Stephen Hawking: Vor dem Big Bang

[antaris]

Zitat von Geku

Ist die Vorstellung veraltert oder falsch? Danke für den Hinweis und Link.

Da habe ich letzte Nacht auch eine Menge darüber gelesen. Hatte hier jetzt extra darauf geachtet das relativistischer Energiezuwachs zu nennen. Wenn ich es zu später Stunde noch verstanden habe, dann hat es damit zu tun, dass zwar die Energie zunimmt aber dadurch die Trägheit steigt und nicht die Masse. Die Ruhemasse sitzt ja eigentlich ebenso in der Trägheit oder?
Im Grunde ist es wohl zu ungenau definiert. Da Teilchen durch Zuwachs von Energie durch Geschwindigkeit nicht wirklich an Masse zunehmen aber der Impuls steigt und somit das Trägheitsmoment?
Die Trägheit würde so erst aus Ruhemasse und Energiezuwachs komplettiert werden. Die Masse des Teilchen bleibt dabei aber immer gleich.

Zitat von Geku

Soweit ich dss verstanden habe wird die Geschwindigkeit auf Lichtgeschwindigkeit begrenzt. Die Energie ist nicht begegrenzt solange eine Kraft wirkt, die die Masse beschleunigt. Mit zunehmender Geschwindigkeit nimmt auch die Masse zu und damit auch die kinetische Energie.

Genau das meine ich. Im Grunde ist der Energiezuwachs unendlich lange fortwährend möglich, wenn exponentiell immer mehr Energie in das System hineingegeben wird. Nur wird der stetige Zuwachs an Energie geringer, je näher sich die Bewegungsgeschwindigkeit des fallenden Systems c annähert. Somit ist der Energiezuwachs einerseits bei c fix limitiert und anderseits nach oben offen, da c ja niemals erreicht werden kann.

Genau das führte mich ja mal zu der Annahme das "alles" fällt. Im Grunde verhält sich "alles" dabei genauso, wie ein einzelnes fallendes Teilchen. Nur das "alles" als ganzes System und seit unendlich langer Zeit sich an c annähert aber auch in einer unendlich langen Zukunft niemals c erreicht.
Sozusagen das einzig vorstellbare (zumindest zwischen meinen Synapsen) "Perpetuum Mobile", welche sich selbstorganisierend durch das stetig beschleunigte Fallen von "alles", mit stetig steigender Energie versorgt und somit nicht nur die Gesamtenergie von "alles" erhält, sondern zusätzlich noch die Energie ansteigen lässt.
Das ist eine klassische ineinander verschachtelte Rückkopplung. Wie bei Mikro und Lautsprecher oder beim Blick in einem Spiegel, welcher einen anderen Spiegel gegenübersteht. Dabei sind die Rückkopplungen selbstähnliche Kopien ihrer selbst. Da die vorherige(n) Rückkopplungen in den folgenden immer enthalten sind, wird das Gesamtsystem nach jeder Rückkopplungsschleife immer komplexer. Das was man dann im Spiegel sieht oder als Ton hört, ist das Fraktal der jeweiligen Rückkopplungen.

[Timm]

Zitat von Geku

Ist die Vorstellung veraltert oder falsch? Danke für den Hinweis und Link.

Sie ist nicht falsch aber womöglich missverständlich. Man kam überein, dass die Masse eines Körpers nicht vom Bezugssystem des Beobachters abhängen sollte.
Wenn man heute von Masse spricht ist die Lorentz-invariante Masse gemeint.

[TomS]

Zitat von Geku

Soweit ich dass verstanden habe wird die Geschwindigkeit auf Lichtgeschwindigkeit begrenzt. Die Energie ist nicht begrenzt solange eine Kraft wirkt, die die Masse beschleunigt. Mit zunehmender Geschwindigkeit nimmt auch die ... kinetische Energie [zu].

Die Tatsache, dass die Geschwindigkeit auf v < c begrenzt ist, folgt in der SRT nicht - wie oft dargestellt - aus der Dynamik von Körpern sondern bereits kinematisch aus der Geometrie der Raumzeit.

Zitat von Geku

m = m₀ / (1- v²/c²)^½

Ek = mv² / 2

Die erste Gleichung zur relativistischen Masse ist veraltet (die fehlende Wurzel habe ich korrigiert), die zweite falsch.

In der SRT lautet die Gleichung für die kinetisch Energie

Ek = E - E₀ = m₀c² / (1- v²/c²)^½ - m₀c²

[TomS]

Zitat von antaris

Na ja es gibt ja schon einige Theorien, welche die Raumzeit als "etwas" definieren.

Sie ist insofern ein "Etwas" als sie reale Effekte hervorrufen kann. Z.B. beeinflussen Gravitationswellen - also Schwingungen der Raumzeit - messbar die Längenausdehnung von Köpern.

Zitat von antaris

... denn ich bin ein absoluter Fan der quantisierten Raumzeit.

