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Universum - Urknall - Luftballontheorie

Thema erstellt von ThomasSt 
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Beiträge: 3.044, Mitglied seit 13 Jahren
Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 2053-180:
Hallo Henry,

ich denke, du hast recht mit deinem Hinweis, dass die vierdimensionale Raumzeit in Hawkings Modell als Kreis dargestellt wird. Ich dachte zuerst, dieser Kreis stelle das dreidimensionale Universum dar. Dem ist wohl nicht so, denn Stephen Hawking schreibt in seinem Buch [1] auf 90, dass die imaginäre Zeit rechtwinklig zur gewöhnlichen Zeit verläuft: ...

Hallo Eugen,

dann habe ich anscheinend doch mit meiner (anfänglichen und jahrelangen) Interpretation (wie z.B. in Beitrag Nr. 2053-127) richtig gelegen. Das beruhigt ein Stück weit, bin ich nun doch wieder weniger verwirrt :lol:.

Hallo Claus,

Claus schrieb in Beitrag Nr. 2053-174:
Im Folgenden möchte ich die "Radialkomponente" der Geschwindigkeits-Vierervektoren zweier Galaxien (vgl. mein Beitrag Nr. 2053-123) bestimmen.

Ich gehe davon aus, dass die nachfolgenden Berechnungen in diesem Beitrag korrekt sind. Ich habe sie nicht Schritt für Schritt überprüft, meine sie aber verstanden zu haben.

Ich schließe daraus

- dass die entferntesten Galaxien sich nicht mit höher als (unendlich angenähert) c entfernen können.
- dass das Licht der entferntesten Galaxien mit der höchsten Fluchtgeschw. zueinander unendlich rotverschoben sein müsste.
- dass wir so theoretisch Kenntnis über das gesamte Universum gewinnen könnten, denn das gesamte Universum wäre uns so für die Beobachtung zugänglich. So man unendlich rot verschobenes Licht detektieren und untersuchen kann...

Eine sehr wichtige Frage bleibt dann m.E. stehen:

Was verursacht die Galaxienflucht?
Wenn Raumexpansion nicht benötigt wird, muss eine Kraft postuliert werden, die eine (wahrscheinlich beschleunigte!) Galaxienflucht erklärt.
Diese Kraft muss direkt auf Massen wirken!
Und sie muss auch folgende Eigenschaften haben:

Sie muss lokal und auf kleinen Skalen viel schwächer als die Gravitation sein.
Sie muss sich proportional zur Raumgröße verstärken.
Sie muss eine Maximalwirkung auf Materie besitzen, denn höher als auf c können die am weitesten voneinander entfernten Galaxien nicht beschleunigt werden.

Also würden die Galaxien erst beschleunigt, um dann bei c kontinuierlich auseinanderzufliehen.

Habe ich soweit erst einmal richtig verstanden und geschlussfolgert?

Beste Grüße
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Ein Universum, welches zufällig entsteht und zufällig ein Phänomen namens Humor hervorbringt, entbehrt nicht einer gewissen Komik.
Beitrag zuletzt bearbeitet von Stueps am 19.07.2013 um 17:48 Uhr.
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Beiträge: 1.375, Mitglied seit 10 Jahren
Stueps schrieb in Beitrag Nr. 2053-181:
Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 2053-180:
Hallo Henry,

ich denke, du hast recht mit deinem Hinweis, dass die vierdimensionale Raumzeit in Hawkings Modell als Kreis dargestellt wird. Ich dachte zuerst, dieser Kreis stelle das dreidimensionale Universum dar. Dem ist wohl nicht so, denn Stephen Hawking schreibt in seinem Buch [1] auf 90, dass die imaginäre Zeit rechtwinklig zur gewöhnlichen Zeit verläuft: ...

Hallo Eugen,

dann habe ich anscheinend doch mit meiner (anfänglichen und jahrelangen) Interpretation (wie z.B. in Beitrag Nr. 2053-127) richtig gelegen. Das beruhigt ein Stück weit, bin ich nun doch wieder weniger verwirrt :lol:.

Hallo Stueps,

nach dem Einwurf von Henry und nach dem Nachlesen in Hawkings Büchern, komme ich zur folgenden Einsicht:

Ja, Hawking hat der vierdimensionalen Raumzeit eine fünfte Komponente – die Imaginäre Zeit – hinzugefügt, so wie du es geschrieben hattest. Aber diese fünfte Komponente ist eine zusätzliche Raumdimension, die senkrecht auf der vierdimensionalen Raumzeit steht. Gehörte letzteres auch zu deiner bisherige Interpretation?

M.f.G. Eugen Bauhof
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der Normale aus seinen Erfahrungen,
und der Dumme weiß alles besser.
Sokrates.
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Stueps schrieb in Beitrag Nr. 2053-181:
Hallo Claus,

Claus schrieb in Beitrag Nr. 2053-174:
Im Folgenden möchte ich die "Radialkomponente" der Geschwindigkeits-Vierervektoren zweier Galaxien (vgl. mein Beitrag Nr. 2053-123) bestimmen.

