Gravitative Sphärenproblematik

[Eyk van Bommel]

Ich verstehe es immer noch nicht so richtig. Da jedoch das Problem beim „letzten Mal“ in höhere Sphären „abrutschte“ – versuche ich mein Problem noch einmal darzustellen, da ich immer wieder darüber stolpere – zuletzt hier.
Wie kann eine 4D „Raumzeit-Sphäre“ sich in einem >4-Dimensionalenraum zusammenziehen, wenn die Kraft nur in 4D wirken kann?
Wenn man beim Ballon-Modell bleibt, dann bewirken die „2D wirkenden“ intermolekularen Kräfte zwar das der Ballon (wenn er Luft verliert) sich wieder zusammenzieht, aber dies geschieht doch nur, weil die „Nettokraft“ 3-dimensional wirkt.
Wäre das Universum von „Flatland“ zu einer 3D Sphäre/ oder xy- Donut gekrümmt, dann würde die Gravitation max. dazu führen können, dass sich alle Masse an einem einzelnen Punkt auf der 3D Sphäre sammelt. Das wäre dann eher so wie hier. Der „Big Crunch“ würde irgendwo beginnen und das Universum würde „in sich zusammenstürzen“, wobei Ur- und „End“-knall nicht am selben Ort stattfinden. Merke gerade, dass Video ist besser – beim andern war der Fokus wohl verstellt.
Ob es aber zum „Big Crunch“ bzw. „Endknall“ kommt hängt dann NICHT von der Energie/Masse im Universum ab – sondern von der Symmetrie der (Massen-)Punkte auf dem Ballon. In einem (am Ende) symmetrischen Universum würde sich die Gravitationskraft aufheben und es kommt nicht zum „Big Crunch“ bzw. „Endknall“.

Gruß
EvB

[Bauhof]

Zitat von Eyk van Bommel

Wäre das Universum von „Flatland“ zu einer 3D Sphäre/ oder xy- Donut gekrümmt, dann würde die Gravitation max. dazu führen können, dass sich alle Masse an einem einzelnen Punkt auf der 3D Sphäre sammelt.

Hallo Eyk van Bommel,

ja, die Gravitation kann nicht für die mögliche Zusammenziehung der 3-D-Sphäre verantwortlich sein, denn alle Massen würden in einem Punkt auf der 3-D-Sphäre kollabieren. Und die 3-D-Sphäre bliebe dabei gleich groß. Warum? Weil wir annehmen, dass die Gravitation nur im dreidimensionalen Raum wirkt und nicht in eine vierte Richtung, die senkrecht auf den 3-D-Raum steht

Meine Lösung: Nachdem die Gravitation nicht für das Größerwerden der 3-D-Sphäre ursächlich sein kann, dann kann ist sie auch nicht im Umkehrschluss für eine Abbremsung der Ballonvergrößerung verantwortlich sein. Es muss etwas anderes sein, was die Welt auseinandertreibt und möglicherweise wieder zusammenzieht.

M.f.G. Eugen Bauhof

[Ich]

Zitat von Eyk van Bommel

Wie kann eine 4D „Raumzeit-Sphäre“ sich in einem >4-Dimensionalenraum zusammenziehen, wenn die Kraft nur in 4D wirken kann?

Raumzeit zieht sich nicht zusammen, und schon gar nicht in einer weiteren Dimension. Wenn man von solchen Sphären spricht, sind diese dreidimensional.

Wenn man beim Ballon-Modell bleibt, dann bewirken die „2D wirkenden“ intermolekularen Kräfte zwar das der Ballon (wenn er Luft verliert) sich wieder zusammenzieht, aber dies geschieht doch nur, weil die „Nettokraft“ 3-dimensional wirkt.

Ja, so ist das im Modell. Andere reden gerne von einem Gummituch, da erfolgt die Kontraktion in 2D.

Wäre das Universum von „Flatland“ zu einer 3D Sphäre/ oder xy- Donut gekrümmt, dann würde die Gravitation max. dazu führen können, dass sich alle Masse an einem einzelnen Punkt auf der 3D Sphäre sammelt.

Sagt wer? Die Newtonsche Gravitation, nehme ich an. Richtig. Die ist aber auch nicht vereinbar mit anderen Topologien wie eben der Sphäre. Das sind zwei unterschiedliche Welten. Newton lebt im unveränderlichen flachen dreidimensionalen Raum. Da kann nichts gescheites herauskommen, wenn man damit die Expansion von Sphären zu beschreiben versucht.

