Universum nicht größer als ein Lichttag?

Astrophysik, Kosmologie, Astronomie, Urknall, Raumfahrt, Dunkle Materie & Energie
klassische Physik, SRT/ART & Gravitation, Quantentheorie
Benutzeravatar
Zeus
Beiträge: 4745
Registriert: Mo 15. Apr 2013, 23:32
Wohnort: Lyon
Kontaktdaten:

#111 Re: Universum nicht größer als ein Lichttag?

Beitrag von Zeus » Mi 17. Dez 2014, 23:29

Pluto hat geschrieben:Aus Sicht eines äußeren Beobachters lässt sich die Dichte eines SL (Sonnenmasse/Schwarzschildradius =3km) mit ca. 1.8x10^16 g/cm3 berechnen. Die durch WMAP gemessene Dichte des Universums hingegen, ist zwischen ca. 5 x 10^-27 und 8 x 10^-26 g/cm3 und liegt im Bereich der kritische Dichte ρkrit von (3/8Ï€) x (H²/G) = 9,7 x 10^-26 (H ist die Hubble "Konstante").

Diese Diskrepanz von 42 Größenordnungen müsste eigentlich mehr als genügen, um die Hypothese eines "Universums im Schwarzen Loch" auszuschließen.
Ein schlagender Beweis! :D
Bei der ungeheuerlichen Leere des Weltalls kam mir der Gedanke, da von einem schwarzen Loch zu sprechen, schon immer absurd vor.
Es kommt eben nicht auf die absolute Größe der Masse an, sondern auf ihre Verteilung im Raum.
Da ein Schwarzes Loch nur entsteht, wenn Materie (und Energie) eine bestimmte Dichte überschreiten, ist auch die Idee (unseres seeadlers) von einem SL im Innern der Erde unverdünnter Schwachfug. :mrgreen:
e^(i*Pi) + 1 = 0
Gott ist das einzige Wesen, das, um zu herrschen, noch nicht einmal existieren muss.
(Charles Baudelaire, frz. Schriftsteller, 1821-1867)

Benutzeravatar
Halman
Beiträge: 4016
Registriert: Di 25. Feb 2014, 20:51

#112 Re: Universum nicht größer als ein Lichttag?

Beitrag von Halman » Mi 17. Dez 2014, 23:49

Pluto hat geschrieben:Gut möglich, dass das frühe Universum gar nicht so flach war! Aber es besteht kein Zweifel, dass es heute flach ist. Wie du sehr richtig bemerkst, wenn eine Kugel sehr groß ist, dann sieht ein kleiner Teil seiner Oberfläche flach aus.
Wie ich in Diskussionen feststellen musste, ist die Kosmologie eine nichttriviale Thematik. In "klassischen"* Fällen, mit offener Geometrie, ist keine Aussage darüber möglich, ob die Anfangssingularität null, endlich oder unendlich war. Sie ist nicht definiert. Offene Modelle sind das euklidische Universum mit verschwindener Raumkrümmung (kritische Dichte) und das hyperbolische Universum mit negativer Raumkrümmung.
Im Fall des sphärischen Universums (Hyperkugel) haben wir den uns wohl bekannten geschlossenen Fall eines endlichen Universums, indem die Anfangssingularität als unendlich klein definiert ist.

Es gibt allerdings auch geschlossene Fälle, in denen die euklidische Geometrie gilt. Ein mir bekanntes Beispiel ist der eines Hypertorus. (Auch im Bild der Wissenschaft gibt es hierzu einen interessanten Artikel.)

*Klassische Fälle sind jene, die von einer Urknallsingularität ausgehen, die Hawking zufolge zwingend aus den ART-Gleichungen zur RW-Metrik des Universums folgt (Hawking 1965).

Auf meine Frage, wie es sein kann, dass die Anfangssingularität im Fall einer flachen RW-Metrik nicht nulldimensional ist, bekam ich folgende fachliche Antwort:
Zitat von Agent Scullie:
Zitat von Halman
Leider verstehe ich immer noch nicht, warum daraus folgt, dass die Anfangssingularität im Fall einer flachen RW-Metrik nicht nulldimensional ist.
:
jetzt überleg mal: welche Entfernung sollten zwei Testteilchen, die zu jeder Zeit nach dem Urknall unendlich weit voneinander entfernt sind, im Augenblick der Anfangssingularität haben? Die Entfernung null? Dazu müsste aber erst einmal feststehen, dass der Ausdruck 0 * unendlich null ergibt.

