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willyengland
Anmeldungsdatum: 01.05.2016
Beiträge: 869
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 willyengland Verfasst am: 21. Jul 2025 11:07 Titel: Anzahl Teilchen im Universum |
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Es wird ja gesagt, dass die Anzahl der Teilchen im beobachtbaren Universum ganz grob 10^80 wäre. Nun steht da "beobachtbar". Bedeutet das, wenn wir ein unendliches Universum annehmen, dass es auch unendlich viele Teilchen gibt?
Ich denke nicht, oder?
Jedenfalls finde ich das schwierig, ein endliches Alter mit unendlicher Teilchenzahl zusammenzubringen.
Was genau sagt unser aktuelles Modell dazu?
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Gruß Willy |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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willyengland
Anmeldungsdatum: 01.05.2016
Beiträge: 869
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| willyengland Verfasst am: 21. Jul 2025 12:33 Titel: |
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Hmm ... kannst du das noch mal etwas laienhafter erklären?
Müsste dann nicht in endlicher Zeit eine unendliche Teilchenzahl entstanden sein? Das fällt mir schwer zu begreifen.
Das Alter ist endlich, damit die Ausdehnungszeit endlich, damit muss auch die Teilchenzahl endlich sein, oder?
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Gruß Willy |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 21. Jul 2025 13:03 Titel: |
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Letztlich ist es ganz einfach:
Wenn heute ein räumlich unendlich ausgedehntes Universum vorliegt, dann war dieses schon immer räumlich unendlich.
Betrachtet man zwei heute endlich weit voneinander entfernte "Orte", dann waren diese in Vergangenheit näher beieinander, je weiter man in der Zeit zurückgeht. Nähert man sich zeitlich rückwärts dem Urknall infinitesimal an, dann wird auch der Abstand dieser Orte infinitesimal klein.
Geht man in einem unendlichen Universum in der Zeit zurück, so kann man aber für jede beliebig kleine Zeit immer Orte finden, die beliebig weit voneinander entfernt sind. |
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willyengland
Anmeldungsdatum: 01.05.2016
Beiträge: 869
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| willyengland Verfasst am: 21. Jul 2025 13:46 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Letztlich ist es ganz einfach: |
Na ja ... 
Wie soll das gehen?
Urknall - Singularität - und trotzdem beliebig große Entfernungen?
Und wie soll in endlicher Zeit unendlich viel Materie entstehen?
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Gruß Willy |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 21. Jul 2025 14:58 Titel: |
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| willyengland hat Folgendes geschrieben: | Wie soll das gehen?
Urknall - Singularität - und trotzdem beliebig große Entfernungen? |
Erstens ist die Singularität nicht notwendigerweise punktförmig. Die kann selbst auch schon unendlich ausgedehnt sein. Davon abgesehen gab es am Anfang noch nicht einmal Raum und Zeit. Damit ist die Größe der Urknalsingularität an sich schon ein fragwürdiges Konzept.
Zweitens gibt es selbst bei einer punktförmigen Singularität beliebig kurze Zeit nach dem Urknall keine Obergrenze für die Entfernung zwischen zwei Orten. Aber das hat TomS oben schon erklärt. Wenn Du damit Probleme hast, dann betrachte das Ganze doch mal rückwärts: In der Urknallsingularität schrumpft jeder endliche Abstand zu Null - egal wie groß er zu irgend einem Zeitpunkt nach dem Urknall ist.
| willyengland hat Folgendes geschrieben: | | Und wie soll in endlicher Zeit unendlich viel Materie entstehen? |
Es entsteht in endlicher Zeit eine endliche Materiedichte. Zusammen mit einem unendlich großen Raum ergibt das unendlich viel Materie. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 21. Jul 2025 15:48 Titel: |
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| willyengland hat Folgendes geschrieben: | Wie soll das gehen?
Urknall - Singularität - und trotzdem beliebig große Entfernungen? |
In meiner Argumentation kommen Urknall und Singularität gar nicht vor:
| Zitat: | | Geht man in einem unendlichen Universum in der Zeit zurück, so kann man für jede beliebig kleine Zeit immer Orte finden, die beliebig weit voneinander entfernt sind. |
Ich betrachte jetzt einen Ort, der einen Kilometer entfernt ist. Zu einem früheren Zeitpunkt war er nur 1/2 km entfernt. Nun stelle ich mir einen Ort vor, der jetzt 2 km entfernt ist. Zum früheren Zeitpunkt war er einen Kilometer entfernt.
