" ist).

Ja, die Ruhmasse wird nicht angetastet. Kleine Korrektur zu Deiner Begründung:
Die Nullpunktsenergie verleiht dem harmonischen Oszillator bei 0 K die Energie 1/2hf, sie hat nicht das geringste mit den Massen der an den Molekülschwingungen, Gitterschwingungen, ... beteiligten Atome zu tun.

Zitat von Timm:
Verliert eine ruhende Masse Energie, wie auch immer, so muß dies - ungeachtet der Details der von Euch antizipierten WWen - makroskopisch überprüfbar sein.

Die Beobachtungen zeigen dies doch.
Die ruhende Masse unterliegt der Zeitdilatation, die bewegte/beschleunigte Masse verliert zusätzlich an Geschwindigkeit.

Das ist ein Mißverständnis. Nicht die Masse unterliegt der gravitativen Zeitdilatation, sondern die aus der Sicht des entfernten Beobachters in ihrem Grav.Feld befindliche langsamer gehende Uhr. Die Zeitdilatation ist eine Funktion der Masse, und die ist, wie wir gemeinsam festgestellt haben, konstant. Der ominöse Energieverlust der Masse kann nicht durch Zeitdilatation erklärt werden.

Die Frage, wie sich der kontinuierliche Energieverlust einer von Gravitonen durchströmten nicht beschleunigten Masse konkret bemerkbar macht, bleibt offen.

Denkste.
Bisher kein direkter Nachweis von Grav.-Wellen, und ich sag' dir auch warum:
Die Grav.-Wellen, die man mit den bisherigen Interferometern zu messen versucht, sind so großräumig, daß sie beide Arme zugleich erfassen.

Weltweit beschäftigen sich viele Physiker mit Gravitationswellen Detektoren unterschiedlicher Wellenlängen Bereiche. Deren Berechnungen (gemäß ART) orientieren sich an der Ausbreitung von Grav.Wellen, ausgelöst durch seltene kosmische "Großereignisse". Nach Deiner Einschätzung zu schließen, sind die Rechnungen dieser Phyiker falsch.

Man stelle sich doch mal vor, wie groß das System ist, von dem die Wellen ausgehen. Da dürfte es schwierig sein, innerhalb einer halben Periode, die mehrere tausend Kilometer lang ist, Gezeitenkräfte zu messen.

Kleine Korrektur: Nicht Gezeitenkräfte, sondern Abstände werden gemessen.

Zitat von Timm:
Offene Stringtheorie: Die Gravitation breitet sich aus. Weit entfernt von Massen ist die Metrik nicht flach.

Sie wird genau so asymptotisch flach wie in der ART.

Wie das? Nach Peho korreliert das Grav.Potential mit der Dichte der Gravitonen. Euere Gravitonen sind überall. Folglich kann Euere Raumzeit nirgends flach sein.

Kosmologie

Hier kann es durchaus Mißverständnisse auf meiner Seite geben, korrigiert das bitte.

Nach Peho entstanden im Urknall riesige Mengen Gravitonen, die sich seither mit c in einen unendlichen leeren Raum ausbreiten. Das Grav.Potential nimmt mit abnehmender Gravitonendichte ab. Schaut man also in die Vergangenheit, so ist das Grav.Potential dort höher. Daraus (über Zeitdilatation) resultiert die Rotverschiebung entfernter Galaxien und nicht, wie im gängigen Modell aus der Ausdehnung des Raumes.

Anmerkung: Nach dieser Vorstellung hat das Universum einen Mittelpunkt und einen Rand, im Widerspruch zu den Einstein'schen Universen, die isotrop sind.

Gehen wir einfach mal von Eurer Vorstellung aus und schauen, was passiert. Expandierender Feuerball - Quarkgluonen-Plasma - Nukleosynthese, das brauchen wir, um uns hier wiederzufinden. Nach Abkühlung auf ca. 3000° werden die Elektronen eingefangen, das Weltall wird durchsichtig und die "Hintergrund Photonen" breiten sich aus.

Dieses frühe Universum hat nach gängigem Modell die 1/1000 Größe des heutigen. Bei Euch ist es eher kleiner, wegen der fehlenden Raumausdehnung. Es besteht im wesentlichen aus primordialem Wasserstoff hoher Dichte.

