Ich habe gestern schon erzählt, dass ich gerade in Stockholm bin. Dort findet ein Workshop für Wissenschaftsautoren statt. Es steht dabei nicht so sehr das Schreiben von Büchern und Texten im Vordergrund, sondern die Wissenschaft. Verschiedene Wissenschaftler berichten über die Gebiete der Astronomie, in denen derzeit besonders viel passiert.

Der erste von ihnen war John Barrow von der Universität Cambridge, der heute Vormittag über das expandierende Universum, die kosmologische Konstante und die dunkle Energie gesprochen hat. Barrow ist nicht nur Wissenschaftler, sondern hat selbst auch Bücher geschrieben, zum Beispiel “Das Buch der Universen” oder “Einmal Unendlichkeit und zurück: Was wir über das Zeitlose und Endlose wissen”.

Alba-Nova-Campus in Stockholm

Alba-Nova-Campus in Stockholm

Über das Universum, das sich ausdehnt und die kosmologische Konstante habe ich hier im Blog auch schon geschrieben und ich werde daher die allgemeine Einleitung zu diesen Themenbereichen, die Barrow gegeben hat, nicht nochmal wiederholen. Die diversen allgemeinen Bemerkungen von Barrow, die danach folgten, waren auch viel interessanter.

Wenn man über den Urknall und das expandierende Universum in der Öffentlichkeit spricht, dann gibt es eine Reihe von Fragen, die mit Sicherheit gestellt werden. Zum Beispiel: Wenn das All expandiert, warum dehnt sich das Sonnensystem nicht aus? Oder die Erde?
Ja, wenn es ansonsten keine Kräfte im Universum geben würde, dann müsste sich alles ausdehnen. Aber das ist ja nicht der Fall. Da gibt es die elektromagnetischen und chemischen Kräfte, die die normale Materie verbinden; all die Moleküle aus denen alles besteht beispielsweise. Oder es gibt die Kernkräfte, die die Atome selbst zusammenhalten. Und die Gravitationskraft, die dafür sorgt, dass sich alle Materie gegenseitig anzieht. All das sind attraktive Kräfte, also Kräfte, deren Effekt sich in einer anziehenden Kraft äußert. Die Expansion aber ist eine abstoßende Kraft. Und was nun konkret passiert, hängt von der Stärke der Kräfte ab. Unsere Milchstraße ist eine Million mal dichter als das Hintergrunduniversum. Die Gravitation dieser ganzen Masse hält die Galaxis zusammen. Gleiches gilt für die Kräfte, die die Erde oder uns Menschen zusammenhalten. Sie sind stark genug und wir expandieren nicht. Erst auf sehr, sehr großen Skalen wird die Expansion des Alls wirksam. Als Analogie zum expandieren All wird ja oft ein Teig voller Rosinen gewählt. Dieser Teig geht auf und alle Rosinen entfernen sich voneinander. Damit das Bild (halbwegs) stimmt, müssen die Rosinen aber keine Sterne oder Galaxien sein, sondern große Galaxienhaufen. Nur sie entfernen sich voneinander.

Ebenso häufig hört man die Frage: Wohin expandiert das Universum? Und wo ist der Mittelpunkt? Dieser Frage liegt die Vorstellung zu Grunde, der Urknall wäre so etwas wie eine Explosion gewesen (und die Bezeichnung “Urknall” bzw. “Big Bang” fördert dieses Missverständnis leider noch). Klar, eine Explosion geht von einem bestimmten Punkt aus und dehnt sich in einem Medium aus. Aber so darf man sich den Urknall nicht vorstellen. Das Universum hat kein Zentrum und keinen Rand. Oder anders gesagt: Da der Raum sich ausdehnt, war früher alles näher beieinander. Und beim Urknall war jeder Ort dort, wo sich auch jeder andere Ort befand. Alle Orte waren ein Ort und dann strebten alle Orte auseinander. Man kann also auch sagen, dass JEDER Punkt im Universum der Mittelpunkt ist. Und was den Rand angeht: Das hängt davon ab, ob das All endlich oder unendlich ist. Ist es unendlich, ist es klar: Es gibt keinen Rand und keinen Mittelpunkt und ganz allgemein keinen speziellen Ort (weswegen diese Idee ja im 16. Jahrhundert von der Kirche so stark verfolgt wurde, die natürlich der Meinung war, die Erde sei das gottgeschaffene Zentrum des Universums). Und selbst ein endliches Universum hat nur dann eine Grenze, wenn es flach ist. Aber ein gekrümmtes Universum ist eine ganz andere Sache. Und die allgemeine Relativitätstheorie sagt uns, dass das Universum gekrümmt sein kann. Als Analogie kann man sich den üblichen Luftballon vorstellen. Unser Universum entspricht hier der Oberfläche des Ballons. Diese Fläche ist endlich, hat aber trotzdem keine Grenze.

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Kommentare (78)

  1. #1 Peter L.
    27. Mai 2013

    “Und die allgemeine Relativitätstheorie sagt uns, dass das Universum gekrümmt ist.”

    Den Satz verstehe ich nicht. Ich dachte, wir wissen seit kurzem (WMAP), dass das Universum mit ziemlicher Sicherheit flach ist?

  2. #2 Florian Freistetter
    27. Mai 2013

    @Peter: Sorry, das war ne Kollision aus “sagt uns, dass das Universum gekrümmt sein kann” und “sagt uns, dass eine Krümmung des Universums möglich ist”…

  3. #3 Michael
    27. Mai 2013

    Die Krümmung ist so gering, dass sie in dem sichtbaren Bereich des Universums kaum auffällt, aber das gesamte Universum ist gekrümmt.

  4. #4 Florian Freistetter
    27. Mai 2013

    @Michael: Ja, das war ja das “Flachheitsproblem”, das durch die Inflation gelöst wurde. Die hat das gesamte Universum so stark aufgeblasen, dass die Krümmung im sichbaren Bereich nicht mehr auffällt.

  5. #5 Michael
    27. Mai 2013

    Ja, lese gerade ein Buch von Greene, das du auch in deinem Blog kapitelweise behandelst – danke dafür. Du machst das nochmal um einiges verständlicher.

  6. #6 Peter L.
    27. Mai 2013

    Falls da überhaupt eine Krümmung ist. Lawrence Krauss sagt ja: eher nicht. Und wenn ich ihn richtig verstanden habe, dann ist nur in einem flachen Universum die Bilanz aus dunkler Energie und dem ganzen Rest ausgeglichen.

  7. #7 Florian Freistetter
    27. Mai 2013

    @Peter: Kommt drauf an, ob Krauss vom beobachtbaren Universum spricht oder vom gesamten Universum. Das beobachtbare ist flach bzw. so annähernd flach, dass es keinen Unterschied macht (wg. Inflation).

  8. #8 Daniel Weigelt
    Freising
    27. Mai 2013

    Das ist immer wieder alles verwirrend und sprengt die geistigen Dimensionen eines normalen Menschen. Aber gerade das macht es so faszinierend.