Ich gehe davon aus, dass die nachfolgenden Berechnungen in diesem Beitrag korrekt sind. Ich habe sie nicht Schritt für Schritt überprüft, meine sie aber verstanden zu haben.

Ich schließe daraus

- dass die entferntesten Galaxien sich nicht mit höher als (unendlich angenähert) c entfernen können.
- dass das Licht der entferntesten Galaxien mit der höchsten Fluchtgeschw. zueinander unendlich rotverschoben sein müsste.
- dass wir so theoretisch Kenntnis über das gesamte Universum gewinnen könnten, denn das gesamte Universum wäre uns so für die Beobachtung zugänglich. So man unendlich rot verschobenes Licht detektieren und untersuchen kann...

Eine sehr wichtige Frage bleibt dann m.E. stehen:

Was verursacht die Galaxienflucht?
Wenn Raumexpansion nicht benötigt wird, muss eine Kraft postuliert werden, die eine (wahrscheinlich beschleunigte!) Galaxienflucht erklärt.
Diese Kraft muss direkt auf Massen wirken!
Und sie muss auch folgende Eigenschaften haben:

Sie muss lokal und auf kleinen Skalen viel schwächer als die Gravitation sein.
Sie muss sich proportional zur Raumgröße verstärken.
Sie muss eine Maximalwirkung auf Materie besitzen, denn höher als auf c können die am weitesten voneinander entfernten Galaxien nicht beschleunigt werden.

Also würden die Galaxien erst beschleunigt, um dann bei c kontinuierlich auseinanderzufliehen.

Habe ich soweit erst einmal richtig verstanden und geschlussfolgert?

Beste Grüße

Hallo Stueps,

ich finde, dass sind gute Fragen, welche die Geschwindigkeits-Hypothese zur Expansion in einem fraglichen Licht erscheinen lassen.

M.f.G. Eugen Bauhof
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Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 2053-182:
... komme ich zur folgenden Einsicht:

Ja, Hawking hat der vierdimensionalen Raumzeit eine fünfte Komponente – die Imaginäre Zeit – hinzugefügt, so wie du es geschrieben hattest. Aber diese fünfte Komponente ist eine zusätzliche Raumdimension, die senkrecht auf der vierdimensionalen Raumzeit steht. Gehörte letzteres auch zu deiner bisherige Interpretation?

Hallo Eugen,

nein. Ich hatte das Modell zur Kenntnis genommen und mir darüber Gedanken gemacht, ohne es in seinen gedanklichen Auswirkungen zu begreifen - ich konnte damit keine für mich weiterführenden Überlegungen anstellen. Ist auch schon viele Jahre her, ich hatte es schon wieder (beinahe) vergessen.
Claus wies jedoch in Beitrag Nr. 2053-129 darauf hin, dass jene imaginäre Zeit auch als Raumdimension aufgefasst werden kann. (Auch wenn Claus´ restliche Interpretation in diesem Beitrag der meinen Anfänglichen widerspricht und vielleicht falsch ist, müsste dies doch richtig bleiben.)
So ist m.E. diese imaginäre Zeit keine reine Raumdimension, sondern eine Dimension mit den Eigenschaften von Zeit und Raum. Die Unterschiede zwischen Zeit und Raum verschwinden in diesem Modell vollständig. Dies intuitiv zu begreifen - davon bin ich jedoch weit entfernt.

Grüße
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Stueps am 19.07.2013 um 18:36 Uhr.
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Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 2053-183:
Hallo Stueps,

ich finde, dass sind gute Fragen, welche die Geschwindigkeits-Hypothese zur Expansion in einem fraglichen Licht erscheinen lassen.

Hallo Eugen,

danke, aber im Moment prüfe ich nur Claus´ Gedanken (ob ich sie überhaupt verstanden habe). Ob sie fraglich sind, habe ich für mich persönlich noch lange nicht entschieden.

Grüße
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Stueps schrieb in Beitrag Nr. 2053-184:
Die Unterschiede zwischen Zeit und Raum verschwinden in diesem Modell vollständig. Dies intuitiv zu begreifen - davon bin ich jedoch weit entfernt.Grüße

Hallo Stueps,

da bin ich auch weit entfernt.
Denn da müsste man die mathematische Originalarbeit von Hawking verstehen können, um dies zu begreifen. Wir müssen uns mit seinen populärwissenschaftlichen Schriften begnügen.

M.f.G. Eugen Bauhof
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Hallo Grtgrt, Bauhof und Stueps,


Grtgrt schrieb in Beitrag Nr. 2053-168:
Ich kann nicht einsehen, warum in Hawkings Modell die Zeit gleich zweimal da sein sollte (einmal als Teil der Raumzeit und dann nochmals als imaginäre Zeit, die außerhalb dieser Raumzeit zu finden ist).

Ich auch nicht.

Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 2053-180:
Hallo Henry, ich denke, du hast recht mit deinem Hinweis, dass die vierdimensionale Raumzeit in Hawkings Modell als Kreis dargestellt wird. ... Nachdem die gewöhnliche Raumzeit vier Dimensionen hat und die imaginäre Zeit rechtwinklig zur gewöhnlichen Zeit verläuft, dann muss die imaginäre Zeit nicht nur rechtwinklig auf der gewöhnlichen Zeit, sondern auch rechtwinklig auf der Raumzeit stehen. Oder sehe ich das fasch?

Wenn die imaginäre Zeit rechtwinklig auf der bisherigen Zeit steht, so kann man daraus nicht ableiten, dass die bisherige Zeit noch Teil des Konzepts bleibt.

Wie bereits Ernst Ellert II in Beitrag Nr. 2053-170 anmerkte, sollten durch Hawking´s Konzept insbesondere Singularitäten vermieden werden. Dies wäre nicht der Fall, wenn die "gewöhnliche Raumzeit" ausschließlich durch eine zusätzliche, imaginäre Dimension erweitert würde. Vielmehr bildet in Hawkings Konzept nur der Raum zusammen mit der imaginären Zeit eine neuartige euklidische Raumzeit. Dieses so genannte "Instanton" ersetzt insoweit die bisherige Minkowski-Raumzeit.

siehe z.B. die in Ernst-Ellert II´s Beitrag Nr. 2053-170 (letzter Absatz) zitierte Quelle oder auch http://www.hep.physik.uni-siegen.de/~grupen/zeit.pdf (hier Folie Nr. 95)

Stueps schrieb in Beitrag Nr. 2053-181:
Hallo Eugen, dann habe ich anscheinend doch mit meiner (anfänglichen und jahrelangen) Interpretation (wie z.B. in Beitrag Nr. 2053-127) richtig gelegen.

Meines erachtens nein.
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Beiträge: 1.383, Mitglied seit 11 Jahren
Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 2053-186:
Denn da müsste man die mathematische Originalarbeit von Hawking verstehen können ...

das wesentliche sollte immer einfach sein und also schreiben wir das
Kugel-Modell eben mal auf.

Wir haben im allgemeinsten Fall vier komplex-wertige Dimensionen,
x,y,z, (γ t) mit einem komplexen Faktor γ
bezüglich eines ausgezeichneten Bezugssystems, also einen achtdimensionalen Raum.

Die Kugelgleichung ist

(I) x2 + y2 +z2 + (γ t)2 = r 2 .


Um den reellen Lorentzraum zu erhalten, setzen wir r=0 und γ= i c mit der imaginären Einheit i = √-1,

das ergibt die Quadrik mit Mitellpunkt 0
(II) x2 + y2 +z2 - (ct)2 = 0 .


Ausgehend vom Lorentzraum kommt jetzt bei der Hawking Hyper-Kugel noch eine imaginäre Zeit-Komponente hinzu
t =: tR + i tI

Damit wird der Term - (ct)2 in (II) zu

- c2 ( tR2 - tI2 + 2 i tRtI),

zusammen
(III) x2 + y2 +z2 - c2 2 i tRtI = c2 ( tR2 - tI2 )

Wenn man jetzt die imaginäre Zeitkomponente tI=0 setzt, dann kommt man zu den Diagrammen, die Bauhof oben angeben hat.
(IV) x2 + y2 + z2 = c2 tR2
Das 3-dimensionale Volumen des Universums im reell-zeitlichen Ursprung hängt von der imaginären Zeitkomponente ab.

Sobald die reelle Zeit ins Spiel kommt, sieht man in Gleichung (III), dass auch die Raumdimensionen imaginäre Anteile haben müssen.

Das analytisch nicht sehr schön! In Gleichung (I) hätte ein positiver Radius ebenso ein reelles 3D-Volumen erzeugt
und vielleicht sollte man den entsprechend positiv setzen. Die Idee, das Volumen des Universums mit einer
imaginären Zeit aufzuspannen, gefällt mir bisher nicht besonders.

Claus schrieb in Beitrag Nr. 2053-187:
Wie bereits Ernst Ellert II in Beitrag Nr. 2053-170 anmerkte, sollten durch Hawking´s Konzept insbesondere Singularitäten vermieden werden. Dies wäre nicht der Fall, wenn die "gewöhnliche Raumzeit" ausschließlich durch eine zusätzliche, imaginäre Dimension erweitert würde. Vielmehr bildet in Hawkings Konzept nur der Raum zusammen mit der imaginären Zeit eine neuartige euklidische Raumzeit. Dieses so genannte "Instanton" ersetzt insoweit die bisherige Minkowski-Raumzeit.

siehe z.B. die in Ernst-Ellert II´s Beitrag Nr. 2053-170 (letzter Absatz) zitierte Quelle oder auch http://www.hep.physik.uni-siegen.de/~grupen/zeit.pdf (hier Folie Nr. 95)

In Folie 99 wird die Einführung einer imaginären Zeitkomponente mit der Integrabilitätsbedingung begründet,
was heißen will, dass komplexe Wegintegrale (z.B. über Huygen'sche Kugelwellen?) konsistent sind
und speziell die Zeitkomponenten orthogonal zueinander sind.

