Wie groß ist die Kraft der Dunklen Energie? - Die Fortsetzung

ralfkannenberg

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Hallo zusammen,

da dieses Thema schon über ein Jahr nicht mehr erörtert wurde und unser Freund Orbit hier das letzte Wort behalten hatte, würde es mich sehr freuen, wenn das zu seinem Andenken auch weiterhin so bleiben würde.

Ich habe den Webmaster gebeten, Danial's Antwort hierher zu verschieben, und dann kann man hier bei Bedarf weiter diskutieren.


Freundliche Grüsse, Ralf
 
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Alex74

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Es ist unsinnig bei der Expanion des Raumes von "Schwung" zu sprechen, genauso wie die Analogie "Urknall" = Explosion nichts taugt. Der Mechanismus hinter beiden Phänomenen (die auch nicht notwendigerweise das selbe sind) ist bislang unverstanden und hat nichts mit Analogien aus unserer Alltagserfahrung zu tun.

Gruß Alex
 

Bynaus

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Es ist unsinnig bei der Expanion des Raumes von "Schwung" zu sprechen, genauso wie die Analogie "Urknall" = Explosion nichts taugt.

Ja, Aber. :)

Der Urknall war keine Explosion, und Expansion des Raumes hat mit Schwung nichts zu tun, ganz recht.

Allerdings muss es - nach meinem Verständnis des ganzen, allerdings bin ich kein Kosmologe - schon so sein, dass der Raum von Anfang an die Tendenz oder ein ihm innewohnende Eigenschaft gehabt haben muss, zu expandieren - sonst wäre er unter der enormen Materiedichte kurz nach dem Urknall einfach zu (unzähligen) Schwarzen Löchern kollabiert. Ich habe das in einem anderen Thread einmal mit "Spannung" zum umschreiben versucht - "Schwung" wäre ein anderes Wort, das man wählen könnte.

Zum OT: Die Natur der DE ist soviel ich weiss nach wie vor komplett unverstanden. Auf ihre Existenz schliesst man ohnehin nur, weil das Universum eine flache Geometrie hat, ergo einen Energieinhalt nahe der kritischen Dichte haben muss, die beobachtete Materie und Dunkle Materie zusammen aber nur etwa 30% der kritischen Dichte enthalten. Die Differenz, so denkt man, wird durch die DE ausgemacht, und man vermutet, dass diese dann auch gleich - meist in Form einer kosmologischne Konstante, dh, als Eigenschaft des Raumes - der Auslöser für die beschleunigte Expansion ist. Aber so genau weiss man das alles nicht.
 

Ich

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Alex74 schrieb:
Es ist unsinnig bei der Expanion des Raumes von "Schwung" zu sprechen, genauso wie die Analogie "Urknall" = Explosion nichts taugt.
Nein, Schwung ist schon genau das richtige Wort. Das Universum deht sich weiter aus, weil die in ihm enthaltene Materie (wegen der Impulserhaltung) fortfährt, sich voneinander weg zu bewegen. Dafür braucht's keine dauernde Kraft wie DE, der Anschubser von der Inflation damals hätte auch gereicht.
 

Alex74

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@Ich:
Bynaus hat das schon ganz richtig ausgeführt, genaugenommen weiß das niemand. Es ist ist wohl auch davon abhängig, ob es einen Hintergrundraum gibt oder nicht.
Daß der Raum expandiert ist Vorraussetzung, nicht Folge daß sich Materie voneinander entfernt. Diese Expansion muß also tatsächlich nichts mit Schwing zu tun haben.
 
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Bynaus

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Ich schrieb:
Das Universum deht sich weiter aus, weil die in ihm enthaltene Materie (wegen der Impulserhaltung) fortfährt, sich voneinander weg zu bewegen.

Eben nicht. Das wäre der Fall, wenn der Urknall eine Punkt-Explosion im 3D-Raum gewesen wäre. Dann wären die schnellsten "Trümmer" von damals mittlerweile am weitesten gekommen, und würden deshalb bei grösseren Entfernungen beobachtet. Eine solche Bewegung müsste aber ein Zentrum haben (denn wenn sie keines hätte, dann käme es nicht zur Trennung zwischen schnellen und langsamen Trümmern und wir würden hier bei uns in der Nachbarschaft auch "schnelle" Galaxien beobachten), und sofern wir nicht zufälligerweise exakt in diesem Zentrum sind, lässt sich diese These nicht mit den Beobachtungen in Einklang bringen (wenn wir nicht exakt im Zentrum wären, würden wir Unterschiede in der Verteilung der Geschwindigkeiten mit der Entfernung beobachten). Verwirft man die Idee, wir seien im Zentrum, muss es der Raum selbst sein, der sich ausdehnt, und nicht die Eigenbewegung der Galaxien, die uns das vorgaukelt.
 

