Entropische Gravitation und DE

[Eyk van Bommel]

Jetzt wo aktuell so oft über den Blick in die Vergangenheit gesprochen wird (JWST-Weltraumteleskop) eine alte Frage (aber anders formuliert?) von mir.

Wir nehmen mal an, wir können mit dem JWST bis zur Inflation des Urknalls sehen, dann würden wir in eine Phase der max. Entropie sehen (?).

Diese uns dann umgebende „maximal entropische Sphäre“ die uns wie eine Käseglocke umschließt, wäre im Sinne der entropischen Gravitation - gravitativ anziehend.

Je näher - aus unserer Sicht – Objekte zu diesem Rand "stehen", desto größer wäre die gravitative Anziehung.

Es passt zumindest ins Bild, dass die DE mit der Entfernung ansteigt.
Allerdings wäre dies nur über die entropische Gravitation so zu beschreiben, da das gravitationspotential innerhalb einer „massiven*“ Sphäre ja flach** wäre?

* Einer Masse/Ruhemasse/bzw. E….

** Wobei ich jetzt nur „statische Diskussionen“ kenne (Potentiale in einer „festen“ Kugel) – wie verhält sich das elektrische-/oder gravitationspotential für eine zentrale Person innerhalb eines „Luftballons“, wenn man ihn aufbläst und diese nun andere „nicht zentrale Objekte“ beobachtet. Wenn sich die Änderung (Feld) mit c ausbreitet… Der Ballon ist z.B. positiv geladen und im Inneren sind negativ geladene Partikel. Wobei der Ballon sich nun mit v = 99% c ausdehnt. Ist das potential noch flach/ wirken weiterhin keine Kräfte?

Gruß und schönes WE, EvB

EDIT: Die Entropie der Ballonhaut
Angenommen die Ballonhaut mit Radius r=1 hat einen Entropiewert von x. Nimmt die Entropie dann zu, wenn sich der Ballon dann ausdehnt? Um im Bild zu bleiben. Obwohl der Sphärenrand des Universums sich immer weiter von uns entfernt, dünnt sich die Entropie mit zunehmendem Durchmesser nicht aus, sondern nimmt doch eher zu?

[Cossy]

Wenn die DE eine direkte gravitative Wirkung ist, dann könnte diese nicht die Lichtgeschwindigkeit überschreiten. Auch die Gravitation ist an dieses Limit gebunden. Dann kann sich das Universum maximal mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten. Zur Zeit geht man aber davon aus, dass sich der Raum selbst ausdehnt und dies auch mit Überlichtgeschwindigkeit.

Dieser "Rand" ist im frühen Universum sehr nahe an allen Objekten. Das Universum hätte sich doch dann wieder zusammenziehen müssen, da sich der Rand wohl gegenseitig anzieht.

Wenn es zum "Rand" hin einen unterschied in der Stärke der Gravitation macht, dann müsste sich über die Ausdehnung des Universums ein Zentrum ausmachen lassen. Der Bereich ist dann immer langsamer als der am Rand. Geben die Beobachtung nicht her. Dann müsste diese "Sphäre" verdammt groß sein.

Das James Webb geht auch nur max. 300.000 Jahre bis zum Urknall. Durch die Hintergrundstrahlung kommt es auch nicht. Das gilt auch für alle zukünftigen Teleskope die auf Licht reagieren. Da sind wir schon weit weg von der inflationären Phase.

Ich glaube das funktioniert so nicht oder ich habe das Grundkonzept für eine "entropischen Gravitation" nicht verstanden. Wo kann man sich da einlesen?