  9. #9 andreas f
    27. Mai 2013

    Netter kalauer: “all die Moleküle aus dehnen alles besteht” 😉

  10. #10 Florian Freistetter
    27. Mai 2013

    @andreas: Tja, das kommt davon, wenn man so oft “ausdehnen” in einem Artikel schreibt…

  11. #11 Timo
    27. Mai 2013

    Wie muss man sich denn ein flachen Universum vorstellen? Ich dachte bis jetzt eigentlich immer es wär mehr wie ne Kugel.

  12. #12 Florian Freistetter
    27. Mai 2013

    @Timo: Naja, Kugel ist natürlich auch irreführend, weil das alles nur 3D ist. Probiers mit der Oberfläche. Die Oberfläche eines Blatt Papiers würde einem flachen Universum entsprechen. Die Oberfläche eines Balls wäre gekrümmt. In der Realität geht es aber um einen 3dimensionalen Raum, der flach oder gekrümmt ist. Du müsstest dir also ein vierdimensionales Blatt Papier und einen vierdimensionalen Ball vorstellen – deren jeweils dreidimensionale Oberflächen würden dann den jeweiligen Universen entsprechen. Aber das kann man sich natürlich nicht vorstellen.

  13. #13 Ex-Esoteriker
    27. Mai 2013

    Hallo Florian,

    sehr schöner Artikel.

    Aber ein paar Fragen habe ich doch: In vielen Dokus wird das Universum ja auch als “Kugelform” dargestellt, aber du hast folgendes geschrieben:

    “Und selbst ein endliches Universum hat nur dann eine Grenze, wenn es flach ist.”

    Warum flach und keine Kugelgestalt und was kann ich mir unter “flach” vorstellen?

    Und das hier:

    “In 100 Milliarden Jahren wird die letzte Galaxie aus unserem Blickfeld verschwindet. Das ganze beobachtbare Universum wird aus Leere und unserer eigenen Milchstraße bestehen.”

    Bedeutet das das die Galaxien selber zusammen bleiben, aber die Galaxienhaufen sich “auflösen”?

    Oder lösen sich auch die Galaxien selber auf, so, dass am Ende die Galaxie selber nicht mehr existent ist?

  14. #14 Ex-Esoteriker
    27. Mai 2013

    Ups, Timo war schneller *gaanzgroßguck*

  15. #15 Florian Freistetter
    27. Mai 2013

    @Ex-Esoteriker: “Bedeutet das das die Galaxien selber zusammen bleiben, aber die Galaxienhaufen sich “auflösen”?”

    Die Galaxien halten fester zusammen als die Galaxienhaufen. Also lösen sich die Haufen auch zuerst auf. Ob sich der Rest auch noch irgendwann auflöst und es einen “Big Rip” gibt, wenn die letzten Atome zerreissen, oder ob das langsamer passiert und der Kram zusammenhält, ist nicht klar: http://de.wikipedia.org/wiki/Big_Rip Dauert aber auf jeden Fall noch sehr, sehr lange…

  16. #16 Bullet
    27. Mai 2013

    @Florian, Timo:

    Du müsstest dir also ein vierdimensionales Blatt Papier und einen vierdimensionalen Ball vorstellen – deren jeweils dreidimensionale Oberflächen würden dann den jeweiligen Universen entsprechen. Aber das kann man sich natürlich nicht vorstellen.

    Was man sich aber gut klar machen kann, ist die Art, wie flache Oberflächen geometrisch gestaltet sind – im Gegensatz zu solchen, die gekrümmt sind. Das klassische Beispiel ist ja das Dreieck: in der Ebene Innenwinkel von 180°, aber auf einer Kugeloberfläche bekommt man auch 270° hin – drei rechte Winkel nämlich (Nordpol – Kongo – Ecuador). Ein “flacher” Raum ist dann der kartesische aus der Schule, ein gekrümmter dann einer, in dem lange Geraden nicht wirklich gerade sind. Hm, klingt nach Allgemeiner Relativität, was? *g*

  17. #17 MartinB
    27. Mai 2013

    Was die Krümmung angeht, ist aber auch mit dem 4D-Bild Vorsicht geboten, denn wir haben ja nicht bloß den Raum, sondern die 4dimensionale Raumzeit. Und soweit ich weiß, braucht man mindestens 6 Dimensionen, um eine gekrümmte 4-dimensionale Raumzeit korrekt einzubetten.
    (Deswegen gibt’s bei Perry Rhodan ja auch den Hyperraum und den Dakkarraum bzw. die sextadim-Phänomene… 😉 )

  18. #18 Sarah
    27. Mai 2013

    Sehr interessanter Artikel. Einfach nur faszinierend, auch wenn man sich die Dimensionen und die großen Zeiträume, mit denen die Astronomie arbeitet, kaum vorstellen kann.

  19. #19 Bullet
    27. Mai 2013

    @Martin: meinste, daß die Jungs sich da jemanden als Consultant geangelt haben, der was vom Fach versteht? Das wär … öhm … unüblich, allerdings schon ziemlich cool.

  20. #20 MartinB
    27. Mai 2013

    @Bullet
    Glaube ich nicht – Kurt Mahr (seinerzeit der Technik-Zuständige) war zwar Physiker (was man ja auch oft merkt), aber ganz so tief steckte er meines Wissens nicht drin.

  21. #21 Till
    27. Mai 2013

    Hach ja, AlbaNova. Da hab ich während meinem Erasmus-Jahr an der KTH ab und zu mal Vorlesungen gehabt… Zwar keine Astronomie aber immerhin Bioinformatik.

    @Florian:
    Wenn du noch ein wenig Zeit hast, empfehle ich dir, mal das Sternwartenmuseum im “Observatorielunden” zu besuchen – ich war zwar leider nie selbst drin und nur im Park drumherum, aber alleine der lohnt sich wegen der schönen Aussicht. Sollte in 20 min Fußweg von Albanova aus erreichbar sein.
    https://maps.google.de/maps?q=observatorielunden%2C+stockholm

  22. #22 rolak
    27. Mai 2013

    öhm … unüblich

    Meinst Du in der SF generell, Bullet? Dann wäre die Frage, wie ‘üblich’ zu verstehen ist, denn es gäbe eine lange Liste von Beispielen von Grottenfalsch-Checkup über Beratung und Mitarbeit bis ‘~ vom Fach’, die bei Alderson weder anfängt noch aufhört.

    Das hier zuletzt durchgelesene Buch war übrigens ‘Pulsarnacht’ von Dietmar Dath. Schrullig, Phantasie-Explosion, erstaunlich politisch, humorvoll, Opera, NaWi-freundlich – gefällt mir ausnehmend gut.

  23. #23 Florian Freistetter
    27. Mai 2013

    @MartinB: “Deswegen gibt’s bei Perry Rhodan ja auch den Hyperraum und den Dakkarraum bzw. die sextadim-Phänomene… 😉 )”

    Soweit bin ich noch nicht. Bei mir sterben gerade jede Menge intelligente Blumen…

  24. #24 johnny
    27. Mai 2013

    @Florian Freistetter
    Wann kamen die denn vor? “Meister der Insel” Zyklus?

