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Wissenschaftstheorie und Interpretationen der Physik Runder Tisch für Physiker, Erkenntnis- und Wissenschaftstheoretiker

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  #11  
Alt 03.11.12, 22:03
Ich Ich ist offline
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Registriert seit: 18.12.2011
Beiträge: 1.787
Standard AW: Das Universum als Gamsbart

Zitat:
Zitat von Timm
Und die "expansionsbedingten" Relativbewegungen wären am zeitlichen Verlauf des Abstandes der cluster-Faserbündel festzumachen.
Richtig: man nimmt sich eine Faser und schaut sich den Abstand zu ihren Nachbarn an. Daraus kriegt man den Expansionstensor, der angibt, wie sehr sich die Fasern in die verschiedenen Richtungen wegbewegen, und die Wirbelhaftigkeit, die angibt, inwiefern die Fasern verdreht sind.
Zitat:
Der ist zwar dann nicht flach, wie im Milne-Modell (allerdings wegen der kritischen Dichte aus anderem Grund doch flach), aber machbar wäre es zumindest.
Der Raum in Normalkoordinaten ist immer positiv gekrümmt, sofern er nicht leer ist. Flach ist nur der Schnitt nach kosmologischer Vorschrift, wenn sozusagen die negative Krümmung durch den Schnitt diese positive Krümmung exakt wieder aufhebt. (kleiner Seitenhieb, solange ich noch nicht brav sein muss: Das ist einer der vielen Punkte, die unsere Domina hier nicht blickt. Ist wohl zu sehr vom "master and servant"-Spielchen abgelenkt.)
Zitat:
Ich habe immer noch Probleme damit, daß das Konzept - ständig entsteht neuer Raum - wegtransformiert werden kann.
Nur lokal! Man kennt den Effekt auch im Alltagsleben sehr gut, dass sich mit der Zeit immer mehr Raum (sprich: Abstand) zwischen zwei Dingen befindet, das ist nun mal so, wenn sich die voneinander wegbewegen. Das ist auch im kosmologischen Fall genau so, man muss da nichts weiter berücksichtigen oder sich anders vorstellen.
Global kann ein "Normalraum" die Dinge nicht notwendigerweise beschreiben, z.B. bei nichttrivialer Topologie oder Horizonten.
Zitat:
Wenn ich mir die Schnittfläche durch den Gamsbart vorstelle, bin ich beim expandierenden Raum, denn die Galaxien bewegen sich radial entlang der Zeitachse und nicht tangential durch den Raum. Also müßten die Gamsbart-Koordinaten anders aussehen, hmm, aber wie?
Das sind einfach die Robertson-Walker Koordinaten. Koiordinatenzeit gleich Egenzeit der Beobachter, und deren Abstände ändern sich alle proportional zum Skalenfaktor. Eine geschlossen darstellbare Transformation der Koordinaten ineinander ist mir nur für statische Raumzeiten bekannt, also Minkowski/Milne und de Sitter.
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  #12  
Alt 04.11.12, 07:34
Marcus Ulpius Marcus Ulpius ist offline
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Registriert seit: 23.09.2012
Beiträge: 191
Standard AW: Das Universum als Gamsbart

Lass dich um Gottes Willen nicht von meinen Wissendefiziten irritieren! Konzentriere dich bitte voll und ganz auf die profunden physikalischen Inhalte die du hier vermitteln möchtest: Ich bin auf weitere Details gespannt.

(Du hattest aber doch sicher auch keine andere Antwort von mir extrapoliert.
Oder wäre "beabsichtigt" besser?)
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  #13  
Alt 06.11.12, 11:01
Timm Timm ist offline
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Standard AW: Das Universum als Gamsbart

Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
Das sind einfach die Robertson-Walker Koordinaten. Koiordinatenzeit gleich Egenzeit der Beobachter, und deren Abstände ändern sich alle proportional zum Skalenfaktor. Eine geschlossen darstellbare Transformation der Koordinaten ineinander ist mir nur für statische Raumzeiten bekannt, also Minkowski/Milne und de Sitter.
Nun könnte man zumindest im Prinzip statt der FRW-Koordinaten (Gamsbart, mitbewegt, Raum expandiert) solche wählen (Raum expandiert nicht), in denen die kosmologische Rotverschiebung sich aus Kinematik + Gravitation zusammensetzt (s. frühere Diskussionen).
Aber da ist wohl keine Veranschaulichung möglich?

