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  #1  
Alt 20.01.10, 19:00
nancy50 nancy50 ist offline
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Registriert seit: 30.09.2007
Beiträge: 162
Standard 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
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  #2  
Alt 20.01.10, 23:35
Timm Timm ist offline
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Registriert seit: 26.03.2009
Ort: Weinstraße, Rheinld.Pfalz
Beiträge: 2.639
Standard AW: Woher Energie für Inflation

Zitat:
Zitat von nancy50 Beitrag anzeigen
Ich habe mit dem Energiespender Verständnisprobleme, kann das jemand mit einfachen Worten klar machen ?.

Danke
N50
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
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Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus
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  #3  
Alt 21.01.10, 08:51
nancy50 nancy50 ist offline
Profi-Benutzer
 
Registriert seit: 30.09.2007
Beiträge: 162
Standard 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
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  #4  
Alt 23.01.10, 17:43
Timm Timm ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 26.03.2009
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Beiträge: 2.639
Standard AW: Woher Energie für Inflation

Hallo nancy50,

Zitat:
Zitat von nancy50 Beitrag anzeigen
Die Energie wird ja frei, wenn das falsche Vakuum zerfällt.
Soweit klar.
Aber woher kommt sie ?
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.


Zitat:
Zitat von nancy50 Beitrag anzeigen
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
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
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  #5  
Alt 23.01.10, 17:46
Benutzerbild von Uranor
Uranor Uranor ist offline
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Registriert seit: 01.05.2007
Beiträge: 2.428
Standard 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?
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  #6  
Alt 24.01.10, 02:35
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EMI EMI ist offline
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Standard AW: Woher Energie für Inflation

Zitat:
Zitat von Uranor Beitrag anzeigen
Uranor
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
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Sollen sich auch alle schämen, die gedankenlos sich der Wunder der Wissenschaft und Technik bedienen, und nicht mehr davon geistig erfasst haben als die Kuh von der Botanik der Pflanzen, die sie mit Wohlbehagen frisst.
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  #7  
Alt 24.01.10, 05:45
Benutzerbild von Uranor
Uranor Uranor ist offline
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Beiträge: 2.428
Standard AW: Woher Energie für Inflation

salve EMI,

nun ja, irgendwie ging mir das genau so. Manchmal muss es einfach sein, die Möglichkeit zu ermöglichen , 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
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  #8  
Alt 24.01.10, 19:04
Timm Timm ist offline
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Standard AW: Woher Energie für Inflation

Zitat:
Zitat von EMI Beitrag anzeigen
Salve!

Was war der tiefere Grund eine Inflationsphase zu postulieren?
Wer meint diesen zu kennen, sollte die Argumente dazu hier zur Diskussion stellen.
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
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  #9  
Alt 25.01.10, 02:04
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Uranor Uranor ist offline
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Standard 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
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  #10  
Alt 25.01.10, 18:55
Timm Timm ist offline
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Standard AW: Woher Energie für Inflation

Hi Uranor,

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

Zitat:
Zitat von Uranor Beitrag anzeigen
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?
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.

Zitat:
Zitat von Uranor Beitrag anzeigen
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.
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!

Zitat:
Zitat von Uranor Beitrag anzeigen
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.
Galaxien jenseits des Horizonts entfernen sich mit Geschwindigkeiten >c. Ist kein Widerspruch zur SRT.

Zitat:
Zitat von Uranor Beitrag anzeigen
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.
Nur zur Sicherheit. Diese Muster stammen nicht von Galaxien, sondern von winzigen Dichteschwankungen, aus denen sich später Galaxien entwickelten.

Zitat:
Zitat von Uranor Beitrag anzeigen
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.
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
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