  25. #25 Florian Freistetter
    27. Mai 2013

    @johnny: Ich bin gerade beim Silberband 5, glaub ich. “Vorstoß nach Arkon” heißt der…

  26. #26 rolak
    27. Mai 2013

    Dasist ja kurz nach dem Erstkontakt, Florian – ganz frühe 60er (Jahre, die Hefte waren noch längst nicht so weit). 6dim wars da aber auch schon, ES’ Fiktivtransmitter und so.

  27. #27 johnny
    27. Mai 2013

    @Florian Freistetter
    Oh Mann, da lag ich ja komplett daneben :),
    aber die Halbschläfer hatte ich dann doch nicht mehr im Kopf.
    Aber mit Band 5 hast du ja den Spass mit den ganzen “Physik-Konzepten” noch vor dir.

  28. #28 Florian Freistetter
    27. Mai 2013

    @johnny: Mal schauen. Ich hab ja mit Perry Rhodan nur angefangen, weil alle davon geredet haben und meine Bücherei zufällig die ersten Silberbände als Hörbücher rumliegen hatte. Ich bin immer noch ein wenig zwiegespalten. Einerseits ist es höchst origenell – andererseits dann aber wieder komplett öde. Da denken die sich ne super Handlung über ne kosmische Rätselrallye zum Planet der Unsterblichkeit aus, mit coolen Welten und Prüfungen. Und dann “löst” man die, indem man nen Supercomputer beauftragt… Oder diese Barkonidenwelt; allein im All (womit wir wieder OnTopic wären; so gehts dank der dunklen Energie ja allen irgendwann) – und der “Test” den ES Rhodan stellt, besteht darin, zwei Kabel auszutauschen. Da werden immer super Welten und Szenarien aufgebaut – und dann schaffen sie es nicht, auf diesen Welten eine vernünftige Handlung stattfinden zu lassen…

  29. #29 johnny
    27. Mai 2013

    Ja, man merkt leider recht deutlich, wenn den Autoren nichts passende einfallen wollte. Später wird das allerdings ein wenig besser, wobei dafür andere Problem, wie ein übermäßiger Hang zum Slapstick, auftauchen.
    Mit der Entstehung, Entwicklung oder dem Ende Des Kosmos beschäftigt sich die Serie allerdings fast nie. 🙁

  30. #30 GodsBoss
    Hannover
    27. Mai 2013

    Ich bin nicht überzeugt. Dass sich einzelne Atome und Moleküle nicht ausdehnen, weil sie von starker bzw. elektromagnetischer Kraft zusammengehalten werden, ist klar. Auch dass die Erde nicht auseinanderfliegt, ist einsichtig, denn eine Raumausdehnung würde hier zu geringerer Dichte führen, die aber sofort durch den Druck der oberen Schichten ausgeglichen wird.

    Aber beim System Sonne-Erde gilt das nicht. Im Prinzip sollte doch die Ausdehnung des Raums dafür sorgen, dass sich die Erde ein winziges bisschen von der Sonne entfernt – welcher Mechanismus zieht sie denn wieder zurück?

  31. #31 Florian Freistetter
    27. Mai 2013

    @GodsBoss: ” Im Prinzip sollte doch die Ausdehnung des Raums dafür sorgen, dass sich die Erde ein winziges bisschen von der Sonne entfernt – welcher Mechanismus zieht sie denn wieder zurück?”

    Da zieht niemand etwas zurück. Stells dir ein Auto vor. Wenn du und dein Kumpel vorne und hinten dran zieht, passiert auch nichts. Das Auto dehnt sich nicht “ein bisschen aus” und geht dann wieder zurück. Da tut sich gar nichts, weil die Kräfte die das Auto zusammenhalten größer sind als die, mit der ihr zieht. Erst wenn die Kraft groß genug ist – wenn ihr vorne und hinten mit nem LKW zieht – reisst das Auto auseinander. Sonne und Erde halten durch ihre wechselseitige Gravitationskraft zusammen. Und solange die Kraftgrößer ist als die Kraft der Expansion tut sich da, so wie beim Auto, nichts.

  32. #32 Steffmann
    27. Mai 2013

    @FF:

    …Das ganze beobachtbare Universum wird aus Leere und unserer eigenen Milchstraße bestehen..

    Hmm, schon eher Leere und “Milchomeda” 😉

    *Klugscheiss-Modus wieder aus*

  33. #33 Niels
    28. Mai 2013

    @MartinB

    Was die Krümmung angeht, ist aber auch mit dem 4D-Bild Vorsicht geboten, denn wir haben ja nicht bloß den Raum, sondern die 4dimensionale Raumzeit.

    Das ist in diesem Fall aber nicht von Bedeutung.
    Wenn es ums Universum geht, geht man bekanntlich von Homogenität und Isotropie aus. Die Lösung der Feldgleichungen ist in diesem Fall die FLRW-Metrik. Solche Raumzeiten haben die besondere Eigenschaft, dass Raum und Zeit “separierbar” sind.
    Nur deswegen gibt können wir eine kosmische Zeit definieren (also vom Alter des Universums sprechen) und nur deswegen liegt ein Raum konstanter Krümmung vor (wodurch es möglich wird, Universen in die Kategorien flach, hyperbolisch oder sphärisch einzusortieren).

    Es geht bei der Form/Geometrie des Universums also darum, welche dreidimensionale Mannigfaltigkeit dem räumlichen Anteil dieser speziellen vierdimensionalen Raumzeit eines Friedmann-Universums entspricht.
    Mannigfaltigkeiten sind aber ne ziemlich komplizierte Sache.
    Allein für ein endliches, flaches (euklidische Geometrie) Universum gibt es schon allein 10 verschiedene Arten/Klassen geschlossener endlicher dreidimensionaler Mannigfaltigkeiten, die man sich fast nicht mehr vorstellen kann.
    Falls es interessiert: Ich habe mal bei Thilo nachgefragt, ob es da noch Veranschaulichungen gibt: (Kommentare unter dem Artikel)
    http://scienceblogs.de/mathlog/2013/03/01/topologie-von-flchen-cclxi/

    3-Mannigfaltigkeiten kann man nur sehr selten in den R^4 einbetten (geht das auch noch bei etwa anderem als der 3-Sphäre?), im Allgemeinen muss man dann schon auf den R^5 zurückgreifen.
    Ich persönlich kann mir nicht mal mehr den R^4 vorstellen. 😉

    In diesem Wiki-Eintrag ist das Ganze sehr kompakt zusammengefasst:
    http://en.wikipedia.org/wiki/Shape_of_the_Universe

  34. […] bin in Stockholm bei einem Workshop für Wissenschaftsautoren. Gestern haben wir dort gelernt, warum das Universum groß, kalt, leer und alt sein muss. Das zweite Thema des gestrigen Tages und das erste Thema von heute ist Gravitation. Patrick Sutton […]

  35. #35 Gregor
    28. Mai 2013

    @Florian
    “Sonne und Erde halten durch ihre wechselseitige Gravitationskraft zusammen. Und solange die Kraftgrößer ist als die Kraft der Expansion tut sich da, so wie beim Auto, nichts.”
    Die dunkle Energie war in den Anfängen des Universums schwächer als heute. Kann man sagen, dass sich diese proportional mit der Ausdehnung verstärkt? Bzw., wenn die dunkle Energie kausal ist für die Ausdehnung, ließe sich doch schließen, dass umso stärker das Universum ausgedehnt ist, desto größer ist auch die “Angriffsfläche” für die dunkle Energie.