Was passiert mit einer Wasserstoffwolke hoher Dichte, die wegen fehlender Expansion des Raumes nicht abnimmt?

1. Annahme: Sie kollabiert zu einem SL.

2. Annahme: Es bleibt Zeit zur Entstehung von Sternen und Galaxien, die aufgrund unverstandener Prozesse nicht kollabieren. Dann aber befänden sich die 100 Milliarden Glaxien und die dazwischen liegenden gigantischen Leerräume (voids) des sichtbaren Universums in einem winzigen Volumen. Was in groteskem Widerspruch zur Wirklichkeit ist.

Wie ist Euer Modell zu retten? Bewirken die Gravitonen eine Expansion der Wasserstoff Wolke in den leeren Raum? Das ist nicht zu erwarten, denn die Gravitonen entnehmen jedem einzelnen H-Atom E.pot, was auf die Atom Abstände keinen Einfluß hat.
Expandiert der primordiale Wasserstoff durch thermische Diffusion? Sicher, aber im weit subrelatvistischen Bereich. Dieser Wasserstoff findet sich jedoch überall, auch im intergalaktischen Raum. Er kann durch Diffusion nicht dorthin gelangt sein. Dieser Befund läßt sich tatsächlich nur durch die Expansion des Raumes, wobei der Wasserstoff mitbewegt wird, erklären.

Vielleicht habt Ihr aber für diese Problematiken schon längst eine Lösung?!

Gravitationspotential einer Masse

Hier bin ich noch nicht ganz durchgedrungen. Gravitonen durchdringen eine Masse und verlassen diese mit erhöhter E.pot. Wird so das Grav.Feld der Masse erzeugt? Wenn ja, wie ist die Abhängigkeit vom Radius?

Lange Pause, langer Beitrag. Aber wir haben ja Zeit.

Gruß, Timm

[Jogi]

Hi Timm, welcome back.

Zitat von Timm

Die Nullpunktsenergie verleiht dem harmonischen Oszillator bei 0 K die Energie 1/2hf, sie hat nicht das geringste mit den Massen der an den Molekülschwingungen, Gitterschwingungen, ... beteiligten Atome zu tun.

Okay.
Ich hab' den Begriff nicht im Kontext des Standardmodells verwendet, sorry.

Das ist ein Mißverständnis.

...und auch wieder durch meine Schuld.

Nicht die Masse unterliegt der gravitativen Zeitdilatation, sondern die aus der Sicht des entfernten Beobachters in ihrem Grav.Feld befindliche langsamer gehende Uhr.

Ich hab' eine andere, möglicherweise fundamentalere Sichtweise, was Ursache und Wirkung angeht.
Es lag mir schon auf der Zunge, zu schreiben:
Die Masse ist die Ursache des höheren Grav.-Potentials, dieses verursacht die Zeitdilatation, was sich parallel dazu auf die Eigenschwingung der Strings auswirkt.
Das hätte aber deinen Einwand nicht entkräftet, und verstanden hätte es auch niemand.

Die Zeitdilatation ist eine Funktion der Masse, und die ist, wie wir gemeinsam festgestellt haben, konstant. Der ominöse Energieverlust der Masse kann nicht durch Zeitdilatation erklärt werden.

Hmm....
Der Begriff "Energieverlust" gefällt mir in diesem Zusammenhang nicht so recht.
Er suggeriert, daß die Masse etwas abgibt, das sie dann nachher nicht mehr hat.
So ist das aber nicht.
Die Materiestrings schlagen rotierend in ihrem Kegelorbital um sich, jeder Punkt des Strings versucht sich stets mit c zu bewegen.
Jeder Treffer mit einem Graviton generiert auf diesem zusätzliche E.-pot., die mit dem Graviton davongetragen wird.
Der Materiestring, bzw. seine Punkte bewegen sich nach dieser WW jedoch wieder mit c, als wäre nichts gewesen.

Die Frage, wie sich der kontinuierliche Energieverlust einer von Gravitonen durchströmten nicht beschleunigten Masse konkret bemerkbar macht, bleibt offen.

