Kosmologie: Ist die Dunkle Energie konstant?

astronews.com Redaktion

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Vor fast einem Jahrzehnt entdeckten Astronomen die mysteriöse Dunkle Energie, die für die beschleunigte Ausdehnung des Weltalls verantwortlich ist. Bis heute wissen die Astronomen nicht, um was genau es sich bei dieser auch als Energiedichte des Vakuums bezeichneten Dunklen Energie handelt. Doch eine Frage könnte vielleicht bald geklärt werden: Hatte die die Dunkle Energie immer den gleichen Wert? (15. Oktober 2007)

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pauli

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hm, müsste es ehrlicherweise nicht genau andersherum lauten:

man entdeckte eine beschleunigte Ausdehnung des Universums, deren Ursache auf eine angenommene dunkle Energie zurückgeführt wird
 

komet007

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Könnte man die Frage nicht auch anders formulieren:

"Ist die Gravitation zeitlich konstant?"
 

Garfield

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hm, müsste es ehrlicherweise nicht genau andersherum lauten:

man entdeckte eine beschleunigte Ausdehnung des Universums, deren Ursache auf eine angenommene dunkle Energie zurückgeführt wird

Hallo Pauli,

ganz ehrlich müßte es heißen: "Man machte Beobachtungen, die bis heute nur mit einer beschleunigten Expansion des Universums erklärt werden können - vorausgesetzt, daß das Phänomen der Rotverschiebung mit einer Raumexpansion richtig interpretiert wird und daß Supernovae 1a tatsächlich Standardkerzen sind. Als Ursache für die vermutete beschleunigte Expansion wird die sog. Dunkle Energie postuliert, von der niemand weiß, was das sein soll bzw. ob es sie überhaupt gibt."

Meines Wissens hat man schon eine Supernova 1a gefunden, die heller geleuchtet hat, als sie nach der Theorie gedurft hätte, also läßt sich die Hypothese von den Supernova 1a-Standardkerzen streng genommen gar nicht mehr aufrecht erhalten (eine einzige gegenteilige Beobachtung reicht aus, um die die Hypothese zu kippen).
-> http://www.astronews.com/news/artikel/2006/09/0609-017.shtml

Gruß
Garfield
 

komet007

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ganz ehrlich müßte es heißen: "Man machte Beobachtungen, die bis heute nur mit einer beschleunigten Expansion des Universums erklärt werden können - vorausgesetzt, daß das Phänomen der Rotverschiebung mit einer Raumexpansion richtig interpretiert wird und daß Supernovae 1a tatsächlich Standardkerzen sind. Als Ursache für die vermutete beschleunigte Expansion wird die sog. Dunkle Energie postuliert, von der niemand weiß, was das sein soll bzw. ob es sie überhaupt gibt."

Hallo Garfield

Es gibt ja noch eine ganze Reihe von Phänomenen, die sich ohne DE nicht erklären ließen:
Ohne DE würde das Urknallmodell nicht funktionieren, Quantenfluktuationen und der Casimireffekt wären nicht erklärbar.
Es gibt auch noch ein Phänomen, das dabei in Zusammenhang mit Quantensprüngen in Atomen steht und ohne DE nicht erklärbar wäre, hab nur leider genaueres darüber vergessen.

Gruß
 

Orbit

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Guten Tag!
Ich bin von einer 14-tägigen Oesterreich-Reise zurück. :)
hier: ...hatten wir diese SN schon mal diskutiert.
Eigentlich nur andiskutiert; denn mehr als ein ein grosses, kollektiv gemaltes Fragezeichen ist dabei nicht heraus gekommen, ein Fragezeichen, in dem die Formulierung von Garfield oben durchaus Platz hat.
Ich würde die Frage ja sehr gern weiter diskutieren. Mit Garfields Beteiligung macht das aber wohl von vorn herein wenig Sinn; denn der wird diese Unsicherheit im Standardmodell wieder nur ausschlachten, um sein 12'000-Jahre-Modell neu zu lancieren.

Ich persönlich neige in der Standardkerzenfrage zu einer ähnlichen Ansicht wie komet007. Könnte es angesichts der grossen Unsicherheiten bei der Entfernungsbestimmung nicht sein, dass halt die Entfernung der Standardkerzen selbst falsch ist?