Ich

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Das wäre der Fall, wenn der Urknall eine Punkt-Explosion im 3D-Raum gewesen wäre. Dann wären die schnellsten "Trümmer" von damals mittlerweile am weitesten gekommen, und würden deshalb bei grösseren Entfernungen beobachtet. Eine solche Bewegung müsste aber ein Zentrum haben...
Nein, laut ART geht das auch ohne Zentrum. (Laut SRT übrigens auch, als Spezialfall, siehe "Milne Model".) Die Dynamik des Universums folgt etwas abgewandelten Newtonschen Gesetzen, da ist die Idee mit dem Schwung bzw. der Impulserhaltung ganz treffend.
Kurzbeweis (ich hab schon so oft an verschiedenen Stellen darüber geschrieben, dass ich das grad nicht weiter ausführen will):
Innerhalb igendeines beliebigen nicht zu großen sphärischen Bereichs sind die Geschwindigkeiten niedrig und die Gravitationsfelder schwach, man kann also statt der ganzen ART die Newtonsche Näherung auf flacher Hintergrundmetrik verwenden (Birkhoff-Theorem). Die Dynamik in dieser Kugel ist also durch Gravitation (Beschleunigung bzw. Abbremsung) und Bewegung (Massenträgheit) beschreibbar. Das kosmologische Prinzip garantiert, dass diese Beschreibung überall gilt. In geeigneten Koordinaten (RW-Metrik) folgt also das ganze Universum den modifizierten Newtonschen Gesetzen.
 

Aristarch

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...Innerhalb igendeines beliebigen nicht zu großen sphärischen Bereichs sind die Geschwindigkeiten niedrig und die Gravitationsfelder schwach, man kann also statt der ganzen ART die Newtonsche Näherung auf flacher Hintergrundmetrik verwenden (Birkhoff-Theorem). Die Dynamik in dieser Kugel ist also durch Gravitation (Beschleunigung bzw. Abbremsung) und Bewegung (Massenträgheit) beschreibbar. Das kosmologische Prinzip garantiert, dass diese Beschreibung überall gilt...

Hallo Ich,

ja, man kann es so beschreiben (Harrison stellt das ja auch nebenbei vor), aber ist nicht Bynaus' Ansatz im Sinne des mittlerweile etablierten Paradigmas der Raumexpansion geradliniger? Die Galaxien/-haufen ruhen jeweils in ihrem lokalen Raum (oder führen dort nur relativ geringe Pekuliarbewegungen aus), während sich der Raum selbst ausdehnt. Dessen Maßbestimmung ändert sich also im Zeitverlauf, ausgedrückt durch die Änderung des Skalenfaktors, die wiederum über die Rotverschiebung direkt aus der Beobachtung erschließbar ist. Ist aus meiner Sicht der einfachste, logischste und auch einleuchtendste Ansatz. Überlegungen zu einem Zentrum (einer "Explosion") entfallen so von vorneherein.

So können wir die Kinetik der Expansion beschreiben; über die dahinterstehende Dynamik (quantenmechan. Effekte bei der Inflation?, nun DE?) ist damit natürlich nichts ausgesagt, weil ich nicht spekulieren will. Bei der Diskussion sollte man zunächst Kinetik und Dynamik auseinanderhalten.