Nur dass dazu noch niemand eine wirklich zufriedenstellende Lösung gefunden hat.

[antaris]

Zitat von TomS

Sie ist insofern ein "Etwas" als sie reale Effekte hervorrufen kann. Z.B. beeinflussen Gravitationswellen - also Schwingungen der Raumzeit - messbar die Längenausdehnung von Köpern.


Nur dass dazu noch niemand eine wirklich zufriedenstellende Lösung gefunden hat.

Ohne Frage eine falsi-/verifizierbare Theorie in dem Bereich ist auch schwierig. Für mich sind die komplexen Systeme aber ein Indiz der schwer wiegt, denn Fraktale aus den komplexen Systemen quantisieren sich unendlich in Teilmengen, aus einer übergeordneten Gesamtmenge.
Warum sollte die gesamte Materie quantisiert sein und gerade die Raumzeit nicht? Ich denke eine gequantelte Raumzeit aus Teilmengen ist da nicht so unwahrscheinlich.

Ich finde von allen Theorien welche eine quantisierte Raumzeit beschreiben, ist die CFS Theorie mit Abstand die beste. Denn sie kann jetzt schon mit Mathematik die Raumzeit, die Fermionen und eine Quantengravitation beschreiben. Die Frage ist, wie kann so eine auf Mathematik aufbauende Theorie überprüft werden, die ja erstmal vor allem das genau beschreibt, was wir als Standardmodell der Teilchenphysik kennen. Wie soll man so etwas falsi-/verifizieren, was schon etliche Male in Experimente bestätigt wurde. Daraus ergeben sich in erster Linie keine neuen Experimente. Die Neuerungen der CFS Theorie liegen vor allem in der alles vereinheitlichenden Aussage, dass das kausale Wirkungsprinzip in allen physikalischen Systemen gilt. Mit dem Variationsprinzip wird eine Quantengravitation beschrieben. (aufbauend auf erweiterte ART, Dirac- und Langrangegleichung) Die CFS Theorie verbindet die existierenden, einzelnen für sich etliche male bestätigten, Standardtheorien mittels Mathematik. Genau diese durchgängige Mathematik ist doch, neben möglichen Experimente, eine Forderungen der Physik, für eine Theorie.
Die CFS Theorie will das Standardmodell nicht ersetzen. Im Gegenteil, sie beschreibt ja 3 Fermionengenerationen mit insgesamt 32 Wellenfunktionen.

Das Standardmodell bleibt somit unangetastet bzw. wird sogar gefestigt und selbst eine Stringtheorie wird nicht ausgeschlossen. Die Berechnungen der CFS Theorie werden ja nach wie vor und wie in der QM, mittels der Quaternionen durchgeführt.
Vielleicht ist der nächste Schritt auch in der CFS Theorie in die Oktonionen, den Bereich der Stringtheorie.

Ich habe eine Idee zur Raumzeit und zur Trägheit der Masse, siehe im "Fäden" Thema.
Möglicherweise könnten so auch Gravitation in Wellen ohne Beteiligung einer Masse in der Raumzeit übertragen werden. Ich glaube da gibt es nicht nur Raumzeitwellen durch Gravitationswellen.
http://www.quanten.de/forum/showpost...&postcount=610

Das würde dann auch zu dem Beitrag von "Ich" passen, wo er den Hinweis auf die hochgenau ermittelte Zeitdehnung geschrieben hat. Die Zeit wäre in Abhängigkeit des Energiezustands der Wellenfunktionen in den betreffenden Raumzeitpunkten. Denn schon 1 mm näher an der Erdgravitation kann eine Rotverschiebung zu den darüber liegenden Atomen gemessen werden. Das ist eine Mix aus Energien aus Ruhemasse, Gravitation wie in ART beschrieben und Energiezuwachs durch SRT. Ganz im Grund basiert das dann auf eine selbstorganisierenden Struktur aus Energiewirkung auf die Raumzeitpunkte und des veränderlichen Maßstabs, der Planck-Länge und somit wohl min. auch der Planck-Zeit. Die Raumzeitpunkte variieren so in ihrer Größe und skalieren so auch die darin befindlichen Wellen mit (größere Streckung der Raumzeit = größere Streckung der Wellen = geringere Frequenz der Wellen), welches wir dann als Raumzeitkrümmung wahrnehmen.

Selbst die Bewegung des Photons könnte so erklärt werden und die steigende Rotverschiebung, welche das Licht erfährt, desto größere Distanzen es überwindet. Denn eigentlich ist das Photon ja masselos aber bekommt aufgrund der Geschwindigkeit trotzdem eine Energie zugeführt, welche in die Trägheit/Widerstand der Raumzeitpunkte aufgewendet werden muss und somit, je länger das Licht unterwegs ist, umso stärker nach rot verschoben wird. Die Energie aus der Rotverschiebung ist nicht verloren, sie wird in die Raumzeitpunkte zum überwinden der Trägheit bzw. des Widerstands der Raumzeitpunkte aufgewendet.