  36. #36 Florian Freistetter
    28. Mai 2013

    @Gregor: “Die dunkle Energie war in den Anfängen des Universums schwächer als heute. Kann man sagen, dass sich diese proportional mit der Ausdehnung verstärkt? Bzw., wenn die dunkle Energie kausal ist für die Ausdehnung, ließe sich doch schließen, dass umso stärker das Universum ausgedehnt ist, desto größer ist auch die “Angriffsfläche” für die dunkle Energie.”

    Man stellt sich ja derzeit vor, dass die dunkle Energie eine Eigenschaft ist, die dem Raum selbst innewohnt. Eine gewisse Menge Raum hat eine gewisse Menge dunkle Energie. Und je mehr Raum es gibt, desto mehr dunkle Energie ist dann vorhanden. Und je mehr dunkle Energie, desto schneller dehnt sich das All aus (und desto mehr dunkle Energie gibt es usw – darum erfolgt die Ausdehnung auch exponentiell, sobald die dunkle Energie mal die Oberhand gewonnen hat.)

  37. #37 Gregor
    28. Mai 2013

    @ Florian

    Vielen Dank für die Erklärung!

  38. #38 Timo Reitz
    Hannover
    28. Mai 2013

    @Florian:

    Da zieht niemand etwas zurück. Stells dir ein Auto vor. Wenn du und dein Kumpel vorne und hinten dran zieht, passiert auch nichts. Das Auto dehnt sich nicht “ein bisschen aus” und geht dann wieder zurück. Da tut sich gar nichts, weil die Kräfte die das Auto zusammenhalten größer sind als die, mit der ihr zieht. Erst wenn die Kraft groß genug ist – wenn ihr vorne und hinten mit nem LKW zieht – reisst das Auto auseinander. Sonne und Erde halten durch ihre wechselseitige Gravitationskraft zusammen. Und solange die Kraftgrößer ist als die Kraft der Expansion tut sich da, so wie beim Auto, nichts.

    Wenn ich einen Körper in einer ansonsten stabilen Umlaufbahn habe und ich auf ihn eine sehr kleine Kraft nach außen wirken lasse, wird er sich also nicht weiter von dem Körper, den er umkreist, entfernen? Dass in dem einen Fall (dunkle Energie) sich bloß der Ort des Körpers ändert und in dem anderen Fall eine Kraft wirkt, macht keinen Unterschied, denn die Wirkung der Kraft ist lediglich eine Ortsveränderung (höhere Umlaufbahn). Warum dann dieser Unterschied?

    Dass ich diverse Fälle für nachvollziehbar halte, habe ich doch schon geschrieben! Außerdem ist mir klar, dass die Erde der Sonne nicht davonfliegt. Aber sie müsste sich doch mit der Zeit weiter entfernen (wenn man andere, womöglich größere Effekte ignoriert).

  39. #39 Franz
    28. Mai 2013

    @Timo
    Ich stell mir das so vor. Zwei Kugeln sind mit einer Stange (Gravitation) verbunden und sind in einem Raum mit Gas (Universum). Jetzt dehnst du den Raum der das Gas enthält und siehst, dass der Abstand der Kugeln gleich bleibt obwohl sich der Raum dehnt.

  40. #40 Falk
    28. Mai 2013

    Bedeutet die Existenz der Dunklen Energie dann nicht, dass wir ein Problem mit der Energieerhaltung und damit mit der zeitlichen Homogenität des Universums haben? Oder aber darf dann das Universum kein geschlossenes System mehr sein?

  41. #41 Alderamin
    28. Mai 2013

    @Falk

    Es gibt da zwei Schulen:
    1) Zum einen gilt in der ART die Energieerhaltung ohnehin nicht (z.B. verlieren rotverschobene Photonen aufgrund der kosmischen Expansion ebenfalls Energie)

    2) Zum anderen gibt es die Anhänger des “Zero Energy Universe”, welche die Energieerhaltung trotzdem erfüllt sehen, indem sich die Dunkle Energie bei der Gravitation bedient: Mit dem zunehmenden Abstand zweier Galaxien erhöht sich ja auch deren potenzielle Energie, die Energie aus der Fallhöhe. Wenn die potenzielle Energie negativ gewichtet wird, dann kompensiert sie gerade die positive Energie aus der Expansion.

  42. #42 Franz
    28. Mai 2013

    @Alderamin
    ad2) Ja, das hätte einen gewissen philosophischen Reiz, das ganze Universum ist ein Nullsummenspiel.
    Frei nach Monty Phyton: You come from nothing, you gonna back to nothing, what have you lost ? NOTHING !

  43. #43 Falk
    28. Mai 2013

    Danke Alderamin,

    die erste Schule finde ich (persönlich) etwas nassforsch: Wenn Energieerhaltung und somit zeitl. Homogenität nicht gälte, dann sind alle Daten, die aus entfernten Gebieten (also alten Gebieten) stammen, nicht mit den heutigen Gesetzen, sondern mit den damaligen Gesetzen zu betrachten, und wer weiss schon, welchen Wert dann damals zB die Feinstrukturkonstante gehabt haben könnte. Für mich fragwürdig (vor allem, da ich bei einer Expansion die Wellenlänge und nicht die Frequenz ändern würde, und die Energie des Photons damit nicht direkt anfasse).
    Die zweite Schule finde ich da einleuchtender – da habe ich aber das Problem, dass ich da vermutlich zu klassisch denke: Wenn meine Testgalaxie nun schon sehr weit weg von meiner Potential-erzeugenden-Galaxie ist, wird eine weitere Entfernung nur noch sehr wenig Energie “freimachen” (bei V \propto -1/r). Für die dunkle Energie stünde dann in sehr ferner Zukunft immer weniger zur Verfügung, wo ich dann Probleme habe, dass mit einer exponentiellen Ausdehnung des Raumes zusammen zu bringen – mit dem Caveat, dass ich da in klassischen Potentialen denke.

  44. #44 Alderamin
    28. Mai 2013

    @Falk

    Wenn Energieerhaltung und somit zeitl. Homogenität nicht gälte, dann sind alle Daten, die aus entfernten Gebieten (also alten Gebieten) stammen, nicht mit den heutigen Gesetzen, sondern mit den damaligen Gesetzen zu betrachten

    Na ja, die Rotverschiebung ist ja schon eine solche Änderung, die man in Betracht ziehen muss. Gleichzeitig beobachtet man eine kosmologische Zeitdilatation, z.B. bei den Lichtkurven von Supernovae oder Gamma Ray Bursts, die in kosmologischen Entfernungen verlangsamt ablaufen und die letztlich nichts anderes als ein Dopplershift sind.

    Dieser Artikel

    http://blogs.discovermagazine.com/cosmicvariance/2010/02/22/energy-is-not-conserved/

    meint ohnehin, dass beide Ansichten grundsätzlich das gleiche meinen und nur mit verschiedenen Worten ausdrücken. Mehr Details hier, aber die hängen mich am Ende ab:

    http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/GR/energy_gr.html

  45. #45 Florian Freistetter
    28. Mai 2013

    @Falk: ” Oder aber darf dann das Universum kein geschlossenes System mehr sein?”