Gehe ich weiter zurück, so war der Ort, der jetzt einen Kilometer entfernt nur 1/4 km entfernt. Nun stelle ich mir einen Ort vor, der jetzt 4 km entfernt ist. Zum früheren Zeitpunkt war er ebenfalls einen Kilometer entfernt.
usw.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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willyengland
Anmeldungsdatum: 01.05.2016
Beiträge: 869
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| willyengland Verfasst am: 21. Jul 2025 17:55 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Erstens ist die Singularität nicht notwendigerweise punktförmig. Die kann selbst auch schon unendlich ausgedehnt sein. |
???
| Zitat: | | In der Urknallsingularität schrumpft jeder endliche Abstand zu Null - egal wie groß er zu irgend einem Zeitpunkt nach dem Urknall ist. |
"endlicher Abstand" - ja.
Aber eine Unendlichkeit kann nicht zu Null schrumpfen.
In Hilberts Hotel gibt es immer noch mehr Räume. Das hört NIE auf.
Tut mir leid, ich fasse es nicht.
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Gruß Willy
Zuletzt bearbeitet von willyengland am 21. Jul 2025 20:50, insgesamt einmal bearbeitet |
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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 1116
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| Qubit Verfasst am: 21. Jul 2025 18:54 Titel: |
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| willyengland hat Folgendes geschrieben: |
Tut mir leid, ich fasse es nicht. |
Ich auch nicht 
Die Raumzeit unseres Kosmos mag zwar "unendlich" sein, aber wie soll es der Materie-Energieinhalt in endlichen Zeiten sein? Und die Existenz des Kosmos ist nach gängigen Modellen endlich. Ausser Teile des Kosmos expandierten unendlich schnell.Allerdings lägen solche "Teile" dann auch ausserhalb des zeitlichen Kausalkegels. Das würde dann auch bedeuten, dass unendliche Energie ausserhalb dieses zeitlichen Horizonts läge. Womit will man das begründen? |
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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 1116
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| Qubit Verfasst am: 21. Jul 2025 19:09 Titel: |
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| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | willyengland hat Folgendes geschrieben: |
Tut mir leid, ich fasse es nicht. |
Ich auch nicht
Die Raumzeit unseres Kosmos mag zwar "unendlich" sein, aber wie soll es der Materie-Energieinhalt in endlichen Zeiten sein? Und die Existenz des Kosmos ist nach gängigen Modellen endlich. Ausser Teile des Kosmos expandierten unendlich schnell.Allerdings lägen solche "Teile" dann auch ausserhalb des zeitlichen Kausalkegels. Das würde dann auch bedeuten, dass unendliche Energie ausserhalb dieses zeitlichen Horizonts läge. Womit will man das begründen? |
Ich meine, einen kausalen Zusammenhang mit dem "Urknall" kann es dann ja nicht mehr geben.. |
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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 1116
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| Qubit Verfasst am: 21. Jul 2025 19:30 Titel: |
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| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Qubit hat Folgendes geschrieben: | | willyengland hat Folgendes geschrieben: |
Tut mir leid, ich fasse es nicht. |
Ich auch nicht
Die Raumzeit unseres Kosmos mag zwar "unendlich" sein, aber wie soll es der Materie-Energieinhalt in endlichen Zeiten sein? Und die Existenz des Kosmos ist nach gängigen Modellen endlich. Ausser Teile des Kosmos expandierten unendlich schnell.Allerdings lägen solche "Teile" dann auch ausserhalb des zeitlichen Kausalkegels. Das würde dann auch bedeuten, dass unendliche Energie ausserhalb dieses zeitlichen Horizonts läge. Womit will man das begründen? |
Ich meine, einen kausalen Zusammenhang mit dem "Urknall" kann es dann ja nicht mehr geben.. |
PS: dass im Urknall schon unendliche Energiedichten auftreten, okay, ein erstes Signalalarm der Theorie. Aber dann noch unendliche Energie die sich unendlich schnell ausbreitet? Eher ein NoGo.. |
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 906
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| Sonnenwind Verfasst am: 21. Jul 2025 20:28 Titel: |
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Um das zu verstehen ist die Gottperspektive hilfreich. Zu irgendeinem Zeitpunkt z.B. heute ist der Maßstab 1:1. Geht man nun in die Vergangenheit, so schrumpfen die Maßstäbe der realen Welt. Ich denke, niemand hier glaubt, dass Gott sich an die Relativitätstheorie halten muss. Annahme: Sein Maßstab schrumpft nicht. Wir Sterblichen schrumpfen aber mit und hätten wir beim Urknall schon existiert, dann hätten wir Größe null in einem Universum der Größe null gehabt, jeweils relativ zum Gott-Maßstab. Wieviele Punkte passen in einen Punkt? Wer das beantworten kann, der hat es verstanden.