http://de.wikipedia.org/wiki/Holomorphe_Funktion
http://de.wikipedia.org/wiki/Cauchy-Riemannsche_par...


lg
Thomas
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Thomas der Große am 21.07.2013 um 10:05 Uhr.
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Hallo, Thomas der Große,

Thomas der Große schrieb in Beitrag Nr. 2053-188:
Ausgehend vom Lorentzraum kommt jetzt bei der Hawking Hyper-Kugel noch eine imaginäre Zeit-Komponente hinzu
t =: tR + i tI

ich habe es bislang anders (wie folgt) verstanden:

drei Raumdimensionen spannen zusammen mit der imaginären Zeit eine neue, vierdimensionale Raumzeit auf, die die Kugeloberfläche in Hawking´s Kugel, darstellt. Die fünfte Dimension (das Innere der Kugel), in welche die neue Raumzeit eingebettet ist, wird ausschließlich zur Anschauung benötigt, dass diese Raumzeit in einem geschlossenen Universum a) unbegrenzt, b) endlich und c) keine Grenzen (Singularitäten) hat.

In Gleichung (II) deines Beitrag Nr. 2053-188 wäre dann (ct) durch (ict) oder auf c normiert durch (ict/c) zu ersetzen, so dass die Zeit wie eine weitere Raumdimension behandelt wird und Gleichung (II) die vierdimensionaler Hyperoberfläche der Hawking-Kugel beschriebe:

x2 + y2 + z2 + t2 = 0

Auf diese Weise würden Singularitäten vermieden:
"Beginnt" die Hyperkugel aus unserer Sicht bspw. am Nordpol und "endet" am Südpol, so könnte sie aus Sicht eines anderen, relativ zu uns bewegten Beobachters an einem beliebigen anderen Punkt der Oberfläche der Kugel "beginnen" und an der diesem Punkt gegenüberliegenden Seite der Kugel "enden".
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Claus schrieb in Beitrag Nr. 2053-187:
Stueps schrieb in Beitrag Nr. 2053-181:
Hallo Eugen, dann habe ich anscheinend doch mit meiner (anfänglichen und jahrelangen) Interpretation (wie z.B. in Beitrag Nr. 2053-127) richtig gelegen.

Meines erachtens nein.

So Claus,

jetzt hast es geschafft. Jetzt bin ich vollkommen verunsichert. Weil dein Beitrag absolut Sinn macht. Allerdings Eugens davor - und dann davor (wo er wieder deiner Meinung war)- auch!
Nichtsdestotrotz bin ich jetzt wieder sehr geneigt, dir zuzustimmen - es erscheint mir im Moment doch wesentlich plausibler und gut begründet.

Hallo Thomas,

Thomas der Große schrieb in Beitrag Nr. 2053-188:
das wesentliche sollte immer einfach sein und also schreiben wir das
Kugel-Modell eben mal auf. [..]

Das war der Lacher des Tages! Dir ist anscheinend nicht bewusst, dass du mit folgenden Gleichungen versuchst, einem absoluten Deppen (also mir) auf diesem Gebiet, Hawkings Modell zu erklären. Da hättest du alles auch mit Maya-Hieroglyphen oder in altgriechisch hinschreiben können.

Das soll einfach sein??? Ich weiß ja, dass ich nicht der schlaueste hier bin, aber wenn das einfach ist, bin ich echt strohdoof. Danke für diese Erkenntnis :smiley9::smiley35::cry::confused:!

Euch allen einen schönen Sonntag!

Beste Grüße
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Stueps schrieb in Beitrag Nr. 2053-190:
Hallo Thomas,

Thomas der Große schrieb in Beitrag Nr. 2053-188:
das wesentliche sollte immer einfach sein und also schreiben wir das
Kugel-Modell eben mal auf. [..]

Das war der Lacher des Tages! Dir ist anscheinend nicht bewusst, dass du mit folgenden Gleichungen versuchst, einem absoluten Deppen (also mir) auf diesem Gebiet, Hawkings Modell zu erklären. Da hättest du alles auch mit Maya-Hieroglyphen oder in altgriechisch hinschreiben können.

Das soll einfach sein??? Ich weiß ja, dass ich nicht der schlaueste hier bin, aber wenn das einfach ist, bin ich echt strohdoof. Danke für diese Erkenntnis :smiley9::smiley35::cry::confused:!

Euch allen einen schönen Sonntag!

Beste Grüße

Hallo Stueps,

in dem Fall tust du Thomas m.E. unrecht.
Er wollte mit seinem Beitrag ganz bestimmt nicht irgend jemand als “Deppen“ hinstellen. Die Sprache der Physik ist nun mal die Mathematik. Er wollte nur in dieser Sprache seine Sicht der Dinge darlegen. Man kann Hawkings “Keine-Grenzen-Hypothese“ nur dann vollständig verstehen, wenn man die mathematische Originalarbeit von Hawking studiert. Du bist nicht “strohdumm“, sondern deine mathematischen Kenntnisse sind nur leider noch geringer als meine.