    Ja, die Energieerhaltung gilt im expandieren Universum nicht mehr.

  46. #46 Falk
    28. Mai 2013

    Da habe ich dann mal eine ziemlich fundamentale Frage. Erstmal schildere ich die Situation, wie ich sie sehe – korrigiert mich da bitte.
    Energieerhaltung gilt nicht, also sind Naturkonstanten nicht zwingend zeitlich konstant.
    Es gibt Daten, die aus Messungen weit entfernter Systeme stammen, also “sehr alte” Signale benutzen. Diese Daten sind ohne die Einführung dunkler Materie und dunkler Energie nicht mit den heutigen Werten der Naturkonstanten und unseren heutigen Modellen erklärbar.
    Wenn das soweit stimmt, dann stellt sich mir die Frage, ob es ausser Ästhetikgründen (Symmetrie erzwingt es ja nicht mehr) bessere Gründe gab, die Einführung neuer Parameter der zeitlichen Variation der Konstanten vorzuziehen?

  47. #47 Florian Freistetter
    28. Mai 2013

    @Falk: “Energieerhaltung gilt nicht, also sind Naturkonstanten nicht zwingend zeitlich konstant.”

    Hmm – wieso? Das eine hat nichts mit dem anderen zu tun.

  48. #48 JaJoHa
    28. Mai 2013

    @Falk
    Für die Feinstrukturkonstante hat man das getestet

    Contrary to results of some previous papers we find no evidence for the change of the fine structure
    constant in the past and obtain new, most accurate limits on its variation with time:
    −4 · 10−17year −1 ≤ ˙ / ≤ 3 · 10−17 year−1.

    Das habe ich aus dem paper hier http://arxiv.org/abs/hep-ph/0506186v3

  49. #49 Theres
    28. Mai 2013


    Es gibt Daten, die aus Messungen weit entfernter Systeme stammen, also “sehr alte” Signale benutzen. Diese Daten sind ohne die Einführung dunkler Materie und dunkler Energie nicht mit den heutigen heutigen Modellen erklärbar.

    Auf die Idee, dass sich seit damals was geändert hat, sind die Astrophysiker aber schon gekommen?
    So habe ich die (von mir) angepasste Frage verstanden. Die Daten stammen zu weit aus der Vergangenheit, deshalb müssen sie heute nicht mehr so sein … äh …
    Ist vermutlich eh ein Holzweg.
    Daran, dass es etwas gibt, das wir nicht erkennen, ändert das ja auch nichts.

  50. #50 JaJoHa
    28. Mai 2013

    Hmm, da habe ich mich blöd angestellt beim kopieren.
    Da steht eigentlich -4*10^{-17} year^{-1}\leq \frac{\dot{a}}{a}\leq 3*10^{-17}year^{-1}.
    Das ist eine relative Änderung pro Jahr und das wurde an einer Uranmine in Afrika gemessen, in der früher (1,8 Millarden Jahre) ein natürlicher Kernreaktor war.
    Ob dagegen Greenpeace auch demonstriert hat? 😉

  51. #51 Falk
    28. Mai 2013

    @ Florian: Mein Gedankengang war folgender: Ohne Energieerhaltung keine zeitliche Homogenität, ohne zeitliche Homogenität kein Zwang zur zeitlichen Konstanz von Naturkonstanten. Mir kam eben der Gedanke, dass ja aber die Energie-Impulserhaltung gilt, und frage mich nun, mit welcher Invarianz ich das verknüpfen kann. Die (klassische) Impulserhaltung ist in der ART nicht mehr gegeben, oder?
    @ JaJoHa: Wobei streng genommen das eine Messung zum Zeitpunkt (Erde, frühes 21. Jhd) ist. Wenn ich (weiter – aber wohl fälschlicherweise) halb-klassisch argumentieren würde, dann könnte ich daraus also auch nur eine Aussage für jetzt ableiten – ich könnte ja nicht mal Unstetigkeiten in der Vergangenheit ausschliessen.
    @ Theres: Wenn das Noether-Theorem für die Homogenität der Zeit fällt, dann ist das Alter von Signalen schon wichtig.

  52. #52 Alderamin
    28. Mai 2013

    @Falk

    Es ändert sich nur die Zeitbasis. Wenn man alle physikalischen Vorgänge um den Faktor z+1 (z ist die kosmologische Rotverschiebung) zusammenstaucht (Lichtwellenlänge, die Dauer von irgendwelchen Vorgängen), dann bekommt man die gleichen Wasserstofflinien und die gleichen Supernovaexplosionen wie im heutigen Universum. Diese Zeitdilatation wird von den Astronomen berücksichtigt, wenn sie z.B. die Feinstruktukonstante bestimmen.

    Ein ähnlicher Effekt betrifft die Größe von fernen Galaxien. Jenseits einer Rotverschiebung von ca. 1.5 beginnen die Galaxien mit zunehmender Entfernung größer zu erscheinen. Das liegt daran, dass das Universum früher kleiner war, wir jedoch die laterlaen Abstände auf den gleichen Himmelsglobus projiziert sehen, wie das nähere Universum. Wir betrachten das frühe Universum sozusagen durch eine Lupe. In der Entfernung der kosmischen HIntergrundstrahlung bei z=1000 (ca. 45 Milliarden Lichtjahre Entfernung) erscheint eine Strecke von 100.000 Lichtjahren etwa so groß wie zwei Vollmonddurchmesser. Die gleiche Strecke erscheint in nur 5,73 Millionen Lichtjahren Entfernung ebenso groß. Auch das ist ein Effekt, der der Expansion des Universums geschuldet ist und der von den Astronomen/Kosmologen berücksichtigt wird.

  53. #53 JaJoHa
    28. Mai 2013

    @Falk
    Nicht unbedingt. Die Prozesse liegen ja in der Vergangenheit. Ich habe grade mal etwas weitergelesen, da wurde anscheinend über den Neutroneneinfang an Samarium-149 gemessen. Und das fand statt, als der Reaktor aktiv war und wurde am Aktivitätsende quasi “eingefroren”. Die Messung ist zwar aktuell, aber das was ich messe ist alt. Von daher sollte das kein Problem sein

  54. #54 pn
    29. Mai 2013

    Zu dem Punkt mit der verbreiteten Schwierigkeit, sich den Urknall als etwas anderes als eine Explosion vorzustellen:

    Wäre es vielleicht möglich und nützlich, sich das ganze nicht als “Expansion” vorzustellen, sondern umgekehrt als “Schrumpfung”? In dieser Vorstellung war und ist der Raum konstant unendlich groß und unbegrenzt, nur alles darin (einschließlich aller physikalischen Kräfte und damit der (in dieser Vorstellung nur scheinbaren) Eigenschaft “Entfernung”) schrumpft unentwegt.

    Wenn in diesem Beispiel auf zwei Teilchen keine weiteren Kräfte wirken, bleiben sie schlicht an Ort und Stelle, allerdings werden sie immer kleiner (beziehengsweise die Reichweite der von ihnen ausgehenden Kräfte sinkt) und ihre “scheinbare Entfernung” steigt.