Üblicherweise beschreibt man die Entfernung zwischen zwei Testteilchen in der RW-Metrik folgendermaßen. Das eine Teilchen lokalisiert man an der Radialkoordinate r = 0, das andere bei r = r0 > 0. Für die Entfernung L(t) gilt dann

L(t) = \int_0^r0 [S(t) / (1 - kr^2)] dr

wobei S(t) der Skalenfaktor ist und k=-1,0,+1 die Krümmung des Raumes angibt. Für ein flaches Universum ist k=0, so dass

L(t) = \int_0^r0 S(t) dr = S(t) r0

Bei zwei Teilchen, die für t > t0, mit t0 = Augenblick des Urknalls, die Entfernung endlich ist, ist r0 endlich, so dass im Augenblick t=t0 mit S(t0) = 0 für die Entfernung L(t0) = 0 * r0 = 0 herauskommt.

Sind die beiden Teilchen bei t > t0 aber unendlich weit voneinander entfernt, so muss r0 unendlich groß sein, da S(t) stets endlich ist. Für t=t0 kommt also

L(t0) = S(t0) r0 = 0 * unendlich

heraus. Und das ist nicht wohldefiniert. Deswegen ist beim flachen (und auch beim offenen) Universum keine Aussage darüber möglich, ob die Gesamtgröße bei S(t0)=0 nun null, endlich oder unendlich ist.
Was meinst Du zu diesen Auführungen?

Für mehr Informationen verweise ich auf Andreas Müllers Astrolexikon.

Pluto hat geschrieben:Eine solche Inflationsphase würde die Energie im Universum (in Übereinstimmung mit den Beobachtungen) verteilen und verdünnen, und die Krümmung, bei einem Durchmesser von mindestens 90 Millarden Lichtjahren extrem flach aussehen lassen. Wie schon gesagt, stehen diese Dimensionen im krassen Widerspruch zu einem gedachten Universum von nur zwei Lichttagen Ausdehnung.
Es ist mir schleierhaft, wie man einen solchen Größenunterschied nicht observieren könnte.
Diese 90 Milliarden Lichtjahre sind ja nur der beobachtbare Teil des Universums. Angesichts dessen, dass die Raumkrümmung um max. < 2% von der flachen Geometrie abweichen kann, muss unser Universum auch im geschlossenen Fall gewaltig gigantisch sein.
Tja, ein Proton müsste man sein: Dann würde man die Quantenphysik verstehen, wäre immer positiv drauf und hätte eine nahezu unendliche Lebenszeit:-) - Silvia Arroyo Camejo

Benutzeravatar
seeadler
Beiträge: 4649
Registriert: Mo 15. Apr 2013, 23:24
Kontaktdaten:

#113 Re: Universum nicht größer als ein Lichttag?

Beitrag von seeadler » Do 18. Dez 2014, 03:59

Zeus hat geschrieben:
Pluto hat geschrieben:Aus Sicht eines äußeren Beobachters lässt sich die Dichte eines SL (Sonnenmasse/Schwarzschildradius =3km) mit ca. 1.8x10^16 g/cm3 berechnen. Die durch WMAP gemessene Dichte des Universums hingegen, ist zwischen ca. 5 x 10^-27 und 8 x 10^-26 g/cm3 und liegt im Bereich der kritische Dichte ρkrit von (3/8Ï€) x (H²/G) = 9,7 x 10^-26 (H ist die Hubble "Konstante").

Diese Diskrepanz von 42 Größenordnungen müsste eigentlich mehr als genügen, um die Hypothese eines "Universums im Schwarzen Loch" auszuschließen.
Ein schlagender Beweis! :D
Bei der ungeheuerlichen Leere des Weltalls kam mir der Gedanke, da von einem schwarzen Loch zu sprechen, schon immer absurd vor.
Es kommt eben nicht auf die absolute Größe der Masse an, sondern auf ihre Verteilung im Raum.
Da ein Schwarzes Loch nur entsteht, wenn Materie (und Energie) eine bestimmte Dichte überschreiten, ist auch die Idee (unseres seeadlers) von einem SL im Innern der Erde unverdünnter Schwachfug. :mrgreen:

ja, Zeus, das sind genau solche Argumente, wo ich mich frage, was du eigentlich von mir liest, respektive ob du auch das richtig verstehen möchtest, was ich schreibe?. Vielleicht ist es dir noch nicht aufgefallen, bei meiner Betrachtung von Schwarzen Löchern ziehe ich mehrere verschiedene Modelle gleichzeitig heran und versuche diese miteinander zu verbinden. Natürlich könnte ich es mir da einfacher machen.... aber wie Halman richtig sagte, dann wäre unsere Forum hier tote Hose oder jeder beweist dem anderen gegenüber was er doch für ein toller Hecht ist, weil er heute etwas in Wikipedia gelesen hat, was gestern noch nicht drin stand. Ich hingegen traue mir hier eigene Gedanken vor zu bringen, weil sie mir spontan durch den Kopf gehen; denn eigentlich, wnen ich mich mit jemanden unterhalte habe ich keinen Computer zur Hand, wo ich jede Frage die mich bewegt irgendwo im Netz beantwortet bekomme von irgend jemanden. Hier im Forum erwarte ich dagegen einen echten Dialog innerhalb einer Gesprächsrunde und das eventuell auf Augenhöhe.

