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Astronomie in 365 Tagen: Tag 264 (Dunkle Energie)

Von / 21. September 2019 / 15 Kommentare
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Man geht vermutet, dass die dunkle Energie eine Form von Energie ist, die direkt aus dem Raum selbst stammt. Jedes “Stück” Raum besitzt eine gewisse Energie und je mehr Raum im Zuge der kosmischen Expansion entsteht, desto mehr Energie gibt es insgesamt. Diese wachsende Energiemenge soll die beschleunigte Expansion des Universums verursachen.
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Das hier ist die Blog-Seite zur Einführung in die Astronomie “Astronomie in 365 Tagen” bei Instagram. An jedem Tag des Jahres gibt es eine neue Lektion; Details zum Projekt gibt es hier. Wer möchte, kann über meinen Instagram-Account bzw #astronomie365 mit dabei sein.

Ich hab die Domain astronomie365.de eingerichtet unter der die gesammelten Blogartikel erreichbar und leichter verlinkbar sind.

Falls jemand Lust hast, sich grafisch besser auszutoben als ich und die Bilder für andere Zwecke anders formatieren will findet man die Rohdaten der Bilder hier bei Google Drive. Meine Texte dazu stehen oben – kann man aber natürlich auch verändern.

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Kommentare (15)

  1. #1 Leser
    22. September 2019

    Energie-Erhaltungs-Satz ade
    Physik oder Religion ?

  2. #2 Zhar
    22. September 2019

    @Leser
    Wenn man Energieerhaltung als absoluten unveränderlichen nie zu revidierenden Grundsatz, man könnte sagen Dogma, erhebt, dann wohl eher Religion.

  3. #3 Leser
    22. September 2019

    @ Zhar

    1 + 1 = 5 ist falsch und das hat nichts mit Dogmen zu tun, sondern mit Mathematik. Wer den Energie-Erhaltungs-Satz als Dogma bezeichnet, der hat die Physik nicht verstanden.

    Viel Spaß bei der nun wieder möglichen Entwicklung des Perpetuum Mobiles. Oder bleib besser bei der Religion. Da geht es um Glauben und nicht um Wissen.

  4. #4 Kyllyeti
    22. September 2019

    Ich versteh das so: Hier geht es um das Universum.
    Und auf das Universum ist der Energieerhaltungssatz gemäß der Allgemeinen Relativitätstheorie nicht anwendbar.

  5. #5 Leser
    22. September 2019

    @ Kyllyeti

    Also gelten die Noether-Theoreme im Universum nicht ? Und es gilt auch nicht der Grundsatz, ohne den Physik im entfernten Universum gar nicht möglich ist : “Die Naturgesetze, die auf der Erde gelten, gelten uneingeschränkt in gleicher Weise auch im gesamten übrigen Universum”.

    Wenn man diesen Grundsatz fallen läßt, kann man Märchen erzählen. Aber als “Wissenschaft” würde ich das dann nicht mehr bezeichnen. Denn mit der passenden Begründung kann ich ja alles behaupten.

    Ich steh im Augenblick so etwas auf dem Schlauch : Wo steht in der ART, daß sie nicht auf das Universum anwendbar sei ? Gravitationslinsen sind doch wohl eine Anwendung der ART im großräumigen Universum. Und die kosmologische Rotverschiebung auch.

  6. #6 Adrian
    23. September 2019

    Ist die Expansion eigentlich homogen? Gibt oder gab es Untersuchungen/Experimente um diese Frage zu klären?

  7. #7 Leser
    23. September 2019

    @ Adrian

    Nein, so sehr homogen ist die Expansion H0 nicht. Deshalb ist die Expansion bis heute sehr schwer bestimmbar: 67 bis 73 km/s je Millionen Lichtjahre Entfernung abhängig von der Dichte des Universums.

  8. #8 Leser
    23. September 2019

    Entschuldigung! Das war falsch. Je Millionen Parsec warb das.

  9. #9 Leser
    23. September 2019

    Die Astronomen haben sehr eigenartige Maßeinheiten. km/s je Megaparsec. Das sind zwei verschiedene Längeneinheiten in einem Maß. Da muß man genau aufpassen !

  10. #10 Kyllyeti
    23. September 2019

    @Leser

    Ich steh im Augenblick so etwas auf dem Schlauch : Wo steht in der ART, daß sie nicht auf das Universum anwendbar sei ?

