Frage von LBxRAIDER, 211

Warum explodiert das Universum nicht?

Das Universum expandiert inflationär exponentiell. Gemäß: (Zusatzbeschleunigung) = 8π/3c² x (Gravitationskonstante) x (Energiedichte des Vakuums) x (Abstand vom Mittelpunkt) x Konstante. Je mehr sich das Weltall ausdehnt, umso größer ist die Zusatzbeschleunigung.

Aber durch optische Systeme konnte man sehen, dass in so kleinen Raumgebiete viel Vakuumschwankungen mit kurzen Wellenlängen sind. Daher sollte die positive Vakuumenergie einen negativen Druck ausüben. Wenn das der Fall wäre, müsste das Universum explodieren. Was hält diese Kraft zurück?

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von uteausmuenchen, Community-Experte für Astronomie, Physik, Universum, 44

Hallo LBxRAIDER,

vielleicht solltest Du noch einmal genau schreiben, wie Du zu Deiner Frage kommst und was Du damit meinst. So ganz ist das mir - und scheinbar auch anderen hier - nicht klar.

Zuerst einmal:

Das Universum expandiert aktuell nicht "inflationär exponentiell". Die hypothetische inflationäre Phase liegt innerhalb der ersten 10^-32 Sekunden des Universums. Nimmt man - hypothetisch - z.B. den Higgs-Mechanismus als Inflatonfeld an, dann verschwindet der negative Druck, sobald das Feld den Zustand gewechselt hat.

Wie kommst Du also zu Deiner Eingangsaussage?

Dann:

Woher hast Du Deine Formel für die "Zusatzbeschleunigung"?

8π/3c² x (Gravitationskonstante) x (Energiedichte des Vakuums) x (Abstand vom Mittelpunkt) x Konstante

Wundert mich jetzt etwas: "Abstand vom Mittelpunkt"??? Kosmologische Gleichungen gehen eigentlich nicht von einem "ausgezeichneten" Mittelpunkt des Universums aus...

Aber durch optische Systeme konnte man sehen, dass in so kleinen
Raumgebiete viel Vakuumschwankungen mit kurzen Wellenlängen sind. Daher sollte die positive Vakuumenergie einen negativen Druck ausüben.

Ist das eine Anspielung auf den Casimir-Effekt? Richtig wäre, dass der Casimir-Effekt eine Möglichkeit für einen negativen Druck darstellt. Sicher ist aber auch, dass die "Dunkle Energie" nicht hierdurch erklärbar ist, die theoretische Erwartung und die gemessenen Effekte liegen um viele, viele Größenordnungen auseinander.

Oder ist das der eigentliche Gegenstand Deiner Frage? Warum zerreissen die Vakuumfluktuationen eigentlich nicht das Universum? Habe ich das richtig verstanden? (Bin mir jetzt echt nicht sicher....)

Falls ja: Weiß man nicht genau, auch nicht, ob die Vakuumfluktuationen überhaupt der richtige Kandidat für die DE sind.

Ich zitiere einmal aus:

http://pauli.uni-muenster.de/tp/fileadmin/lehre/teilchen/ws0809/DunkleEnergie.pd...


"Die KK [kosmsche Konstante] beschreibt also eine Energiedichte, welche überall im Universum homogen verteilt ist und sich auch mit der Ausdehnung des Universums nicht ändert. Daher ist es plausibel, diese Energieform als Vakuumenergie anzunehmen. Eine Vakuumenergie ungleich Null macht auch durchaus Sin n, da auch im Vakuum für sehr kurze Zeit Teilchen entstehen können, man spricht von Vakuumfluktuationen. Diese sind nachgewiesen und können zu einer Vakuumenergie beitragen. Beim Versuch diesen Beitrag zu berechnen (mit Cut-off bei der Planck-Skala) erhält man jedoch einen Wert, welcher um 120 Größenordnungen über dem liegt, was man nach den experimentelle Daten für die Expansion erwarten würde. Für diese enorme Diskrepanz zwischen Berechnung und Beobachtung hat man bisher keine Erklärung gefunden, lediglich die Größenordnung der Abweichung kann durch einen anderen Cut-Off in der Berechnung (z.B. bei der QCD-Skala) abgemildert werden. Es scheint also nötig zu sein, dass der enorme berechnete Wert der Vakuumenergie durch einen unbekannten Prozess oder eine Symmetrie genau auf den beobachteten Wert zurechtgestutzt wird, was ohne eine Erklärung willkürlich erscheint. Daher gibt einige Theorien, die von einem Prozess ausgehen, der die Vakuumenergie genau Null werden lässt. Dadurch wäre allerdings eine neue Erklärung für die Dunkle Energie nötig"

Die Dunkle Energie ist schlicht noch nicht verstanden, in jeder Beziehung.


Grüße

Antwort
von kinglion6200, 99

Es expandiert doch , man könnte sagen es explodiert , aber in unserer Größen Ordnung tut es dies eben in Zeitlupe ^^

Kommentar von SiroOne ,

Wieso ist die Materie im Universum dann gleichmäßig verteilt?

Kommentar von Roach5 ,

Wieso sollte sie das nicht sein?

Kommentar von SiroOne ,

Jede Explosion hat zu Folge, das es eine Zone gibt da wo der Druck und die Hitze zu groß waren um das sich Materie halten kann, also sie müsste eigentlich zerstört werden oder durch den Druck nach außen geschleudert werden.

Kommentar von Roach5 ,

Aber das Universum "explodiert" nicht, es expandiert. Die Materie an sich bleibt unberührt, aber die Raumzeit zwischen den einzelnen Körpern dehnt sich aus (als Kurzversion). Die Verteilung der Materie ist immernoch die selbe (weil sich die Materie nicht verändert), aber zwischen der Materie ist jetzt mehr Platz, also ist das Universum nicht mehr so "dicht" wie vorher.

Kommentar von segler1968 ,

Ist sie nicht. Es gibt Sterne und viel Nichts dazwischen...

Kommentar von kinglion6200 ,

weil sich nach der zeit Sterne and auch Planeten gebildet haben. Das ist alles schon ewig her , woher nimmst du dir überhaupt das recht das Universum in frage zu stellen ...^^

Antwort
von Raph101, 76

Was meinst du mit optische Systeme?

Antwort
von user6363, 133

Schwarze (oder Dunkle) Materie 

Es ist bewiesen, dass es die gibt, jedoch können wir damit nichts anfangen, man kann es nicht messen, nur die Auswirkungen sehen. 

Antwort
von naaman, 8

Explosion=Ausdehnen. Implosion=In sich zusammenstürzen.

Nach dieser Definition explodiert das Universum immernoch.

Antwort
von ScienceFan, 111

Dunkle Energie?

Antwort
von RoSiebzig, 30

Abstand zum Mittelpunkt = 0

==>

Zusatzbeschleunigung = 0

Antwort
von SiroOne, 71

Ich würde da  Lesch fragen.
http://www.zdf.de/frag-den-lesch/frag-den-lesch-harald-lesch-interaktiv-6859514....
oder hier
https://www.josef-gassner.de/josef-m-gassner

Kommentar von pflanzengott ,

Es gibt abgesehen von Herr Lesch noch viele andere Personen, die zufriedenstellend auf die Frage antworten könnten. Im übrigen ist Lesch Astrophysiker, nicht Kosmologe

Kommentar von BatmanZer ,

@pflanzengott Deshalb auch der zweite Link zu Josef M. Gaßner. Er ist Kosmologe.

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