Vielleicht erwarte ich da auch zuviel, wie du ja stets höflich wie ein verbitterter alter Mann mir zu verstehen gibst. Ich lebe, Zeus, meine Gedanken leben! Habe ich sie einmal zu Papier gebracht sind sie Schnee von gestern... ich weiß nicht, ob du das verstehst?.

Wenn du richtig gelesen hast, dann stellt sich mir folgende Frage : Im Innern unserer Milchstraße sichtet man ein Schwarzes Loch. Nun ordnet man diesem gesichteten Objekt eine Masse zu nach der einfachen Formel 2GM/c², fertig..? Ich frage mich nun, um welche Masse handelt es sich dabei? Um jene Masse, von der man annimmt, sie sei bereits im SL, also direkter unmittelbarer Bestandteil des SL? Oder handelt es sich um die Masse unserer beobachtbaren Galaxie, die sich darum herum befindet, oder vielleicht ein wenig differenzierter, vielleicht auch nur einem Teil der Masse, die sich um das Schwarze Loch gruppiert... Also, ist es ausschließlich die Masse, die sich im SL befindet, oder die Masse außerhalb davon, oder ist es beides???

Warum frage ich das? Du selbst hast neben Pluto schon des öfteren lautstark verkündet, es gibt eigentlich nur Punktmassen aus der Sicht der Gravitation. Die Ausdehnung einer Masse würde bei der Gravitation keine Rolle spielen. Ich hingegen habe dir schon ebenfalls öfters meine aus meiner Sicht berechtigten Zweifel genannt, denn was ist denn mit den Massen um uns herum, geben die ihre Kraft quasi ebenfalls an den Kern also Punkt ab, und addiert sich somit dadurch die Kraft der Punktmasse, die es streng genommen überhaupt nicht gibt, oder haben wir es hier nicht vielmehr um eine komplexe Verteilung der Kräfte zu tun, wovon eben nur ein Teil vom Zentrum aus geht, welches sich aus unserer Sicht niemals "über uns" sondern stets nach innen gerichtet befinden kann.

machen wir ein Spielchen : wir fliegen angeblich mit 220 km/s in einem Abstand von etwa 35.000 Lichtjahren um das galaktische Zentrum, Daraus können wir nach Newton eine Masse von v² * R / G = 2,4*10^41 kg errechnen, das sind 120 Milliarden Sonnenmassen, was denn einem Schwarzen Loch von 2 G M /c² = 3,55*10^14 m entspricht oder anders ausgedrückt 14 Lichttage Radius, bzw 28 Lichttage Durchmesser.

Wenn nun die gesamte Kraft von jenem Zentrum ausgeht, also die Kraft aller zur Galaxie gehörigen Sonnen sich im Zentrum vereint, wie mit der Punktmassenhypothese behauptet wird, so ist es folgerichtig anzunehmen, dass wir es hierbei mit einer Massenkonzentration zu tun haben, deren Mindestausmaß jenem Schwarzschildradius von 28 Licht-Tagen entspricht

Nun haben wir da aber ein Problem. Denn wenn die Kraft der gesamten Galaxie sich als Punktmasse im Zentrum vereint, so muss folglich der Radius von 14 Lichttagen nach den Erkenntnissen Keplers und Newton der Ort sein, wo sich die dort befindliche Materie mit mindesten 212.000 km/s um das galaktische Zentrum dreht, und sich demzufolge dort die Fluchtgeschwindigkeit auf c zubewegt. Das heißt, wir dürften eigentlich nichts mehr von all dem, was sich innerhalb der 14 Lichttage Radius bewegt sehen.... ansonsten stimmt das mit der Punktmasse nicht mehr. Eventuell müsste man in diesem Fall dann sogar die Galaxie selbst als einen geschlossenen Körper ansehen, wo dann wie innerhalb der Erde sich im Zentrum eigentlich die Schwerkraft aufhebt, also 0 ist... Und das wiederum hat meiner Meinung nach eine große Bedeutung bei der Entstehung von Schwarzen Löchern. denn dort kann sich dann unabhängig von der sie umgebenden Masse in aller Ruhe eine eigenständige Masse bilden, die ihrerseits zu einem SL heranwächst, schon allein, um sich als Masse von der Umgebungsmasse abzuschirmen.