    Das Ganze sieht dann “von drinnen” (also aus unserer Perspektive) so aus, wie eine Ausdehnung, vermeidet aber in der anschaulichen Vorstellung ein Medium, in das sich der Raum hinein ausdehnen müsste.

  55. #55 Alderamin
    29. Mai 2013

    @pn

    Und wie veranschaulichst Du dann die abnehmende Dichte?

    So verkehrt ist das Explosionsbild auch gar nicht (außer dass es keinen Raum drumherum gibt, in den etwas hinein explodieren könnte). Wenn sich das Weltall zwischen 10^-35 und 10^-33 s um das 2^100-fache (oder mehr) vergrößert hat, bei unvorstellbaren Temperaturen und Drücken (Kernfusion gab es erst nach im Vergleich dazu unendlich langen Minuten), dann ist Innere einer Atombombenexplosion nicht einmal ein Glühwürmchen dagegen.

  56. #56 Falk
    30. Mai 2013

    @ JaJoHa: Danke, das wusste ich so nicht – das ist schon eine deutlich stärkere Messung dann.
    @ Aldemarin: Deine Aussage, dass die Frequenz geändert wird, macht aber Probleme bei der optischen Detektion von Gravitationswellen. In Florians neuerem Blog wird im Kommentar dies hier erwähnt: http://arxiv.org/abs/1305.5188
    Dort wird von Gl (3) auf (4) die Frequenz als Konstante vor das Integral gezogen – wäre das dann so erlaubt?

  57. […] ich in Stockholm verbracht. Dort fand ein Workshop für Wissenschaftsautoren statt und ich habe am Montag und und Dienstag schon darüber geschrieben, was ich dort gelernt habe (die Themen vom Mittwoch […]

  58. #58 Gonratherhof
    30. Mai 2013

    Irre Zeiträume und Dimensionen…ich finde diesen Artikel sehr informativ und spannend geschrieben.

  59. #59 Niels
    1. Juni 2013

    @Falk

    Deine Aussage, dass die Frequenz geändert wird, macht aber Probleme bei der optischen Detektion von Gravitationswellen. In Florians neuerem Blog wird im Kommentar dies hier erwähnt: http://arxiv.org/abs/1305.5188
    Dort wird von Gl (3) auf (4) die Frequenz als Konstante vor das Integral gezogen – wäre das dann so erlaubt?

    Ich verstehe dein Problem nicht ganz?
    Bei der Frequenz in (3) und (4) handelt es sich um die Frequenz des Lichtes des Interferometers (“v is the frequency of the light”).
    Da macht es natürlich keinen Sinn, die kosmologische Rotverschiebung zu berücksichtigen.

    Gravitationswellen von fernen Quellen werden aber selbstverständlich kosmologisch rotverschoben.

  60. #60 Falk
    1. Juni 2013

    @ Niels:
    du hast ja in dem Gravitationswellenblog sehg gut erklärt, wie das Interferometer funktionieren soll. Allerdings mißt ein Interferometer nun keinen Strecken- oder Zeitunterschied, sondern einen Phasenunterschied. Wenn nun die Laufzeit sich bei einer GWelle sich ändert, wie ändert sich die Frequenz \nu des Lichts? Immerhin detektiere ich ja nur \int \nu dt … und die oben genannte Rotverschiebung legt ja einen Einfluss der Raumzeitänderung, also auch einer GW, auf die Frequenz nahe. Ich habe bei den Gleichungen dort das Gefühl, dass nur in einer Variable eine erste Näherung genommen wird, und in den anderen mit der nullten Näherung gearbeitet wird, ohne zu schauen, ob es dort nicht auch einen Effekt erster Näherung gibt, der gegen mein ansonsten näherungsweise erwartetes Signal arbeitet.

  61. #61 Falk
    1. Juni 2013

    @ Niels nochmal: 2xhinschauen stellt im anderen Blog effektiv die selbe Frage – ich werd mir deine Antwort da durchlesen, das tut nicht doppelt not. (falls du antwortest natürlich nur 🙂 )

  62. #62 Tobalt
    Dresden
    1. Juni 2013

    Stichpunkt expandierendes Universum aber invariante Größe der Dichten Systeme:

    Wenn sich der Raum inlusive der darin enthaltenen Materie vergrößert und dadurch die nun weiter separierte Materie aufgrund der 4 Kräfte wieder den alten Abstand einnimmt, so sollte diese Materie ja stehts Energie gewinnen:

    Anschaulich meine ich wenn man ein Kristallgitter um 0.1 % in alle Richtungen dehnt, also die Gitterkonstante vergrößert benötigt man Energie , andersherum gewinnt man diese wenn man die Atome wieder in ihre energieminimierende Position hineinrutschen lässt. Somit müssen alle dichten Systeme (also jede Materie, die durch eine der 4 attraktiven Kräfte mit der Umgebung wechselwirkt) aufgrund der Expansion beständig Energie gewinnen.

    Gibt es dazu Abhandlungen ?

  63. #63 Niels
    1. Juni 2013

    @Falk

    Allerdings mißt ein Interferometer nun keinen Strecken- oder Zeitunterschied, sondern einen Phasenunterschied.

    Genau.

    Wenn nun die Laufzeit sich bei einer GWelle sich ändert, wie ändert sich die Frequenz \nu des Lichts? Immerhin detektiere ich ja nur \int \nu dt

    Man detektiert wie du richtig bemerkt hast eine Phasenverschiebung.
    Wie im von dir verlinkten Paper beschrieben, führt man das auf eine Weglängenänderung zurück:
    Interpreting the phase shifts as length variations means that the apparent length of each arm is stretched and compressed as the gravitational wave passes. A diagram of this is shown in Fig. 1.
    Wie drüben beschrieben: Man kann das aber auch als Veränderung des Betrags der Lichtgeschwindigkeit interpretieren. Dann ändert sich die Lichtfrequenz über f = c/λ. Ist aber wie gesagt nicht wirklich die richtige Sichtweise.

    und die oben genannte Rotverschiebung legt ja einen Einfluss der Raumzeitänderung, also auch einer GW, auf die Frequenz nahe.

    Die Ursache der kosmologische Rotverschiebung ist die Expansion des Universums. Das hat hiermit eigentlich gar nichts zu tun.
    Im Prinzip hast du aber Recht, theoretisch gibt es hier eine Art gravitativer Rotverschiebung. (Zumindest, wenn ich die Sache richtig verstehe.)
    Das ist aber eine unfassbar winzige Veränderung. Da sind selbst die lokalen Unterschiede im Gravitationsfeld der Erde entlang der Arme sehr viel größer.

    Ich habe bei den Gleichungen dort das Gefühl, dass nur in einer Variable eine erste Näherung genommen wird, und in den anderen mit der nullten Näherung gearbeitet wird

    Hier wird mit der linearisierten Gravitationstheorie (weak eld approximation) gearbeitet. Höhere Terme werden also vernachlässigt.
    Das ist aber in Ordnung, im Bereich der Erde sind die Unterschiede zur vollständigen Rechnung absolut winzig.
    Ist ja auch kein Wunder, schließlich sind auf der Erde sogar die Unterschiede zur Newtonschen Gravitationstheorie nur unter großem Aufwand messbar.