Herzliche Grüsse
Orbit
 

Orbit

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Hallo komet007

Ohne DE würde das Urknallmodell nicht funktionieren,...
Bist Du da so sicher? Einstein hat doch sein Lambda ausgerechnet dann gestrichen, als Hubble die Expansion entdeckte.
Quantenfluktuationen und der Casimireffekt wären nicht erklärbar.
Könnte der Casimireffekt nicht auch mit DM erklärt werden?
Es gibt auch noch ein Phänomen, das dabei in Zusammenhang mit Quantensprüngen in Atomen steht und ohne DE nicht erklärbar wäre, ...
Davon habe ich noch nie gehört.

Herzliche Grüsse
Orbit
 

komet007

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Bist Du da so sicher? Einstein hat doch sein Lambda ausgerechnet dann gestrichen, als Hubble die Expansion entdeckte.

Hallo Orbit

Einstein hat's halt gestunken, dass er auf dem richtigen Weg war, dabei allerdings von einem statischen Universum ausging. Ob er Lambda anschließend aus seinen Feldgleichungen gestrichen hat, weiß ich nicht.

Könnte der Casimireffekt nicht auch mit DM erklärt werden?

Meiner Ansicht nach nicht, aus dem einfachen Grund: Im Vakuum gibt es auch keine DM. :)

Davon habe ich noch nie gehört.

Wie gesagt, ich weiß es nicht mehr genau, worum es dabei ging, ich weiß nur, dass Quantenphysiker auf DE ebenfalls nicht verzichten können.

beste Grüße
 

komet007

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Nö, das ist eine andere Frage. DE ist ein eigenes Phänomen.

Meine Frage geht eigentlich auf einen kürzlich erschienenen Artikel im Spektrum der Wissenschaft zurück, der sich mit asymptotischer Freiheit befasst.
Dabei behauptete bereits Paul Dirac, dass die Ausdehung des Universums möglicherweise auf zeitlich variierende Fundamental-"Konstanten" zurückgeht.
Aus diesem Grunde könnte man meiner Meinung nach wohl nicht unterscheiden, ob die Gravitationskonstante oder die Kosmologische Konstante variiert.
 

Maenander

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Es gibt ja noch eine ganze Reihe von Phänomenen, die sich ohne DE nicht erklären ließen:
Ohne DE würde das Urknallmodell nicht funktionieren, Quantenfluktuationen und der Casimireffekt wären nicht erklärbar.
Es gibt auch noch ein Phänomen, das dabei in Zusammenhang mit Quantensprüngen in Atomen steht und ohne DE nicht erklärbar wäre, hab nur leider genaueres darüber vergessen.

Gruß
Nun der Casimireffekt lässt sich hervorragend berechnen dank der Quantenfeldtheorie. Die Grundidee dabei ist die Nullpunktsenergie. Dies ist gut bekannt.

Niemand hat es jedoch bisher geschafft aus der Quantenfeldtheorie die Dunkle Energie herzuleiten, weshalb es sich um zwei grundlegend verschiedene Prozesse handeln kann.
 

komet007

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Niemand hat es jedoch bisher geschafft aus der Quantenfeldtheorie die Dunkle Energie herzuleiten, weshalb es sich um zwei grundlegend verschiedene Prozesse handeln kann.

Wäre natürlich möglich, dass eins mit dem andern nichts zu tun hat. Allerdings hätten wird dann noch eine zusätzliche Naturkraft.
Bisher setzt man zumindest Nullpunkt- mit Vakuumenergie, auch Dunkle Energie genannt, gleich.
 

Ich

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Aus diesem Grunde könnte man meiner Meinung nach wohl nicht unterscheiden, ob die Gravitationskonstante oder die Kosmologische Konstante variiert.
Naja, das fällt schon auf, wenn sich die Gravitationskonstante ändert. Überleg mal, was z.B. die Erdbahn dann macht. Die Konsequenzen sind ziemlich unterschiedlich.
Meines Wissens wird die Dirac-Hypothese nicht mehr ernsthaft verfolgt. Ein Blick ins arxiv zeigt auch eine deutliche Dominanz unseriöser Veröffentlichungen. Sogar unser Unzicker hat dazu was zu sagen.
 

Orbit

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@ Ich
Die Konsequenzen sind ziemlich unterschiedlich.
Ein veränderliches Lambda hätte eine Änderung der Expansionsgeschwindigkeit zur Folge, mit einer veränderlichen Gravitationskonstante würden u.a. Keplerbahnen ändern. Das eine hat mit dem andern nichts zu tun.
Kann man's auch so sagen?

