Expansion des Kosmos und dunkle Energie
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Träume und Bewusstsein ("Selbstbewusstsein") werden mit ziemlicher Sicherheit irgendwann mal verdammt gut wissenschaftlich erklärt werden. Im Moment ist man halt noch stark davon entfernt weil das ganze Verständnis des menschlichen Gehirns noch sehr rudimentär ist, wenn wir es mit unserem Wissen über andere Sachen vergleichen (ganz einfach weil das Gehirn bzw. seine Bauteile verdammt, verdammt Komplex sind).
Und dein Problem mit dem Universum verstehe ich nicht. Simpler als SeppJ es gesagt hat geht es eigentlich nicht. Alles ist im Universum. Wenn du irgendwie ein Stück weiter darüber hinaus guggst und was neues findest, dann ist das nicht außerhalb vom Universum, sondern du musst einfach in dein Notizbuch schreiben: "Notiz: Universum ist doch ein bisschen umfangreicher als ich bisher annahm". Und mit Universum meint man dann auch nicht das was wir momentan unter unserer Raumzeit verstehen und alles was sich darin befindet, sondern auch alles was wir eventuell nicht messen oder erfahren können, sprich irgendwelche extra Dimensionen oder von mir aus auch irgendwelche übernatürlichen Äffchen die auf Computertastaturen hauen und somit das für uns sichtbare Universum simulieren, was uns somit zu einer Matrix-artigen Realität machen würde.
Das ist reine Wortdefinitionssache.
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Wenn das Universum alles enthält, was es gibt, muß es sich auch selbst enthalten. Und weiter ? So kommt man also nicht an den Kern der Sache heran.
Die Sache ist nicht so einfach, auch wenn von "Weltformel" geredet wird, und davon, daß der Urknall die Existenz des Universums hinreichend begründet.
Ich wehre mich dagegen, mathematische Modelle, die erfolgreich bestimmte Messungen miteinander in Beziehung setzen und daraus Vorhersagen über zukünftige Messung ableiten lassen, mit der Erklärung des Universums an sich gleichzusetzen und so zu tun, als sei die Klärung aller verbliebenen offenen Fragen nur eine Frage der Zeit.
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!rr!rr_. schrieb:
Wenn das Universum alles enthält, was es gibt, muß es sich auch selbst enthalten. Und weiter ?
Und weiter was? Eine Menge ist von sich selbst eine Teilmenge. Juhu, danke für diese triviale mathematische Einsicht. Du verwechselst das wohl mit der Aussage "Eine Menge ist ein Element von sich selbst", was keine triviale Aussage wäre, aber hier gar nicht vorliegt.
So kommt man also nicht an den Kern der Sache heran.
Siehe oben. Wo ist dein Problem?
Die Sache ist nicht so einfach, auch wenn von "Weltformel" geredet wird, und davon, daß der Urknall die Existenz des Universums hinreichend begründet.
Wieso nicht?
Ich wehre mich dagegen, mathematische Modelle, die erfolgreich bestimmte Messungen miteinander in Beziehung setzen und daraus Vorhersagen über zukünftige Messung ableiten lassen, mit der Erklärung des Universums an sich gleichzusetzen und so zu tun, als sei die Klärung aller verbliebenen offenen Fragen nur eine Frage der Zeit.
Dann wehr dich halt, trotzdem ist es so.
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wieso Teilmenge ? Wenn das Universum alle Dinge enthält, enthält es sich selbst. Damit ist nichts gewonnen, eine Definition ist es streng genommen auch nicht.
Eine Definition muß eine Abgrenzung sein, aber "alles" ist ja keine Abgrenzung.
Wir scheitern also schon an der Definition. Die großen Fragen sind und bleiben unbeantwortet, da darf man sich nicht täuschen. Auch die modernen kosmologischen Theorien beschreiben nur Teilaspekte des Universums (genaugenommen: nur Messungen von Teilaspekten der Universums) und beruhen auf zahlreichen Grundannahmen, die postuliert und nicht bewiesen sind (Konstanz der Lichtgeschwindigkeit z.B).
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Es hat ja niemand gesagt, dass das Universum alles enthält, nur alles was es gibt. Es enthält Geistergeschichten, aber keine Geister. Es enthält das Muster auf deinem Bildschirm, welches "fdkngkngiued" formt, aber es enthält kein "fdkngkngiued".