Gruß, Timm
__________________
Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus
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  #14  
Alt 07.11.12, 06:28
Marcus Ulpius Marcus Ulpius ist offline
Gesperrt
 
Registriert seit: 23.09.2012
Beiträge: 191
Standard AW: Das Universum als Gamsbart

Das gefällt mir wesentlich besser, Timm: Du stellst eine Frage. Noch dazu eine gute.

Ich würde mich anschliessen wollen mit der Frage:
Willst du mit deinen Ausführungen ausdrücken, dass die Expansion unseres Universums nicht eindeutig auf einen dynamischen Effekt - der Expansion des Raums - zurückgeführt werden kann?

Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
Das Interessante ist, dass man auf solche Fragen ziemlich klare Antworten bekommen kann,
Ich sehe das Eingangsstatement alles andere als erfüllt - Hier klaffen Anspruch und Wirklichkeit doch stark auseinander:
Ich lese viele "Andeutungen" die anschliessend relativiert werden oder denen "drei Zeilen weiter" widersprochen wird - Sofern ich überhaupt richtig verstanden habe was der Autor ausdrücken will.
Ich lese es derzeit als einen bunten Mix aus physikalisch richtigen aber auch falschen Aussagen - Eine Präzisierung tut Not:
Schreibe einmal eindeutig hin was du eigentlich aussagen willst, Ich - und schwafel nicht: Verzichte bitte bei deiner Antwort auf Allgemeinplätze, Nebensächlichkeiten und "Aufweichungen".

wkr
Marcus

Geändert von Marcus Ulpius (07.11.12 um 06:30 Uhr)
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  #15  
Alt 07.11.12, 13:51
Ich Ich ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 18.12.2011
Beiträge: 1.787
Standard AW: Das Universum als Gamsbart

Hi Timm,

ich denke, ich habe deine Frag hier missverstanden:

Zitat:
Zitat von Ich
Zitat:
Zitat von Timm
Wenn ich mir die Schnittfläche durch den Gamsbart vorstelle, bin ich beim expandierenden Raum, denn die Galaxien bewegen sich radial entlang der Zeitachse und nicht tangential durch den Raum. Also müßten die Gamsbart-Koordinaten anders aussehen, hmm, aber wie?
Das sind einfach die Robertson-Walker Koordinaten. Koiordinatenzeit gleich Egenzeit der Beobachter, und deren Abstände ändern sich alle proportional zum Skalenfaktor.
Die "Gamsbart-Koordinaten", die ich für die Veranschaulichung benutze, sind natürlich nicht die RW-Koordinaten, sondern im Prinzip Normalkoordinaten.
Ich verwende ich als Koordinatenzeit die Zeit eines beliebigen mitbewegten Beobachters, den ich auch in den räumlichen Ursprung setze. Räumliche Entfernung wird zu jedem Zeitpunkt entlang Geodäten gemessen, die senkrecht auf der Weltlinie des Beobachters stehen.
Das bedeutet physikalisch dieselbe Konstruktion, mit der im Falle flacher Raumzeit die Interialsysteme der SRT gebildet werden, adaptiert für gekrümmte Raumzeit: Längenmessung durch in radialer Richtung jeweils zueinander ruhende Beobachter, und Zeitsynchronisation nach Einsteins Methode (Lichtlaufzeit) durch jeweils benachbarte Beobachter.

Diese Koordinaten sind kompatibel zu den üblichen Inertialsystemen und auch zur üblichen Näherung für schwache Felder, wo auch ein Gravitationspotential mit berücksichtigt wird. Im statischen Fall sind sie auch kompatibel zu den üblichen statischen Koordinaten.
Es ist wichtig anzumerken, das kosmologische Koordinaten das alles nicht sind: Sogar in stinknormaler flacher Raumzeit unterscheiden sie sich dramatisch von den üblichen Minkowskikoordinaten. Das ist vielfach unbekannt und führt zu Missverständnissen, weil Koordinatenartefakte als geheimnisvolle physikalische Effekte gedeutet werden.
Im Gamsbartmodell ist der Unterschied einfach der, ob ich die Raumebene als geraden oder als krummen Schnitt ausführe.