Ciao,

Aristarch
 
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Ich

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über die dahinterstehende Dynamik (quantenmechan. Effekte bei der Inflation?, nun DE?) ist damit natürlich nichts ausgesagt
Eben. Nicht nur das, sondern man liest auch
Alex74 schrieb:
Der Mechanismus hinter beiden Phänomenen (die auch nicht notwendigerweise das selbe sind) ist bislang unverstanden und hat nichts mit Analogien aus unserer Alltagserfahrung zu tun.
und
genaugenommen weiß das niemand
(Sorry Alex74, dass ich gerade deine Statements herausgreife, sie spiegeln aber ganz gut die üblichen Meinungen wieder.)
Also mein Vorschlag: Wenn man, wie du richtig sagst, Koordinaten verwenden kann, in denen man die Dynamik versteht, warum sollte man das nicht tun? Das Paradigma, das du beschreibst, kann man gut gebrauchen für manche globale Betrachtungen der Raumzeit, aber es ist ein hoffnungsloser Saustall, wenn man auch nur die einfachsten (kinematischen oder dynamischen, egal) Sachen berechnen oder verstehen will, die nicht mitbewegt oder mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs sind. Die Tatsache, dass dieses Paradigma weder die Kinematik z.B. zweier zueinander ruhender Körper noch die Dynamik z.B. des Erde-Mond-Systems unterstützt, heißt noch lange nicht, dass diese Dinge nicht verstanden werden können. Man sollte nur geeignete Koordinaten verwenden.
Soweit ich bisher mitbekommen habe, bist du ziemlich gut bewandert in der ART, deshalb gleich in Fachchinesisch:
Um Physik (Dynamik) zu verstehen, benutzt man am besten Normalkoordinaten. Die entsprechen im feldfreien Raum genau den bekannten IS der SRT, und in Gegenwart von Gravitationsfeldern erlauben sie die sukzessive Annäherung durch Newtonsche und Postnewtonsche Gravitation auf flachem Hintergrund. Deswegen können wir in diesen Koordinaten alles anwenden, was wir in der Schule gelernt haben, und wofür unsere Intuition ausgebildet wurde. Wenn man für sowas die RW-Metrik benutzt, ist alles zu spät. Beispiel: zwei Körper ruhen im leeren Raum im Abstand von 1 LJ zueinander (also:ein gespiegelter Lichtpuls kommt immer nach genau 2 Jahren zurück). In Normalkoordinaten: r(t) = 1 LJ. Was ist r(t) in RW-Koordinaten? (Probier's mal!)
Und nochwas dazu: vergleiche doch mal die Friedmann-Beschleunigungsgleichung [tex]\dot H + H^2 = \frac{\ddot a}{a} = -\frac{4 \pi G}{3c^2} \left( \rho c^2 + 3 p \right)[/tex] mit der Newtonschen Beschleunigung eines Körpers innerhalb einer Kugel, die homogen mit einer effektiven Masse [tex] \rho c^2 + 3 p[/tex] ausgefüllt ist (Nimm dafür einen "mitbewegten" Körper, also Entfernung vom Ursprung = "proper distance" x = a*const.). Hat die Gleichung da auf einmal Sinn, oder schon?

Also: RW-Koordinaten und das Modell vom expandierenden Raum geben gut das kosmologische Prinzip wieder. Dafür versagen sie vollständig beim Intuitionsaufbau und beim Verständnis einfachster Himmelsphänomene, inklusive der Dynamik des Kosmon insgesamt. Deswegen muss ma n sie mit Normalkoordinaten ergänzen, in denen man zwar das kosmologische Prinzip nicht ablesen kann, die dafür aber Physik erlauben.
 

Bernhard

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Um Physik (Dynamik) zu verstehen, benutzt man am besten Normalkoordinaten. Die entsprechen im feldfreien Raum genau den bekannten IS der SRT, und in Gegenwart von Gravitationsfeldern erlauben sie die sukzessive Annäherung durch Newtonsche und Postnewtonsche Gravitation auf flachem Hintergrund.
Hallo Ich,

könntest Du das bitte an einem konkreten Beispiel erläutern?
Danke
 

Bynaus

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Nein, laut ART geht das auch ohne Zentrum. (Laut SRT übrigens auch, als Spezialfall, siehe "Milne Model".) Die Dynamik des Universums folgt etwas abgewandelten Newtonschen Gesetzen, da ist die Idee mit dem Schwung bzw. der Impulserhaltung ganz treffend.
Kurzbeweis (ich hab schon so oft an verschiedenen Stellen darüber geschrieben, dass ich das grad nicht weiter ausführen will):
Innerhalb igendeines beliebigen nicht zu großen sphärischen Bereichs sind die Geschwindigkeiten niedrig und die Gravitationsfelder schwach, man kann also statt der ganzen ART die Newtonsche Näherung auf flacher Hintergrundmetrik verwenden (Birkhoff-Theorem). Die Dynamik in dieser Kugel ist also durch Gravitation (Beschleunigung bzw. Abbremsung) und Bewegung (Massenträgheit) beschreibbar. Das kosmologische Prinzip garantiert, dass diese Beschreibung überall gilt. In geeigneten Koordinaten (RW-Metrik) folgt also das ganze Universum den modifizierten Newtonschen Gesetzen.