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Das Photon: Eine Geschichte voller Missverständnisse. |
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captiglo
Gast
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| captiglo Verfasst am: 21. Jul 2025 20:36 Titel: |
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Ich nehme doch an das ein Universum immer räumlich unendlich ist da der Raum ja erst durch das Universum ensteht. Die Frage ist ob es sich unendlich ausdehnt oder irgendwann wieder kollabiert. |
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willyengland
Anmeldungsdatum: 01.05.2016
Beiträge: 869
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| willyengland Verfasst am: 21. Jul 2025 20:57 Titel: |
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Ich bin nach wie vor der Meinung, dass es in der realen Natur keine Unendlichkeiten gibt.
Bisher habe ich kein verständliches Argument gelesen, das dagegen spricht.
| Zitat: | | Wieviele Punkte passen in einen Punkt? |
Natürlich. In einer mathematischen Ebene liegen unendlich viele Punkte.
Aber das beweist ja nicht, dass es in der realen Welt unendlich viele Teilchen gibt.
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Gruß Willy |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 21. Jul 2025 21:22 Titel: |
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| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Die Raumzeit unseres Kosmos mag zwar "unendlich" sein, aber wie soll es der Materie-Energieinhalt in endlichen Zeiten sein? |
Die Ausdehnung und der Materieinhalt in einem heute unendlichen Universum sind für alle beliebig kleinen Zeiten t > 0 unendlich. Da "wird" nichts unendlich.
| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Und die Existenz des Kosmos ist nach gängigen Modellen endlich. |
Was meinst du damit?
Die aktuellen Modelle bevorzugen einen räumlich unendlichen Kosmos.
| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Allerdings lägen solche "Teile" dann auch ausserhalb des zeitlichen Kausalkegels. Das würde dann auch bedeuten, dass unendliche Energie ausserhalb dieses zeitlichen Horizonts läge. |
Ja.
| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Womit will man das begründen? |
Mit der Extrapolation eines Modells. Das macht es weder richtig noch falsch, aber für t > 0 unproblematisch. Und für t = 0 ist das Modell singulär, also für nichts anwendbar.
| Qubit hat Folgendes geschrieben: | | Aber dann noch unendliche Energie die sich unendlich schnell ausbreitet? Eher ein NoGo..:) |
In einem räumlich unendlichen, im Mittel flachen Universum ist der Energieinhalt unendlich. Das ist unproblematisch.
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Zuletzt bearbeitet von TomS am 21. Jul 2025 21:38, insgesamt einmal bearbeitet |
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 906
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| Sonnenwind Verfasst am: 21. Jul 2025 21:31 Titel: |
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| willyengland hat Folgendes geschrieben: | Ich bin nach wie vor der Meinung, dass es in der realen Natur keine Unendlichkeiten gibt.
Bisher habe ich kein verständliches Argument gelesen, das dagegen spricht. |
Der (heutige) Raum wird wohl unendlich ausgedehnt sein, weil es alternativlos ist.
Ansonsten müsste irgendwo eine Mauer sein oder man geht auf der einer Seite raus und kommt auf der gegenüberliegenden Seite wieder rein. Halte ich für ziemlichen Stuss.
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Das Photon: Eine Geschichte voller Missverständnisse. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 21. Jul 2025 21:35 Titel: |
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| willyengland hat Folgendes geschrieben: | Ich bin nach wie vor der Meinung, dass es in der realen Natur keine Unendlichkeiten gibt.