@ komet007
Meiner Ansicht nach nicht, aus dem einfachen Grund: Im Vakuum gibt es auch keine DM.
Ich meine meine ultralangwellige Strahlung, welche ich DM II nenne und die ich von der Cluster bildenden DM unterscheide.
Wäre natürlich möglich, dass eins mit dem andern nichts zu tun hat.
Davon gehe ich aus: Siehe meine Antwort an Ich.
Allerdings hätten wird dann noch eine zusätzliche Naturkraft.
Die 'zusätzliche Naturkraft' nenne ich 'Quintessenz' und meine damit das Prinzip, nach dem sich Raumquanten vermehren.

Herzliche Grüsse
Orbit
 

Ich

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Ein veränderliches Lambda hätte eine Änderung der Expansionsgeschwindigkeit zur Folge, mit einer veränderlichen Gravitationskonstante würden u.a. Keplerbahnen ändern. Das eine hat mit dem andern nichts zu tun.
Kann man's auch so sagen?
Dass beides nichts miteinander zu tun hat würde ich nicht sagen. Aber eine veränderliche Gravitationskonstante hätte drastische Auswirkungen auf die Dynamik des Sonnensystems oder auch den Durchmesser der Erde. Die DE hält sich da raus - d.h. im unmessbaren Bereich.
 

Garfield

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Es gibt ja noch eine ganze Reihe von Phänomenen, die sich ohne DE nicht erklären ließen:
Ohne DE würde das Urknallmodell nicht funktionieren, Quantenfluktuationen und der Casimireffekt wären nicht erklärbar.
Es gibt auch noch ein Phänomen, das dabei in Zusammenhang mit Quantensprüngen in Atomen steht und ohne DE nicht erklärbar wäre, hab nur leider genaueres darüber vergessen.

Gruß

Hallo Komet,

im Urknallmodell wird D.E. meines Wissens nur für die Erklärung der (vermeintlich) beschleunigten Expansion benötigt. Wenn Du in diesem Zusammenhang Quantenfluktuationen und Casimir-Effekt erwähnst, unterstellst Du damit, daß die D.E. praktisch identisch mit der (noch nicht abgesicherten) Vakuum-Energie ist – eine weit verbreitete Ansicht.

Allerdings tritt dabei der Schönheitsfehler auf, daß der theoretische Wert der Vakuum-Energiedichte um etwa 120 Zehnerpotenzen höher ist, als die Energiedichte der D.E., die sich theoretisch aus dem Urknallmodell ergibt. Hierbei spielt neben der vermeintlichen Beschleunigung der Expansion auch die Beobachtung, daß das Universum offensichtlich flach ist, eine Rolle (die Summe aus baryonischer und Dunkler Materiedichte sowie Dunkler Energiedichte muß gleich der kritischen Dichte des Universums sein).

Die „Explosion“ der vermeintlichen Urknall-Singularität läßt sich übrigens nicht mit D.E. oder Vakuumenergie erklären. In der Urknallsingularität gab es keinen Raum und damit auch keine Vakuumenergie. Außerdem geht in die „Energiebilanz“ des Kosmos die „Explosionsenergie“ als negative Energie ein, während die D.E. positive Energie ist, allerdings mit einem negativen Druck. Dies ist aber alles nur (Urknall-)Theorie. Mit den vorstehenden Formulierungen will ich auf keinen Fall suggerieren, daß es D.E. wirklich gibt! Mir fehlt ohnehin der Glauben an das Urknallmodell samt D.E. und D.M. usw, womit ich mich bei einigen Forumsteilnehmern schon mehrfach unbeliebt gemacht habe (gelle,Orbit?;)).

Den Zusammenhang zwischen Vakuumenergie und den Quantensprüngen in den Atomen (genauer gesagt, in den Elektronenschalen), findest Du hier:
http://www.ldolphin.org/setterfield/redshift.html

Dies führt aber zu einer völlig anderen Interpretation der Rotverschiebung als im Urknall-Modell sowie zu dem Schluß, daß die Lichtgeschwindigkeit zeitlich nicht konstant ist. Wenn wir dieses Thema vertiefen, dürfte in diesem Thread erfahrungsgemäß bald Achterbahn sein.

Gruß
Garfield
 

Garfield

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Mit Garfields Beteiligung macht das aber wohl von vorn herein wenig Sinn; denn der wird diese Unsicherheit im Standardmodell wieder nur ausschlachten, um sein 12'000-Jahre-Modell neu zu lancieren.

Nur Mut, Orbit, nur Mut :)!

Ich hab nicht vor, mich wieder mit dem gleichen zeitlichen Engagement wie im Bizzares-Leben-Thread hier einzubringen – kann ich derzeit auch gar nicht.

Gruß
Garfield
 
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