  64. #64 Falk
    3. Juni 2013

    @ Niels: Wir wollen ja sowieso nur unfassbar winzige Veränderungen messen – insofern würde mich interessieren, ob die gravitative Verschiebung der Frequenz in linearer Näherung einen Effekt auf die Phase haben wird, wenn die gravitative Längenänderung auch in erster Näherung betrachtet wird. … ich hoffe der Punkt meines Unwohlseins ist nun klarer geworden, und dass jemand der sich professionell damit beschäftigt da vielleicht den einen oder anderen Zahlenwert mal einwerfen kann 🙂

  65. #65 Niels
    3. Juni 2013

    @Falk
    In linearer Näherung gibt es keinen Effekt.

    Für einen Zahlenwert durch die nichtlineare Beiträge müsste man das numerisch mit dem Computer berechnen. Da gibt es schlicht keine Formel, in die man Zahlen einsetzen kann.
    Die Einsteinschen Feldgleichungen bilden nämlich ein gekoppeltes System nichtlinearer partieller Differentialgleichungen, für das es gar keine geschlossene mathematische Theorie gibt.
    Computerprogramme, die das numerisch lösen können, sind ein ziemlicher Albtraum. Das schüttelt man nicht so einfach aus dem Ärmel.

    Genau deswegen betrachtet man Gravitationswellen praktisch immer nur in der linearisierten Gravitationstheorie.
    Da kann man wenigstens noch Formeln angeben und selbst etwas rechnen.

    Dass die vernachlässigten Beiträge unfassbar winzig sind musst du einfach glauben oder einen Experten für Numerische Relativitätstheorie fragen. Ich hab in Bezug auf Gravitationswellendetektion jedenfalls noch nirgends Zahlenwertangaben gelesen.

  66. #66 Falk
    4. Juni 2013

    @ Niels: ich glaube, ich konnte nicht klar genug machen, wo ich Probleme mit der Näherung habe. Im Blog zur Detektion von GWellen habe ich das hoffentlich besser erklärt.

  67. #67 Sonne Asiens
    6. Juni 2013

    @ Freistetter: “Unsere Milchstraße ist eine Million mal dichter als das Hintergrunduniversum.”

    An so einem Satz sieht man, wie trefflich ihr euch die Sache zurechtlegt, gerade, wie´s euch passt. Was ist denn das “Hintergrunduniversum” in meinem unendlichen Universum? Sowas gibt es nicht. Sobald wir von hier aus ins Weltall gucken, sehen wir Sterne, Galaxien und Haufen davon, und je tiefer wir reinschauen, desto mehr entdecken wir. Nirgends gibt es ein “leeres, kaltes Universum” – es schaudert einen vor solcher Sicht, die aus unserer herzerwärmenden Heimat eine Wüste nahe dem absoluten Nullpunkt macht. Das ist nur psychopathologisch zu verstehen und leicht zu entlarven an deiner komischen Idee, dass in 100 Millarden Jahren die quasi unveränderte Milchstraße in einem verzweifelt leeren Raum herumdümpelt, in dem sich sonst nichts mehr befindet. Typische Metapher von Untergangspropheten und doch nur der Schrei der eigenen Seele nach Halt. Spätestens bei diesem Gedankenexperiment müsste Dir auffallen, wie geozentrisch und autistisch solche Gedanken sind, als gäbe es im All quasi Inseln, die sich unabhängig voneinander bewegten und entwickelten. Da jedoch logischerweise Alles mit Allem verbunden ist, gibt es entweder eine Alles umfassende und aufeinander bezogene Expansion von Allem – oder gar keine.

    Daher ist die Schlussfolgerung auch Unsinn: wenn in unserer Milchstraße keine Expansion festgestellt wird, gibt es auch keine im “Gesamtuniversum” – ohnehin gibt es – wie Giordano Bruno im 16. Jahrhundert trefflich dargelegt hat – in einem unendlichen Universum kein Alter, keine Grenze, all diese Begriffe sind dann völliger Unsinn, genauso, wie der Urknall – der weiter nichts ist, wie eine analogisierende Rechenoperation bei der Interpretation von Beobachtungen, die schlicht falsch sind.

    Denn entweder stellen wir von hier aus Expansion des Alls fest – in diesem Fall befinden wir uns im Mittelpunkt des Universums – oder wir befinden uns – wie es auch tatsächlich zutrifft und von euch nur um die Theorie zu retten ignoriert wird – in der Situation, dass manche Galaxiehaufen sich nähern, andere sich entfernen – so wie es auch tatsächlich an den Rot- und Blauverschiebungsskalen abgelesen werden kann.

    Ihr Astronomen solltet Bruno (billig bei Reclam, sehr lustig) mal lesen, bevor ihr euch auf ihn bezieht.

  68. #68 Florian Freistetter
    6. Juni 2013

    @Sonne Asiens: “Daher ist die Schlussfolgerung auch Unsinn: wenn in unserer Milchstraße keine Expansion festgestellt wird, gibt es auch keine”

    Genau. Und weil es in Deutschland keine Tiger gibt, existieren auch im Rest der Welt keine. Was ist denn das für eine bescheuerte Logik?

    “oder wir befinden uns – wie es auch tatsächlich zutrifft und von euch nur um die Theorie zu retten ignoriert wird – in der Situation, dass manche Galaxiehaufen sich nähern, andere sich entfernen”

    Ok. Du sagst also, alle Astronomen sind Lügner und Betrüger. Was soll da eine Diskussion mit dir noch bringen? Wenn sowieso davon ausgehst, dass ich nur Lügen erzähle, bringt es auch nichts, wenn ich dir was erkläre. Oder dich bitte, mal ein Physikbuch aufzuschlagen und wenigstens die absoluten Grundlagen von dem zu lernen, was du hier so großspurig kritisierst. Du versteht nicht, wie Gravitation und die Expansion des Alls zusammenhängen. Du verstehst nicht, was Expansion ist und dass man nicht im Mittelpunkt stehen muss, wenn etwas um einen expandiert. Du meinst, du könntest Wissenschaft mit jahrhundertealter Metaphysik widerlegen, ohne auch nur die geringste Ahnung von dem zu haben, was du widerlegen willst. Wie gesagt – du kannst dich gerne darüber informieren, wie es wirklich mit der Expansion und der Gravitation funktioniert. Das ist nicht schwer, das schaffen sogar Schulkinder. Oder du lässt es. Ist deine Sache.

  69. #69 Bullet
    6. Juni 2013

    @Sonne asiens:

    Nirgends gibt es ein “leeres, kaltes Universum” – es schaudert einen vor solcher Sicht, die aus unserer herzerwärmenden Heimat eine Wüste nahe dem absoluten Nullpunkt macht.

    “Herzerwärmende Heimat”? Das ist wirklich bescheuert. Was habt ihr Spinner eigentlich immer mit dieser ekelhaften “Wärme”?