Bisher habe ich kein verständliches Argument gelesen, das dagegen spricht. |
Du kannst auch Modelle für einen räumlich endlichen, in sich geschlossen Kosmos betrachten. Dessen Materie- bzw. Energieinhalt wäre endlich.
Es gibt aber kein Argument, das das eine oder das andere bevorzugt. Läge ein genügend kleines, endliches Universum vor, könnten wir das evtl. anhand der Beobachtungsdaten feststellen. Allerdings erlauben uns diese nicht, dies zu entscheiden, d.h. das Universum ist nach unseren Modellen so groß, das wir nicht zwischen endlich und unendlich unterscheiden können. Beides ist zulässig und mathematisch unproblematisch.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 21. Jul 2025 21:38 Titel: |
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| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: | | willyengland hat Folgendes geschrieben: | Ich bin nach wie vor der Meinung, dass es in der realen Natur keine Unendlichkeiten gibt.
Bisher habe ich kein verständliches Argument gelesen, das dagegen spricht. |
Der (heutige) Raum wird wohl unendlich ausgedehnt sein, weil es alternativlos ist.
Ansonsten müsste irgendwo eine Mauer sein oder man geht auf der einer Seite raus und kommt auf der gegenüberliegenden Seite wieder rein. Halte ich für ziemlichen Stuss. |
Ja, sorry, das ist Stuss.
Nein, ein räumlich unendliches Universum ist nicht alternativlos. Ein endliches Universum hätte z.B. die Topologie eines 3-Torus, da gibt es keinen Rand und keine Mauer.
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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 1116
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| Qubit Verfasst am: 21. Jul 2025 22:29 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Die Ausdehnung und der Materieinhalt in einem heute unendlichen Universum sind für alle beliebig kleinen Zeiten t > 0 unendlich. Da "wird" nichts unendlich.
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Vor einiger Zeit hielt man dieses Auftreten von Unendlichkeiten in physikalischen Theorien noch für Stuss. Okay, wenn es diese "Unendlichkeiten" schon immer gab, muss man sich wohl darüber kein Kopp mehr machen. Alles Paletti |
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cptiglo
Gast
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| cptiglo Verfasst am: 21. Jul 2025 22:38 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Nein, ein räumlich unendliches Universum ist nicht alternativlos. Ein endliches Universum hätte z.B. die Topologie eines 3-Torus, da gibt es keinen Rand und keine Mauer. |
Und was passiert mit dem Torus wenn die Materiedichte hoch ist, kollabiert das auch irgendwann ? |
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 906
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| Sonnenwind Verfasst am: 22. Jul 2025 07:50 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | ..., ein räumlich unendliches Universum ist nicht alternativlos. Ein endliches Universum hätte z.B. die Topologie eines 3-Torus, da gibt es keinen Rand und keine Mauer. |
Beim Torus-Universum könnte man sich zwei zyklische Stäbe vorstellen, da bei +X hinausgehen und bei -X wieder hereinkommen. Man plaziere in regelmäßigen Abständen Uhren an diesen Stäben. Dann bewege man einen der Stäbe in x-Richtung und betrachte den Lauf der Uhren. Eine Uhrenreihe wird gegenüber der anderen nachgehen. Zyklische Koordinaten lassen sich nämlich nicht so synchronisieren, dass die Lichtgeschwindigkeit konstant bleibt.
Im Torus-Universum muss zumindest die SRT geopfert werden.
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Das Photon: Eine Geschichte voller Missverständnisse. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 22. Jul 2025 08:18 Titel: |
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| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: | Zyklische Koordinaten lassen sich nämlich nicht so synchronisieren, dass die Lichtgeschwindigkeit konstant bleibt.
Im Torus-Universum muss zumindest die SRT geopfert werden. |
Genauer: Im Torus-Universum muss zumindest die globale Poincare-Invarianz geopfert werden; linnerhalb eines gewissen Bereiches bleibt sie unangetastet.
Deswegen ist das Torus-Universum dennoch ein valides und nicht falsifiziertes Modell. Innerhalb der ART liegt i.A. ohnehin keine globale Poincare-Invarianz vor.
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 22. Jul 2025 08:20 Titel: |
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| willyengland hat Folgendes geschrieben: | | DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Erstens ist die Singularität nicht notwendigerweise punktförmig. Die kann selbst auch schon unendlich ausgedehnt sein. |
??? |
Formuliere Deine Frage bitte mit Worten.
| willyengland hat Folgendes geschrieben: | "endlicher Abstand" - ja.
