Dunkle Energie - was treibt das Universum auseinander?

Dunkle Energie - was treibt das Universum auseinander? - Matthias Bartelmann bei

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2 жыл бұрын

Faszination Astronomie Online bietet euch immer dienstags und donnerstags an dieser Stelle um 19 Uhr eine halbe Stunde Astronomie.
Viele Beobachtungen verschiedener Art zeigen, dass die Ausdehnung des Universums nicht abgebremst, sondern beschleunigt wird - als würde die Schwerkraft über sehr große Entfernungen hinweg abstoßend wirken statt anziehend, wie wir sie erleben. Dieses Verhalten wird als Auswirkung einer dunklen Energie beschrieben. Im Vortrag werde ich zunächst die Beoachtungen zusammenfassen, die auf diese dunkle Energie hinweisen, und dann darüber sprechen, wie wir diese dunkle Energie zu verstehen versuchen.
Matthias Bartelmann leitet an der Universität Heidelberg eine Arbeitsgruppe, die sich mit den Themengebieten Gravitationlinsen, Galaxienhaufen und Kosmologie befasst. Von 1998-2003 war er wissenschaftlicher Projektleiter des deutschen Beitrags zur Planck-Mission zur Vermessung der kosmischen Hintergrundstrahlung

Пікірлер: 43

@susannes1454 2 жыл бұрын

Interessanter Vortrag. Matthias Bartelmann formuliert immer so bewusst exakt. Das finde ich sehr angenehm 🙂

@norbertjendruschj9121 2 жыл бұрын

Einen herzlichen Dank an Matthias Bartelmann, dass er bei der Beantwortung meiner Frage endlich ein tiefsitzendes Missverständnis meinerseits ausgeräumt hat. Ich habe mit 20 Minuten Zeitversatz zugehört und konnte das im Chat nicht mehr unterbringen.

@bxyify 2 жыл бұрын

Wenn der mal nur bisschen lauter sprechen würde...

@stephanmotzek779 6 ай бұрын

Grandioser Vortrag , vielen lieben Dank .

@dahogi7118 2 жыл бұрын

Sehr gut vorgetragen. Ruhig und sehr überlegt. Danke für den Einblick in das interessante Thema. Alles erdenklich Gute!

@SiqueScarface 2 жыл бұрын

12:20 Die Abweichungen von der absolut isotropen Kosmischen Hintergrundstrahlung scheint schon Mitte der 1980er Jahre gemessen worden sein. Zumindestens glaube ich mich zu erinnern, dass in L. Ksanfomaliti: Planeten (1985) das bereits erwähnt wurde.

@AGEvoBio Ай бұрын

Eine Frage zu Min. 8:11: Wenn ich mir die Messdaten in der oberen Grafik anschaue, dann scheint der Korrelationskoeffizient ziemlich übel zu sein, insbesondere, wenn ich die Fehlerbalken noch berücksichtige. Könnte ich durch diese Punktwolke nicht nahezu jede Kurve durchlegen? Wie gesichert ist denn dieser Zusammenhang bzw. die Annahme einer beschleunigten Expansion?

@hagenstreisel1790 2 жыл бұрын

Vielen Dank für den sehr fundierten, aber leider schwer akustisch zu folgenden Vortrag. Gibt es denn Überlegungen, dass die beschleunigte Expansion eine Abhängigkeit von der sinkenden Temperatur des Universums haben könnte? Zur Zeit des Urknalls kann man ja von 0 Kelvin ausgehen. So wäre vielleicht die damalige extreme Ausdehnung zu erklären.

@thomasAnders2765 2 жыл бұрын

Klasse Vortrag👍👍👍, (der Ton war nicht so gut, besser nicht das Rechner Mikrofon verwenden) Prof. Bartelmann macht das sehr gut. Wenn es die gleiche Materie ist die bei kleinen Abständen anziehend ist und bei großen abstoßend, dann ist das nichtlinear. Schwarze Materie ist immer noch schwer fassbar, aber die Erklärung mit der Einsteinschen Konstante finde ich gut. Sollte man nicht besser von Raumzeit Krümmung sprechen als von Anziehung und Abstoßung? Wenn das mit dem Lambda stimmt, wie erklärt man die Wirkung von Dunkler Materie wenn es um Einsteinkreuze etc. Lupen geht, wo keine „Masse“ in der Nähe ist? Was treibt den Raum dann auseinander, die dunkle Energie?