@Ich: okay, offenbar verstehe ich das nicht. Aber deine Aussage macht für mich keinen Sinn.

Natürlich gibt es Expansion ohne Zentrum - dann braucht man aber die Raumexpansion, und die Galaxien ruhen "lokal" (mehr oder weniger). Lassen wir diese Raumexpansion weg oder schliessen wir sie aus (das tun wir ja, wenn wir die Impulserhaltung als hinreichende Erklärung für die Bewegung der Galaxien anbieten), dann hat man einen statischen Raum. Wenn man einen statischen, quasi newtonschen Hintergrundraum hat, dann gibt es zwei Möglichkeiten: Einen Urknall an einem Punkt in diesem Raum, oder einen Urknall an jedem Punkt in diesem statischen Raum. Findet der Urknall in diesem statischen Raum an jedem Punkt statt, dann kann es keine Trennung zwischen den schnellen und langsamen Galaxien geben, denn zu jedem Zeitpunkt gibt es an jedem Punkt Galaxien aller Geschwindigkeiten, die dort gerade vorbeiziehen. Das ist im Widerspruch mit den Beobachtungen. Bleibt also die Variation, in dem im statischen Raum der Urknall an einem Punkt stattfindet. Da gibt es die genannte Trennung der Galaxien nach initialen Geschwindigkeiten, aber das Universum ist nicht homogen und isotrop, ausser für den Beobachter an dem Punkt, an dem der Urknall stattfand. Das heisst, wenn man auf dem statischen Raum (bzw. der Erklärung der Galaxienbewegung durch Impulserhaltung) besteht, muss man annehmen, wir befänden uns an dem Punkt, an dem der Urknall stattgefunden hat. Schliesst man das wegen dem kopernikanishchen Prinzip aus, muss man den statischen Raum (und damit die Impulserhaltung als Erklärung der Galaixenbewegung) folglich ganz aufgeben.
 

blackhole

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Eben. Nicht nur das, sondern man liest auch
und
(Sorry Alex74, dass ich gerade deine Statements herausgreife, sie spiegeln aber ganz gut die üblichen Meinungen wieder.)
Also mein Vorschlag: Wenn man, wie du richtig sagst, Koordinaten verwenden kann, in denen man die Dynamik versteht, warum sollte man das nicht tun? Das Paradigma, das du beschreibst, kann man gut gebrauchen für manche globale Betrachtungen der Raumzeit, aber es ist ein hoffnungsloser Saustall, wenn man auch nur die einfachsten (kinematischen oder dynamischen, egal) Sachen berechnen oder verstehen will, die nicht mitbewegt oder mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs sind. Die Tatsache, dass dieses Paradigma weder die Kinematik z.B. zweier zueinander ruhender Körper noch die Dynamik z.B. des Erde-Mond-Systems unterstützt, heißt noch lange nicht, dass diese Dinge nicht verstanden werden können. Man sollte nur geeignete Koordinaten verwenden.
Soweit ich bisher mitbekommen habe, bist du ziemlich gut bewandert in der ART, deshalb gleich in Fachchinesisch:
Um Physik (Dynamik) zu verstehen, benutzt man am besten Normalkoordinaten. Die entsprechen im feldfreien Raum genau den bekannten IS der SRT, und in Gegenwart von Gravitationsfeldern erlauben sie die sukzessive Annäherung durch Newtonsche und Postnewtonsche Gravitation auf flachem Hintergrund. Deswegen können wir in diesen Koordinaten alles anwenden, was wir in der Schule gelernt haben, und wofür unsere Intuition ausgebildet wurde. Wenn man für sowas die RW-Metrik benutzt, ist alles zu spät. Beispiel: zwei Körper ruhen im leeren Raum im Abstand von 1 LJ zueinander (also:ein gespiegelter Lichtpuls kommt immer nach genau 2 Jahren zurück). In Normalkoordinaten: r(t) = 1 LJ. Was ist r(t) in RW-Koordinaten? (Probier's mal!)
Und nochwas dazu: vergleiche doch mal die Friedmann-Beschleunigungsgleichung [tex]\dot H + H^2 = \frac{\ddot a}{a} = -\frac{4 \pi G}{3c^2} \left( \rho c^2 + 3 p \right)[/tex] mit der Newtonschen Beschleunigung eines Körpers innerhalb einer Kugel, die homogen mit einer effektiven Masse [tex] \rho c^2 + 3 p[/tex] ausgefüllt ist (Nimm dafür einen "mitbewegten" Körper, also Entfernung vom Ursprung = "proper distance" x = a*const.). Hat die Gleichung da auf einmal Sinn, oder schon?