Ich werde demnächst den Beitrag von Thomas beantworten. Das dauert noch etwas, denn für mich ist es auch nicht einfach, den Gedankengängen von Thomas zu folgen.

M.f.G. Eugen Bauhof
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Hallo Eugen,

Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 2053-191:
Hallo Stueps,

in dem Fall tust du Thomas m.E. unrecht.
Er wollte mit seinem Beitrag ganz bestimmt nicht irgend jemand als “Deppen“ hinstellen.

Das war natürlich hauptsächlich scherzhaft gemeint. Es dürfte klar sein, dass Thomas´ Beitrag hilfreich ist, und dass seine Intention keinesfalls war, jemanden als doof hinzustellen. Falls das in meinem Beitrag so herüberkam, muss ich um Entschuldigung bitten, und tue das hiermit auf der Stelle! Ich wollte vielmehr meiner Hilflosigkeit Ausdruck verleihen.
Hab eben auch noch einmal genauer hingeschaut - und gesehen, dass es eine Chance gibt, dass ich wenigstens den Sinn in diesen Rechnungen verstehe. Claus´ Einwand ist dann auch sehr berechtigt, wir müssen uns endlich einigen, welche Sicht auf das Hawking-Modell denn nun die richtige ist. Im Moment sehe ich da Claus mit seiner (und deiner anfänglichen) Meinung vorn.

Beste Grüße
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Stueps schrieb in Beitrag Nr. 2053-190:
Das war der Lacher des Tages! Dir ist anscheinend nicht bewusst, ...
Das soll einfach sein???
Na ja, das war auch alles Mist, was ich oben geschrieben habe. Aber das Forum könnte nach einem Jahrzehnt
mal einen sauber formulierten Lorentzraum sehen, wo dann die Überlegungen mit der 4-Sphäre und der
imaginären Zeit plausibel sind.
Bauhof hat Recht, dass man da mit räumlicher Vorstellung kaum hinkommt, wenn es um nachprüfbare
Aussagen geht und so war ich der Auffassung, dass eine formale Darstellung das Geeiere mit der
Kugelmodellinterpretation beenden kann.

lg
Thomas
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Thomas der Große am 21.07.2013 um 12:39 Uhr.
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Stueps schrieb in Beitrag Nr. 2053-192:
Hallo Eugen,

Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 2053-191:
Hallo Stueps,

in dem Fall tust du Thomas m.E. unrecht.
Er wollte mit seinem Beitrag ganz bestimmt nicht irgend jemand als “Deppen“ hinstellen.

Das war natürlich hauptsächlich scherzhaft gemeint.

Hallo Stueps,

na ja, bei Scherzen versieht man seinen Beitrag mit Smileys: :-) oder :D .

M.f.G. Eugen Bauhof
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Thomas der Große schrieb in Beitrag Nr. 2053-188:
Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 2053-186:
Denn da müsste man die mathematische Originalarbeit von Hawking verstehen können ...

das wesentliche sollte immer einfach sein und also schreiben wir das
Kugel-Modell eben mal auf.

Wir haben im allgemeinsten Fall vier komplex-wertige Dimensionen,
x,y,z, (γ t) mit einem komplexen Faktor γ
bezüglich eines ausgezeichneten Bezugssystems, also einen achtdimensionalen Raum.

Hallo Thomas,

warum sprichst du von einem achtdimensionalen Raum? Sollte es vielleicht vierdimensionaler Raum heißen?

Thomas der Große schrieb in Beitrag Nr. 2053-188:
Ausgehend vom Lorentzraum kommt jetzt bei der Hawking Hyper-Kugel noch eine imaginäre Zeit-Komponente hinzu
t =: tR + i tI

Damit wird der Term - (ct)2 in (II) zu

- c2 ( tR2 - tI2 + 2 i tRtI),

zusammen
(III) x2 + y2 +z2 - c2 2 i tRtI = c2 ( tR2 - tI2 )

Sobald die reelle Zeit ins Spiel kommt, sieht man in Gleichung (III), dass auch die Raumdimensionen imaginäre Anteile haben müssen.

Das erkennt man am Term c2•2•i•tR•tI, denn dieser Term ist das Quadrat eines Abstandes, also s2. Dann hat diese Raumdimension nicht nur imaginäre Anteile, sondern ist m.E. die Erstreckung dieser vierten Dimension in eine imaginäre Richtung.

M.f.G. Eugen Bauhof

P.S.
Ein sehr interessanter Beitrag von dir. Ist dir die mathematische Originalarbeit von Stephen Hawking zu seiner “Keine-Grenzen-Hypothese“ zugänglich? Mir leider nicht. Hast du diese mathematische Originalarbeit studiert und entspricht deine Darstellung dieser mathematische Originalarbeit von Stephen Hawking?

