Energieerhaltungssatz vs Urknalltheorie

@jayjaypg

jayjaypg schrieb:dann müßte doch die Galaxie, in dem wir leben, ständig Energie verlieren, oder?

Verlieren? Nein.
Aber die Energie wird auf ein größeres Voluemn verteil. Deshlab haben wir jetzt 3 Kelvin, und nicht mehr Milliarden. D.h. es wird kälter.

jayjaypg schrieb:Und ich frag mich sowieso, warum der Energieerhaltungssatz als konstante Wahrheit angesehen wird.

Weil man es immer und immer wieder gemessen hat, und die Energieerhaltung stimmt. Es könnte natürlich sein das es unter extremen Bedingungen nicht mehr stimmt, so wie Newton nahe der Lichtgeschwindigkeit nicht mehr stimmt. Aber z.Zt. gibt es dazu keine Anzeichen dafür.

zodiac68 schrieb:Weil man es immer und immer wieder gemessen hat, und die Energieerhaltung stimmt. Es könnte natürlich sein das es unter extremen Bedingungen nicht mehr stimmt,

Lokal ja, global nö. Was könnte es denn für extreme Bedingungen geben das der E-Satz nicht mehr gilt?

@zodiac68

@zodiac68
Das aber würde dann doch heißen, dass sich das Universum nicht unendlich ausdehnt. Denn bei 0 Kelvin müßte dann ja Schluß sein, oder?

Das ist dann der kritische Punkt. (Obwohl 0K niemals erreicht werden können, sondern nur asymptotisch angenähert.)
Zu jenem Zeitpunkt hat sich durch die Beschleunigung der Expansion eine so hohe "Geschwindigkeit" eingestellt, dass ganz plötzlich ein Inversions-Effekt eintritt ... die ganze Sache stülpt sich um, und die rasende Expansionsgeschwindigkeit ergießt sich durch ein dimensionales Schlüsselloch in einen neuen Urknall.

@jayjaypg
Die Energie im Universum bleibt immer die gleiche, verteilt sich nur auf größeren Raum.
Deswegen kühlt das Universum ab, wird dunkler und seine Teilchendichte (Materie ist auch nur verdichtete Energie) sinkt.
Und tatsächlich ist es so, dass sich das Universum nicht ewig ausdehnen kann und hier setzen dann Theorien an, z.b die, dass das Universum irgendwann aufhört sich auszudehnen und dann wieder in sich zusammenfällt, sich wieder auf einem Punkt konzentriert um erneut in einem Urknall zu expandieren. Quasi so eine Art Zyklus: Urknall -> Expansion -> Zusammenfallen -> Urknall -> Expansion usw.


Energie geht aber tatsächlich nie verloren, wird immer nur umgewandelt. Genauso entsteht Energie nie sondern wird eben umgewandelt.
Wenn du Autofährst entsteht keine Energie sondern die Energie aus dem Bezin wird in Bewegungsenergie des Autos umgewandelt, diese wird wiederum an Luft weitergegeben, in Form von Reibung an die Straße etc.

@1.21Gigawatt

Der Ansatz mit dem zyklischen Universum wurde auch von Roger Penrose vorgeschlagen:

http://www.dradio.de/dkultur/sendungen/kritik/1545809/

Für die Kosmologen ist die stetige Zunahme der Entropie ein großes Problem. Denn der Urknall, jener heiße, explosive Moment am Anfang unseres Universums, scheint alles andere als geordnet gewesen zu sein. Wie kann danach die Unordnung noch zunehmen? Für Roger Penrose liegt die Lösung dieses Rätsels vor dem Urknall. Für ihn durchläuft unser Kosmos einen ewigen Zyklus aus Urknall, Ausdehnung, Auflösung der Materie und wieder neuem Urknall. Beim Übergang auf das neue Weltzeitalter, wie Penrose die einzelnen kosmischen Episoden nennt, wird die Entropie mathematisch trickreich jeweils wieder praktisch auf Null gestellt. Dem Universum ergeht es wie dem Wasser in den Bildern des berühmten niederländischen Künstlers Maurits Escher: Es ist immer im Fluss, kommt aber nie an. Das Unten ist zugleich das Oben, der Anfang zugleich das Ende.

Klingt auch für mich am schlüssigsten; mal sehen, ob und was sich in dieser Richtung noch entwickeln wird.

Das was ich oben vorgeschlagen habe, ist ja ein Modell eines zyklischen Prozesses. Nur dass es kein vorwärts-rückwärts-Zyklus ist bei dem das Universum wieder kontrahiert (was bei der momentanen Beobachtung der sich beschleunigenden Expansion schwierig abzusehen wäre), sondern ein rein kreisförmiger Zyklus, bei dem am Ende des Zyklus etwas passiert, das außerhalb unseres (derzeitigen) physikalischen Erkenntnishorizontes liegt.