Aber eine Unendlichkeit kann nicht zu Null schrumpfen. |
Gibt es einen größten endlichen Abstand?
| willyengland hat Folgendes geschrieben: | | In Hilberts Hotel gibt es immer noch mehr Räume. Das hört NIE auf. |
Wirklich nicht? Nehmen wir mal an, Hilberts Hotel geht das Geld aus und muss schrumpfen. Also werden Zimmer abgerissen und die Gäste müssen so in die verbleibenden Zimer umziehen, dass ein Gast, der am Tag t0=0 im Zimmer n0 gewohnt hat, am Tag t im Zimmer n(t) = round(n0*(ts-t)) landet. Am Tag ts>t0, an dem das Hotel endgültig pleite ist, bleibt nur noch das Zimmer Null übrig. |
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 906
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| Sonnenwind Verfasst am: 22. Jul 2025 08:31 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: | Zyklische Koordinaten lassen sich nämlich nicht so synchronisieren, dass die Lichtgeschwindigkeit konstant bleibt.
Im Torus-Universum muss zumindest die SRT geopfert werden. |
Genauer: Im Torus-Universum muss zumindest die globale Poincare-Invarianz geopfert werden; linnerhalb eines gewissen Bereiches bleibt sie unangetastet.
Deswegen ist das Torus-Universum dennoch ein valides und nicht falsifiziertes Modell. Innerhalb der ART liegt i.A. ohnehin keine globale Poincare-Invarianz vor. |
Das Torus-Universum ist zumindest eine Extrem-Kröte. Klingt so als wären wir in einem Computerspiel.
Wäre es nicht viel einfacher das kosmologische Prinzip fallen zu lassen, den Raum unendlich zu lassen und nur eine (sehr große) Materie-Insel darin zuzulassen? Der Rest des unendlichen Universums wäre dann einfach leer.
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Das Photon: Eine Geschichte voller Missverständnisse. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 22. Jul 2025 08:31 Titel: |
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| cptiglo hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: |
Nein, ein räumlich unendliches Universum ist nicht alternativlos. Ein endliches Universum hätte z.B. die Topologie eines 3-Torus, da gibt es keinen Rand und keine Mauer. |
Und was passiert mit dem Torus wenn die Materiedichte hoch ist, kollabiert das auch irgendwann ? |
Ja.
Die Einsteinschen Gleichungen legen lediglich die Dynamik der lokalen Geometrie fest. Für ein und dieselbe Geometrie sind jedoch durchaus unterschiedliche Topologien möglich, so zum Beispiel für einen flachen Raum der 3-dim. euklidische Raum oder eben der 3-Torus. Tatsächlich gibt es für jede Geometrie diverse mögliche Topologie.
Bei identischer Materie- und Strahlungdichte sowie identischer Geometrie ist die zeitliche Entwicklung für unterschiedliche damit verträgliche Topologie tatsächlich identisch (die Singularität muss man natürlich immer ausschließen).
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 22. Jul 2025 08:34 Titel: |
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| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: | | Wäre es nicht viel einfacher das kosmologische Prinzip fallen zu lassen, den Raum unendlich zu lassen? |
Was genau verstehst du unter dem kosmologischen Prinzip?
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 906
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| Sonnenwind Verfasst am: 22. Jul 2025 09:31 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: | | Wäre es nicht viel einfacher das kosmologische Prinzip fallen zu lassen, den Raum unendlich zu lassen? |
Was genau verstehst du unter dem kosmologischen Prinzip? |
Zum Beispiel:
>>Das kosmologische Prinzip (engl. cosmological principle, kurz CP) besagt, dass auf einer großen Längenskala, die vergleichbar ist mit der Größe des Universums, kein Ort im Kosmos gegenüber einem anderen ausgezeichnet ist. Es verallgemeinert im Kern das Kopernikanische Prinzip, das das geozentrische durch das heliozentrische Weltbild ablöste. Universen, die das kosmologische Prinzip erfüllen, nennt man CP-Universen.
Isotropie
Mit anderen Worten formuliert, sagt das kosmologische Prinzip aus, dass der Kosmos auf großen Skalen in allen Richtungen gleich ausschaut. In der Wissenschaft nennt man diese Eigenschaft Isotropie.