In einem (am Ende) symmetrischen Universum würde sich die Gravitationskraft aufheben und es kommt nicht zum „Big Crunch“ bzw. „Endknall“.

Es gibt keine "Gravitationskraft". Das ist nur eine Scheinkraft. Das Konzept ist geeignet für die Beschreibung lokaler Vorgänge, es ist einfach ungeeignet für die globale Beschreibung eines sphärischen Universums.

Du musst für solche Dinge einen Schritt zurückgehen und diese angebliche Gravitationskraft aus der Beschreibung rausnehmen, die stört am Ende nur.

Was du lokal, also in einem kleinen Raumgebiet hast, ist folgendes: Stell dir eine Wolke Kaffebohnen in Schwerelosigkeit vor. (Ich weiß nicht, warum es Kaffeebohnen sein müssen.) Die schweben da einfach so, kräftefrei, zueinander ruhend.
Jetzt denken wir uns Gravitation dazu. Die Masse des Materials in der Wolke selbst wird dazu führen, dass sie sich zusammenzieht. Ihr Volumen wird mit der Zeit kleiner.
Das ist eine grundlegende Beschreibung, sie gilt sowohl in der Newtonschen Gravitation als auch in der ART. Das ist die Wirkung von Gravitation.
In einem homogenen Universum, das überall gleich aussieht, wird auch überall das Gleiche passieren. Überall kontrahiert die Wolke, überall werden die Abstände mit der Zeit kleiner - proportional zum Abstand selbst. So funktioniert Gravitation. Immer, auch in sphärischen Universen.
Sie funktioniert nicht über Kräfte, die sich gegenseitig aufheben könnten. Ganz egal, was der Rest des Universums macht: wenn innerhalb einer solchen - sonst kräftefreien - Wolke Gravitation wirkt, dann zieht sie sich zusammen, dann wird ihr Volumen kleiner. Das ist so, fertig aus, nichts zu diskutieren, keine Ausnahmen. Alles, was dem widerspricht, beschreibt Gravitation nicht richtig.
Das gilt auch, wenn die Wolke ein ganzes sphärisches Universum ausfüllt. Die Wirkung der Gravitation ist es, die Abstände der Teilchen zueinander zu verkleinern. Und damit die ganze Sphäre.

[Eyk van Bommel]

Hallo Bauhof,
Da sind wir mal ähnlicher Meinung.

Es muss etwas anderes sein, was die Welt auseinandertreibt und möglicherweise wieder zusammenzieht.

Wenn es etwas anderes ist, dann kann diese (konstante) Kraft fast beliebig klein/groß sein und das Universum würde sich trotzdem immer schneller ausbreiten. Die Ausbreitung würde sich nur nicht weitre beschleunigen.

Es muss etwas anderes sein, was die Welt auseinandertreibt und möglicherweise wieder zusammenzieht.

Oder anhalten lässt.

Hallo ICH,
ich dachte/denke nicht, dass ich dem Newtonschen Weltbild (allzu sehr) verhaftet bin. Für mich wäre/ist die Donut bzw. Sphärenform einfach die natürliche Form der „Raumzeitmaterie“Verteilung. Das "2p-1/+1 Orbitalmodell" des „Gravitationsfelds“ in einem n-Dimensionalen Universum. Die „Aufenthaltswahrscheinlichkeit der Materie “in einem n-Dimensionalen Universum in seinem „Feld“.

Und so wie das e- im Orbitalmodell keine ("von sich aus" messbare Kraft) erfährt – so bewegt sich alle Masse und Energie innerhalb diese der vorgegeben Bahnen was wir als 3D+t Raum wahrnehmen.

Es gibt keine "Gravitationskraft"

Nein ist hautsächlich die „zeidilatative“ Wirkung mit einem „hauch“ von „Raum“krümmung.

Du musst für solche Dinge einen Schritt zurückgehen und diese angebliche Gravitationskraft aus der Beschreibung rausnehmen, die stört am Ende nur.

Ich denke das habe ich.
Trotzdem sehe ich doch die Kaffebohnen/Masse als „e-„ und die Raumzeit als Feld, welches das Orbital (die Form des Universums) bedingt. Und auch wenn sich alle e- im Atom als Cooper-Paar zusammenballen, so bleibt das Orbital erhalten.
Das ist eine sehr „Quantenweltische“ Beschreibung – aber besser kann ich es nicht.

Überall kontrahiert die Wolke, überall werden die Abstände mit der Zeit kleiner - proportional zum Abstand selbst. So funktioniert Gravitation. Immer, auch in sphärischen Universen.

