Bewegt sich die dunkle Energie, schneller als das Licht?

6 Antworten

Die Dunkle Energie ist ein Phänomen, das die Wissenschaftler noch nicht vollständig verstehen. Es ist jedoch bekannt, dass die Dunkle Energie eine Art "antigravitierende" Kraft ausübt, die dazu führt, dass sich das Universum immer schneller ausdehnt. Es gibt keine Beweise dafür, dass die Dunkle Energie sich schneller als das Licht bewegt. 

Die augenblickliche Standarddarstellung der Kosmologie geht von einer inflationären Phase der Raumausdehnung des Kosmos mit Überlichtgeschwindigkeit aus. Das ist kein Widerspruch zur Aussage, dass sich keine Information (z.B. Licht) schneller als mit Lichtgeschwindigkigkeit ausbreiten kann, denn die Ausbreitung des Raumes überträgt keine Information. Auch Schatten oder das auftreffende Licht einer rotierenden Lampe können schneller als das Licht sein.

Nein. Nach allem, was man bisher über dunkle Energie und Dunkle Materie weiß (oder genauer: zu wissen glaubt - das wäre auf jeden Fall ehrlicher) sind dunkle Energie und dunkle Materie Phänomene, die sich im Raum abspielen, und im Raum kann sich nichts schneller bewegen als das Licht. Das würde nämlich Einstein widersprechen; und bisher hat dessen allgemeine/spezielle Relativitätstheorie allen Versuchen, sie auszutricksen oder Lücken/Schlupflöcher in ihr zu finden, erfolgreich widerstanden.


Mocue 
Fragesteller
 08.05.2023, 04:35

Wie kommt dann die dunkele Energie dort hin, wo der Raum vor dem Licht ist, wenn der Raum schneller als das Licht ist und dafür, die dunkel Energie braucht?

Wusste Einstein überhaupt, von der dunklen Energie?

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Janaki  08.05.2023, 04:57
@Mocue

Hast Du schon mal von der Theorie der Inflation in der Kosmologie gehört? Die kommt übrigens auch ohne dunkle Energie aus. Letztere sorgt nur dafür, dass sich Objekte im Raum immer schneller immer weiter voneinander entfernen. Und nein: Einstein kannte die Theorien über Dunkle Materie und Dunkle Energie noch nicht. Er musste sie aber auch nicht kennen, da sie Phänomene beschreiben, die sich im Raum abspielen, ohne die Struktur des Raums an sich zu beeinflussen (zumindest nach allem, was man heute zu wissen glaubt).

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Ave!

Bewegt sich die dunkle Energie, schneller als das Licht?

Da wir nicht Wissen was dunkle Energie ist, kann man diese Frage nicht beantworten. Sollte sie aus Materie bestehen, dann können wir nach aktuellem Kenntnisstand aber davon ausgehen, dass dem nicht so ist, da sich keine Materie mit Überlichtgeschwindigkeit bewegen kann. Das begründet sich darin, dass die aufgebrachte Energie mit der Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit gegen unendlich konvergiert.

Der Raum soll sich schneller bewegen als wie das Licht.

Das hat auch nur den Grund, weil der Raum drei Dimensionen besitzt. Wäre der Raum zweidimensional, würde er sich mit exakt Lichtgeschwindigkeit ausbreiten.

Der Raum, soll wiederum durch die dunkle Energie (kann auch sein, dass es die dunkle Materie war, ich habe es aber vergessen) beschleunigt werden.
Jetzt ist dem, dass wenn der Raum, durch die dunkle Energie, beschleunigt wird, die Energie, ja doch dort sein muss, wo sich der Raum befindet um dem Raum, die Energie liefern muss, damit sich der Raum, ausdehnen kann oder dort sein muss, damit der Raum beschleunigt wird.

Du machst hier einen gewaltigen Fehler. Der Raum wird nicht beschleunigt, der Raum dehnt sich aus. Das ist ein riesiger Unterschied. Außerhalb des Raumes existiert nichts, da der Raum selbst die Voraussetzung für etwas ist.

Dunkle Energie muss nicht am Raum "ziehen", sie kann ihn genauso gut abstoßen und damit expandieren lassen.

Wenn der was einen mitnimmt, schon dort ist, wo man mitgenommen wird, kann man fahren, wenn nicht, muss man warten.

Entweder ist es zu spät, der Whisky war zu viel oder ich werde diesen Satz nie verstehen.

Das wäre dann aber nur, wenn das Universum, geschlossen ist und eine Grenze hat.

Das Universum hat eine Grenze, wie bereits genannt: Den Raum.

Es muss also, entweder dem sein, dass dunkle Energie, sich schneller bewegt, als wie Licht, wenn das Universum eine Grenze hat oder dunkle Energie ist überall und damit, ist das Universum, unendlich groß.

Nein, der Raum expandiert wie bereits gesagt nur scheinbar mit Lichtgeschwindigkeit, weil er eben in drei Dimensionen (einer Kugel) expandiert, nicht auf einer Fläche (Kreis).

Nimm dir einen Luftballon und zeichne Punkte darauf. Sobald du ihn aufbläst entfernen sich die Punkte immer schneller voneinander, obwohl die Expansionsgeschwindigkeit stets die gleiche ist. Der Gleiche Effekt tritt mit dem Universum auf.


Mocue 
Fragesteller
 08.05.2023, 05:21
Dunkle Energie muss nicht am Raum "ziehen", sie kann ihn genauso gut abstoßen und damit expandieren lassen.

Wenn die dunkle Energie, nicht dort ist, wo der Raum ist, kann sie keinen Einfluss, auf den Raum haben.