@HausDerAstronomie 2 жыл бұрын

War nicht das eingebaute Mikro, sondern ein Blue Snowball. Und doch, in einem homogenen Universum kann man von Anziehung und Abstoßung sprechen, je nachdem ob sich die Abstandsänderung beschleunigt oder abbremst. Und bei Gravitationslinsen, wie bei Einstein-Kreuzen, *ist* Masse in der Nähe - die bildet dann ja gerade die Gravitationslinse. Das "Auseinandertreiben" besorgt in der Kosmologie, wie im Vortrag gesagt, tatsächlich die Dunkle Energie.

@Teskal 2 жыл бұрын

An eventuell mehreren Urknällen hatte ich auch schon gedacht. Letztendlich würde der Urknall ja aus einer Singularität entstehen. Schwarze Loch sammeln ja riesige Massen an einem sehr dichten Ort. Evtl. kann so ein SL irgendwann instabil werden und ebenfalls wie eine Supernova auseinander gehen. Wie Wahrscheinlichkeit das zu beobachten, wäre bei einem unendlichen Universum halt eher unwahrscheinlich.

@HausDerAstronomie 2 жыл бұрын

Dafür, dass Schwarze Löcher in dieser Weise instabil werden, gibt es weder in der Theorie noch in den Beobachtungen anzeichen. Die Singularität im Inneren eines Schwarzen Lochs hat auch ganz andere Eigenschaften als eine Urknall-Singularität. Da bitte nicht dadurch verwirren lassen, dass beide Singularitäten sind.

@udolehmann5432 2 жыл бұрын

Es gab keinen Urknall, der Kosmos ist ein rotierendes zyklisches System🤔

@petermichaelstoltenberg5561 2 жыл бұрын

Weiter habe ich nicht verstanden, wieso sich die Gravitation auf die Ausdehnung des Raums auswirken soll. Die Gravitation wirkt doch auf die Massen im Raum. Wie soll denn die Gravitation auf die Ausdehnung des Raums selbst wirken. Die Rotverschiebung kommt doch nicht ausschließlich durch die Geschwindigkeit des Objekts im Raum, sondern auch durch die Entstehung neuen Raums zwischen uns und dem Objekt. Wie kann man denn unterscheiden welche Ursache, welchen Anteil an der Rotverschiebung hat.

@HausDerAstronomie 2 жыл бұрын

Die "Ausdehnung des Raums selbst" von der Bewegung der (frei im Raum treibenden) Galaxien trennen zu wollen ist eine Fehlvorstellung, ebenso wie die Vorstellung von der "Entstehung neuen Raums". Kosmische Expansion ist zunächst einmal ein Muster von Abstandsänderungen. Diese Abstandsänderungen werden (wie Bewegungen in der klassischen Physik) durch Kräfte zwischen den Galaxien beeinflusst.

@Teskal 2 жыл бұрын

Ich habe immer gedacht: "Na toll, wenn die Sterne als weiße Zwerge enden, dann ist ziemlich viel Material in einer Galaxie nutzlos gebunden und damit verschwendet." Aber dadurch, das die meisten Sterne nicht alleine sind, dann wird doch mehr von den Weißen Zwergsternen wieder für neue Sternbildung abgegeben. Oder liege ich da falsch?

@doenermitallem 2 жыл бұрын

Ja. Teilweise fusionieren Sterne nur 10% ihres Wasserstoffs. Der Rest steht nach dem Kollaps wieder für neue Sternbildung zur Verfügung.

@Teskal 2 жыл бұрын

@@doenermitallem Ich denke eher an die ganze Materie des Weißen Zwergsterns, welche ohne eine Supernova, für immer ~50% der Sonnenmasse binden würde.

@Spielkalb-von-Sparta 2 жыл бұрын

@@Teskal Ich fürchte, du hast leider recht. Wenn zB. unsere Sonne zum weißen Zwerg wird, passiert da auch nichts mehr, bis das Universum auskühlt. Es sei denn, dass es noch eine Wechselwirkung mit einem anderen Stern gibt, wenn Andromeda in uns herein rauscht. In 4 oder 5 Milliarden, oder wann sollte das nochmal geschehen?

@Teskal 2 жыл бұрын

Könnte eine ähnliche Art von Supernova wie mit einem Weißen Zwergstern nahe eines anderen Sterns, auch mit einem Neutronenstern passieren?