Ich seh mal zu, dass ich die Tage mal ein, zwei Diagramme hinbekomme, auf denen man das auch formal korrekt darstellen kann.
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  #16  
Alt 07.11.12, 15:26
Benutzerbild von Bauhof
Bauhof Bauhof ist offline
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Standard AW: Das Universum als Gamsbart

Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
Die "Gamsbart-Koordinaten", die ich für die Veranschaulichung benutze, sind natürlich nicht die RW-Koordinaten, sondern im Prinzip Normalkoordinaten.
Ich verwende ich als Koordinatenzeit die Zeit eines beliebigen mitbewegten Beobachters, den ich auch in den räumlichen Ursprung setze.
Hallo ICH,

falls ich das richtig verstehe, werden deine 'Normalkoordinaten' entlang eines Gamsbart-Haares (in dem sich auch der mitbewegte Beobachter befindet) gezählt. Dies ist dann deine 'Koordinatenzeit' des mitbewegten Beobachters.
So richtig?

M.f.G. Eugen Bauhof
__________________
Ach der Einstein, der schwänzte immer die Vorlesungen –
ihm hatte ich das gar nicht zugetraut!

Hermann Minkowski
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  #17  
Alt 07.11.12, 18:48
Marcus Ulpius Marcus Ulpius ist offline
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Beiträge: 191
Standard AW: Das Universum als Gamsbart

Wieso beantwortest du diese simple Frage nicht so dass die Antwort jeder verstehen kann, Ich?
Zitat:
Zitat von Marcus Ulpius
Willst du mit deinen Ausführungen ausdrücken, dass die Expansion unseres Universums nicht eindeutig auf einen dynamischen Effekt - der Expansion des Raums - zurückgeführt werden kann?
Was fällt dir denn daran so schwer sie mit einem einfachen "Ja" oder "Nein" zu beantworten?
Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
Es ist wichtig anzumerken, das kosmologische Koordinaten das alles nicht sind:
(Hervorhebung von mir) Für wahr: Genau das zeichnet das Standardmodell aus - GENAU das.

Und deswegen schweige ich auch besser zum Rest deiner "fundierten ergänzenden Erläuterungen".
Für den Moment.

Geändert von Marcus Ulpius (07.11.12 um 18:55 Uhr)
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  #18  
Alt 07.11.12, 19:44
Ich Ich ist offline
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Standard AW: Das Universum als Gamsbart

Zitat:
Zitat von Bauhof Beitrag anzeigen
falls ich das richtig verstehe, werden deine 'Normalkoordinaten' entlang eines Gamsbart-Haares (in dem sich auch der mitbewegte Beobachter befindet) gezählt. Dies ist dann deine 'Koordinatenzeit' des mitbewegten Beobachters.
So richtig?
Ja. Der Unterschied zu kosmologischen Koordinaten ist, dass dort an jedem Ort die Eigenzeit des dort befindlichen Beobachters (=die Länge der dort befindlichen Faser) als Zeit benutzt wird. Bei den "Normalkoordinaten" nehme ich die Eigenzeit von gedachten Beobachtern, die relativ zum zentralen Beobachter ruhen. Der "zentrale Beobachter" ist die mittlere Faser, die per Definitionem von unten nach oben verläuft, die Fasern der "relativ ruhenden" Beobacher tun das dann auch. Deswegen ist die Koordinatenzeit in jeder horizontalen Ebene konstant, während die FRW-Zeit auf konzentrischen Kugeloberflächen konstant ist.

@TIMM: jetzt hast du mich schon wieder in diese Grundsatzdiskussion geschickt. Hier wollte ich aber hauptsächlich die Frage diskutieren, was den "Raumexpansion" auf kleinen Skalen bedeutet, wenn die dort vorhandene Materie gar keinem einheitlichen Bewegungsmuster folgt. Mit dem Ergebnis, dass es für die Dynamik des 4D Systems irrelevant ist, in welchem 3D Raum ich es schneide. Dafür auch der Gamsbart, weil der eben eine schöne Oberfläche nach FRW-Definition hat und die aber verliert, wenn die Fasern verwurschtelt sind.
Vielleicht könnten wir mehr bei dem Thema bleiben.
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  #19  
Alt 08.11.12, 06:38
Marcus Ulpius Marcus Ulpius ist offline
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Standard AW: Das Universum als Gamsbart