Ja, weil es kein Energieverlust im klassischen Sinne ist.
Die höhere WW-Rate mit den Gravitonen führt einfach zu einer durchschnittlich verlangsamten Eigenbewegung der Strings, das gilt natürlich auch für die Strings, die den Takt der Uhr steuern.

Weltweit beschäftigen sich viele Physiker mit Gravitationswellen Detektoren unterschiedlicher Wellenlängen Bereiche. Deren Berechnungen (gemäß ART) orientieren sich an der Ausbreitung von Grav.Wellen, ausgelöst durch seltene

kosmische "Großereignisse". Nach Deiner Einschätzung zu schließen, sind die Rechnungen dieser Phyiker falsch.

Ich hab' keine Ahnung, was die da rechnen.
Aber wenn sie versuchen, die Eigenfrequenz eines einzelnen Gravitons zu messen, werden sie Pech haben, das geht nämlich nur bei extrem hochenergetischen Gravitonen, wie z. B. möglicherweise dem Higgs.
"Normale" Gravitonen koppeln nicht dauerhaft an andere Strings, deshalb kann ihre E.-pot.-Welle nicht komplett auf einen anderen String (Detektor) überlaufen, und somit nicht gemessen werden.
Was man messen kann, sind Schwankungen der Energiedichte des Grav.-Feldes (die richtige Messmethode vorausgesetzt).
Lokal würde ich das ja auch mit einer Art von Interferometer versuchen, aber ich würde es anders anstellen.

Kleine Korrektur: Nicht Gezeitenkräfte, sondern Abstände werden gemessen.

Ja, richtig.
Das dumme dabei ist, wie bereits gesagt, daß man zum Messen der Abstände einen Maßstab benutzt, der selbst von der Grav.-Welle erfasst wird, und sich daher genauso verändert wie der Abstand, den man messen will.

Nach Peho korreliert das Grav.Potential mit der Dichte der Gravitonen.

Nicht mit der Dichte der Gravitonen, sondern mit deren Energie bezogen auf das Volumen.

Euere Gravitonen sind überall.

Jawoll, und zwar überall gleich viele. Aber sie können sich in ihrem Energiegehalt unterscheiden.

Folglich kann Euere Raumzeit nirgends flach sein.

Doch.
Und zwar dort, wo das Grav.-Feld nicht nur homogen, sondern auch isotrop ist.
Wo also aus allen Richtungen gleich viel Grav.-Energie auf einen Probekörper wirkt. (Beispiel: Lagrange-Punkte)


Ich unterbreche hier mal...

[Timm]

Hallo Jogi,

Die Frage, wie sich der kontinuierliche Energieverlust einer von Gravitonen durchströmten nicht beschleunigten Masse konkret bemerkbar macht, bleibt offen.

Versuch es mal abstrakt zu sehen. Teilchen durchqueren eine Masse. Sie verlassen diese mit höherer Energie. Woher haben sie diese? Sie haben sie der Masse entnommen. Die erhöhte Energie der Teilchen korrespondiert mit einem dazu äquivalenten Energieverlust der Masse. Es sei denn, Du setzt den Energieerhaltungssatz außer kraft und erzeugst Energie aus dem Nichts. Bei dieser Betrachtung ist es völlig unerheblich, was genau innerhalb der Masse passiert.

Das dumme dabei ist, wie bereits gesagt, daß man zum Messen der Abstände einen Maßstab benutzt, der selbst von der Grav.-Welle erfasst wird, und sich daher genauso verändert wie der Abstand, den man messen will.

Das Schlaue ist, daß diese Physiker Laserinterferometer verwenden. Mit Lichtlaufzeiten mißt man objektiv Veränderungen von Abständen, wodurch auch immer solche Veränderungen resultieren.