Ich bitte an dieser Stelle zunächst einmal um eine Erklärung dieser offensichtlich Diskrepanz, eine Erklärung wenn möglich bitte mit eigenen Worten, bevor ich das Thema weiter vertiefe, weil es schon von Bedeutung ist

Gruß
Seeadler
Alles, was ich hier schreibe, verstehe ich lediglich als Gedanken und Anregungen, Inspirationen, keine Fakten! Wenn es mit tatsächlichen abgleichbaren Fakten übereinstimmt, dann zufällig.

Benutzeravatar
seeadler
Beiträge: 4649
Registriert: Mo 15. Apr 2013, 23:24
Kontaktdaten:

#114 Re: Universum nicht größer als ein Lichttag?

Beitrag von seeadler » Do 18. Dez 2014, 04:34

also Pluto, bei 13,6 Milliarden Lichtjahren Radius nach Hubble wären dies theoretisch 8,6*10^52 kg und einer Dichte von 9,7*10^-27 kg/m³. Mir ist nicht klar wie du auf 9,7*10^-26 Kg/m³ kommst. Denn dann ist der Unterschied folglich wesentlich geringer zu deinen postulierten 5*10^-27 kg/m³.
Alles, was ich hier schreibe, verstehe ich lediglich als Gedanken und Anregungen, Inspirationen, keine Fakten! Wenn es mit tatsächlichen abgleichbaren Fakten übereinstimmt, dann zufällig.

Benutzeravatar
seeadler
Beiträge: 4649
Registriert: Mo 15. Apr 2013, 23:24
Kontaktdaten:

#115 Re: Universum nicht größer als ein Lichttag?

Beitrag von seeadler » Do 18. Dez 2014, 08:14

Konkrete Frage:

das SL ist doch ein Gravitationsphänomen und wird durch die Masse diktiert. klare Frage: Handelt es sich dabei um die bereits in dem SL befindliche Masse, oder um die Gesamtmasse drum herum.

Denn wenn es ein reine Gravitationsproblem ist, und die Kraft vom Zentrum aus auf die äußeren Massen einwirkt... dies aber wiederum zu dieser Kraft beisteuern, so rechnet sich doch zwanglsäufig das SL nach der Größe der Gesamtmasse und nicht nach der Kernmasse.

Man sagt ja auch der SR der Sonne ist etwa 3 km. Gut, auf die Gesamtmasse bezogen ist das sicherlich so. Doch gehört zu jener Gesamtmasse dann nicht auch die Masse aller Planeten des Sonnensystems? Angenommen jene 2*10^30 kg der Sonne würde sich auf einen Radius bis zur Oortschen Wolke verteilen, oder auch anders gesagt, bei der Ausdehnung zum Roten Riesen wird die sonne weit mehr Masse verlieren, als sie jetzt besitzt... was kann man dann noch als SL theoretisch heranziehen? Oder anders gefragt, wieviel Masse muss die dann kollabierende Sonne noch mindestens haben, um ein SL werden zu können?

Gibt es demnach ein relatives verhältnis zwischen Ursprungsmasse und der dann als Schwarzes Loch verbleibenden Masse? Ist die Masse der gesamten Galaxie dafür verantwortlich, dass wir im Kern der Galaxie ein Schwarzes Loch von 1 Lichttag Radius haben?
Alles, was ich hier schreibe, verstehe ich lediglich als Gedanken und Anregungen, Inspirationen, keine Fakten! Wenn es mit tatsächlichen abgleichbaren Fakten übereinstimmt, dann zufällig.

piscator
Beiträge: 4771
Registriert: So 21. Apr 2013, 11:18
Wohnort: Großraum Stuttgart

#116 Re: Universum nicht größer als ein Lichttag?

Beitrag von piscator » Do 18. Dez 2014, 09:06

seeadler hat geschrieben: Gibt es demnach ein relatives verhältnis zwischen Ursprungsmasse und der dann als Schwarzes Loch verbleibenden Masse? Ist die Masse der gesamten Galaxie dafür verantwortlich, dass wir im Kern der Galaxie ein Schwarzes Loch von 1 Lichttag Radius haben?
Nehmen wir mal an, das würde stimmen, dann müsste sich im Zentrum jeder Galaxie ein Schwarzes Loch befinden, dessen Größe von der Gesamtmasse dieser Galaxie abhängt.