Ich habe den Eindruck, dass du entweder absichtlich falsch verstehst oder nicht zwischen der Bedeutung von Wörtern und ihrer Benutzung unterscheiden kannst. Oder anders gesagt: Du würdest wohl auf die Frage "Wie endet das Universum?" mit "m" antworten.
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@!rr!rr_.:
Das hat SeppJ schon erklärt mit der Menge! Du sagst etwas völlig triviales.
Ich erkenne dein Problem nicht.
Vielleicht wird es klarer die Menge der Natürlichen Zahlen enthält sich selbst, was ist das für ein Problem sich das klar zu machen.
Im wirkleich zum Universum ist vielleicht für dich die Menge zu klein, dann nimm die Menge der Reellen Zahlen sie ist im Vergleich zu den Natürlichen Zahlen unendlich mal größer (Verzeihung nicht ganz Mathematisch)!!! Trotzdem ist in R, R enthalten.Das Problem was ich hier sehe ist das du meinst, es gibt weitere Parallel zu unserem existierende Universen. Das ist kein Widerspruch zur Annahme das es kein Außerhalb existiert. Dann gibt es ein viel größeres Universum was wir nicht messen können, wo alle anderen Teiluniversen halt eingebettet sind. Als würde man in der Menge der reellen Zahlen halt sagen unser Universum was wir sehen und messen können beinhaltet die Elemente (0...1) und das nächste Universum was zu existiert die Elemente [1..2) usw...! Aber immer noch kein Problem, und kein Physiker braucht ein Außerhalb.
Die Beschreibung ist sehr einfach dargestellt, die Theorien sind um so schwieriger.
Vielleicht hatte Einstein unrecht. Aber derzeitig ist die Theorie von Einstein,Plank und Co so gut das wir darauf unsere derzeitige Hochtechnologie begründen können. Es ist auch nicht schlimm wenn ein schlauer Geist irgendwann mal wieder unser Weltbild kippt. Newton hat auch falsch gelegen "im Großen", aber bis heute haben die Gleichungen von Newton immer noch seine Berechtigung. Mit Einstein wird es wahrscheinlich auch so werden, aber das heißt nicht das sie gänzlich falsch sind. Oder wir uns um ein Außerhalb des Universums bemühen müßten.
MFG
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Cefour schrieb:
Vielleicht wird es klarer die Menge der Natürlichen Zahlen enthält sich selbst,
wäre mir neu. Wer sagt das?
Ich behaupte gar nicht, daß es "Paralleluniversen" gibt, ich behaupte aber, so lange man diese nicht widerlegen kann, sind Theorien über "Paralleluniversen" und deren gravitative Wirkung auf unser Universum nicht gleich Mumpitz oder Metaphysik.
Relativität und Quantentheorie galt um 1900 herum auch vielen Zeitgenossen als Metaphysik, heute ist es Mainstream.
Nur weil man etwas heute nicht beweisen oder widerlegen kann, ist es nicht gleich Metaphysik. Sonst wären die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit, Urknalltheorie u.a. auch Metaphysik.
War ja niemand von uns dabei (sonst bitte die Hand heben), als der Urknall gezündet wurde.
Was ist mit Stringtheorie ? Hat man aus dieser bisher eine Voraussage ableiten können, die man noch nicht kannte, und die man überprüfen kann ?
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Cefour schrieb:
Vielleicht hatte Einstein unrecht. Aber derzeitig ist die Theorie von Einstein,Plank und Co so gut das wir darauf unsere derzeitige Hochtechnologie begründen können. Es ist auch nicht schlimm wenn ein schlauer Geist irgendwann mal wieder unser Weltbild kippt. Newton hat auch falsch gelegen "im Großen", aber bis heute haben die Gleichungen von Newton immer noch seine Berechtigung. Mit Einstein wird es wahrscheinlich auch so werden, aber das heißt nicht das sie gänzlich falsch sind.