Homogenität
Daraus folgt unmittelbar eine zweite Eigenschaft des Universums, nämlich die Gleichartigkeit oder Einheitlichkeit, d.h. dass die Materie im Kosmos relativ gleichmäßig verteilt ist. Auch dafür gibt es einen Fachbegriff, nämlich Homogenität.<<
https://www.spektrum.de/lexikon/astronomie/kosmologisches-prinzip/242
Ich meine einfach, dass ab z.B. 1000 Mrd Lichtjahren Entfernung keine Materie mehr existiert, der leere Raum aber unendlich weiter geht.
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Das Photon: Eine Geschichte voller Missverständnisse. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 22. Jul 2025 09:59 Titel: |
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| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: | | TomS hat Folgendes geschrieben: | | Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: | | Wäre es nicht viel einfacher das kosmologische Prinzip fallen zu lassen, den Raum unendlich zu lassen? |
Was genau verstehst du unter dem kosmologischen Prinzip? |
Zum Beispiel:
Das kosmologische Prinzip besagt, dass auf einer großen Längenskala, die vergleichbar ist mit der Größe des [beobachtbaren] Universums, kein Ort im Kosmos gegenüber einem anderen ausgezeichnet ist. |
Wird oft so gesagt.
Ich bevorzuge:
The cosmological principle is usually stated formally as 'Viewed on a sufficiently large scale, the properties of the universe are the same for all observers.' This amounts to the strongly philosophical statement that the part of the universe which we can see is a fair sample, and that the same physical laws apply throughout. In essence, this in a sense says that the universe is knowable and is playing fair with scientists.
(William Keel in "The Road to Galaxy Formation")
| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: | Mit anderen Worten formuliert, sagt das kosmologische Prinzip aus, dass der Kosmos auf großen Skalen [im Mittel] in allen Richtungen gleich ausschaut.
Daraus folgt unmittelbar eine zweite Eigenschaft des Universums, nämlich die Gleichartigkeit oder Einheitlichkeit, d.h. dass die Materie im Kosmos [im Mittel] relativ gleichmäßig verteilt ist. |
dito
Man muss achtgeben, dass man das "the part of the universe which we can see is a fair sample" nicht zu sehr einschränkt, indem man meint, auf genügend großen Skalen wären ausschließlich noch strikt homogene und isotrope Modelle anzuwenden.
Man liest ja häufig Argumentationen wie "heute Beobachtungen scheinen zu besagen, das CP könne falsch sein." Nein, heutige Beobachtungen sagen lediglich, dass die eingeschränkte Modellierung mittels strikt homogener und isotroper Modelle für das beobachtbare Universum wohl falsch ist.
| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: | | Ich meine einfach, dass ab z.B. 1000 Mrd Lichtjahren Entfernung keine Materie mehr existiert, der leere Raum aber unendlich weiter geht. |
Aber dann vielleicht in vielen Trilliarden Lichtjahren doch wieder eine Materieansammlung? Was wäre z.B. mit einer fraktalen Struktur? |
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willyengland
Anmeldungsdatum: 01.05.2016
Beiträge: 869
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| willyengland Verfasst am: 22. Jul 2025 10:22 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | willyengland hat Folgendes geschrieben: | | DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Erstens ist die Singularität nicht notwendigerweise punktförmig. Die kann selbst auch schon unendlich ausgedehnt sein. |
??? |
Formuliere Deine Frage bitte mit Worten. |
Wie kann eine Singularität unendlich ausgedehnt sein?
Läuft vermutlich darauf hinaus, dass man sie nicht "von außen" beobachtet, sondern es kein Außen gibt. Und man kann das dann mathematisch irgendwie als Unendlich beschreiben? Und dann "einmal unendlich, immer unendlich"?
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Gruß Willy |
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cptiglo
Gast
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| cptiglo Verfasst am: 22. Jul 2025 10:26 Titel: |
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Bei einem 3-Torus müsste sich ja irgendwann mal eine Krümmung zeigen wenn man weit genug herauszoomt. |
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antaris
Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 1389
Wohnort: In einem chaotischen Universum
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| antaris Verfasst am: 22. Jul 2025 10:44 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: |
| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: | | Ich meine einfach, dass ab z.B. 1000 Mrd Lichtjahren Entfernung keine Materie mehr existiert, der leere Raum aber unendlich weiter geht. |
Aber dann vielleicht in vielen Trilliarden Lichtjahren doch wieder eine Materieansammlung? Was wäre z.B. mit einer fraktalen Struktur? |
Selbst wenn es so wäre, dann würde die Struktur sich nicht selbst erklären. So ungefähr waren mal deine Worte.