[Eyk van Bommel]

Hi Cossy,
Entropische Gravitation (Erik Verlinde): WIKI und/oder Videos (z.B. Josef M. Gaßner)
Zu deinen Antworten:
Beispiel: Dem EH eines SL kann man eine Entropie zuschreiben, welche die alleinige Ursache der Anziehung ist (es gibt hier kein Gravitationsfeld im ursprünglichen Sinn). Die Entropie allein ist die Ursache der Gravitation einer Masse. Je größer der EH desto größer die Entropie….desto stärker die Anziehung…
Theoretisch umgibt uns eine (sich weiter ausdehnende Sphäre; meine Einleitung war natürlich nur eine bildhafte Darstellung) die den Urknall ganz zu beginnt widerspiegelt. Und wir natürlich nur theoretisch sehen könnten.

Dass der Raum sich mit v>c ausdehnt ist doch eher die Folge einer Art "Kettenaddition" von vielen "Raumdehnungspunkten", welche irgendwann (steigende Entfernung) ein v=c erzeugt (Beispiel Gummiband: Unendlich lang mit minimalem "Zug", auch hier entfernen sich die Punkte irgendwann in der weiten Ferne mit v=c). Aber ab dem Punkt ab dem v=c erreicht wird, sehen wir dann "auf einmal" ein EH. Der in dieser Darstellung nun eine Entropie besitzt und daher gravitativ wirkt

Gruß,
EvB

[Cossy]

Wenn jeder Punkt diese Entropie haben muss (so verstehe ich dies), dann kann ich die Rechnung mit der gravitativen Entropie auch von jeden Punkt aus machen.
=> Innerhalb der Sphäre hebt sich alles gegenseitig auf und nur der Rand würde im Summenspiel übrig bleiben. Dann ergibt sich aber explizit eine Region im Zentrum mit geringer Wirkung und eine am Rand mit starker Wirkung. Die DE wirkt aber überall mit der gleichen "Kraft". So die Beobachtungen.

[Eyk van Bommel]

Zitat von Cossy

Wenn jeder Punkt diese Entropie haben muss (so verstehe ich dies)...

Das Raumpunkte gravitativ wirken habe ich so nicht geschrieben und wäre mir auch neu? Aber siehe ganz unten...
Was gravitativ wirkt ist nur die Entropie.

Einem EH kann man eine große Entropie zuschreiben oder einem Raumabschnitt indem viel los ist (wie z.B. zu Beginn des Urknalls, auch wenn wir nur von weit entfernt darauf sehen). Einem leereren Raumabschnitt der sich dehnt hingegen nicht.

Wenn man beim Gummiband mit losen Kugeln darauf bleibt und daran zieht, nimmt der Abstand zwischen den Kugeln zunächst nur wegen der Dehnung zu. Irgendwann in weiter Ferne erzeugt die Dehnung aus unserem Standpunkt heraus ein Ereignishorizont (EH). Damit müssten die Kugeln in weiter Ferne aus unserem Standpunkt gesehen die Entropie des EH „spüren“ und anfangen auf diesen loszurollen. Ansonsten stimmt die Formel von Verlinde nicht?

Zitat von Cossy

=> Innerhalb der Sphäre hebt sich alles gegenseitig auf und nur der Rand würde im Summenspiel übrig bleiben. Dann ergibt sich aber explizit eine Region im Zentrum mit geringer Wirkung und eine am Rand mit starker Wirkung. Die DE wirkt aber überall mit der gleichen "Kraft".

Ich habe gelesen, dass die DE je weiter man „schaut“ an Energie zu nimmt. Galaxien in der Nähe entfernen sich weniger schnell durch die DE als sehr, sehr weit entfernte Galaxien (von uns).

Zitat von Cossy

..,dann kann ich die Rechnung mit der gravitativen Entropie auch von jeden Punkt aus machen...

Du kannst an jedem beliebig weit entfernten Ort mit einem Zirkel einen Kreis ziehen (Durchmesser von ~ 13,8 MLJ) (besser wäre ein 3D Zirkel) und erhältst die Sicht eines anderen Beobachters. Für manche rollen wir gerade durch seinen EH. Aber das ist o.k.