Z.B. hierin:

http://de.wikipedia.org/wiki/GEO600

GEO600 besteht aus drei Containerhütten mit hochmoderner Lasertechnik und zwei jeweils 600 Meter langen, mit Wellblech abgedeckten Gräben, einem Filterbauteil und einem starken Laser. Letzterer schickt einen fast 20 Watt starken Lichtstrahl über einen Strahlteiler durch die im Winkel von 93 Grad angeordneten Röhren. An deren Ende werden die Strahlen reflektiert und laufen in der Fotodiode des Interferometers wieder zusammen. Die Laufzeitunterschiede des Lichts aus den beiden Röhren geben über die Stauchungen der Raumzeit Auskunft. Die Messungen müssen sehr genau sein, um die winzigen Schwankungen in der Raumzeit feststellen zu können.

Ich habe versucht, mich in Euer Modell hineinzudenken. Es macht einige Vorhersagen, die man zumindest qualitativ prüfen kann. Auch im Bereich Kosmologie. Wie sich jetzt leider zeigt, schmilzt unser gemeinsame Nenner zusehens dahin.

Gruß, Timm

[Jogi]

Hallo Timm.

Zitat von Timm

Versuch es mal abstrakt zu sehen. Teilchen durchqueren eine Masse. Sie verlassen diese mit höherer Energie. Woher haben sie diese? Sie haben sie der Masse entnommen. Die erhöhte Energie der Teilchen korrespondiert mit einem dazu äquivalenten Energieverlust der Masse. Es sei denn, Du setzt den Energieerhaltungssatz außer kraft und erzeugst Energie aus dem Nichts.

Der Eindruck entsteht, das gebe ich zu.
Wir müssen uns aber nochmal etwas grundsätzliches vor Augen halten:
Unser Modell "kennt" keine Masse.
Strings sind masselos, sie verkörpern reine Energie.
Solange ein String nicht wechselwirkt, bleibt seine Energie wie sie ist, allerdings auch unbeobachtbar.
Bei Wechselwirkung (Stoss) wird die Bewegungsenergie des Strings kurz angehalten, dafür auf dem anderen String E.-pot.(Welle) generiert.
Die Energieerhaltung sehe ich insofern nicht verletzt, weil die E.-kin., die Bewegungsenergie, ja mit der Zeit verknüpft ist.
Wird die Bewegung für eine Zeit, und sei sie auch noch so kurz, angehalten, muss dafür irgendwas anderes passieren.

edit:
Nachtrag:

Teilchen durchqueren eine Masse. Sie verlassen diese mit höherer Energie. Woher haben sie diese? Sie haben sie der Masse entnommen. Die erhöhte Energie der Teilchen korrespondiert mit einem dazu äquivalenten Energieverlust der Masse.

Im Makro müssen wir daran denken, dass die Gravitonen, die zuvor eine andere Masse durchquert haben, von dort Energie mitbringen.
Gravitonen werden nicht nur getroffen, sie treffen ihrerseits auch, und dann gilt dasselbe, was ich oben schrieb.
Sie geben Energie an den getroffenen Materiestring ab.
Nur so kann ja der Gravitationseffekt entstehen.
Diese Gravitonen schubsen den Materiestring hinten mehr als vorne von der Masse weg, von der diese Gravitonen kommen.
Der Vorwärtsimpuls des Materiestrings wird so in die Richtung der anderen Masse gelenkt.

Das Schlaue ist, daß diese Physiker Laserinterferometer verwenden. Mit Lichtlaufzeiten mißt man objektiv Veränderungen von Abständen, wodurch auch immer solche Veränderungen resultieren.

Eben.
Die Lichtlaufzeit bleibt für den lokalen Beobachter auf einer lokal fixierten Strecke immer gleich.
Ein aussenstehender Beobachter (Buchhalter) könnte bei durchlaufender Welle eine Verkürzung der Strecke und gleichzeitig eine kompensierende Verlängerung der Lichtlaufzeit registrieren.

Schmeiss doch mal ein Interferometer mitsamt Experimentator in Richtung eines SL.
Was würde der Experimentator feststellen?


Gruß Jogi

[JoAx]

Hallo Leute,

Zitat von Timm

Teilchen durchqueren eine Masse. Sie verlassen diese mit höherer Energie.

mir (persönlich) ist nicht ein Mal klar, warum dies (über alle Zeiten) immer der Fall sein soll.

Warum sollen die Gravitonen für immer die Epot von der Masse abziehen? Ohne diese wieder zurückzugeben?