@Didee

Didee schrieb:sondern ein rein kreisförmiger Zyklus, bei dem am Ende des Zyklus etwas passiert, das außerhalb unseres (derzeitigen) physikalischen Erkenntnishorizontes liegt.

Und was soll das - Deiner Meinung nach - sein?

Übrigens IST das obige Modell ebenfalls "kreisförmig", wenn Du schon unbedingt so sprechen willst, da mit "Zyklus" eine solche Figur, etymologisch, assoziiert wird:

Zyklus (altgriechisch κύκλος, kýklos, bzw. lateinisch cyclus ‚Kreis‘) (aus Wiki).

@jayjaypg
Denk dir mal die Energie im Universum als Energiedichteverteilung. Wenn sich das Universum nun ausdehnt. dann sinkt die Energiedichte. q.e.d.

@Mr.Dextar

Nur damit es klar ist - - das ist keine "Theorie" die ich "vertreten" würde. Nur ein Gedankenexperiment auf der Basis, dass die Gesamt-Physik von Allem-was-ist sicherlich weit über das hinausgeht, was unsere derzeite Physik bislang aufgedeckt hat.

Mr.Dextar schrieb:Und was soll das - Deiner Meinung nach - sein?

Ich schrieb doch: ein Inversions-Effekt. Kennst Du den mathemetischen Prozess der inversion? Dort wird eine Begrenzung festgelegt, und dann das innere nach außen, und das äußere nach innen projiziert.

Dann denke ich an die universelle Expansion, die sich ja - anscheinend - fortwährend beschleunigt. Wenn sie sich aber fortwährend beschleunigt, dann erreicht die Geschwindigkeit irgendwann relativistische Bereiche. Es wäre doch möglich, dass irgendwann irgendein Grenzwert von irgendwas überschritten wird, und etwas passiert, was wir noch überhaupt nicht kennen. Z.b. dass die eingebetteten Raumdimensionen (siehe String-/M-Theorie) auf einmal "aufbrechen", und das ganze Universum sich dadurch komplett umstülpt, deswegen --> Inversion, und durch diese Umstülpung die ganze Expansion-ins-Unendliche umschlägt und in einen einzigen Punkt hineinläuft.

Hineinläuft ... hindurchläuft ... BUMM.


Natürlich ist das hochspekulativ, ach was, das Wort reicht nicht mal annähernd.

Andererseits: ich hab' schon deutlich blödere Thesen gelesen. :)

@Didee

Achso, okay.

Didee schrieb:Z.b. dass die eingebetteten Raumdimensionen (siehe String-/M-Theorie) auf einmal "aufbrechen", und das ganze Universum sich dadurch komplett umstülpt, deswegen --> Inversion, und durch diese Umstülpung die ganze Expansion-ins-Unendliche umschlägt und in einen einzigen Punkt hineinläuft.

Glaubst Du nicht dies könnte das Universum in irgendeiner Form stoppen, sodass es gar nicht weiterexistieren kann? Damit wäre auch ein Zyklus hinfällig.

Um das zu beantworten, reicht mein Hirnschmalz leider nicht aus, fürchte ich.

Allerdings denke ich nicht, dass irgendwann ALLES aufhört zu existieren. Womit wir wieder beim Energieerhaltungs-Satz wären. Das was IST, das wird immer in irgendeiner Form weiterhin SEIN, so wie es schon immer in irgendeiner Form GEWESEN ist.

Die Energie die da ist, kann nicht wirklich verschwinden. Wo sollte sie denn hin, zu was sollte sie denn werden. Ebenso gibt es auch keine Entstehung aus dem "Nichts", weil es sowas wie "Nichts" gar nicht gibt. Wenn etwas scheinbar aus dem Nichts entsteht (egal ob virtuelle Teilchen oder ein ganzes Universum), dann muss zumindest das Potential für diese Energie bereits vorhanden gewesen sein. Was bedeutet dass auch die Energie bereits vorhanden war, nur in einer anderen Form, in anderer Verteilung, anderen Dimension ... was auch immer.

Meine alte Rede: wenn es tatsächlich ein "Nichts" geben würde, dann hätte es auch niemals etwas anderes gegeben. Wenn wirklich "Nichts" ist, dann ist eben nichts. Und insbesondere ist dann auch keine Unschärferelation, die erfordert, dass daraus etwas entstehen müsste. Im "Nichts" ist kein Platz für irgendwelche Naturgesetze. Gibt es Gesetze, dann IST bereits ETWAS.

Da es also kein Nichts geben kann, ist es zwingend logisch, dass immer ETWAS sein wird.


(Mal abgesehen davon dass "immer"/"früher"/"vorher"/"nachher" Begriffe der Zeit sind, und dass "Zeit" sowieso etwas ist, was vom menschlichen 3-1/2-dimensionalen Geist (Ratio) m.E. deutlich missverstanden wird ... aber das gehört jetzt nicht zur Energieerhaltung.)