An Stueps:
Erkennst du, warum das Produkt c2•2•i•tR•tI das Quadrat eines Abstandes Ist? Wenn nicht, dann sollten wir darüber reden.
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Bauhof am 21.07.2013 um 14:16 Uhr.
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Hallo Stueps,

Stueps schrieb in Beitrag Nr. 2053-181:
Ich schließe daraus

- dass die entferntesten Galaxien sich nicht mit höher als (unendlich angenähert) c entfernen können.
- dass das Licht der entferntesten Galaxien mit der höchsten Fluchtgeschw. zueinander unendlich rotverschoben sein müsste.
- dass wir so theoretisch Kenntnis über das gesamte Universum gewinnen könnten, denn das gesamte Universum wäre uns so für die Beobachtung zugänglich. So man unendlich rot verschobenes Licht detektieren und untersuchen kann...

Eine sehr wichtige Frage bleibt dann m.E. stehen:

Was verursacht die Galaxienflucht?
Wenn Raumexpansion nicht benötigt wird, muss eine Kraft postuliert werden, die eine (wahrscheinlich beschleunigte!) Galaxienflucht erklärt.
Diese Kraft muss direkt auf Massen wirken!
Und sie muss auch folgende Eigenschaften haben:

Sie muss lokal und auf kleinen Skalen viel schwächer als die Gravitation sein.
Sie muss sich proportional zur Raumgröße verstärken.
Sie muss eine Maximalwirkung auf Materie besitzen, denn höher als auf c können die am weitesten voneinander entfernten Galaxien nicht beschleunigt werden.

Also würden die Galaxien erst beschleunigt, um dann bei c kontinuierlich auseinanderzufliehen.

Habe ich soweit erst einmal richtig verstanden und geschlussfolgert?


bei der Interpretation des Ballonmodells müssen wir verdammt gut aufpassen, dass wir nicht verschiedene Sichtweisen miteinander vertauschen. Ich möchte daher zunächst zwei Sichtweisen voneinander unterscheiden.

a) Unsere Sicht
(die wir uns an einem beliebigen Ort des 3-D-Raums befinden und das Universum von dort aus zeitlich beobachten)
b) Eine übergeordnete Sicht1)
(in welcher das Universum ausgehend vom Mittelpunkt einer vierdimensionalen Kugel (welcher den Urknall darstellen soll) in die 4. Dimension hinein expandiert).

1)Um dem Einwand zu begegnen, man könne sich einen 4-D-Raum ohnehin nicht vorstellen, schrauben wir das Ganze um zwei Dimensionen herunter und betrachten ein 2-D-Weltall, einen expandierenden Kreis.

Die Sicht a) entspricht dabei der Sicht der im Universum befindlichen Materie. Diese findet sich zu jedem Zeitpunkt „innerhalb“ der stetig größer werdenden Kreisumfangslinie. Der Kreisumfang soll also ein 1-D-Analogon unseres 3-D-Raumes darstellen.

Die Sicht b) entspricht derjenigen, die die gesamte Kreisfläche betrachten und begreifen kann.

Aus Sicht b) „explodiere“1) das Weltall nun zum Zeitpunkt t0 im Kreismittelpunkt (Urknall).

1) Ich weiß, es gibt hier heftige Gegner der These: „Urknall = Explosion“, aber hier stellen wir uns einmal eine solche Explosion aus besonderer Sicht, nämlich aus Sicht b) im Mittelpunkt des Kreises vor.


Nach der Explosion bewegt sich die Materie mit konstanter Geschwindigkeit v(4) gleichmäßig in alle radialen Richtungen des Kreises, wobei in Übereinstimmung mit der SRT v(4) die Lichtgeschwindigkeit keinesfalls übertreffen kann.

Obwohl diese „echte Geschwindigkeit“ (d.i. die Geschwindigkeit der Materie relativ zum Explosionsursprung) also stets < c bleibt, erreicht die Relativgeschwindigkeit zwischen den Materieobjekten (diese Geschwindigkeit wird ja in Richtung der Linie des Kreisumfangs gemessen!) Werte zwischen 0 und Pi * v(4). Die Lichtgeschwindigkeit kann hier also durchaus übertroffen werden. Allerdings ergibt sich die letztere Relativgeschwindigkeit auf der Kreislinie ja nicht durch einen „Antrieb“ oder eine konventionelle „Beschleunigung“ in Richtung der Kreislinie. Vielmehr ergibt sie sich quasi von selbst, ausschließlich durch die radiale Bewegung.