Wir erklärst du dann, dass es Galaxien mit mehr als einem Schwarzen Loch im Zentrumsbereich gibt? Und wiederum Galaxien, für die im Zentrum bisher kein Schwarzes Loch nachgewiesen wurde?
Meine Beiträge als Moderator schreibe ich in grün.

Pluto
Administrator
Beiträge: 43975
Registriert: Mo 15. Apr 2013, 23:56
Wohnort: Deutschland

#117 Re: Universum nicht größer als ein Lichttag?

Beitrag von Pluto » Do 18. Dez 2014, 10:29

seeadler hat geschrieben:Vielleicht ist es dir noch nicht aufgefallen, bei meiner Betrachtung von Schwarzen Löchern ziehe ich mehrere verschiedene Modelle gleichzeitig heran und versuche diese miteinander zu verbinden.
Es wäre vielleicht erfolgversprechender, sich auf ein Modell erst mal zu konzentrieren, oder erst mal die Widersprüche zwischen den Modellen auszuräumen.

jeder beweist dem anderen gegenüber was er doch für ein toller Hecht ist, weil er heute etwas in Wikipedia gelesen hat, was gestern noch nicht drin stand.
Naja.... Wikipedia ist deshalb so wertvoll, weil es auf den Erkenntnissen vieler Spezialisten aufbaut. Wikipedia ist nicht allwissend, sondern vermittelt Grundlagenwissen. Natürlich ist Wiki keine geeignete Quelle, um damit wissenschaftliche Dissertationen zu schreiben, aber ich gehe davon aus, dass 99% oder mehr von dem was dort steht, richtig ist.

Du selbst hast neben Pluto schon des öfteren lautstark verkündet, es gibt eigentlich nur Punktmassen aus der Sicht der Gravitation. Die Ausdehnung einer Masse würde bei der Gravitation keine Rolle spielen. Ich hingegen habe dir schon ebenfalls öfters meine aus meiner Sicht berechtigten Zweifel genannt, denn was ist denn mit den Massen um uns herum, geben die ihre Kraft quasi ebenfalls an den Kern also Punkt ab, und addiert sich somit dadurch die Kraft der Punktmasse, die es streng genommen überhaupt nicht gibt, oder haben wir es hier nicht vielmehr um eine komplexe Verteilung der Kräfte zu tun, wovon eben nur ein Teil vom Zentrum aus geht, welches sich aus unserer Sicht niemals "über uns" sondern stets nach innen gerichtet befinden kann.
Die Annahme einer Punktmasse gilt natürlich nur wenn man sich außerhalb der Masse befindet. Wie du sehr wohl aus unseren Gesprächen über das Gedankenmodell eines Durchflugs durch die Erde wissen müsstest, ist die Betrachtung der Erde als Punktmasse nicht mehr zuläßig. Da kommen andere Ansätze in Betracht die der Schalestruktur einer Zwiebel ähneln.

machen wir ein Spielchen : wir fliegen angeblich mit 220 km/s in einem Abstand von etwa 35.000 Lichtjahren um das galaktische Zentrum, Daraus können wir nach Newton eine Masse von v² * R / G = 2,4*10^41 kg errechnen, das sind 120 Milliarden Sonnenmassen, was denn einem Schwarzen Loch von 2 G M /c² = 3,55*10^14 m entspricht oder anders ausgedrückt 14 Lichttage Radius, bzw 28 Lichttage Durchmesser.
Das ist in der Tat nicht mehr als ein Spielchen. Der Durchmesser der Miclhstraße beträgt rund 200'000 Lichtjahre. Da passt doch ein SL von 28 Lichttagen locker rein.
Anders herum passt es aber nicht. Du gehst von einem SL mit einem Radius von 1 Lichttag aus, und behauptest die Milchstraße sowie milliarden andere Galaxien mit samt den leere Zwischenräumen passten da hinein. Das ist das Unverständliche an deiner Hypothese.

Nun haben wir da aber ein Problem. Denn wenn die Kraft der gesamten Galaxie sich als Punktmasse im Zentrum vereint, so muss folglich der Radius von 14 Lichttagen nach den Erkenntnissen Keplers und Newton der Ort sein, wo sich die dort befindliche Materie mit mindesten 212.000 km/s um das galaktische Zentrum dreht, und sich demzufolge dort die Fluchtgeschwindigkeit auf c zubewegt. Das heißt, wir dürften eigentlich nichts mehr von all dem, was sich innerhalb der 14 Lichttage Radius bewegt sehen.... ansonsten stimmt das mit der Punktmasse nicht mehr.
Glücklicherweise ist die Milchstraße sehr viel größer als diese 28 Lichttage. Ausgedehnte Körper drehen nach dem Prinzip einer Pirouette langsamer.
Wo also ist das Problem?