Gruss, Johann

[Jogi]

Hi Johann.

Zitat von JoAx

Warum sollen die Gravitonen für immer die Epot von der Masse abziehen? Ohne diese wieder zurückzugeben?

Das hab' ich oben in meinem Nachtrag geklärt, hoffe ich.


Gruß Jogi

[JoAx]

Nicht wirklich, Jogi.

Vielleicht kapiere ich auch nichts.

Ein Graviton-String nimmt also die Energie einem Materie-String ab, und gibt es bei dem nächsten wieder ab, richtig?

Wenn ja, dann hat ein Graviton-String auch nach der n-ten WW-ung entweder mehr Energie, oder "null"-Niveau. Was anderes kann es eigentlich nicht geben. Das heisst aber, dass die Energieverteilung unter den Graviton-Strings absolut gleichmässig ist, unabhängig davon, ob diese in einer Masse sind, oder Ausserhalb. Und nach dem diese auch absolut gleichmässig im Universum verteilt sein sollen, es gibt keine Dichteunterschiede, frage ich mich, wie mit so einem Modell ein G.-Potential entstehen kann?

Gruss, Johann

[Jogi]

Hi Johann.

Zitat von JoAx

Ein Graviton-String nimmt also die Energie einem Materie-String ab, und gibt es bei dem nächsten wieder ab, richtig?

Wenn ja, dann hat ein Graviton-String auch nach der n-ten WW-ung entweder mehr Energie, oder "null"-Niveau.

Du extrapolierst hier von der lokalen Situation des einzelnen Gravitons auf das ganze Universum.
Da könnte ich mich u. U. dem letzteren Fall, dem "null"-Niveau anschliessen, allerdings bedarf das einiger Erklärungen.

Das heisst aber, dass die Energieverteilung unter den Graviton-Strings absolut gleichmässig ist, unabhängig davon, ob diese in einer Masse sind, oder Ausserhalb. Und nach dem diese auch absolut gleichmässig im Universum verteilt sein sollen, es gibt keine Dichteunterschiede, frage ich mich, wie mit so einem Modell ein G.-Potential entstehen kann?

Das G.-Potential entsteht ja auch nur lokal.
Global gesehen ist die Raumzeit des Universums flach.

Weiter im nächsten Beitrag...

[JoAx]

Hallo Jogi,

Zitat von Jogi

Du extrapolierst hier von der lokalen Situation des einzelnen Gravitons auf das ganze Universum.

das ist es ja gerade! ich sehe keinen Unterschied zwischen einer lokalen und einer globalen Situation entstehen!

Nehmen wir beispielsweise einen Gravitonenfluss, in dem alle Gravitonen gleichgerichtet unterwegs sind. Dieser Fluss (noch ausserhalb einer Masse) besteht aus Gravitonen mit Epot=0 und Epot=+1 (z.B.), in gleichen Anteilen und gleichmässig verteilt. Jetzt lassen wir diesen die Erde treffen. Was passiert da?

Die einzelnen Gravitonen treffen auf die Materie-Strings und wechseln von Epot=0 auf Epot=+1 und umgekehrt, so dass weder ihre Gesamtenergie noch die Verteilung sich ändern! Das gleiche passiert auch nach der "zweiten", "dritten" usw. usf. Wechselwirkung mit Materie. Schliesslich verlässt dieser Fluss die Erde. Hat sich an diesem was geändert? Die Gravitonen, die eine gerade Anzahl der WW-en gehabt haben, haben die selbe Epot wie vor dem Auftreffen auf die Erde. Die jenigen, die eine ungerade Anzahl der WW-en hatten, haben jetzt die entsprechend andere Epot. Aber der Durchschnitt der Epot ist der gleiche gebliben. Es hat sich nichts getan. Der "sieht" genau so aus, wie vor der Erde. Wie soll dieser Fluss nun, entsprechend der Masse der Erde, den Mond (z.B.) anziehen können??? Ganz lokal betrachtet!