Das ist etwa vergleichbar, wie wenn du dich mit einer Taschenlampe oder einem Laser an einer beliebigen Position befindest und von dort innerhalb einer Sekunde einen 90° Schwenk vollführst. Anschließend betrachtest du, mit welcher Geschwindigkeit sich der Strahl in – sagen wir 1 Lj Entfernung – also auf einem Kreis mit einem Radius von 1 Lj - von einem senkrecht über dir stehenden Punkt A zu einem um 90° versetzten Punkt B bewegt. Der Strahl würde dort die Strecke von Pi/2 Lichtjahren innerhalb von nur einer Sekunde zurücklegen, also c bei weitem übertreffen. Obwohl der Strahl also die weite Strecke in kürzester Zeit überwindet, sollte man hier nicht von einer „echten“ (d.h. einer intrinsisch verursachten) Geschwindigkeit sprechen, denn der Strahl hat seine Ausgangsursache ja nicht auf dem Großkreis (in 1 Lj Entfernung) gehabt, sondern ging vielmehr von einem Punkt außerhalb dieses Kreises, nämlich dir und deiner Laserlampe aus. Genau dasselbe gilt nun im übertragenen Sinn im 2-D-Universum für die auf dem Kreisumfang beobachteten Relativgeschwindigkeiten.

Wie stellt sich die Bewegung der Materie nun also aus Sicht a) dar?

Jeder Punkt der expandierenden Kreisumfangslinie stellt fest, dass sich alle anderen Punkte von ihm entfernen (kosmologisches Prinzip) und zwar umso schneller, je weiter sie entfernt sind. Aus der Sicht a) scheinen die Punkte beschleunigt zu sein, was sie „in Wahrheit“ ja nicht sind, denn gemäß Sicht b) bewegen sie sich ausschließlich mit v(4) in radialer Richtung.

Die „Beschleunigung“ ergibt sich allein aus der Tatsache, dass sich die Materie in eine andere Dimension als die Raumdimension bewegt; dadurch wächst der Kreisumfang (d.h. die Größe des gekrümmten Raumes, in dem sich die Materie befindet) linear an. Diese Wahrheit kann Sicht a) jedoch nicht begreifen; insoweit bleibt aus Sicht a) nichts als die Feststellung einer beschleunigten Bewegung ohne deren Gründe zu kennen.

Für Sicht a) gilt nun: Sobald eine dort beobachtete Relativgeschwindigkeit c erreicht, verblasst das betrachtete Bild und wird ins unendliche rotverschoben.

Obwohl alle Punkte auf dem Kreisumfang aus Sicht b) zu jedem Zeitpunkt > t0 gleich alt sind, sieht ein Beobachter aus Sicht a) dies anders: Alle Punkte die sich in einer Entfernung befinden, die dem Alter des Universums in Lichtjahren entspricht, erfahren eine unendliche Rotverschiebung und damit eine unendliche Zeitdilatation.

Zwei Materiepunkte, die sich aus Sicht b) auf der Kreisumfangslinie mit v = c relativ zueinander bewegen – es sei nochmals daran erinnert, dass aus Sicht b) durchaus auch v > c erreicht werden kann), verbleiben aus Sicht a) für immer im Zustand des Urknalls.

Man kann daher aus Sicht a) theoretisch „bis zum Urknall zurückschauen“, gleichwohl kann das Kugeluniversum – abhängig von v(4) - weit größer als die Sichtgrenze sein. In letzterem Fall gibt entfernte Bereiche des Universums, deren Licht uns nie erreicht hat und auch nie erreichen wird.


Zusammenfassend zu deinen Fragen:

Galaxien können sich aus Sicht eines beliebigen im "normalen Raum" positionierten Beobachters maximal mit c bewegen.
Das Licht von Galaxien, deren Fluchgeschwindigkeit sich c annähert, nähert sich einer unendlichen Rotverschiebung an.
Man kann theoretisch Kenntnisse aus allen Epochen des Universums gewinnen; allerdings kann man nicht unbedingt Kenntnis über alle Bereiche des Universums erhalten.
Die Galaxienflucht wird ausschließlich durch deren radiale Bewegung (zeitliche Bewegung) verursacht.
Eine zusätzliche Kraft, welche auf die Galaxien einwirkt, um deren Beschleunigung zu erzielen, muss nicht postuliert werden.
Beitrag zuletzt bearbeitet von Claus am 21.07.2013 um 16:44 Uhr.
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Hallo Bauhof,

Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 2053-195:
Hallo Thomas,

warum sprichst du von einem achtdimensionalen Raum? Sollte es vielleicht vierdimensionaler Raum heißen?

die komplexe 4-Sphäre sehe ich als analytische Fortsetzung der 4-dim. reellen Rauimzeit.
Der Körper der komplexen Zahlen ist zweidimensional, C ~ R x R,
mit vier komplexen Parametern habe ich einen 8-dimensionalen Raum.

Eine komplexe Kugelgleichung enthält implizit eine reelle und eine imaginäre qudaratische Gleichung,
so dass ich noch 6 Freiheitsgrade, bzw. 3 freie komplexe Parameter habe; das war oben mein Fehler,
weil ich eigentlich eine 4-Sphäre mit 5 komplexen Parametern beschreiben wollte...

Dazu studiere ich gerade "Die Geomtrie der Realtivitätstheorie"
http://www.itp.uni-hannover.de/~dragon/stonehenge/r...

lg
Thomas
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Ich bin begeistert!
Beitrag zuletzt bearbeitet von Thomas der Große am 21.07.2013 um 19:12 Uhr.
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Über Hawkings falsche Schlußfolgerung


Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 2053-172:
 
Das ist ja gerade das Neue bei Hawkings Universum:
Nicht nur der Raum ist unbegrenzt und in sich selbst zurückgeschlossen, sondern auch die (imaginäre) Zeit.
Und wenn etwas unbegrenzt ist, dann gibt es keinen Anfang und auch kein Ende.