Heizenberch schrieb:Denk dir mal die Energie im Universum als Energiedichteverteilung. Wenn sich das Universum nun ausdehnt. dann sinkt die Energiedichte. q.e.d.

Auch an dich die Frage, die bislang nicht beantwortet wurde. Wie stellst du einen globalen Energieerhalt sicher? Zum Thema des Threads allgemein möchte ich noch anmerken das der Header Energieerhaltungssatz vs Urknalltheorie komisch gewählt ist. Die Urknalltheorie liefert einem Energieerhaltungssatz (global, den es aber nicht gibt) gutes Futter und sind keine Gegenspieler.
Geht es dem TE nur um lokalen E-Satz bin ich out, da wenig diskussionswürdig.

@vycanismajoris
Moyn.... srry ... keiner kann die "Globale" Energieerhaltung sicherstellen/Beweisen.
Natürlich wär ich auch interessiert am Gegenteil, dann wär zumindest der Nobelpreis sicher, ist ja schonmal was ;)

@vycanismajoris
... in dem Zusammenhang noch ne Frage an dich.
Quantenfluktuation. Statistisch vorhanden pro betrachtetem Raum-Volumen.
Wenn der Raum nun expandiert, nehmen die Fluktuationen statistisch ab pro neuem RV oder bleiben die gleich!? ;)
NG

Didee schrieb:Die Energie die da ist, kann nicht wirklich verschwinden. Wo sollte sie denn hin, zu was sollte sie denn werden.

Die Energie haben wir uns nur in Form von Gravitation geliehen. Auch schön spekulativ.

Didee schrieb:Allerdings denke ich nicht, dass irgendwann ALLES aufhört zu existieren.

Alles ist auch "nur" ein weiter Begriff.

@fritzchen1

Mit dem Unterschied, dass meine Hochspekulation noch irgendwie einen Sinn ergibt. Statt nur Worthülsen in den Raum zu werfen. Soll heißen: "haben wir uns nur in Form von Gravitation geliehen" müsstest Du schon irgendwie erläutern, ohne Erklärung erscheint es eher Löt-Zinnig. Schon allein weil die Gravitation kein Fundamental ist, die Gravitation musste sich aus der ganz frühen Bang-Energie ja auch erst mal entkoppeln.

Wegen dem "Alles" muss ich korrgieren, da hab ich die Frage von @Mr.Dextar nicht ganz richtig aufgefasst:

Mr.Dextar schrieb:Glaubst Du nicht dies könnte das Universum in irgendeiner Form stoppen, sodass es gar nicht weiterexistieren kann? Damit wäre auch ein Zyklus hinfällig.

Das bedeutet ja gar nicht dass nichts mehr existieren würde (meine Fehlinterpretation), sondern ist eher eine Beschreibung des Big Chill. Der Big Chill kann in meinem Gedankenexperiment aber nicht auftreten, weil eben die beschleunigte Expansion auf einen eindeutigen Endpunkt zuarbeitet.

Eigentlich könnte man sagen, es ist eine Modifikation des Big Rip. Nur der eigentliche "Rip", der erscheint mir nicht zutreffend. Der Vorteil der Inversionsvariante ist: Es kann nicht sein, dass ein entstandenes Universum in einem Gleichgewichtszustand "totläuft". Entweder ein Universum hat bei der Entstehung zu wenig Impuls, dann wird es irgendwann wieder zu einem Punkt kontrahieren. Oder es hat genügend Impuls, dann wird irgendwann beschleunigte Expansion eintreten, bis zur Inversion. (Stabiles Mittelding nicht möglich, weil Toleranz zu gering.) Es gibt dann also nicht den Fall, dass ein Universum einfach irgendwann "tot liegenbleibt", sondern die Lebenszeit eines Universums bleibt begrenzt, und der Zyklus der Entstehung und des Vergehens bleibt auf jeden Fall immer in Gang, ohne jemals abzubrechen.

Z. schrieb:Quantenfluktuation. Statistisch vorhanden pro betrachtetem Raum-Volumen.
Wenn der Raum nun expandiert, nehmen die Fluktuationen statistisch ab pro neuem RV oder bleiben die gleich!? ;)
NG

Die die 4 Grundkräfte auch bei sich ausbreitenden Raum Gleich bleiben, dürften die Fluktuationen pro RM immer Gleich sein.

Wenn der Raum eine Erscheinungsform von Energie ist, dann Ist die Expansion des Universums bei Urknall kein Widerspruch zum Energieerhaltungssatz, sondern nur der Wandel in den Erscheinungsformen der Energie.

@Fipse
;).... Danke für die Antwort, ich möchte aber noch warten was @vycanismajoris
dazu äussert. hihi.

LG Z.