Nachfolgend gehe ich wieder für Euch zu weit, aber das sollte so schon stimmen.
Berücksichtigt man ART-Effekte (Beobachter am EH), dann rollen wir am Ende „gleichzeitig“ durch den EH und nennen es aus dem jeweiligen Standpunkt „BigRip“
Da der EH des Universums sehr groß ist (~13,9 MLJ), spüren wir nicht dessen Nähe – sind aber ggf. schon darin. Das Bild - das wir uns in einem EH befinden - ist ja auch nicht ganz neu.

[Cossy]

Wenn man beim Gummiband mit losen Kugeln darauf bleibt und daran zieht, nimmt der Abstand zwischen den Kugeln zunächst nur wegen der Dehnung zu. Irgendwann in weiter Ferne erzeugt die Dehnung aus unserem Standpunkt heraus ein Ereignishorizont (EH). Damit müssten die Kugeln in weiter Ferne aus unserem Standpunkt gesehen die Entropie des EH „spüren“ und anfangen auf diesen loszurollen. Ansonsten stimmt die Formel von Verlinde nicht?
Zitat:
Zitat von Cossy Beitrag anzeigen
=> Innerhalb der Sphäre hebt sich alles gegenseitig auf und nur der Rand würde im Summenspiel übrig bleiben. Dann ergibt sich aber explizit eine Region im Zentrum mit geringer Wirkung und eine am Rand mit starker Wirkung. Die DE wirkt aber überall mit der gleichen "Kraft".
Ich habe gelesen, dass die DE je weiter man „schaut“ an Energie zu nimmt. Galaxien in der Nähe entfernen sich weniger schnell durch die DE als sehr, sehr weit entfernte Galaxien (von uns).

Zitat:
Zitat von Cossy Beitrag anzeigen
..,dann kann ich die Rechnung mit der gravitativen Entropie auch von jeden Punkt aus machen...
Du kannst an jedem beliebig weit entfernten Ort mit einem Zirkel einen Kreis ziehen (Durchmesser von ~ 13,8 MLJ) (besser wäre ein 3D Zirkel) und erhältst die Sicht eines anderen Beobachters. Für manche rollen wir gerade durch seinen EH. Aber das ist o.k.

Da versteh ich deine Logik nicht. Genau dies beschreibe ich doch. Die DE funktioniert exakt so wie dein Gummiband. An allen Stellen die gleiche kleine Kraft. Aber über die Strecke sogar schneller als c. Daher entfernen sich die Galaxien in der Nähe langsamer als Galaxien die weiter weg sind.
Genau das mit dem 3D Zirkel will ich auch machen. Wenn die Entropie eine Eigenschaft des Raumes ist, dann muss ich auch von absolut jedem Raumpunkt aus eine EH erkennen können der auf diesen Punkt wirkt. Dann heben sich in der Sphäre alle Punkte gegenseitig auf. Nur der Rand der Sphäre hat dann eine Besonderheit.
=> Daher darf nur der Rand über das Gleichgewicht hinaus eine Rolle spielen. Wenn die Beobachtungen stimmen sollten müssten wir dann entweder:
- Exakt in der Mitte der Sphäre sein (glaube ich nicht, ist ein Rückschritt ins Mittelalter)
- Das Universum müsste um wesentliche größer sein als es laut Urknalltheorie sein darf (glaube ich auch nicht). Sonst würden wir nicht in einer für die DE homogenen Kugel sein.

Hast Du einen Link auf etwas gehobeneres als UWudL für die Entropische Gravitation. Ich bim mir da nicht sicher, wie Du die Formel auslegst. Am Besten die Quelle mit der Du arbeitest. Das Thema mit dem EH am SL für die Entropie ist eher ein Thema um die QM an der Stelle zu retten. Da verträgt sich die ART mit der QM überhaupt nicht und die Entropie soll es richten.

[Eyk van Bommel]

Zitat von Cossy

Aber über die Strecke sogar schneller als c.

