ceam hat geschrieben:Es wird immer behauptet, dass das Universum ein Luftballon ist der sich immer weiter ausdehnt.
Das ist eine irreführende populärwissenschaftliche Darstellung, die nur zur Veranschaulichung für uns Laien verwandt wird. Sie hat einen begrenzten Erklärungsgehalt, sollte aber nicht allzu ernst genommen werden.
ceam hat geschrieben:Zugleich wird auch immer vom Big Crunsh gesprochen der eingetreten wäre, wenn wir zu viel Masse im Universum gehabt hätten, weil sich dass Universum aufgrund der Gravitation, dann wieder zusammengezogen hätte.
Aber wieso sollte es dem Raum interessieren, was die Gravitationskräfte machen?
Müsste in so einem Fall sich der Raum nicht weiter ausdehnen, während sich die Materie wieder zusammen zieht?
Wie Pluto bereits erwähnte, geht dies aus den einsteinischen Feldgleichungen hervor. Demnach kann Raum expandieren oder kontrahieren. Die kosmologisch-globale Robertson-Walker-Metrik für das gesamte Universum beschreibt eine Raumzeit, die so gekrümmt ist, dass der Raum expandiert, indem durch die Gravitation (infolge negativen Drucks, d.h. der sog. Dunklen Energie) jede Sekunde Abermilliarden von Kubiklichtjahren Raum geschaffen werden.
ceam hat geschrieben:Pluto hat geschrieben:Wenn die Gesamtenergie des Universums > 0 ist, dann überwiegt Masse, und es kommt wie du sagst, zum "Big Crunch". Wenn die Energie < 0 ist, dann expandiert es hyperbolisch.
Wir haben unvorstellbar viel Masse im Universum, damit haben wir mehr als 0 und somit müsste es zu einem Big Crunch kommen.
Dies ist eine Frage, die ich mir auch immer wieder gestellt hatte, es ging mir einfach nicht in den Kopf, wie denn die Gesamtenergie des Universums 0 sein soll, wenn es doch Milliardene Galaxien enthält, die gem. E = mc² äquivalent mit Energie sind.
Nun, aus newtons
Virialsatz folgt, dass der Beitrag der Gravitation zur Gesamtenergie negativ ist. Ist dieser Beitrag gleich dem Betrag der zweifelsfrei positiven Energiedichte des materiedominierten Universums, so ist die Gesamtenergie 0. Den Beobachtungen zufolge scheint dieser Fall (kritische Dichte) vorzulegen, d.h. die Geometrie des Raumes ist euklidisch. Innerhalb des sichtbaren Universums können wir feststellen, dass sie zumindest näherungsweise flach ist (verschwindene Raumkrümmung).
Hier ein
Sprektrum-Artikel zu den kosmologischen Modellen (kurzer Text, Formel-Salat und Grafik).
ceam hat geschrieben:Außerdem frage ich mich immer noch, wieso die Materie Einfluss auf den Raum hat, abgesehen von der Krümmung.
Die Materie repräsentiert eine positive Energiedichte. Zusammen mit dem Druck bestimmen sie nicht nur die Krümmung, sondern haben auch Einfluss darauf, ob der Raum kontrahiert oder expandiert.
Das Urknall-Modell wird durch die Robertson-Walker-Metrik beschrieben. Vereinfacht gesagt wird die ART global auf Raumzeit angewandt und näherungsweise eine homogen verteilte Masse im Universum zugrundegelegt. Anders als bei Massen, wie Sternen, gibt es in der RW-Metrik keine räumliche Umgebung, da ja der gesamte Raum betroffen ist und keine räumlichen Koordinaten außerhalb des Universums definiert sind.
Die Expansion des Raumes kann übrigens auch bei einem unendlichen Raum erfolgen. Die RW-Metrik erlaubt auch eine Lösung für die
verschwindene Krümmung (flacher Raum). Die einfachste Lösung wäre dann ein unendlicher Raum. Allerdings wäre eine flache Raumgeometrie auch mit einem endlichen Universum möglich (Karl Schwarzschild erdachte so eine Möglichkeit).
Das beobachtbare Universum umfasst eine gedachte Kugelschale (mit uns auf der Erde im Beobachtungs"zentrum") von ungefährt 93 Milliarden Lichtjahren. Messungen, welche die kosmische Hintergrundstrahlung als Messnasis nehmen, zeigen, dass die Raumkrümmung max. < 2% von der flachen Geometrie abweichen kann.
In diesem
Beirag kannst Du eine fachliche Erklärung im Zitatfeld nachlesen und ferner habe ich einiges über die Raumzeit als etwas
Seiendes geschrieben.
Hemul hat geschrieben:Aha?

Aber wer sagt mir welche Kraft hinter der Dunklen Energie steht?

In freudiger Erwartung auf die Antwort
eines Experten verbleibe ich mit einem herzlichen Glück-Auf.

Ich bin zwar kein Experte, aber falls Dich das wirklich interessiert, empfehle ich Dir meine Beitrge, in denen ich etwas über die
Kosmologische Konstante und den
negativen Druck schrieb.