Also: RW-Koordinaten und das Modell vom expandierenden Raum geben gut das kosmologische Prinzip wieder. Dafür versagen sie vollständig beim Intuitionsaufbau und beim Verständnis einfachster Himmelsphänomene, inklusive der Dynamik des Kosmon insgesamt. Deswegen muss ma n sie mit Normalkoordinaten ergänzen, in denen man zwar das kosmologische Prinzip nicht ablesen kann, die dafür aber Physik erlauben.

....... warum versuchst du die newtonsche mechanische physik mit der physik der felder und quanten zu versöhnen ? , das ist nicht notwendig , aber jedes werkzeug für seinen zweck .......
....... deine wortakrobatik um dynamik , koordinaten , intuitionsaufbau u.s.w. kann nicht deinen irrtum verbergen , daß eben die physik , die sich unserer alltagserfahrung entzieht , nicht mittels einführung eben unserer alltagserfahrung *rechenbar* macht ........ mal volkstümlich ausgedrückt ......
 
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Aristarch

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Hallo Ich,

Also mein Vorschlag: Wenn man, wie du richtig sagst, Koordinaten verwenden kann, in denen man die Dynamik versteht, warum sollte man das nicht tun?
Weil es auch nur eine Spekulation wäre. Niemand hat je bewiesen, dass die Newtonsche Dynamik oder ihre Abkömmlinge das Geschehen richtig beschreiben.

Das Paradigma, das du beschreibst, kann man gut gebrauchen für manche globale Betrachtungen der Raumzeit, aber es ist ein hoffnungsloser Saustall, wenn man auch nur die einfachsten (kinematischen oder dynamischen, egal) Sachen berechnen oder verstehen will,...
Der Natur ist es völlig "egal", ob wir Menschen
- etwas als "Saustall" empfinden,
- ihre Vorgänge leicht (oder überhaupt) berechnen können,
- ihre Vorgänge leicht (oder überhaupt) verstehen können.
Im Laufe der Evolution wurde unser Erkenntnisapparat durch natürliche Zuchtwahl (Darwin) so herangezüchtet, dass sich Homo im Mesokosmos (G. Vollmer; im Bereich von Millimetern bis Kilometern) zurechtfinden konnte, Feinde abwehren und Nahrung suchen konnte etc. Mit quantenmechan. Effekten oder kosmologischen Problemen mußten sich unsere Vorfahren nicht herumschlagen, daher können wir nicht erwarten, dass uns diese Bereiche vertraut, geordnet, einfach vorkommen. So wie uns Quantenteleportation, Welle-Teilchen-Dualismus, Invarianz von c etc. merkwürdig vorkommen, so kann es uns auch beim Betrachten kosmologischer Phänomene ergehen. Da bleibe ich ganz gelassen. Durch einen Rückgriff auf Newton werden wir die Kosmologie jedenfalls kaum voranbringen. Im Gegenteil: Erst vor wenigen Wochen wurde ja gezeigt, dass wir auch auf Skalen von Millionen von Lichtjahren mit der ART "rechnen" (im wörtlichen und im übertragenen Sinn) müssen: http://dark.nbi.ku.dk/news/2011/light_from_galaxy_clusters/
Und wir haben als Hinweis auf die Realität des Big Bang und der Raumexpansion auch das "richtige" Verhältnis von H/He/Li, dann die Mikrowellenhintergrundstrahlung mit ihrer phantastischen Schwarzkörper-Charakteristik und und und!

Apropos "verstehen": Vielleicht sollten wir so wie Galilei und Newton vorgehen: Erst die Kinetik so exakt es nur irgendwie geht messen und abbilden (noch bessere und zahlreichere Untersuchungen an SN Typ Ia, GRB-Kosmologie, warten auf die Planck-Ergebnisse, Auswertung der anlaufenden Surveys...). Dann in einem zweiten Schritt kann man intelligente Vermutungen über die dahinterstehende Dynamik (die "Kräfte") anstellen; vorher ist doch alles Spekulation, speziell in Sachen DE. Also einfach der Reihe nach; Galilei hat auch erst jahrelang beobachtet, bevor er zu allgemeinen Aussagen kam.