Ich habe heute gehört, dass Newtons Gravitationsgesetz wunderbar auf der Erde und im Sonnensystem und so gilt. Auf größeren Skalen hat es hingegen nie wirklich funktioniert. Da sieht man jetzt in Galaxien, dass sich die Sterne am Rand zu schnell bewegen und schließt deshalb darauf, dass es dunkle Materie geben könnte, damit man Newtons Gravitationsgesetz auch dort anwenden kann. Aber andererseits... Hier geht es um ganz andere Größenordnungen als die, für die man das Gravitationsgesetz vielfach nachgeprüft hat. Wie kommt man eigentlich auf die Idee, dass das Gravitationsgesetz auch auf diesen Größenordnungen, die um viele Zehnerpotenzen größer sind, gültig ist. Derartiges hat man in der Physik eigentlich sehr selten. Die meisten Gesetze sind auf bestimmte Größenbereiche beschränkt. Beim Gravitationsgesetz nimmt man an, dass die Gravitationskonstante konstant ist. Das hat man auf der Erde und im Sonnensystem überprüft. Scheint so zu sein. Aber auf ganz anderen Größenskalen? Vielleicht ist die Gravitationskonstante ja gar nicht so konstant. Vielleicht ist das eine Größe, die auch von irgendetwas abhängt. Und vielleicht gibt es dann doch keine dunkle Materie.
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An der Stelle wollte ich einfach mal das Stichwort MOND nennen: http://de.wikipedia.org/wiki/MOND
Ist also nicht so, dass alle Physiker der Gravitationstheorie blind vertrauen.
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Gregor schrieb:
Ich habe heute gehört, dass Newtons Gravitationsgesetz wunderbar auf der Erde und im Sonnensystem und so gilt. Auf größeren Skalen hat es hingegen nie wirklich funktioniert. Da sieht man jetzt in Galaxien, dass sich die Sterne am Rand zu schnell bewegen und schließt deshalb darauf, dass es dunkle Materie geben könnte, damit man Newtons Gravitationsgesetz auch dort anwenden kann. Aber andererseits... Hier geht es um ganz andere Größenordnungen als die, für die man das Gravitationsgesetz vielfach nachgeprüft hat. Wie kommt man eigentlich auf die Idee, dass das Gravitationsgesetz auch auf diesen Größenordnungen, die um viele Zehnerpotenzen größer sind, gültig ist. Derartiges hat man in der Physik eigentlich sehr selten. Die meisten Gesetze sind auf bestimmte Größenbereiche beschränkt. Beim Gravitationsgesetz nimmt man an, dass die Gravitationskonstante konstant ist. Das hat man auf der Erde und im Sonnensystem überprüft. Scheint so zu sein. Aber auf ganz anderen Größenskalen? Vielleicht ist die Gravitationskonstante ja gar nicht so konstant. Vielleicht ist das eine Größe, die auch von irgendetwas abhängt. Und vielleicht gibt es dann doch keine dunkle Materie.
Du wirfst da was durcheinander. Newton funktioniert schon auf Skala des Sonnensystems nicht mehr so gut (Stichwort: Umlaufbahn des Merkur), da braucht man schon ART. Und die ART funktioniert soweit wir das sehen auch intergalaktisch, zumindest bei Galaxien in der Nähe. Was nicht funktioniert sind extrem weit entfernte Objekte. Die Drehgeschwindigkeit der Galaxien ist aber auf einer Größenordnung wo ART eigentlich ganz gut funktioniert. Deshalb der indirekte Schluss auf dunkle Materie. Beim Neptun hat das ja auch schon funktioniert.
Die dunkle Energie die man bei extrem weit entfernten Objekten sieht ist hingegen schon sehr viel weiter hergeholt. Zu den populäre Erklärungen zählen daher auch Terme höherer Ordnung in der ART (die bei der Herleitung willkürlich auf erste Ordnung beschränkt wird) oder Theorien die über die ART hinaus gehen.
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SeppJ schrieb:
Die Drehgeschwindigkeit der Galaxien ist aber auf einer Größenordnung wo ART eigentlich ganz gut funktioniert. Deshalb der indirekte Schluss auf dunkle Materie.
