Grundlegende Fragen zur kosmischen Expansion

Warmalklein

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Ein Physiklaie hat einige grundlegende Fragen zur kosmischen Expansion:

Aufgrund von Beobachtungen nimmt man an, dass sich das Universum mit zunehmender Geschwindigkeit ausdehnt. Nach meinem Verständnis kann eine Ausdehnung nur zunehmen wenn ich die Energie oder den "Druck" permanent erhöhe. Wenn ich auf der Habenseite etwas erhöhe muss sich auf der Sollseite etwas verringern. Selbst wenn es eine wie auch immer geartete Energie gibt die dafür verantwortlich ist, woher kommt denn das ständige „mehr“ davon?

Wenn sich denn der Raum insgesamt ausdehnt, warum ist dieser Effekt nicht überall vorhanden und messbar? Die Antwort, dass innerhalb von zusammenhängenden Systemen wie z.B. unserem Sonnensystem oder einer Galaxie keine Ausdehnung stattfindet ist für mich nicht schlüssig. Denn soweit mir bekannt ist, sind auch die Galaxien, Galaxienhaufen, Cluster und Supercluster mittels der Gravitation miteinander verbunden. Ja wo fängt denn da die Expansion an und wo hört sie auf?

Welche Schlüsse lässt denn der Nachweis des Higgs-Feldes in diesem Zusammenhang zu oder bin ich da auf dem falschen Dampfer?

Klingt für euch wahrscheinlich alles etwas naiv, aber ich vielleicht kann sich ja doch jemand zu einer Antwort hinreißen lassen.


Vorab schon mal vielen Dank
Warmalklein
 
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Warmalklein

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...hast Du Dir die Mühe gemacht, mal in der Wikipedia nachzuschauen ?...

Hallo Ralf,

...sicher, im deutschen Wikipedia hab ich mich umgeschaut und muss sagen, dass ich unter den geläufigen Begriffen wie "Expansion des Universums" und "Dunkle Energie" etc. nichts Erhellendes gefunden habe. Und ich schleppe diese Fragen schon lange mit mir herum.

Viele Grüße, Warmalklein
 
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ralfkannenberg

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Ein Physiklaie hat einige grundlegende Fragen zur kosmischen Expansion:

Aufgrund von Beobachtungen nimmt man an, dass sich das Universum mit zunehmender Geschwindigkeit ausdehnt. Nach meinem Verständnis kann eine Ausdehnung nur zunehmen wenn
Hallo Warmalklein,

meine Frage war ungeschickt gestellt, ich hatte mich stillschweigend auf diesen Abschnitt Deines Eingangs-Beitrages bezogen.

Du fragst also bezüglich der Ausdehnung des Universums mit zunehmender Geschwindigkeit. Also nicht nur der Ausdehnung des Universums als solche, welches etwas gar salopp formuliert von der "Knall-Energie" des Urknalls herrührt und die an sich konstant zunehmen sollte, wie das ja auch die Rotverschiebung der weiter entfernten Galaxien nahelegen würde (populärwissenschaftliches Stichwort: "Flucht der Milchstrassen"), sondern danach, warum diese Ausdehnung sogar beschleunigt zunimmt, wie man erstmals anhand systematisch inkonsistenter Abstandsdaten, die einerseits aus der Rotverschiebung und andererseits aus der Helligkeitsmessung weit entfernter Supernovae vom Typ Ia gewonnen wurden.

Für dieses Phänomen hat sich das Wort "Dunkle Energie" (nicht zu verwechseln mit der "Dunklen Materie") eingebürgert, d.h. man muss in den Wikipedia-Artikeln über die Dunkle Energie nachschauen (deutsch und englisch).


Freundliche Grüsse, Ralf
 

Warmalklein

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Hallo Ralf,

wie du richtig erkannt hast, geht es mir um die Zunahme der Ausdehnung. Ich will nochmal einen anderen Versuch machen meine Zweifel zu erklären:

Bei zwei Gesetzmäßigkeiten sollte man sicher sein, dass sie Gültigkeit haben und das wäre

1. Zusammenhang zwischen Ursache und Wirkung
2. der Energieerhaltungssatz (Energie steht natürlich auch als Äquivalent zur Materie)

Dieses erlaubt mir doch nur die Schlussfolgerung, dass wenn sich in einem geschlossenen System etwas vergrößert (Wirkung), sich auf der anderen Seite (Ursache) etwas verringern muss. Und nach dem Energieerhaltungssatz kann nichts verschwinden oder aus dem Nichts entstehen.

Viele Grüße, Warmalklein
 

ralfkannenberg

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Hallo Ralf,

wie du richtig erkannt hast, geht es mir um die Zunahme der Ausdehnung. Ich will nochmal einen anderen Versuch machen meine Zweifel zu erklären:
Hallo Warmalklein,

sehr schön. Hast Du schon meine beiden zugehörigen Links angeschaut ?


Bei zwei Gesetzmäßigkeiten sollte man sicher sein, dass sie Gültigkeit haben und das wäre

1. Zusammenhang zwischen Ursache und Wirkung
2. der Energieerhaltungssatz (Energie steht natürlich auch als Äquivalent zur Materie)

Dieses erlaubt mir doch nur die Schlussfolgerung, dass wenn sich in einem geschlossenen System etwas vergrößert (Wirkung), sich auf der anderen Seite (Ursache) etwas verringern muss. Und nach dem Energieerhaltungssatz kann nichts verschwinden oder aus dem Nichts entstehen.
Das kommt dann später, wobei ich mit Dir einig gehe, dass der Energieerhaltungssatz nicht verletzt sein darf; das gilt natürlich auch für die anderen Erhaltungssgrössen, also neben der Energie diejenigen für den Impuls, den Drehimpuls, die Ladung und die Leptonenzahl. Nach derzeitigem Kenntnisstand sind diese Erhaltungsgrössen übrigens nicht verletzt.


Freundliche Grüsse, Ralf
 
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