Mag sein, dass euer Modell die Anziehung im "Submicrobereich" beschreiben könnte, aber im Macro wohl eher nicht. imho


Gruss, Johann

[Peho]

Zitat von Timm

Nach Peho entstanden im Urknall riesige Mengen Gravitonen, die sich seither mit c in einen unendlichen leeren Raum ausbreiten. Das Grav.Potential nimmt mit abnehmender Gravitonendichte ab. Schaut man also in die Vergangenheit, so ist das Grav.Potential dort höher. Daraus (über Zeitdilatation) resultiert die Rotverschiebung entfernter Galaxien und nicht, wie im gängigen Modell aus der Ausdehnung des Raumes.

Anmerkung: Nach dieser Vorstellung hat das Universum einen Mittelpunkt und einen Rand, im Widerspruch zu den Einstein'schen Universen, die isotrop sind.

Gehen wir einfach mal von Eurer Vorstellung aus und schauen, was passiert. Expandierender Feuerball - Quarkgluonen-Plasma - Nukleosynthese, das brauchen wir, um uns hier wiederzufinden. Nach Abkühlung auf ca. 3000° werden die Elektronen eingefangen, das Weltall wird durchsichtig und die "Hintergrund Photonen" breiten sich aus.

Dieses frühe Universum hat nach gängigem Modell die 1/1000 Größe des heutigen. Bei Euch ist es eher kleiner, wegen der fehlenden Raumausdehnung. Es besteht im wesentlichen aus primordialem Wasserstoff hoher Dichte.

Hallo Timm,

um noch mal unsere Vorstellungen zu präzesieren.

Ich sprach vom relativen Raum und relativer Expansion. D.h. es gibt kein Urknall auf kleinstem realen Raum. Der Raum an sich ist unendlich und das bleibt auch so. Was neu entstehen kann Ist eine Raumzeit mit Hilfe von Gravitonen.

Wie entsteht also ein Urknall in unserem Modell?
Man stelle sich vor, in unserem Universum unterschreitet das GravPotential einen kritischen Wert.(Es gibt keine Gravitonen mehr) Es gibt keinen Grund mehr für die Materie aufgrund von gravitativen Effekten Sterne, SL oder Planeten zu bilden - alles löst sich auf.

In unserem Modell geben die Gravitonen der Materie auch ihre Masse - sowohl die träge wie auch die schwere Masse.

Masselose Materie ist in der Lage untereinander mit c wechselzuwirken. In diesen WW darf die Rolle der Dunklen Materie nicht unterschätzt werden (wie ist die Rolle der DM in der Urknalltheorie?) Bei der WW der sich mit c bewegenden Materie und der DM enstehen neue Gravitonen und es bildet sich ein GravPotential der höchsten Dichte - das ist die Entstehung eines neuen Universums. Von hier an gilt wieder die Standardtheorie.

Da das höchste GravPotential vergleichbar ist mit dem EHZ des SL gilt gleichzeitig die stärkste Zeitdilatation der sich bildenden Materie.

Ein Beobachter innerhalb dieses "Urknalls" unterliegt also der maximalen Zeitdilatation - der Blick auf das "Universum" ergibt für ihn eine punktförmige "relative" Größe.

Für den Beobachter steht die Zeit (fast) still - trotzdem mißt er die LG mit c.

Das GravPotential nimmt durch seine "Ausdehnung" in den leeren Raum rasch ab, damit vergeht für den Beobachter ebenfalls die Zeit schneller und der sichtbare Raum expandiert für ihn.

Klar dürfte in diesem Modell sein:
1.) es gibt keine Anfangs-Singularität
2.) der Raum ist statisch und expandiert nicht real
3.) der Raum hat keinen Rand und ist flach
4.) die Raumzeit (Raum+Gravitonen) breitet sich mit c aus
5.) das GravPotential nimmt ab
6.) Photonen, die in der Vergangenheit emitiert wurden, unterliegen der Zeitdilatation dieser Zeit und sind deshalb rotverschoben
7.) sowohl Größe wie Expansion des Raumes sind relativ und nicht real

Wir müssen mit dem Modell also nicht der Urknalltheorie widersprechen - lediglich Größenangaben sind als relativ (nach der ART) zu betrachten und die Rolle der DM wird berücksichtigt.

viele Grüße Peho