Alles darüber/schneller ist kein physikalischer Bestandteil unseres Universums – es wird durch ein EH von uns getrennt. Also endet unser Gummiband spätestens bei c.

Zitat von Cossy

Daher entfernen sich die Galaxien in der Nähe langsamer als Galaxien die weiter weg sind.

Das genügt nicht, denn damit würden die gemessen Werte für die Hubbelkonstante nicht so sein, wie sie sind. Die Kugeln auf dem Gummiband entfernen sich nicht „additiv“ sondern die Beschleunigung nimmt zum Rand hin zu. Die Kugeln rollen zum Ende hin immer schneller (als ob der Raum immer stärker gedehnt wird oder wächst oder…)
Man spricht von „Beschleunigter Expansion“ nicht, weil sie additiv ist, sondern sie beschleunigt immer mehr (die Raumpunkte dehnen sich schneller – über die erwartete Beschleunigung hinaus)
Eine Interpretation ist, dass die Wirkung der DE mit der Zeit zunimmt. Die Dehnung zum Rand hin beschleunigt ist. Erwartungswert + unbekannter Grund.
Bei mir ein „rein entropischer Effekt“ (zusätzlicher Effekt zur „normalen“ Beschelunigung).

Zitat von Cossy

Exakt in der Mitte der Sphäre sein (glaube ich nicht, ist ein Rückschritt ins Mittelalter)

Jeder Beobachter egal wie weit weg von Dir - befindet sich im Urknallmodell „in der Mitte“ seiner Sphäre – für jeden Beobachter ist der EH/bzw. der am weitesten entfernte Punkt = der Anfang des Urknalls - 13,8 MLJ entfernt.
Ein Beobachter in 13,4 MLJ Entfernung sieht uns wie wir ihn. Nahe am Rand des Anfangs.
Du musst den Zirkel gedanklich auf einer Kugel anlegen (Radius 13,8 MLJ). Wobei wir uns natürlich in der Ebene /Sphäre der Kugel befinden. Damit muss die Kugel nicht größer sein als sie ist? Jeder auf der Kugel hat halt seinen Kreis den er sehen kann.
Jeder zieht (und sieht) bis zu seinem persönlichen Äquator auf der Kugel.
Wir sehen dann Dinge die liegen bereits für andere hinter deren Horizont – für uns liegen Objekte hinter dem Horizont eines anderen. Er kann sehen, was wir nicht mehr sehen – da „v > c“ dann für uns gilt, für Ihn aber noch nicht.
Daher:

Zitat von Cossy

Das Universum müsste um wesentliche größer sein als es laut Urknalltheorie sein darf (glaube ich auch nicht)

Aktuell dürften es (aus der Hüfte..) 60 MLJ sein oder so. Hat damit aber im Grunde nichts zu tun.

Zitat von Cossy

Hast Du einen Link auf etwas gehobeneres als UWudL für die Entropische Gravitation.

Originalpublikation?
Ich habe mich vor ein paar Jahren damit beschäftigt – jetzt müsste ich auch suchen…

[Cossy]

Ich glaube das wäre gut, denn wir reden hier sauber aneinander vorbei.
Da würde ich doch gerne auf der Ebne von Formeln reden.

[Eyk van Bommel]

Zitat von Cossy

Ich glaube das wäre gut, denn wir reden hier sauber aneinander vorbei.
Da würde ich doch gerne auf der Ebne von Formeln reden.

Was möchtest du machen?
Bekenstein-Hawking- Entropie?
Verlindes Herleitung des Newtonschen Gravitationsgesetzes?

Überprüfen, ob die Herleitung von Verlinde richtig ist?

Die Beschleunigung eines Massepunktes oder Galaxien berechnen, wenn der EH einer Fläche unserer sichtbaren Sphäre entspräche?

[Cossy]

Du hat erwähnt, dass es von Verlinde Formeln gibt welche die entropische Gravitation beschreiben. Da würde ich dann auch ansetzen wollen.