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Hinterfrage alles! Warum?
🕉☮♾ |
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 906
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| Sonnenwind Verfasst am: 22. Jul 2025 10:44 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: | | Ich meine einfach, dass ab z.B. 1000 Mrd Lichtjahren Entfernung keine Materie mehr existiert, der leere Raum aber unendlich weiter geht. |
Aber dann vielleicht in vielen Trilliarden Lichtjahren doch wieder eine Materieansammlung? Was wäre z.B. mit einer fraktalen Struktur? |
Ab irgendwo muss es aber zu null abfallen, ansonsten kommen ja immer wieder Teilchen hinzu und es werden unendlich viele.
Ist ja wie bei den Primzahlen. Sie werden immer weniger dicht, sind aber trotzdem unendlich viele. Gäbe es nur endlich viele, so gäbe es eine größte.
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Das Photon: Eine Geschichte voller Missverständnisse. |
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antaris
Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 1389
Wohnort: In einem chaotischen Universum
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| antaris Verfasst am: 22. Jul 2025 10:47 Titel: |
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| willyengland hat Folgendes geschrieben: | | DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | willyengland hat Folgendes geschrieben: | | DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Erstens ist die Singularität nicht notwendigerweise punktförmig. Die kann selbst auch schon unendlich ausgedehnt sein. |
??? |
Formuliere Deine Frage bitte mit Worten. |
Wie kann eine Singularität unendlich ausgedehnt sein?
Läuft vermutlich darauf hinaus, dass man sie nicht "von außen" beobachtet, sondern es kein Außen gibt. Und man kann das dann mathematisch irgendwie als Unendlich beschreiben? Und dann "einmal unendlich, immer unendlich"? |
Auf welchen Abstand skaliert a(t) eine heutzutage unendliche Distanz zum Zeitpunkt des Urknalls? Es ist falsch in dem Bezug überhaupt von räumliche oder zeitliche Abstände zu sprechen, wenn diese erst nach dem Urknall definiert werden können.
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Hinterfrage alles! Warum?
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willyengland
Anmeldungsdatum: 01.05.2016
Beiträge: 869
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| willyengland Verfasst am: 22. Jul 2025 11:29 Titel: |
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Wenn man das mal annimmt (alles ist unendlich), dann wäre das im Prinzip so, wie bei Pi: Jeder Text ist in Pi zu finden, sogar unendlich oft.
Demnach gäbe es auch unendlich viele Erden und unendlich viele TomS usw.?
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Gruß Willy |
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 906
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| Sonnenwind Verfasst am: 22. Jul 2025 11:46 Titel: |
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| willyengland hat Folgendes geschrieben: | Wenn man das mal annimmt (alles ist unendlich), dann wäre das im Prinzip so, wie bei Pi: Jeder Text ist in Pi zu finden, sogar unendlich oft.
Demnach gäbe es auch unendlich viele Erden und unendlich viele TomS usw.? |
Der unendlich weit verbreitete Irrtum ist, dass die Normalität von pi bewiesen wäre.
Es kann durchaus sein, dass eine Million Siebener hintereinander nie vorkommen. Es kann sogar sein, dass ab einer bestimmten Stelle nur noch die Ziffern 4 und 5 vorkommen.
Andererseits ist es "hochwahrscheinlich", dass pi normal ist, wobei natürlich wieder niemand "hochwahrscheinlich" definieren kann.
Im Übrigen ist noch nicht einmal die Normalität der "Trivialzahl" Wurzel(2) bewiesen, deren Irrationalitätsbeweis schon vor der ersten Muttermilch verständlich ist.
Entsprechend mit dem Universum: Alles kann, nichts muss.