Deswegen können wir in diesen Koordinaten alles anwenden, was wir in der Schule gelernt haben,...
Natürlich ist es wichtig, dass die Schüler etwas (er)rechnen können. Aber ich fürchte, dass ein auch nur etwas aufgeweckter Gymnasiast damit in der Kosmologie nicht zufrieden sein wird. Und: In der Schule wird i.d.R. nicht geforscht, sondern halbwegs gefestigtes Wissen vermittelt. Also, das hilft uns nicht weiter.

und wofür unsere Intuition ausgebildet wurde.
Wie oben gesagt: Es ist der Natur "egal", wofür wir eine Intuition ausgebildet haben. Und die wichtigsten Intuitionen des Homo sapiens sapiens liegen auf ganz anderem Gebiet :) :eek:
 
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Ich

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Bernhard schrieb:
könntest Du das bitte an einem konkreten Beispiel erläutern?
Im Prinzip ja. Praktisch habe ich meine Unterlagen mal wieder ganz wo anders und müsste alles nochmal rechnen, wozu ich grad keine Lust habe. Am Dienstag wäre ich vielleicht soweit. Wenn du selber probieren willst, Aufgabe:
Wie ändert sich der Orbit der Erde wegen der Expansion?
Wir haben das ungestörte Potential
[tex]-G \frac{M}{r}[/tex]mit der Störung
[tex]-\frac{4 \pi G}{3} \left( \rho + \frac{3 p}{c^2} \right) r[/tex].
Durch die Störung ändert sich der Bahnradius um einen konstanten Faktor, den kannst du vielleicht mal ausrechnen. Ich hab wenigstens noch eins von den Papers, mit dem du das Ergebnis verifizieren kannst: Hier. Die überreißen aber nicht so recht, dass sie da Newton verwenden, sonder sprechen von einer Modifikation des Newtonschen Gesetzes durch den Term ä/a. Ein anderes Paper hab ich gerade jetzt gefunden, die schreiben es auch hin, dass sie in der Newtonschen Näherung arbeiten, und dass das absolut ausreicht.
Ansonsten musst du noch warten, wenn du nicht selber weitermachen willst.
 

Ich

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Bynaus schrieb:
Bleibt also die Variation, in dem im statischen Raum der Urknall an einem Punkt stattfindet. Da gibt es die genannte Trennung der Galaxien nach initialen Geschwindigkeiten, aber das Universum ist nicht homogen und isotrop, ausser für den Beobachter an dem Punkt, an dem der Urknall stattfand.
Das stimmt nicht. Ohne Gravitation kommt das Milne Modell raus: Gib an einen Punkt unendlich viel Materie, die in ihrer Rapidität gleichverteilt ist, also gleichviele Teilchen in jedem Intervall der Rapidität, von 0 bis unendlich. Dann kriegst du ein Universum, das an einem Ereignis beginnt, von dem aus alles nach Hubbles Gesetz wegfliegt. Der Witz ist, dass dieses Universum für jeden Beobachter isotrop ist. Es ist in der Tat nur eine andere Koordinatendarstellung des leeren FRW-Modells. Das wäre eine funktionierende Kosmologie, sie ist nur nicht so ganz mit den genauen Beobachtungen vereinbar.
Das funktioniert übrigens angenähert auch, wenn du von einer Explosion im Raum ausgehst. Starte mit sehr vielen Teilchen sehr hoher Temperatur an fast einem Punkt: Die Teilchen sortieren sich automatisch nach ihren Geschwindigkeiten, und du kriegst ein Universum, das für jeden lokalen mitbewegten Beobachter ziemlich isotrop aussähe.
Wohlgemerkt, ich sage nicht, dass das für unser Universum zutrifft. Aber ich sage, dass eine Explosion im Raum durchaus mit dem kosmologischen Prinzip kompatibel sein kann. Eigentlich sogar automatisch ist, innerhalb gewisser Grenzen.
Lassen wir diese Raumexpansion weg oder schliessen wir sie aus (das tun wir ja, wenn wir die Impulserhaltung als hinreichende Erklärung für die Bewegung der Galaxien anbieten), dann hat man einen statischen Raum.
Der Punkt ist: von "Raumexpansion" zum "statischen Raum" führt eine einfache Koordinatentransformation. Da gibt es keinen physikalischen Unterschied. Deswegen muss die Beschreibung im statischen Raum auch funktionieren.
Einschränkungen: das geht nicht global in kompakten Universen. Und die als "statisch" beschriebenen Räume sind das nur i.A. näherungsweise: wenn man sehr große Volumina über sehr lange Zeit verfolgt, dann gibt's da Abweichungen. Aber für ein paar hundert Millionen Lichtjahre über ein paar Milliarden Jahre tut's das allemal.
 