[Sekeri]

Zitat von TomS

Du hast recht, aber stell das nochmal kurz zurück.


Wenn du dich in dem großen Raum bewegst, spürst du Wind; wenn du stillstehst nicht.

Das gilt sowohl für den expandierenden Raum als auch für den nicht-expandierenden.

D.h. zum einen kannst du immer deine Bewegung gegenüber der Raumluft feststellen, egal ob der Raum expandiert oder nicht, und zum anderen kann sich der Raum ausdehnen und die Luft dünner werden oder auch nicht, ganz egal, ob du da bist oder nicht, oder ob du dich bewegst oder nicht.

Beides ist voneinander unabhängig.

Ja weil die Luft barionisch ist!
Sie ist eine wahrnehmbare Komponente.
Und somit nicht unabhängig.
Nimm mal die Luft aus dem Raum.

Dann spürst du nichts.

[Sekeri]

Zitat von TomS

Es gibt keinen Ursprung im Sinne eines Ortes oder Zentrums. Jeder ruhende Beobachter sieht um sich herum die Expansion so, wie wenn sie von ihm als Zentrum wegführen würde; aber da das jeder so sieht, existiert kein ausgezeichnetes Zentrum.


Der Fehler steckt in den zu simplen Ideen, wie man die bekannten Konzept der Energie und deren Erhaltung auf eine gekrümmte und expandierende Raumzeit übertragen möchte.

Zunächst wird das Konzept des „Energieinhaltes eines Raumbereiches“ mathematisch problematisch. Darüberhinaus geht bei der Expansion eine Voraussetzung des Energieerhaltungsatzes verloren.

Es gibt jedoch eine eher abstrakte jedoch streng gültige Aussage zur gemeinsamen und lokalen Erhaltung von Energie- und Impulsdichte. Mathematisch ist damit alles konsistent, nur eben nicht mehr so anschaulich.


Man kann sich ja mal die Energie eines Photons der kosmischen Hintergrundstrahlung ansehen. Diese ist homogen und isotrop, d.h. sie sieht orts- und richtungsubsbhängig überall gleich aus. Dabei muss man jedoch zusätzlich voraussetzen, dass die Beobachter relativ zu ihr ruhen (andernfalls siehe oben … der Wind im geschlossenen Raum). Gegeben seien zwei derartige Beobachter 1 und 2, die am Ort der Entstehung 1 bzw. der Messung 2 eines Photons diesem die Energie E1 bzw. E2 zuordnen. Aufgrund der Expansion ist E2 < E1; man spricht von Rotverschiebung. Diese kann man recht leicht aus der Expansion berechnen. Insgs. ist das mathematisch völlig ok, die Problematik ist lediglich die, dass man meint, Energieerhaltung sei ein universell gültiges Dogma, ohne zu beachten, dass sie an Voraussetzungen geknüpft ist.

Naja, das Problem der Energie Erhaltung und der Expansion ist eher der Big Bang.
Weil alle Energie und alle Materie da entstanden sind.
Wenn der Raum selbst dunkle Materie produziert ist die Erhaltung die Expansion.
Und für die barionischen Komponente irrelevant, oder?

[Sekeri]

Zitat von Geku

Das Universum ist eine, expandierende vierdimensionale Kugel. Die Oberfläche dieser Kugel ist der Raum, die Zeit ist der Radius (alle vier Achsen der Raumzeit stehen orthogonal aufeinander). Mit der Zeit nimmt der Radius zu, damit wird zwangsweise auch der Raum größer.

Zum Big Bang war die Zeit=0 und damit auch der Radius. Ist der Radius 0, dann muss auch das Volumen und die Oberfäche der Kugel 0 sein. Damit hat zum Big Bang auch kein Raum existiert.

Ja beim Ursprung der barionischen Materie war der Punkt null.
Weil das Universum expandiert.
Dann muss es ja mal 0 gewesen sein.
Ist zwar ne singularität aber ok.
Die Herleitung ist mir wie du siehst bekannt.
Raum und Materie können auch mit dem Big Bang nacheinander entstanden sein.
Dm Wechselwirkung doch garnicht mit dem Big Bang

[Sekeri]

Zitat von Geku

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Beobachtbares_Universum

Das Standard Model ist mir bekannt

[Geku]

Zitat von TomS

Es gibt keinen Ursprung im Sinne eines Ortes oder Zentrums. Jeder ruhende Beobachter sieht um sich herum die Expansion so, wie wenn sie von ihm als Zentrum wegführen würde; aber da das jeder so sieht, existiert kein ausgezeichnetes Zentrum

Das Zentrum (Ort des Urknalls) ist überall im Raum, aber zum Anfang der Zeit.

Ein Beobachter, der in die Ferne schaut, blickt in die Zukunft zurück. Am Horizont in allen Richtungen befindet sich der Urknall (der Anfang von Zeit und Raum). Die Mikrowellenhintergrundstrahlung stammt aus den Anfangszeiten des Universums.