  70. #70 JaJoHa
    6. Juni 2013

    @Sonne Asiens
    Kleine Erinnerung: Ich habe mehr korrekte Vorhersagen getroffen als die Astrologieexerten hier ( http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2013/05/03/sternengeschichten-folge-23-warum-astrologie-nicht-funktionieren-kann/ )
    Und wenn ich nur mir Beobachtung und Nachdenken bessere Vorhersagen schaffe, was sagt uns das?
    So, das musste erstmal sein 😛

    Jetzt noch den ganzen Rundumschlag “QM und ART sind doof”, am besten kombiniert mit weiteren Worthülsen vom Typ “alles hängt zusammen” und “ihr seid alle doof” bringen, und dann kommentarfrei in Luft auflösen.

  71. #71 Beobachter
    Unsere Milchstrasse als Referenz...
    12. Juni 2013

    Faszinierendes Video über das Universum: Cosmography of the Local Universe

    welches anhand einer 3D – Graphik grossräumige Strömungen der Galaxien sowie vmtl. auch jenen Ort enthüllt wohin die meiste Materie sich hinbewegt…

    hm, trotzdem mein persönliches Ideal eines Universums wäre ja dieses Modell gewesen, aber wer weiss vielleicht nähert man sich über sehr viele Umwege da mal an… 😉

  72. #72 Basil Stamoulis
    Athen
    17. Juni 2014

    Hallo Florian!

    Nimm es mir bitte nicht krumm, aber Du übernimmst – wie es nun einmal jeder Physiker seit jeher tut – unkritisch Aussagen deiner Kollegen. Das ist jedoch nichts anderes als das Wiederkäuen von irgendwelchen wagen Theorien. Die in der Physik zwar geltende aber nicht immer ernst genommene Falsifizierbarkeit zeigt schon, wie wenig diese Theorien von den Physikern selbst ernst genommen werden. Und warum nicht? Weil sie eben auf dem Sand der willkürlichen Hypothesen und Axiome gestützt sind. (Ist etwa die Urknalltheorie falsifizierbar?)

    Die Theorien kommen und gehen, da sie nichts anderes als die Vorstellungen ihrer Verfasser wiedergeben. Man hat sich in der Physik offenbar nicht klar gemacht, was das hellenische Wort “Theorie” bedeutet.

    Ich kann es jedenfalls persönlich nicht fassen, dass die Physiker sich die universellen Rätsel zu lösen bemühen, ohne die bitter notwendige Hilfe des “Ehe”-Paars Logik/Kausalität in Anspruch zu nehmen.

    Speziell zu Deinem Artikel möchte ich heute nur auf eine Kleinigkeit hinweisen: Die Behauptung, dass das Universum “leer” ist, ist falsch. Genauso falsch, wie der Begriff “Universelle Expansion” falsch ist. Und eben weil diese Aussagen falsch sind, führen sie zu allerlei Missverständnissen und Fehldeutungen. Folge: Ein Physiker muss umständlich erklären, was mit “leer” oder “universelle Expansion” gemeint ist. Denn die Physiker meinen gar nicht tatsächlich das, was diese so einfach und selbstverständlich erscheinende Begriffe von selbst aussagen.

    Die Logik verlangt eben, dass ein Universum nicht „leer“ wäre, wenn es in ihm schon ein Molekül gäbe. Aber die Astronomen haben vermeintlich – selbstverständlich wie immer rein approximativ -, berechnet, dass in unserem Universum mehr als 100 Milliarden Galaxien gibt. Wieso soll es dann leer sein?

    Was die universelle Expansion anbelangt, meinen die Physiker mit dem Begriff “universelle Expansion” keineswegs, dass das gesamte Universum expandiert. Denn daran denkt logischerweise jemand, der nicht Insider ist. Um diesen Sachverhalt dann zu klären, braucht man eine ganze Menge von Worten.

    Frag doch Mal Deine Leser, ob sie alle diesen Sachverhalt kennen. Denn Deine Seite wendet sich eben nicht an Physiker sondern an solche Leser.

    Wenn Du verstehen willst, warum die Physik auf dem Holzwege ist, besuch doch meine Seite:

    http://www.stamoulis.de/

    Du wirst Dich wundern, wenn Du dort feststellst, wie weit man allein mit der logisch benutzte Kausalität kommen kann.

    Ich würde gern Deine Stellungnahme zu dem Vermeiden der Logik/Kausalität in der Physik erfahren.

    Basil Stamoulis

  73. #73 Eisentor
    17. Juni 2014

    Ich finde es immer wieder nett wie irgendwelche “Philosophen” ohne Bezug zur Realität versuchen mit Uralten Ideen die moderne Physik und Astronomie zu widerlegen.

  74. #74 Captain E.
    17. Juni 2014

    Und du bist sicher, dass du vestanden hast, was eine “Theorie” ist? Kleiner Tipp: Eine Theorie ist das, was von einer Hypothese übrig bleibt, wenn man sie mit Fakten und auch Logik beharkt und man Ende noch irgendetwas hat, das man dazu benutzen kann, um Vorgänge oder Dinge in der Realität hinreichend gut zu beschreiben.

  75. #75 Florian Freistetter
    17. Juni 2014

    @Basil: “Nimm es mir bitte nicht krumm, aber Du übernimmst – wie es nun einmal jeder Physiker seit jeher tut – unkritisch Aussagen deiner Kollegen. “
    “Ich würde gern Deine Stellungnahme zu dem Vermeiden der Logik/Kausalität in der Physik erfahren.”

    Da ich ja – wie alle anderen Physiker auch – nur unkritisch die Aussagen meiner Kollegen übernehme, kann ich leider keine Stellungnahme abgeben.

  76. #76 Kallewirsch
    17. Juni 2014

    Die Logik verlangt eben, dass ein Universum nicht „leer“ wäre, wenn es in ihm schon ein Molekül gäbe. Aber die Astronomen haben vermeintlich – selbstverständlich wie immer rein approximativ -, berechnet, dass in unserem Universum mehr als 100 Milliarden Galaxien gibt. Wieso soll es dann leer sein?

    Wenn man Korinthenkacker ist, dann hast du recht. Das Universum ist nicht 100% leer.
    Aber es ist nahezu vollständig leer.

    Genauso wie übrigens auch das Sonnensystem im wesentlichen leer ist. Das bisschen Materie, das da rumschwirrt, sind ein paar Promille oder sogar noch weniger, mit gelegentlich höherer lokaler Dichte.

    Genauso wie übrigens ein Atom im wesentlichen leer ist. Wobei man natürlich bei einem Atom trefflich darüber streiten kann, wo eigentlich seine Grenzen liegen. Aber auch hier wieder: im wesentlichen ist ein Atom leer mit gelegentlichen lokal begrenzten Häufungen des bisschen Materie das darin enthalten ist.

    Das worüber du dich mokierst, dass ist, das jemand den Kölner Dom als leer bezeichnet, wenn lediglich 1 Besucher drinnen ist. Technisch gesehen hast du recht, aber die meisten verstehen schon wie eine derartige Attributierung zu verstehen ist.

  77. #77 Basilius
    Kokoro Connect
    17. Juni 2014

    Ich hoffe ich muss nicht extra schreiben, daß Basil Stamoulis mit meiner Felligkeit weder verwandt noch verschwägert geschweige denn vergeistigt ist.
    O__o

  78. #78 naseweis
    18. Juni 2014

    @Basilius
    Ganz sicher nicht.
    btw, nice to “read” you. 🙂