Verstehe ich nicht. Offensichtlich versagt die ART dort komplett. Man kann die Winkelgeschwindigkeit dieser Sterne eben nicht über die ART erklären. Es sei denn, man führt die Hilfsgröße "Dunkle Materie" ein. AFAIK gibt es keinen direkten Nachweis für diese Materie. Es handelt sich erstmal um einen Rechentrick, damit man die Theorie erhalten kann. Dann sagt man, dass es dunkle Materie geben muss, weil die Theorie dadurch gut funktioniert. Ähnlich argumentiert man bei der dunklen Energie, beim Higgs-Teilchen, bei supersymmetrischen Teilchen, bei all diesen spekulativen Dingen, die vorerst eigentlich nur pure Gedankenkonstrukte sind.
Warum funktioniert Newton nicht auf Größenordnungen des Sonnensystems?
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Gregor schrieb:
SeppJ schrieb:
Die Drehgeschwindigkeit der Galaxien ist aber auf einer Größenordnung wo ART eigentlich ganz gut funktioniert. Deshalb der indirekte Schluss auf dunkle Materie.
Verstehe ich nicht. Offensichtlich versagt die ART dort komplett.
Aber auf noch größeren Skalen funktioniert sie dann wieder. Daher ist anzunehmen, dass man auf Galaxienebene etwas übersehen hat.
Warum funktioniert Newton nicht auf Größenordnungen des Sonnensystems?
Weil die Umlaufgeschwindigkeit des Merkur deutlich falsch rauskommt. Das war auch schon vor der ART bekannt. Mit ihr kommt es dann richtig raus.
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SeppJ schrieb:
Gregor schrieb:
SeppJ schrieb:
Die Drehgeschwindigkeit der Galaxien ist aber auf einer Größenordnung wo ART eigentlich ganz gut funktioniert. Deshalb der indirekte Schluss auf dunkle Materie.
Verstehe ich nicht. Offensichtlich versagt die ART dort komplett.
Aber auf noch größeren Skalen funktioniert sie dann wieder. Daher ist anzunehmen, dass man auf Galaxienebene etwas übersehen hat.
Funktioniert sie auf noch größeren Skalen wirklich? Wenn es um die Expansion des Universums geht, brauchen wir plötzlich eine weitere Hilfsgröße. Die Dunkle Energie. Was ist denn die Skala, auf der die ART gut funktioniert?
Ich meine, das muss man sich mal durch den Kopf gehen lassen. 72% Dunkle Energie, 23% Dunkle Materie und nur 5% sichtbare, baryonische Materie im Universum? Diese Theorien gehen davon aus, dass 95% dessen, was die großen Zusammenhänge im Universum bestimmt, nicht detektierbar ist.
Aus was soll Dunkle Materie jetzt eigentlich bestehen? Gibt es da bestimmte "Dunkle Materie"-Teilchen, die am LHC gefunden werden sollen? AFAIK sind bisher alle Ideen, was Dunkle Materie sein könnte, widerlegt worden, oder?
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Was heißt hier, nicht detektierbar ist? Falls die ART stimmt, haben wir doch gerade dunkle Materie und Energie detektiert. Ist es wirklich so unglaubwürdig, dass 95% des Universums weder elektromagnetisch noch stark wechselwirkt? Ich sehe keine grundsätzlichen Prinzipien, die sowas ausschließen.
Desweiteren gibt es starke Hinweise auf dunkle Materie auch auf anderen Größenskalen: Auch Galaxienhaufen bewegen sich so, als gäbe es dunkle Materie. Und auch die Strukturbildung wäre nicht so abgelaufen, wenn es keine dunkle Materie gäbe. Daneben gibt es noch ganz eindrucksvoll den Bullet Cluster, wo man die dunkle Materie mit dem Gravitationslinseneffekt nachweist: http://apod.nasa.gov/apod/ap060824.html
Die Teilchen, die die dunkle Materie ausmachen, hat man übrigens "WIMPs" getauft, Weakly Interacting Massive Particles. Im Standardmodell kommen die natürlich nicht vor. Neutrinos möglicherweise, aber die sind eher der relativistischen Komponente der Energiezusammensetzung zuzuordnen. Danach gesucht wird an allen Fronten.
Ich würde also nicht sagen, dass die ART "komplett versagt". Vielleicht ist auch einfach nur unser Wissen über die Teilchenphysik "etwas unvollständig".
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Mr.Fister schrieb:
Was heißt hier, nicht detektierbar ist? Falls die ART stimmt, haben wir doch gerade dunkle Materie und Energie detektiert.