@HausDerAstronomie 2 жыл бұрын

Nein. Entscheidend ist ja, dass bei dem Weißen Zwerg noch "Treibstoff" da ist, der durch Kernfusion verschmelzen kann. Bei zwei Neutronensternen kann aber immerhin eine deutlich schwächere sogenannte "Kilonova" auftreten, dann aber mit ganz anderem Mechanismus dahinter.

@petermichaelstoltenberg5561 2 жыл бұрын

Mich wundert, dass man sich auf die Supernova 1a fixiert und aus dessen Licht diese Schlüsse ableitet. Es ist die Funktionsweise doch noch nicht bestätigt. In der Theorie wird von 1,4 Sonnenmassen gesprochen, gemessen hat man aber erst 1,25 Sonnenmassen. Oder bin ich das Fakenews aufgesessen?

@HausDerAstronomie 2 жыл бұрын

1,4 Sonnenmassen sind die Grenzmasse, und die ist recht direkt über die Physik festgelegt. Daher die Erwartung, dass Supernovae vom Typ Ia als Standardkerzen taugen. Aber das prüft man in entsprechenden Kalibrationsschritten an nähergelegenen solchen Supernovae natürlich auch nach. Und parallel werden auch noch andere Standardkerzen herangezogen. Insofern: SN Ia sind am hilfreichsten (hinreichend häufigk auf große Entfernungen sichtbar), aber bei weitem nicht alles, was man dort einfließen lässt.

@volkerschmidt7026 2 жыл бұрын

Ist die Dunkle Energie auch der Treiber der kosmischen Inflation unmittelbar nach dem Urknall?

@HausDerAstronomie 2 жыл бұрын

Das ist ein sehr ähnlicher Mechanismus (und die Beschleunigung kommt auf dieselbe Weise zustande wie bei der Dunklen Energie), aber in den üblichen Modellen eine andere Quelle - ein anderes Feld, das die Inflation antreibt - als die spätere Dunkle Energie.

@thomasAnders2765 2 жыл бұрын

@@HausDerAstronomie jetzt versteh ich nix mehr, Matthias Bartelmann sagte doch die Einsteinsche Konstante beschreibt die Abstossung (große Abstände) der gleichen Materie wie die Anziehung bei kleinen Abständen.

@Spielkalb-von-Sparta 2 жыл бұрын

@@thomasAnders2765 Nicht ganz. Wenn ich es richtig verstanden habe, stecken zwei Konstanten in der Feldgleichung. Die Gravitationskonstante _G_ ist für die Anziehungen auf kleinen Skalen verantwortlich, während die sogenannte kosmologische Konstante Lambda die Abstoßung der Materie auf großen Skalen bewirkt. Wie das mit der abrupten Inflation unmittelbar nach dem Urknall zusammenhängen soll, ist mir allerdings auch schleierhaft.

@udolehmann5432 2 жыл бұрын

Es gab auch keine Inflation🤔

@Spielkalb-von-Sparta 2 жыл бұрын

@@udolehmann5432 Doch, alles wird teurer! Das merkst du bei jedem Einkauf im Supermarkt. Wenn wir die D-Mark noch hätten, wär alles anders. :P

@johanneshohenthaner6749 8 ай бұрын

Hat man mal versucht zu messen, wie "mobil" die Dunkle Materie ist? Verändert sich die Gravitationslinse vor dem Bullet-Cluster? ... sonst: Könnte der Effekt auf "Falten" oder "Dellen" in der Raumzeit zurückzuführen sein, die schon lange da sind - also quasi eine "verknitterte" Raumzeit - ohne echte, träge Materie?

@udolehmann5432 2 жыл бұрын

Es gibt keine dunkle Energie und Matetie, tiefer denken🤔

@Spielkalb-von-Sparta 2 жыл бұрын

Tiefer denken - alle renommierten Wissenschaftler irren sich also deiner Meinung nach. Wenn du ein alternatives kosmologisches Modell hättest, dann lasse es bitte in _Nature_ oder so veröffentlichen. Einfach nur zu behaupten, dass es keine dunkle Materie und Energie gäbe, bringt keinem ein Stück weiter. Da müssen schon Argumente kommen.