Ich

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Aristarch schrieb:
Ich schrieb:
Also mein Vorschlag: Wenn man, wie du richtig sagst, Koordinaten verwenden kann, in denen man die Dynamik versteht, warum sollte man das nicht tun?
Weil es auch nur eine Spekulation wäre. Niemand hat je bewiesen, dass die Newtonsche Dynamik oder ihre Abkömmlinge das Geschehen richtig beschreiben.
Schmarrn. Das ist Lehrbuchwissen.

Ich will jetzt nicht streiten, ich hab diese Diskussion wirklich schon x Mal hinter mir. Das haut anscheinend jeden von den Socken, dass man bei schwachen Feldern und niedrigen Geschwindigkeiten Newton verwenden kann (wenn man den Druck irgendwie integriert). Dabei ist das eigentlich absolut selbstverständlich. Nur beim Universum solls nicht funktionieren, weil angeblich die Expansion keine Bewegung ist oder so.
Ich gebe dir erstmal folgende Lesetipps: das zweite Paper, das ich Bernhard verlinkt habe (ich hab's selber gar nicht gelesen, aber in der conclusion schreiben sie explizit hin, dass das geht) und den Diatribe. Dessen Autor kennst du sicher. Ich hab auch noch irgendwo einen Link auf ein Lehrbuch, in dem das vorgerechnet wird, aber nicht hier.
Wenn dich die Worte der Autoritäten dann mal so weit vorbereitet haben, dann magst du vielleicht über Birkhoffs Theorem nachlesen; ein Korrolar davon ist, dass in einer um jeden Punkt sphärisch symmetrischen Raumzeit (wie dem Universum) das Geschehen in einer beliebig herausgegriffenen Kugel nicht von dem außerhalb befindlichen Universum beeinflusst wird. Wenn du den LTB-Dust auch noch studierst, wird's ganz klar.
Und dann können wir das gerne diskutieren, aber für die "Physiker erklärt armen Spinner, dass sich Galaxien nicht voneinander wegbewegen" Version bin ich zu müde. Geh einfach bis zum Beweis des Gegenteils bitte einfach davon aus, dass ich schon ganz gut weiß, wovon ich da spreche.

Der Natur ist es völlig "egal", ob wir Menschen
- etwas als "Saustall" empfinden,
- ihre Vorgänge leicht (oder überhaupt) berechnen können,
- ihre Vorgänge leicht (oder überhaupt) verstehen können.
Der Natur sicher. Wenn's dem Physiker auch egal ist, dan hat der seinen Beruf verfehlt.

Nix für Ungut und gut Nacht.
 

Bernhard

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Wir haben das ungestörte Potential
[tex]-G \frac{M}{r}[/tex]mit der Störung
[tex]-\frac{4 \pi G}{3} \left( \rho + \frac{3 p}{c^2} \right) r[/tex].
Hallo Ich,

die Störung erinnert erst mal an Gleichung (2) aus dem ersten Link/Paper. Dort ist das aber kein Potential, sondern eine Kraft. Das Störpotential wäre also gemäß Paper eher

[tex]\frac{2 \pi G}{3} \left( \rho + \frac{3 p}{c^2} \right) r^2[/tex]

Mir ging es aber sowieso mehr um den Begriff der Normalkoordinaten. Diese Koordinaten müssten doch erst mal für einen speziellen Punkt der Raumzeit entwickelt werden und das ist meiner Meinung nach auch im Fall der RW-Metrik nicht so trivial, dass man da mehr als den nullten Term (Minkowski-Metrik) sofort aufschreiben könnte.

Die beiden Papers finde ich da deutlich praktikabler für eigene Rechnungen. Hier deswegen noch der Link zum Abstract des zweiten Papers.
Gruß
 
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