Naja, so kannst Du nicht argumentieren. Da gibt es eine Theorie, die etwas nicht erklären kann. Und deshalb führt man ein Konstrukt "Dunkle Materie" ein, damit die Theorie wieder passt. Das muss man sich mal durch den Kopf gehen lassen. Man konstruiert lieber eine Hilfsgröße, die rein hypothetisch ist, als dass man sagt, dass eine Theorie für bestimmte Größenbereiche nicht passend zu sein scheint. Derartiges gab es schon früher in der Physik. Zum Beispiel beim Planetenmodell von Ptolemäus. Da hat man dann solche "Epizyklen" eingebaut, um die Planetenbewegungen weiterhin mit dem Modell beschreiben zu können. AFAIK durchaus sehr erfolgreich. Erst wesentlich später hat man diese Theorie dann durch eine andere ersetzt. So eine Zeit, in der diverse Theorien auf hypothetische Dinge in der Natur angewiesen sind, haben wir auch heute. Und IMHO ist es überhaupt nicht gesagt, dass diese hypothetischen Dinge alle existieren. Auch wenn die Theorien dadurch unglaublich gut funktionieren.
Und dann sagst Du: "Wenn die ART stimmt, dann haben wir dadurch Dunkle Materie nachgewiesen". So kann das nicht funktionieren. Für einen Nachweis der Dunklen Materie bräuchte man IMHO zwei Dinge. Zum einen muss man zeigen, aus was genau diese Dunkle Materie bestehen kann. Dazu reichen hypothetische Teilchen nicht aus. Ich habe vorhin gelesen, dass Neutrinos bei weitem nicht ausreichen, um auf die entsprechende Masse zu kommen. Man setzt in dem Zusammenhang jetzt wohl auf supersymmetrische Teilchen. Mal abwarten, was der LHC in dem Zusammenhang an Ergebnissen liefert. Der zweite Punkt ist, dass man die Teilchen tatsächlich mit der Dunklen Materie in Zusammenhang bringt.
Warum haben wir eigentlich keine Dunkle Materie im Sonnensystem? Ich meine, anscheinend gibt es ja 4-5 mal so viel Dunkle Materie wie sichtbare Materie. Warum gibt es die hier nicht? Vermutlich gibt es dafür sehr schlaue Erklärungen, aber ich kenne mich in dem Gebiet zugegebenermaßen einfach nicht aus.
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Ich meine, das muss man sich mal durch den Kopf gehen lassen. 72% Dunkle Energie, 23% Dunkle Materie und nur 5% sichtbare, baryonische Materie im Universum? Diese Theorien gehen davon aus, dass 95% dessen, was die großen Zusammenhänge im Universum bestimmt, nicht detektierbar ist.
Ich finde es faszinierend, dass man bereit ist, einen solchen Wert zu akzeptieren, ohne eine Theorie gleich zu verwerfen. Es zeigt schließlich auch auf, dass man praktisch wieder mal trotz all dem Wissen mit fast leeren Händen dasteht. Trotzdem denke ich aber, dass man am Ende dieses Jahrhunderts ein recht gutes Modell haben wird. Wodurch andererseits vermutlich wiederum ein ganz neuer Fragenkomplex auftaucht. Rein subjektiv meine ich, dass es der Menschheit ganz gut tut, wenn das noch ein Weilchen so bleibt.
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@Gregor: Ich wollte einfach nur feststellen, dass deine Bemerkung, die im wesentlichen war: "Dunkle Materie und dunkle Energie sind nicht detektierbar", mindestens irreführend war. Beides wechselwirkt per Definiton gravitativ sowie möglicherweise schwach, und darüber können wir es detektieren. Es gibt Teilchendetektoren, die gezielt WIMPs nachweisen sollen (Bsp: XENON). Dinge, die nicht detektierbar sind, haben keine physikalische Relevanz, und müssten nicht postuliert werden.
Die Hinweise auf dunkle Materie sind vielfältig und ziemlich vielversprechend. Im Fall von dunkler Energie nicht so sehr, weshalb man sich ja hier im wesentlichen neben Quintessenz die Theorie der Vakuumsenergie und modifizierten Gravitationstheorien offen hält.