    Nirgends. Das habe ich auch überhaupt nicht geschrieben.
    Vielmehr schrieb ich, daß der Energieerhaltungssatz gemäß der ART nicht auf das Universum [als Ganzes] anwendbar ist.
    Das steht so in der Wikipedia, und ist auch hier im Blog schon mal gelegentlich thematisiert worden – von Kommentatoren, die mehr davon verstehen als ich. Bin kein Physiker, also akzeptiere ich das erstmal als Stand der Wissenschaft.

  11. #11 Leser
    23. September 2019

    @ Kyllyeti

    Ich hab das etwas unklar formuliert : Wo steht in der ART, daß der Energie-Erhaltungs-Satz im Universum nicht anwendbar ist ? Daß der Energie-Erhaltungs-Satz mit dem heutigen Verständnis der kosmologischen Expansion im Widerspruch steht, weiß ich. Das hat aber nichts mit der ART zu tun, sondern nur damit, wie man die kosmologische Rotverschiebung interpretiert !

  12. #12 Adrian
    24. September 2019

    @ Leser
    Der Wikipedia-Artikel zur Hubble Konstanten liest sich so, als seien diese Abweichung über die Zeit. Bei meiner Frage dachte ich jedoch eher daran, ob die Expansion innerhalb des Raumes homogen ist, nicht innerhalb der Zeit.
    Ich stell hier einfach mal die These in den Raum, dass sich die Expansion innerhalb der großen Voids stärker abspielt als in Galaxien, Galaxienhaufen und Filamenten. Gibt es Daten die das widerlegen?

  13. #13 Leser
    25. September 2019

    @ Adrian

    Ich kenne das genau umgekehrt. Die kosmologische Rotverschiebung ist direkt proportional zur Wurzel der mittleren Dichte des Universums. Und da die mittlere Dichte des Universums nicht konstant ist, muß man die mittlere Dichte über größere Entfernungen mitteln. Wenn man aber über mehr als 5 Milliarden Lichtjahre mittelt, wird der Einfluß der dunklen Energie scheinbar meßbar.

  14. #14 René
    25. September 2019

    @Leser

    Das Universum ist in der Zeit nicht symetrisch (früher war das Universum kleiner heute ist es größer), daher ist nach dem Noethertheorem auch die Energie keine Erhaltungsgröße. Durch die kosmische Rotverschiebung die durch die Ausdehnung entsteht wird dem Photon nach E=h*f ja auch Energie entzogen. Diese Energie verschwindet einfach, was auch ein Widerspruch zur Energieerhaltung wäre. Allerdings muss in unserem Universum die Gesamtenergie auch nicht erhalten bleiben, da wir ein in der Zeit veränderliches Universum und kein statisches haben. Das ist halt nicht symetrisch in der Zeit. Es ist eben nicht symetrisch in der Zeit. Die Erhaltungsgröße bei einer vorhandenen Zeitsymetrie ist die Energie. Hast du keine Zeitsymetrie, muss auch keine Energieerhaltung gelten.

  15. #15 Leser
    25. September 2019

    @ René

    Das stimmt so nicht ! Eine zeitliche Symmetrie gibt es bei Ursache-Wirkungs-Vorgängen grundsätzlich nicht !

    Beim Noethertheorem geht es auch nicht um die zeitliche Symmetrie und konstante Größe des Volumens sondern nur um die Abgeschlossenheit des Volumens. Es darf keine Energie/Masse in den abgeschlossenen Raum hinein/heraus transportiert werden. In soweit ist das natürlich eine theoretische Betrachtung, denn solche Volumina gibt es ja eigentlich nicht, aber als Denkmodell ist das trotzdem ganz brauchbar.

    Wie ich im Beitrag #13 gesagt habe, ist die kosmologische Rotverschiebung direkt proportional zur Wurzel der mittleren Dichte des Universums. Die kosmologische Rotverschiebung ist also eine Wechselwirkung des Lichtes mit der umgebenden (zu passierenden transparenten) Materie. Die Energie des Lichtes geht dabei nicht verloren, sondern wird auf die umgebende Materie übertragen. Aber wie ich schon im Beitrag #11 geschrieben habe, ist die heutige Sichtweise der kosmologischen Rotverschiebung in dieser Sicht problematisch.