Eventuell müsste man in diesem Fall dann sogar die Galaxie selbst als einen geschlossenen Körper ansehen, wo dann wie innerhalb der Erde sich im Zentrum eigentlich die Schwerkraft aufhebt, also 0 ist... Und das wiederum hat meiner Meinung nach eine große Bedeutung bei der Entstehung von Schwarzen Löchern. denn dort kann sich dann unabhängig von der sie umgebenden Masse in aller Ruhe eine eigenständige Masse bilden, die ihrerseits zu einem SL heranwächst, schon allein, um sich als Masse von der Umgebungsmasse abzuschirmen.
Du missverstehst hier den Begriff der Singularität welches in der Mitte eines SLs postuliert wird. Hier befindet sich die gesamte Masse des SL in einem Kern von unendlich hoher Dichte (was natürlich Unsinn ist). In der Praxis bezweifelt man (zu Recht) solche Singularitäten. In diesen kleinsten Bereichen bricht die Physik zusammen, so dass man heute nicht mehr von punktförmigen Singulairtäten ausgeht, sondern bspw. in der Schleifenquantengravitation von einem sehr kleinen, aber dennoch endlichen Bereich ausgeht.
Da aber alles was sich innerhalb des Schwarzschildradius abspielt ohnehin nicht bekannt ist, ist es zuläßig, von einer mittelren Dichte innerhalb dieses Ereignishorizonts zu reden.
Der Naturalist sagt nichts Abschließendes darüber, was in der Welt ist.

Pluto
Administrator
Beiträge: 43975
Registriert: Mo 15. Apr 2013, 23:56
Wohnort: Deutschland

#118 Re: Universum nicht größer als ein Lichttag?

Beitrag von Pluto » Do 18. Dez 2014, 10:35

seeadler hat geschrieben:also Pluto, bei 13,6 Milliarden Lichtjahren Radius nach Hubble wären dies theoretisch 8,6*10^52 kg und einer Dichte von 9,7*10^-27 kg/m³. Mir ist nicht klar wie du auf 9,7*10^-26 Kg/m³ kommst. Denn dann ist der Unterschied folglich wesentlich geringer zu deinen postulierten 5*10^-27 kg/m³.
Nein ist es nicht. Was ist schon bei solchen Dimensionen eine Größenordnung mehr oder weniger?

Ich sprach von einer Diskrepanz von rund 42 Größenordnungen, du von weniger als einer.
Das sind dann schon beachtenswerte Unterschiede, gell?
Der Naturalist sagt nichts Abschließendes darüber, was in der Welt ist.

Pluto
Administrator
Beiträge: 43975
Registriert: Mo 15. Apr 2013, 23:56
Wohnort: Deutschland

#119 Re: Universum nicht größer als ein Lichttag?

Beitrag von Pluto » Do 18. Dez 2014, 10:44

seeadler hat geschrieben:Konkrete Frage:

das SL ist doch ein Gravitationsphänomen und wird durch die Masse diktiert. klare Frage: Handelt es sich dabei um die bereits in dem SL befindliche Masse, oder um die Gesamtmasse drum herum.
Üblicherweise geht man bei der "Größe" eines SL von seinem theoretischen (ruhenden) Schwarzschild Radius aus. Das vermittelt zwar das falsche Bild eines Ping-Pong Balls, ist aber wohl das Beste was wir haben. Die Schwerkraft selbst kann man ja (wie oben besprochen) auf die Singularität in der Mitte konzentriert verstehen.

seeadler hat geschrieben:Gibt es demnach ein relatives verhältnis zwischen Ursprungsmasse und der dann als Schwarzes Loch verbleibenden Masse? Ist die Masse der gesamten Galaxie dafür verantwortlich, dass wir im Kern der Galaxie ein Schwarzes Loch von 1 Lichttag Radius haben?
Nein, natürlich nicht.
Vielleicht schaust dir mal diesen Artikel zur Entstehungsdynamik eines SL an.
Der Naturalist sagt nichts Abschließendes darüber, was in der Welt ist.

Benutzeravatar
Halman
Beiträge: 4016
Registriert: Di 25. Feb 2014, 20:51

#120 Re: Universum nicht größer als ein Lichttag?