Für mich kollabiert nur nicht gleich das Orbital nur weil es lokale Anhäufungen gibt.

Gruß
EvB

[Timm]

Hallo Eugen,

Zitat von Bauhof

Meine Lösung: Nachdem die Gravitation nicht für das Größerwerden der 3-D-Sphäre ursächlich sein kann, dann kann ist sie auch nicht im Umkehrschluss für eine Abbremsung der Ballonvergrößerung verantwortlich sein. Es muss etwas anderes sein, was die Welt auseinandertreibt und möglicherweise wieder zusammenzieht.

Das kann ich nicht nachvollziehen. Ein materiehaltiges (anziehende Gravitation) Universum kann je nach dem Anteil abstoßend wirkender 'Gravitation' an der gesamten Energiedichte dennoch unendlich expandieren oder kollabieren.

Gruß, Timm

[Timm]

Zitat von Ich

(Ich weiß nicht, warum es Kaffeebohnen sein müssen.)

Da habe ich John Baez im Verdacht. Aber vielleicht schwimmt der auch im Strom.

[Bauhof]

Zitat von Timm

Das kann ich nicht nachvollziehen. Ein materiehaltiges (anziehende Gravitation) Universum kann je nach dem Anteil abstoßend wirkender 'Gravitation' an der gesamten Energiedichte dennoch unendlich expandieren oder kollabieren.

Hallo Timm,

meinst du mit dem " Anteil abstoßend wirkender 'Gravitation' " an der gesamten Energiedichte die sogenannte "Dunkle Energie" ?

M.f.G. Eugen Bauhof

[Timm]

Zitat von Bauhof

Hallo Timm,

meinst du mit dem " Anteil abstoßend wirkender 'Gravitation' " an der gesamten Energiedichte die sogenannte "Dunkle Energie" ?

M.f.G. Eugen Bauhof

Ja, bzw. die Kosmologische Konstante. Alles was für negativen Druck verantwortlich ist.

Gruss, Timm

[Eyk van Bommel]

Manchmal rede ich ein bisschen viel (Donut-Orbitalmodell des Universums) aber,

wenn ich mir die schwebenden Kaffeebohnen (wie von dir beschrieben) vorstelle, so sehe ich nachwievor wie sich das G-Feld/die Raumzeit mit c von den Kaffebohnen entfernt und das Universum sogar wachsen lässt.

Selbst wenn die Masse des Universum dazuführt, dass mathematisch sich die Materie „wieder“ zu einem gemeinsamen Punkt zusammen ziehen wird, so sehe ich die Größe des Universums nicht davon beeinflusst.

Gruß
EvB

[Bauhof]

Zitat von Ich

Was du lokal, also in einem kleinen Raumgebiet hast, ist folgendes: Stell dir eine Wolke Kaffebohnen in Schwerelosigkeit vor. (Ich weiß nicht, warum es Kaffeebohnen sein müssen.) Die schweben da einfach so, kräftefrei, zueinander ruhend.
Jetzt denken wir uns Gravitation dazu. Die Masse des Materials in der Wolke selbst wird dazu führen, dass sie sich zusammenzieht. Ihr Volumen wird mit der Zeit kleiner.
Das ist eine grundlegende Beschreibung, sie gilt sowohl in der Newtonschen Gravitation als auch in der ART. Das ist die Wirkung von Gravitation.

Hallo ICH,

in einem der möglichen Universum-Modelle ist der 3-D-Raum eine in sich zurückgeschlossene 'Sphäre'. Genauer: die in sich selbst zurückgeschlossene Sphäre ist der dreidimensionale Begrenzungsraum eines vierdimensionalen Gebildes – rein mathematisch gesehen.

Nun seien deine "Kaffeebohnen" in etwa gleichmäßig in dieser Sphäre verteilt. Mit der Newtonschen Theorie wird man es nicht beschreiben können, dass beim "großen Kollaps" sich auch die Sphäre zusammenzieht. Nur die "Kaffeebohnen" werden sich an einem oder an mehreren Orten im 3-D-Raum versammeln und kollabieren.

Ich kann mir vorstellen, dass mit Hilfe der ART beim großen Kollaps auch die Zusammenziehung der Sphäre beschrieben werden kann, weil die Massen auf die Raumzeit rückwirken. Aber wie? Kann man das intuitiv erfassen, ohne die Mathematik zu bemühen?

M.f.G. Eugen Bauhof