Multiversen

Gehen wir davon aus dass ein Universum u.A. Raum und Zeit hat. Und Diese Beiden kommen zum Existenz beim Urknall.

Ich habe Vorstellungsproblem mit Multiversentheorie:

1. Sind alle Universen "zum gleichen Zeitpunkt" entstanden? Vorher gab es ja wohl keine Zeit, oder?
2. Vor dem Urknall gab es keinen Raum. In welchem Medium findet das Entstehen der Universen statt.

Kann keiner irgendwelche Kommentare dazu geben?

zu spekulativ. Ich würde da keine seriöse Antwort erwarten.

Hallo Farahnaz,

zu 1.)

Alan Guth, ein Urheber des Inflationsmodells, schreibt in seinem Buch „Die Geburt des Kosmos aus dem Nichts“
darüber im Kap 15 S.393 „Das ewig inflationäre Universum erschafft sich selbst“

Ursprung der Inflation des Kosmos ist das falsche Vakuum. Falsches Vakuum ist metastabil und hat eine Halbwertszeit vergleichbar mit radioaktiven Elementen. Falsches Vakuum ist ein von Energie 0 positiv verschiedener Energiezustand. Würde man ein Tuch als Beschreibung des Energiezustandes verwenden, wäre falsches Vakuum in der Form her wie ein Vulkan. In der Mitte ruht das Teilchen im Krater, ein höherer Energiezustand als am Fuss des Vulkan. Das Teilchen bekommt man nicht so leicht aus dem Krater, außer durch Tunnelprozesse oder Energiezugabe damit das Teilchen den Grat an der Vulkanspitze überwinden kann. (siehe Kap 10)

Falsche Vakuum lässt den Raum extrem schnell expandieren. Wenn es zerfällt stoppt die Inflation und in diesem Bereich bildet sich „eine Zone für einen lokalisierten heißen Urknall“ (Guth nennt so eine Region: „Taschenuniversum“).
Der Rest des falschen Vakuums expandiert fröhlich weiter und zerfällt und geht in Taschenuniversen über. Das falsche Vakuum wird nie aufgebraucht, es expandiert zu schnell.
Jedes falsche Vakuum ist Ursprung eines Taschenuniversums, und dieses Vakuum wird wieder unterteilt in mehrere falsche Vakuums die wiederum Ursprung von Taschenuniversen sind.
Es entsteht ein fraktales Muster, es gibt unendliche viele Universen die aus falschen Vakuum entstehen und vergehen. Vergrößert man einen Teil des falschen Vakuums und der Taschenuniversen ist es sich selbstähnlich wie wenn man es im großen betrachtet.

Siehe auch: Andrei Linde,
Alexander Vilenkin "Kosmische Doppelgänger: Wie es zum Urknall kam - Wie unzählige Universen entstehen"



grüsse sanchez

sanchez schrieb:

Würde man ein Tuch als Beschreibung des Energiezustandes verwenden, wäre falsches Vakuum in der Form her wie ein Vulkan. In der Mitte ruht das Teilchen im Krater, ein höherer Energiezustand als am Fuss des Vulkan. Das Teilchen bekommt man nicht so leicht aus dem Krater, außer durch Tunnelprozesse oder Energiezugabe damit das Teilchen den Grat an der Vulkanspitze überwinden kann. (siehe Kap 10)

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Hallo sanchez,

ich habe in Erinnerung, dass das Potenzial dieses falschen Vakuums wie ein mexikanischer Sombrero-Hut aussieht.


Freundliche Grüsse, Ralf

Hallo Ralf,

ja du hast recht, Alan Guth spricht im Energiedichtediagramm von einem Sombrero-Hut (in verschiedenen Variationen).

Die Abbildung auf S. 272 zeigt "Die Energiedichte von Higgs-Feldern für den Fall einer starken Unterkühlung".
Im Diagramm Higgs-Feld A orthogonal zu Higgs-Feld B in der Ebene, in der Höhe die Energiedichte. Alles klar?
Ich habe es nicht verstanden.


grüsse sanchez

sanchez schrieb:

Die Abbildung auf S. 272 zeigt "Die Energiedichte von Higgs-Feldern für den Fall einer starken Unterkühlung".
Im Diagramm Higgs-Feld A orthogonal zu Higgs-Feld B in der Ebene, in der Höhe die Energiedichte. Alles klar?
Ich habe es nicht verstanden.

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Hallo sanchez,

das ist nur die Beschreibung des Koordinatensystems.

x-Achse: Higgs-Feld A
y-Achse: Higgs-Feld B
z-Achse: Energiedichte

Normalerweise hat man ja in y-Richtung den Funktionswert und in x-Richtung das Argument, also z.B. y = f(x) = x².

Hier haben wir eine "Argument-Fläche" und der Funktionswert, das ist die Energiedichte, geht nach oben, also entlang der z-Achse.

Also: f(x,y) = z

Oder anders: z = Energiedichte(Higgs-Feld A, Higgs-Feld B)

Natürlich sind die Koordinaten des Higgs-Feldes so gewählt, dass Higgs-Feld A senkrecht Higgs-Feld B liegt; warum sollte man es kompliziert machen und die Koordinatenachsen "schief" legen ?

Na fein, und nach klassischer Vorstellung ist eben das Vakuum dort, wo die Energiedichte = 0 ist. Streng mathematisch ist das aber nicht der Allgemeinfall: der Allgemeinfall ist der, dass die "Kugel" ins Minimum rollt und nicht einfach auf der Nullhöhe stehen bleibt.

Wenn Du aus einem Flugzeug über dem Toten Meer einen Ball fallen last, so fällt der auch bis zum Wüstenboden, obgleich der einige hundert Meter unter "Normal Null", also dem Meeresspiegel des Mittelmeeres, liegt.

Solche Minima mit negativer Energidichte nennt man nun "falsches Vakuum".


Nun kannst Du Dir vorstellen, dass die Kugel oben auf der Hutspitze liegt. Streng genommen ist die dort im Gleichgewicht, aber dieses ist - im Gegensatz zu einer Mulde, die ein stabiles Gleichgewicht darstellt, labil, d.h. eine ganz kleine Verlagerung genügt und sie kann nicht mehr ins ursprüngliche Gleichgewicht zurückkehren.

In einer Mulde wäre das anders - bei einer kleinen Verlagerung würde sie dort wieder in den tiefsten Punkt zurückkehren; das ist also ein stabiles Gleichgewicht.

Gut und schön: in welche Richtung nun die Kugel auf der Sombrero-Spitze ausgelenkt wird weiss man nicht, aber sobald das geschieht, wird sie in dieser Richtung den Gradienten, also die Fall-Linie hinunterrollen und dort am tiefsten Punkt liegenbleiben.


Freundliche Grüsse, Ralf

Hallo Ralf,

danke für die erklärenden Worte. Leider fehlen mir ein paar Grundlagen:

-Was ist ein Higgsfeld?

-Wieso kann man mehrere Higgsfelder in Beziehung zueinander setzen (wie im Sombrerodiagramm)?

Grüsse sanchez