Beitrag von Halman » Do 18. Dez 2014, 16:35

seeadler hat geschrieben:Wenn wir selbst Teil jener Krümmung sind (wie Teil der Welle, die wir deshalb nicht erkennen) ist es uns nicht möglich, dies erkennen zu können, zumindest nicht aus unserer stationären Position heraus.
Das leuchtet mir nicht ein. Der Mathematiker Carl Friedrich Gauß ermittelte die innere Krümmung der Erdoberfläche von seiner erdgebundenen Position heraus. Zwar lässt sich so nicht ohne weiteres die äußere Krümmung erkennen, wie wir sie beim Betrachten einer Kugel sehen, doch die innere Krümmung zeigt sich einem Landvermesser sehr wohl, sofern er nicht nur lokale Gebiete betrachtet, sondern größere Regionen, in denen sich die Krümmung bemerktbar macht.
Unsere astronomischen Beobachtungen sollten eine starke innere Krümmung doch erkennen können. Es sei denn, die Krümmung ist so schwach, dass sie für das beobachtbare Universum zu klein ist, um aufzufallen. Dies deutet nach meiner bescheidenen Logik dann allerdings auf ein Universum hin, welches weitaus größer ist, als der beobachtbare Teil.

seeadler hat geschrieben:die absolute Gerade in diesem Fall beträgt exakt einen Lichttag. Das wäre auch so, wenn es kein Schwarzes Loch von innen wäre. Folgst du nun aber der "absoluten Geraden" so beginnt sie sich anfänglich kaum merklich zu krümmen um mit abnehmenden Abstand zum relativen Rand denn in eine unendliche Krümmung überzugehen - gemäß der uns bekannten Formel r / Wurzel( 1 - (r/r0)²) . Beziehungsweise muss man in unserem falle die Formel umstellen. Denn was wir sehen ist ja der gekrümmte unendliche Weg und nicht die Gerade. Wir können gar nicht anders, als dieser unendlichen Linie zu folgen und erhalten dadurch dann Werte, die ein schier grenzenlosen Raum wiedergeben. Es ist, wie ich bereits schrieb, so, als würdest du durch dein Zimmer gehend auf die für dich scheinbar sichtbare Wand zugehen, diese aber niemals erreichen. Du weißt, wie weit die Wand sein darf, aber du wirst sie trotzdem nie erreichen.
In einer eindimensionalen Geraden können wir eine Krümmung in der Tat nicht erkennen, aber in mehrdimensionalen Räumen offenbart sich die Geometrie durch die innere Krümmung, z.B. durch die relative Krümmung zweier benachtbarter Weltlinien.

Ein Beispiel hierfür ist die von Arthur Stanley Eddington durchgeführte experimentelle Überprüfung einer Vorhersage der ART, während der totalen Sonnenfinsternis vom 29. Mai 1919 auf der Vulkaninsel Príncipe. Der Vergleich der lichtartigen Weltlinen der Sterne des offenen Sternhaufens der Hyaden (also der Vergleich ihrer scheinbaren Positionen während der Sonnenfinsternis mit ihren Positionen am Nachthimmel) belegte die von Einstein vorhergesagte raumzeitliche Krümmung.

seeadler hat geschrieben:Und all die Objekte die du innerhalb jenes Raumes siehst, bewertest du nach deinem Maßstab in deiner unmittelbaren Umgebung. Ich hatte in einem anderen Beitrag mit ähnlichem Hintergrund bereits die phantastische Reise durch unser Universum angesprochen. Wenn du dich also auf die Reise machen wolltest, um den Rand des Universums erreichen zu wollen. Ich gehe dabei mal nicht von einem expandierenden also sich weiter ausdehnenden Raum sondern von einem statischen Zustand aus. Trotzdem wirst du den Rand des Universums niemals erreichen. Statt dessen wirst du möglicherweise quasi im "Kreis" laufen und an deinen Ausgangsort zurückkehren, wobei dieser sich unendlich ausgedehnt hat, du selbst aber dazu unendlich klein geworden bist.
Das wäre natürlich denkbar, denn wenn ich kleiner werde, erhalte ich die Täuschung, dass die Welt größer wird. Allerdings frage ich mich gerade, warum ich von einer solchen Täuschung ausgehen sollte. Mir erscheint es wahrscheinlicher, dass ich nicht schrumpfe und die Welt tatsächlich expandiert. Welches von beiden Modellen stimmt nun?