Eh klar.

Die dunkle Energie, muss, damit sie den Raum anstoßen kann, dort sein, wo auch der Raum ist.

Eh klar.

Wenn der Raum, schneller als die Energie ist, aber die Energie, langsamer ist, dann müsste doch, der Raum selbst, sich abstoßen.

Stell dir zwei Billardkugeln vor, welche einen Meter voneinander entfernt sind.

Damit die Energie, von einer Kugel, die andere beeinflussen kann, muss sie, durch die andere Kugel, den einen Meter überwinden.

Will man aber, dass beide Kugeln, durch einen Stoß, beeinflusst werden, ohne Verzögerung, müssen zwischen den zwei Kugeln, weitere Kugeln sich befinden, welche die Energie, weiterleiten.

Wenn nichts schneller, als wie c ist, dann können die Kugeln, was den Raum darstellt, selbst, nicht schneller werden, als wie c.

Will man aber, dass eine von den Kugeln, schneller an die Energie kommt, muss auch die Energie, schneller übermittelt werden.

Außer, wenn dort wo eine Kugel ist, die Energie, schon dort ist.

Hinzu kommt, dass wenn nichts schneller ist als wie c, die dunkle Energie, ja gar nicht in der Lage sein kann, einen Einfluss auf den Raum zu nehmen, welcher selbst schneller als die Übermittlung der Energie ist.

Die dunkle Energie, muss also, schneller sein, als wie c.

Außer der Raum selbst stoßt sich ab und kreiert sich schneller, als er sich bewegt, was dann, die dunkle Energie, nicht als Treibfeder für die Bewegung, sondern für die Entstehung des Raumes darstellt.

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dunkle Energie ist nur ein Parameter in den Feldgleichungen. Der Raum expandiert, aber dazu versteht man besser zuerst die...

Hubblekonstante

Unter der Annahme einer linearen Ausdehnung des Universums ist der Skalenfaktor a(t) =D(t)/D0 einer beliebigen Distanz D und der Distanz D0 zum Zeitpunkt t0 im Universum linear abhängig von der Zeit t:

a = da/dt*t (1) mit einer Ausdehnungsgeschwindigkeit

da/dt = H*a (2)

Der Faktor H ist die Hubblekonstante (die besser Hubbleparameter heißen sollte, weil sie nicht konstant ist - in der Tat folgt aus einer linearen Ausdehnung konstante Ausdehnungsgeschwindigkeit da/dt und damit H = 1/t mit 1 in 2 eingesetzt), hat beim Urknall eine Polstelle und nimmt seitdem ab, wird aber nie null.

Kosmologischer Horizont

Man kann nun mit der Lichtgeschwindigkeit c einen Radius rH = c/H definieren, der Hubbleradius genannt wird. Für D = rH ist die Geschwindigkeit v(rH) = c, d.h. theoretisch entfernen sich Objekte in dieser Entfernung mit Lichtgeschwindigkeit von uns (die Spezielle Relativitätstheorie gilt nur lokal und wird dadurch nicht verletzt), und man könnte meinen, dass man dann diese Objekte nie mehr sehen kann, weil ihr Licht nicht gegen die Expansionsgeschwindigkeit ankommt, aber:

1. Licht direkt hinter rH kann es, einmal ausgesandt, mit der Zeit innerhalb von rH schaffen und uns letztlich doch erreichen - die korrekte Rechnung beinhaltet eine Integration der Bewegung mitbewegter Koordinaten und des Lichtsignals von t0 bis unendlich und führt hier zu weit - außerdem...

2. ist die o.g. Annahme der linearen Ausdehnung falsch. Die Ausdehnung unterliegt bremsenden und beschleunigenden Einflüssen (zB die Massendichte einschl. dunkler Materie vs. dunkle Energie), deren Stärke nicht zeitlich konstant war oder sein wird. In Abhängigkeit von diesen Einflüssen kann der Kosmologische Horizont sich bei vorwiegender Bremsung weiter ausdehnen und mehr Objekte sichtbar machen, oder bei vorwiegender Beschleunigung schrumpfen und mehr Objekte verbergen.

Aus diesen beiden Gründen liegt der Kosmologische Horizont nicht beim Hubbleradius, sondern nach aktuellem Stand etwas dahinter (etwa 16 Mrd LJ statt 13,4 Mrd LJ). Mit weiterer Ausdehnung des Universums und sinkender Massendichte könnte die Beschleunigung gewinnen - dann würde der Hubbleparameter auf einen konstanten Wert sinken: die Lösung für die Differentialgleichung da/dt = const*a ist dann eine exponentielle Ausdehnung, die den Kosmologischen Horizont schließlich bis auf gravitativ direkt gebundene Strukturen schrumpfen ließe, und die Reste der Vereinigung aus Milchstraße und NGC224 wären allein in der Dunkelheit.

Partikelhorizont.

Wo aber sind die fernsten Objekte, die wir jetzt schon sehen, wirklich? Als ihr Licht ausgesandt wurde, dh kurz nachdem das Universum transparent wurde, waren sie nur einige Mio LJ entfernt. Während ihr Licht im Raum zu uns unterwegs war, bewegte sich dieser Raum aber mit der Expansionsgeschwindigkeit von uns weg und verlängerte die Reisezeit des Lichtes (und seine Wellenlänge), bis das Licht schließlich hier ankam; inzwischen haben sich die damals aussendenden Objekte bis zum sog. Partikelhorizont entfernt (ca 46 Mrd LJ), also weit hinter dem Kosmologischen Horizont.