Wenn das Universum ohne zeitlichen Anfang und ohne zeitliches Ende ist, kann es gar nicht auf einen Punkt zusammenschrumpfen.

Ein Punkt nämlich hat grundsätzlich null Dimensionen, ist also kein Gegenstand mehr, sondern bestenfalls nur noch eine Position, an der dieser Gegenstand existiert hat (und selbst das würde erfordern, dass es den angenommenen 5-dim Raum, in den es eingebettet war, tatsächlich gibt).


Wir sehen also: Wo ein Universum auf einen einzigen Punkt schrumpft, bedeutet das, dass es  a u f h ö r t  zu existieren.

Wer also denkt, unser Universum könne unendlich oft auf nur einen Punkt zusammenschrumpfen, um sich dann wieder zu vergrößern, nimmt nichts anderes an, als dass eben dieses Universum unendlich oft neu geschaffen wird. Ihm Ausdehnung zu geben bedeutet, es ins Leben zu rufen (d.h. ihm eigene Dimensionen zu schaffen).


Hawkings Graphik, in der er den Nordpol der Kugel als Urknall sieht und ihren Südpol als Endknall, kann durchaus zutreffen.
Falsch ist nur seine Schlussfolgerung, die da sagt: "es [das Universum] würde einfach sein. Wo wäre dann noch Raum für einen Schöpfer?".

Richtig wäre: Es würde ständig untergehen und neu geschaffen werden (und somit  s t ä n d i g  eines Schöpfers bedürfen).

 
Beitrag zuletzt bearbeitet von Grtgrt am 21.07.2013 um 19:37 Uhr.
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Grtgrt schrieb in Beitrag Nr. 2053-198:
 

Über Hawkings falsche Schlußfolgerung


Bauhof schrieb in Beitrag Nr. 2053-172:
 
Das ist ja gerade das Neue bei Hawkings Universum:
Nicht nur der Raum ist unbegrenzt und in sich selbst zurückgeschlossen, sondern auch die (imaginäre) Zeit.
Und wenn etwas unbegrenzt ist, dann gibt es keinen Anfang und auch kein Ende.


Wenn das Universum ohne zeitlichen Anfang und ohne zeitliches Ende ist, kann es gar nicht auf einen Punkt zusammenschrumpfen.

Ein Punkt nämlich hat grundsätzlich null Dimensionen, ist also kein Gegenstand mehr, sondern bestenfalls nur noch eine Position, an der dieser Gegenstand existiert hat (und selbst das würde erfordern, dass es den angenommenen 5-dim Raum, in den es eingebettet war, tatsächlich gibt).


Wir sehen also: Wo ein Universum auf einen einzigen Punkt schrumpft, bedeutet das, dass es  a u f h ö r t  zu existieren.

Wer also denkt, unser Universum könne unendlich oft auf nur einen Punkt zusammenschrumpfen, um sich dann wieder zu vergrößern, nimmt nichts anderes an, als dass eben dieses Universum unendlich oft neu geschaffen wird. Ihm Ausdehnung zu geben bedeutet, es ins Leben zu rufen (d.h. ihm eigene Dimensionen zu schaffen).


Hawkings Graphik, in der er den Nordpol der Kugel als Urknall sieht und ihren Südpol als Endknall, kann durchaus zutreffen.
Falsch ist nur seine Schlussfolgerung, die da sagt: "es [das Universum] würde einfach sein. Wo wäre dann noch Raum für einen Schöpfer?".

Richtig wäre: Es würde ständig untergehen und neu geschaffen werden (und somit  s t ä n d i g  eines Schöpfers bedürfen).

 

Wenn du doch nur EINMAL mit profunden Informationen an eine Sache herangehen würdest! Hawking stellt sein Modell gerade deshalb vor, weil er NICHT von einem Punkt (dem "Urknall") ausgeht. Aber wenn ich mir all die anderen Beiträge ansehe, die du in letzter Zeit verfasst hast, sehe ich meine Zweifel darin bestätigt, dass du überhaupt konsequent, sachdienlich und stringent argumentieren kannst. Wie bist du zur Informatik geraten - Zufall oder war das eine Zwangsmaßnahme?
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Herr Oberlehrer

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(Donald Duck)
Beitrag zuletzt bearbeitet von Henry am 21.07.2013 um 23:25 Uhr.
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hallo Claus,

Einfach und schlüssig erklärt. Ich denke auch , das manchmal besser ist, um “Reden um den heißen Brei“ Diskussionen zu vermeiden, vergleiche aus dem Alltag zu verwenden. Ich glaube auch , das manche für ein paar mathematischer Formel bereits sind das eigener Geburt zu verneinen.Mach so weiter.
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