seeadler hat geschrieben:ich weiß, dies klingt jetzt irgendwie "aberwitzig", aber ich kann es mir vorstellen, dass es so ist. Es ist geradezu so, als würdest du, wenn du den Rand erreichen möchtest, dich auf einen Schlitten setzen, und einen Berg mit zunehmender Krümmung herunterrutschen. Doch von deinem Ausgangspunkt aus gesehen hast du kein Gefälle bemerkt. Solltest du unterwegs stoppen so wirst du von deiner neuerlichen Position auf einmal feststellen, alle Enden sind von deiner Position aus gleich weit entfernt. Du scheinst also keine wirkliche Strecke zurückgelegt zu haben.
Warum sollte dem so sein?

seeadler hat geschrieben:Meine Vorstellung vom Inneren eines SL basiert auf die Annahme, dass
1. Die in ihr wirkende Kraft einerseits nach außen gerichtet ist, sich also die eigentliche Masse, die die Größe des SL bestimmt, sich nicht im sondern um das SL befindet, also im Ereignishorizont.
Also herrscht im inneren der Sphären-Singualarität (ist dieser Begriff zutreffend, oder hat die Sphäre eine Stärke >0?) ein negativer Druck (dunkle Energie), welcher die Sphäre [analog zum hydrostatischen Gleichgewicht] stabilisiert.
Ähnelt Dein Model dem Gravastern:
Dieser weist anstelle eines Ereignishorizonts eine ultradünne Materischeibe aus ultrarelativistischen Quantenfluid (Plasma) auf, welche die Ausbildungs eines Ereignishorizonts verhindert.
Zum inneren Bereich des Gravasterns heißt es:
Die 'Blase' aus Dunkler Energie stabilisiert mit einem nach außen gerichteten Druck die dünne Materieschale (siehe 2) und verhindert so dessen Kollaps. Eine positive kosmologische Konstante Λ bedeutet, dass es sich um eine repulsive Kraft handelt, die der Gravitationskraft entgegen wirkt: um Antigravitation.

seeadler hat geschrieben:Unter Anwendung der Formeln Einsteins ist das durchaus real. Es ist Fakt, dass du den Rand des Universums niemals erreichen wirst, ganz egal wie hoch deine Geschwindigkeit ist.
Dass wir den "Rand", also den kosmologischen Ereignishorizont, auch in unendlicher Zeit nicht erreichen können und uns folglich auch in unendlicher Zeit t=∞ von dort nie Informationen erreichen, folgt in der Tat aus Einsteins Feldgleichungen, die ja Grundlage der RW-Metrik für das Urknall-Modell sind. Dies könnte man mit einem umgekehrten Schwarzen Loch vergleichen, denn der kosmologische EH und alles, was dahinter liegt, bleibt für uns im wahrsten Sinne des Wortes schwarz. Dieser liegt aber - davon bin ich wirklich überzeugt - nicht nur einen Lichtag von uns entfernt.

Zur Erläuterung der Horizonte verweise ich auf den Beitrag von @TomS (2. Beitrag im Link) im Physikerboard.

Was hälst Du eigentlich von folgender Theorie:
Zitat aus Ein Universum rund ums Schwarze Loch:
In einem auf arxiv.org verfügbaren Artikel beschreiben die Forscher nun, welche Vermutung sie daraus entwickelt haben: Womöglich sehen wir diesen Ereignishorizont ja gerade deshalb nicht, weil wir ein Teil davon sind. Das Universum, wie wir es kennen, wäre damit der dreidimensionale Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs mit vier Raumdimensionen, das beim Kollaps eines ebenfalls vierdimensionalen Sterns entstanden ist. Das klingt noch plausibler, weil die Simulation der Physiker ergab, dass sich ein solcher dreidimensionaler Ereignishorizont ständig ausdehnen müsste - ein Vorgang, den wir als Expansion des Universums wahrnehmen.

seeadler hat geschrieben:Und du wirst auch niemals den Rand des SL erreichen, weder von außen nach innen noch von innen nach außen.
Diesem Satz kann ich bezogen auf die Schwarzschildmetrik sogar zustimmen, denn dort dauert es unendlich lange, bis eine Probekörper den Ereignishorizont überschreitet. Dies ist laut dem, was mir vermittelt wurde in Eddington-Finkelstein- und Kruskalkoordinaten ganz anders, dort fällt ein Probekörper in endlicher Zeit in die Singularität (bzw. in das vollständig kollabierte Massezentrum). Leider habe ich diese Koordinatensysteme nie wirklich begriffen. Daher verweise ich auf: More about the Schwarzschild Geometry
Und hier was Besseres als Wikipedia.
Tja, ein Proton müsste man sein: Dann würde man die Quantenphysik verstehen, wäre immer positiv drauf und hätte eine nahezu unendliche Lebenszeit:-) - Silvia Arroyo Camejo

Antworten