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Alt 23.04.2012, 08:48   #9
Sakslane
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Zitat von i On Beitrag anzeigen
Uhm mal am rande:
Dunkle Energie sorgt für beschleunigte Ausdehnung des Universums (also quasi eine Antigravitation die erst bei extremen Entfernungen/Größenordnungen bemerkbar wird). Würde diese nicht auch bewirken dass unser Galaxie (da wir uns nicht wirklich am rand des Universums befinden) quasi zusammengepresst wird, sprich wie ein Druck der von allen Richtungen auf unsere Galaxie einwirkt
und damit zumindest stabilisiert?
Die "Standardform" von dunkler Energie (also die, die Theoretiker für gewöhnlich meinen, wenn sie von dunkler Energie sprechen), ist homogen im gesamten Universum verteilt, also auch in den Galaxien zu finden. Daher "drückt" sie nicht nur von außen auf die Galaxien, sondern auch von innen. Die Galaxien werden somit genau so wenig "zusammengedrückt" wie ein Tiefseefisch, dessen Körperinneres Wasser vom gleichen Druck enthält wie der umgebende Wasserdruck.

Allerdings gibt es tatsächlich alternative Gravitationstheorien, die so funktionieren, wie du es beschrieben hast. Tatsächlich arbeite ich sogar u.a. an genau einer solchen Theorie. In dieser ist es so, dass es keine dunkle Energie und dunkle Materie im "üblichen" Sinne gibt, sondern stattdessen eine ganz andere, dunkle Masse, die sich zwischen den sichtbaren Galaxien befindet und abstoßend auf sichtbare Materie wirkt. Eine solche Materieform würde tatsächlich das Universum beschleunigt expandieren lassen (lässt sich rechnerisch zeigen) und zugleich einen "Druck" auf sichtbare Galaxien ausüben (muss ich noch im Detail ausrechnen).

Zitat:
Jetzt mal davon ausgehend dass die dunkle Energie nicht die Vakuumenergie ist, sondern von Teilchen/Feldern ausgeht.
Auch bei solchen Teilchen / Feldern geht man i.A. davon aus, dass sie homogen verteilt sind, weil sie praktisch nicht mit der übrigen Materie wechselwirken und komplett "entkoppelt" sind. Dafür gibt es unzählige Modelle (mit so schönen Namen wie Quintessenz oder Chaplygin-Gas), die genau dieses Verhalten beschreiben. Stell dir einen lichtdurchfluteten Raum vor, in dem durchsichtige Objekte durch die Gegend geworfen werden - dem Licht ist es "völlig egal", wie sich diese Objekte bewegen, es geht einfach hindurch. Und "durchsichtige Bewohner" dieser Objekte würden noch nicht einmal merken, dass das Licht überhaupt existiert. Genau so verhält es sich mit uns und der dunklen Energie.

Zitat:
Edit: Ein schritt weiter: Wäre Dunkle Energie Vakuumenergie dürfte eine Ausdehnung des Universums (bzw. der Materieverteilung) nicht möglich sein, angenommen der Raum ist Unendlich, oder? Da die Vakuumenergie ja quasi auch von "aussen" auf die Materieverteilung einwirken würde.
Schliesst sich dieser Ansatz damit nicht selbst aus?
Nein, denn das Universum ist keine "Materieverteilung innerhalb eines Raumes, die sich in einen umgebenden Raum ausdehnt" - es gibt kein "aussen". Stattdessen dehnt sich der Raum selbst aus, d.h. Abstände werden größer. Du kennst sicher dieses hübsche Modell, bei dem Galaxien als Punkte auf einen Luftballon gemalt werden, der dann aufgepustet wird. Dabei entfernen sich die Galaxien voneinander. Dieses Modell ist ein kleines Bisschen irreführend, weil sich der Ballon natürlich in einen umgebenden Raum ausdehnt. Das Universum wird in diesem Modell nur durch die Ballonoberfläche beschrieben - für die umgebende Luft, in die er sich ausdehnt, gibt es keine physikalische Entsprechung. Und wenn man nur die Ballonoberfläche betrachtet und nichts anderes, stellt man nur fest, dass sich die Galaxien gleichmäßig voneinander entfernen - sonst nichts. Genau so muss man es sich auch mit dem Universum vorstellen. Und ganz analog ist auch die Vakuumenergie nur auf der Ballonoberfläche zu finden und sonst nirgends (denn etwas anderes gibt es ja gar nicht) und bewirkt eine Beschleunigung eben dieser Expansion.

In den zugehörigen Gleichungen (genau genommen ist es die Friedmann-Gleichung) kann man das ein Bisschen deutlicher sehen. Diese Gleichung beschreibt gerade, wie sich der "Skalenfaktor" (also sozusagen der Radius des Luftballons) mit der Zeit verändert. Wenn man Vakuumenergie (oder ein Skalarfeld oder eine kosmologische Konstante) in diese Gleichung einfügt, bekommt man eine positive Beschleunigung für eben jenen Skalenfaktor, d.h. ein beschleunigtes Anwachsen der Abstände zwischen den Galaxien.
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