@udolehmann5432 2 жыл бұрын

@@Spielkalb-von-Sparta es gibt einige sehr gute theoretische Physiker, weltweit, welche gleicher Meinung sind, einfach informieren, diese laufen aber nicht der Hammelherde hinterher🤔, Einstein hatte recht zu viele Dünnbrettbohrer

@Spielkalb-von-Sparta 2 жыл бұрын

@@udolehmann5432 Dann nenne mir doch bitte einen einzigen! Was du hier so abwertend als "Hammelherde" bezeichnest, nennt sich sich übrigens _Peer-Review._ Wissenschaftler überprüfen wechselseitig ihre Ergebnisse in möglichst unabhängigen Experimenten.

@rainerherrmann7025 2 жыл бұрын

@@Spielkalb-von-Sparta Man sollte vielleicht nicht von Hammelherde reden, aber es hat in der Geschichte der Physik und der Astronomie zu viele Fälle gegeben, wo sich die große Mehrheit der Physiker einig waren, und doch lagen sie völlig falsch. Einige dieser Vorstellungen hat ja gerade Einstein zertrümmert. Ich glaube jedenfalls nicht dass sich unsere Gegenwart sich dadurch auszeichnet, dass es in Zukunft keine großen Korrekturen an unserem Weltbild mehr geben wird.

@Spielkalb-von-Sparta 2 жыл бұрын

@@rainerherrmann7025 Ja, ich gebe dir darin völlig recht, dass der Fortschritt der Wissenschaften nur dadurch möglich ist, dass gängige Vorstellungen durch neue Ideen revolutioniert werden. Haben wir zuhauf Beispiele in der Geschichte. Die Leute, die nach Exoplaneten geforscht haben, wurden bis in die 1990er noch schief angeguckt - jetzt nicht mehr. Was die dunkle Materie und Energie angeht, die sind allen Forschern ja selbst ein Dorn im Auge, vor allem die erste. Aber bisher die besten Erklärungsansätze, die wir kennen. Wenn jemand da so lapidar herkommt und sagt, das gäbe es nicht, dann muss er schon eine Alternative vorlegen.

@lukasbettrich4400 10 ай бұрын

und noch nen Fehler entdeckt, Mensch Meier.

@torstentrallala8629 2 жыл бұрын

Wenn der Urknall im Apfelzentrum passierte und In die eine, wie auch die andere Richtung (Sehr vereinfachte Sichtweise in 3 Dimensionen) gleich viel Materie frei wurde und sich die Materie über die Schale ausdehn, dann würden wir bis 90° eine Beschleunigte Ausdehnung festellen, die am Äquator zum Stillstand kommt und dann zu kollabieren beginnt. Nun brauchen wir gedanklich ein paar Dimensionen. Wir schneiden den Apfel am Äquator durch und stülpen in um. Dann läge die Materie der "anderen Seite" parallel zu unserer. Nur phasenverschoben (halbe Plancklänge?) für uns völlig unsichtbar. Die dunkle Materie. Falls beide Materien über Gravitation wechselwirken, wäre dunkle Materie an Stellen denkbar, wo wir jetzt Neutronensterne vermuten, weil wir nichts sehen. Selbst wenn hier viel Quatsch drin steckt, das Ausbreiten des Universums auf der Apfelschale klingt plausibler, als das Gravitation auf Entfernung antigravitativ wirkt.

@torstentrallala8629 2 жыл бұрын

Würde ein Ende nicht auf einen Bruch mit dem Energieerhaltungsgestz bedeuten? Wenn dem so wäre, wäre die kosmologische Konstante nur eine Momentaufnahme, mit der sich berechnen lassen müsste, wo wir zeitlich gerade auf der Schale unterwegs sind.

@HausDerAstronomie 2 жыл бұрын

@@torstentrallala8629 Wenn man genauer hinschaut, spielt der Energieerhaltungssatz in den kosmologischen Gleichungen sogar eine wichtige Rolle. In der schon aus der Schule bekannten Form, dass Druck mal Volumenänderung Arbeit entspricht, also einer Energieänderung. Und in der Einsteinschen Theorie ist Druck ebenso eine Gravitationsquelle wie Massendichte - und auf diesem Umweg, nämlich über ihren Druck, wirkt Dunkle Energie abstoßend. Das ist (hier natürlich jetzt sehr verkürzt) alles in sich konsistent formulierbar. Bei Ihrem Apfel-Universum scheint soweit ich sehen kann schon die Grundeigenschaft der Universumsmodelle nicht gegeben zu sein - Homogenität auf großen Skalen.