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Das Photon: Eine Geschichte voller Missverständnisse. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 22. Jul 2025 12:48 Titel: |
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| willyengland hat Folgendes geschrieben: | | Wie kann eine Singularität unendlich ausgedehnt sein? |
Eine Singularität liegt vor, wenn Werte gegen unendlich gehen bzw. nicht definiert sind. Bei der Urknallsingularität gilt das beispielsweise für z.B. die Energiedichte. Wenn die Energiedichte an jedem Punkt eines unendlichen Raumes gegen unendlich geht, dann hast Du eine unendlich ausgedehnte Singularität. |
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 906
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| Sonnenwind Verfasst am: 22. Jul 2025 13:10 Titel: |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Wenn die Energiedichte an jedem Punkt eines unendlichen Raumes gegen unendlich geht, dann hast Du eine unendlich ausgedehnte Singularität. |
Nehmen wir doch den Zahlenstrahl (Zahlen entsprechen z.B. nummerierten Elementarteilchen).
Zu Beginn sei 0 bei 0cm, 1 bei 1cm, 2 bei 2cm, ...
Schrumpfung beginnt: 0 bei 0cm, 1 bei 0,5cm, 2 bei 1cm, ... / 0 bei 0cm, 1 bei 0,25cm, 2 bei 0,5cm, ...
Lässt man das auf null schrumpfen, so haben wir: 0 bei 0cm, 1 bei 0cm, 2 bei 0cm, ...
Welche Zahl steht denn nun noch bei 1cm?
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Das Photon: Eine Geschichte voller Missverständnisse. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 22. Jul 2025 13:12 Titel: |
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| willyengland hat Folgendes geschrieben: | | DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | willyengland hat Folgendes geschrieben: | | DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Erstens ist die Singularität nicht notwendigerweise punktförmig. Die kann selbst auch schon unendlich ausgedehnt sein. |
??? |
Formuliere Deine Frage bitte mit Worten. |
Wie kann eine Singularität unendlich ausgedehnt sein? |
Das läuft nun wieder auf Mathematik hinaus.
Ich führe den Skalenfaktor a(t) als Funktion über den reellen Zahlen ein:
 > 0)
Dann definiere ich einen zeitabhängigen Abstand D(x,y;t) über den reellen Zahlen, d.h. eine Schar von Funktionen mit Scharparameter t
 = a(t) \cdot |x - y|)
Im folgenden beschränke ich mich auf Skalenparameter mit dem Verhalten
 = 0)
Nun gilt zweierlei:
1) Alle endlichen Abstände konvergieren in diesem Grenzfall ebenfalls gegen Null.
2) Man kann immer Punkte finden, für die der Abstand in diesem Grenzfall gegen Unendlich divergiert.
 = 0)
 \in \mathbb{R}^+ : \; \lim_{t \to 0} D(x,z(t);t) = \infty)
Man sieht (2) anhand eines einfaches Beispiels:
 = a^{-2}(t))
;t) = \lim_{t \to 0} a^{-1}(t) = \infty )
q.e.d.
Die Singularität besteht darin, dass Punkte x, y, die für t > 0 einen nicht-verschwindenen Abstand haben, in diesem Grenzfall zusammenfallen. Der Raum bleibt aber salopp gesprochen unendlich, insofern Punkte gefunden werden können, deren Abstand auch in diesen Grenzfall divergiert. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 22. Jul 2025 13:18 Titel: |
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| cptiglo hat Folgendes geschrieben: | | Bei einem 3-Torus müsste sich ja irgendwann mal eine Krümmung zeigen wenn man weit genug herauszoomt. |
Das gilt nur, wenn man sich den Torus in einen höherdimensionalen Raum eingebettet vorstellt. Der Mathematiker betrachtet den Torus jedoch ohne diese Einbettung, der Torus ist tatsächlich flach – vorstellen kann man sich das leider nicht.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
Zuletzt bearbeitet von TomS am 22. Jul 2025 13:37, insgesamt einmal bearbeitet |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21468
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| TomS Verfasst am: 22. Jul 2025 13:22 Titel: |
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| willyengland hat Folgendes geschrieben: | | Demnach gäbe es auch unendlich viele Erden und unendlich viele TomS usw.? |
Ja. Ein schrecklicher Gedanke, nicht wahr?
… while I subscribe to the ‘Many Worlds’ theory – which posits the existence of an infinite number of Sheldons in an infinite number of universes – I assure you that in none of them am I dancing.
(aus Big Bang Theory)
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