Wem dunkle Materie nicht passt, kann ja bei MOND weiterforschen, wo man im wesentlichen sagt, dass das Newtonsche Gesetz bei sehr kleinen Beschleunigungen falsch ist. MOND erklärt die Rotationskurven sehr gut, ist aber derzeit nichtmal Lorentz-invariant und braucht bei Clustern (glaube ich) doch wieder dunkle Materie, kränkelt also deutlich.
Und wie gesagt: Wer sagt denn, dass 100% der Energieform im Universum zu unserer Bequemlichkeit elektromagnetisch wechselwirken muss?Desweiteren kann man zeigen, dass eine Modifikation der ART identisch ist mit der Existenz einer geeigneten Substanz. Es ist dann einfach eine Frage der Konvention, ob man den zusätzlichen Tensor im Einsteintensor oder im Energie-Impuls-Tensor absorbiert.
Und im Standardmodell der Teilchenphysik ist ja auch noch einiges im Argen, das heißt also hier müssen sich beide Gebiete von einander befruchten lassen um weiter zu kommen...
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Mr.Fister schrieb:
@Gregor: Ich wollte einfach nur feststellen, dass deine Bemerkung, die im wesentlichen war: "Dunkle Materie und dunkle Energie sind nicht detektierbar", mindestens irreführend war. Beides wechselwirkt per Definiton gravitativ sowie möglicherweise schwach, und darüber können wir es detektieren. Es gibt Teilchendetektoren, die gezielt WIMPs nachweisen sollen (Bsp: XENON).
Ok, da habe ich mich wohl etwas zu überspitzt ausgedrückt. Wenn es sie gibt, dann kann man sie natürlich detektieren und man kann sie dann auch erklären. Bisher ist man aber noch nicht so weit. Man weiß nicht, was Dunkle Materie ist. Vorerst ist Dunkle Materie damit nur ein Hilfskonstrukt, um die Theorie erhalten zu können. Aber wie gesagt: Vielleicht klärt sich innerhalb der nächsten Jahre ja einiges durch den LHC auf.
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Hallo Leute,
bin (nicht ganz) zufällig an diesem Forum vorbeigekommen und will mich hier mal outen: Ich bin selbst Physiker und Elektrotechniker - also mehr technisch orientiert - aber seit einiger Zeit hege ich größte Zweifel an den sogenannten "Standardmodellen" von Kosmologie und der Teilchenphysik. Unser Bild vom Universum könnte durchaus auch ohne die zitierten 'dunklen Mächte' gerettet werden, wenn wir nicht seit Einstein im Mainstream der Lehrmeinungen die Wirkung elektromagnetischer Felder auf großen Skalen vernachlässigen würden. Obwohl wir eindeutig kosmische Ereignisse beobachten, welche nur über Magnetfelder und damit ursächlich gekoppelter Ladungsbewegungen - zumindest in stellaren Ausmaßen - erklärbar sind, ignoriert man mögliche statische Ladungstrennung und -verteilungen im Raum. Unter Annahme einer dünnen Elektronenwolke um die Galaxien - deren Sonnen die Gegenladung tragen - ergäbe sich vielleicht ganz zwanglos die Rotationsanomalie der Spiralnebel. Auch die beschleunigte Expansion des Universums könnte möglicherweise mit einer elektrostatischen Abstoßung bereinigt werden - dunkle Energie ade. Natürlich müssten dann auch einige fundamentalen Gesetze neu formuliert werden - ganz ohne unbekannten Größen. Dazu haben wir ja hoffentlich noch ein paar Generationen Zeit...
Hans Günter
PS: unter "the electric universe" finden sich bei Google Links zu weiteren Querdenkern - wenngleich ich deren Meinung nicht in allen Punkten teile...
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Aber aus der Beobachtung* wissen wir, dass das Universum auf großen Skalen** elektrisch neutral ist. Und damit hat sich dieser Ansatz erledigt.
*: Gebiete mit freien Ladungen sind lichtundurchlässig. Wir habe aber klare Sicht.
**: Und auch auf kosmisch kleinen Skalen. Wenn die Sonne eine nennenswerte Gesamtladung tragen würde, würden wir das sehr deutlich merken.
edit: Oh weh! Ich habe tatsächlich mal den Suchbegriff benutzt. Mein Kopf tut weh.
Lauter Pseudowissenschaft und Esoterik