Zitat:
Zitat von Ich
Da aber diese nicht vorhandene Oberfläche der vielbeschworene "Raum" ist, kann man einfach nicht sagen, ob der "Raum" sich da oder dort wie stark ausdehnt oder nicht.
Das ist falsch: Die kosmologische Frage nach der Expansion unseres Universums lässt sich zweifelsfrei und eindeutig beantworten.
Zitat:
Zitat von Ich
Aber im Rahmen dieses Modells ist es tatsächlich reine Geschmacksfrage, ob man die Objekte mit Relativgeschwindigkeit auseinanderfliegen lässt oder den Raum dazwischen expandieren. Von daher ist Expansion tatsächlich was kinematisches.
Das ist falsch: Diese Aussage lässt sich zweifelsfrei und eindeutig widerlegen.
Zitat:
Zitat von Ich
Dafür gibt es die fiesen Zusatzterme, die Christoffelsymbole. .... Dieser Teil wird aber heutzutage üblicherweise gar nicht mehr als ART bezeichnet.
Die "ART von heute" reduziert sich also eigentlich auf die SRT - Weg mit diesen hundsgemeinen Zusatztermen, die stören nur.... Das versteht die heutige anerkannte Wissenschaft also unter der ART.
Zitat:
Zitat von Ich
Hier will ich mal wieder den Fokus weg vom Raum und seinen Eigenschaften lenken und hin zu den Dingen, die wir im Universum tatsächlich beobachten und deren Abstände wir messen.
Wir sollen uns also den Raum ohne physikalische Eigenschaften ausgestattet denken (?).
.....

Schlage einmal unter "Riemannsche Normalkoordinaten" nach, Eugen Bauhof.
Dort wirst du finden dass diese ausgehend von einem Punkt das Ruhesystem eines Freifallers in Form einer Minkowski-Metrik beschreiben.
Abweichungen von einer flachen Raumzeit (sozusagen die "krummlinige Geodäten") werden dabei als auftretende (Gezeiten)Kräfte interpretiert.
Nicht Raumzeitkrümmungen sind also die Ursache sondern Kräfte (Die Minkowski-Metrik ist nun einmal flach und bleibt das auch).

Nun führt dies mathematisch in vielen Fällen sogar zu denselben Berechnungsergebnissen ("Solange man weiss was man tut darf man das" - z.B. Newton anwenden) -
Dadurch wird aber nicht die mit diesem Vorgehen verbundene physikalische Aussage / Interpretation richtig(er).

Aber widersprich mir gerne fachlich, Ich: Schliesslich blicke ich das mit den Krümmungen ja alles gar nicht - Wenn ich dich richtig verstanden habe.

Ich sehe das so:
Jemand, der als "fachliche Autorität" angesehen wird (oder sich auch nur selbst als solche sieht) ist in meinen Augen zu einer besonderen Verantwortung verpflichtet, wahrheitsgemäss und offen alle Fakten auf den Tisch zu legen.
Und gerade in dieser Hinsicht finde ich dein Verhalten hier (insbesondere deine Art der Beantwortung der aufgetretenen Fragen) äusserst zweifelhaft, Ich.

Zitat:
Zitat von Ich
Ich seh mal zu, dass ich die Tage mal ein, zwei Diagramme hinbekomme, auf denen man das auch formal korrekt darstellen kann.
Das halte ich für nicht notwendig - Ich denke dein Modell wurde ausreichend verstanden.

Zitat:
Zitat von Ich
@TIMM: jetzt hast du mich schon wieder in diese Grundsatzdiskussion geschickt.
Deine Reaktion auf einen völlig berechtigten Einwand von Timm spricht für sich selbst.

Und nun beantworte mir bitte diese Frage:
Zitat:
Zitat von Marcus Ulpius Beitrag anzeigen
Willst du mit deinen Ausführungen ausdrücken, dass die Expansion unseres Universums nicht eindeutig auf einen dynamischen Effekt - der Expansion des Raums - zurückgeführt werden kann?

Geändert von Bauhof (09.11.12 um 08:58 Uhr) Grund: Hat sich erledigt.
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  #20  
Alt 08.11.12, 09:15
Timm Timm ist offline
Singularität
 
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Standard AW: Das Universum als Gamsbart

Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
@TIMM: jetzt hast du mich schon wieder in diese Grundsatzdiskussion geschickt. .
Ich bin der Verlockung erlegen, aber lassen wir's, es passt nicht in den Kontext.
Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
@Vielleicht könnten wir mehr bei dem Thema bleiben.
Waagrechter Schnitt mit t = const. wäre Minkowski Raumzeit. Hier allerdings sind die Weltlinien mitbewegter Beobachter Geraden (masselos = Milne).
Beim Gamsbart sind sie nach außen gekrümmt, als würden sie sich vom zentralen Haar gleichförmig beschleunigt entfernen. -> Expansion?
Das in großer Eile, ev liege ich ganz verkehrt,

Gruß Timm
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