Big Bang aus mathematischer Sicht

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Pippen Auf diesen Beitrag antworten »
Big Bang aus mathematischer Sicht
Ich überlege derzeit, ob ein unendliches Universum im Big Bang zu einem Punkt zusammengepresst sein konnte, um sich sodann zum unendlichen Raum aufzuspannen. Es gehe hier nur darum, ob sowas mathematisch gedacht werden kann. Ich denke, es klappt, ich tue es hier und will gern wissen, ob das - abgesehen von der laienhaften untechnischen Formulierung - so richtig wäre.

Wir betrachten einen IR^4, d.h. die Menge geordneter Paare aus IR x IR x IR x IR. Das wäre eine unendliche Menge.

Jetzt kann man daneben eine Abstandsfunktion definieren, die den Abstand zwischen zwei beliebigen Punkten (ein Punkt ist ein geordnetes Paar mit vier Werten aus IR) misst. Jetzt kann ich folgendes tun: ich setze die Abstandsfunktion so, dass sie für beliebige Eingaben gleich null ist. Dann gilt folgendes: es gibt immer noch IR^4 und diese Menge ist immer noch unendlich, aber die Menge aller Abstandsfunktionswerte hätte nur ein Element: 0. Setze ich die Abstandsfunktion größer 0 für zwei beliebige Punkte, dann wäre die Menge aller Abstandsfunktionswerte sofort unendlich groß.

Das wäre also eine Art und Weise, wie man sich ein unendliches Universum (bei mir IR^4) als räumlichen Anfangspunkt (bei mir als "räumliche" Menge der Abstandsfunktionswerte gleich Null) im Big Bang denken könnte, aus dem dann das unendliche Universum hervorgeht (bei mir die "räumliche" Menge der Abstandsfunktionswerte größer Null).
Luftikus Auf diesen Beitrag antworten »

Wenn man sich über die Realität Gedanken macht, sind solche "Perlenspiele" recht unterhaltsam, aber unfruchtbar.
Was man weiss, ist, dass die Raumzeit eine 4-dim. Pseudo-Riemannsche-Mannigfaltigkeit mit Lorentz-Metrik ist. Diese Metrik bestimmt auch die raumzeitlichen Abstände..
Luftikus Auf diesen Beitrag antworten »

Was man noch hinzufügen kann, ist, dass dieses raumzeitliche Konzept aufgrund der Singularität im Urknall versagt.
Deswegen sucht man eine Beschreibung ausserhalb der Raumzeit, eine "Quantengravitations"-Theorie die "hintergrundsfrei" der Raumzeit diese begründet.
Bisher gibt es aber keine solche überzeugende Theorie.
adiutor62 Auf diesen Beitrag antworten »

https://www.mpg.de/11537079/W002_Physik_...mie_046_053.pdf

https://de.wikipedia.org/wiki/Vakuumfluktuation
adiutor62 Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Das wäre eine unendliche Menge.


unendlich ist ein nicht definierter Begriff.
Es macht wenig Sinn, damit operieren zu wollen.

Eine Letztursache für das Sein werden wir nie finden, nur mehr oder weniger plausible Theorien.
Eine davon ist, dass der ganze Zirkus der Evolution so notwendig war, damit das Phänomen LIEBE
in absoluter Freiheit entstehen konnte.
Freiheit schließt die Möglichkeit der Selbstzerstörung ein.
Die Sinnfrage kann und will Naturwissenschaft, weil positiv, nicht beantworten.
Fakt ist wohl auch, dass es Singularitäten braucht (schwarze Löcher) um das System KOSMOS zu stabilisieren.
Mathematisch sind sie (noch??) nicht fassbar. Vermutlich eher nie, v.a. nie beweisbar.
Pippen Auf diesen Beitrag antworten »

Es geht mir um etwas ganz Mathematisches, deshalb nochmal ganz ohne Umschweife:

Wir haben die Menge IR^4. Wir definieren eine Abstandsfunktion f auf IR^4, welche die Abstände zwischen allen Elementen von IR^4 festlegt, indem zwei Elemente aus R^4 genommen werden und dazu eine reelle Zahl ausgegeben wird. Wir definieren nun f so, dass f immer nur Null ausgibt, d.h. alle Elemente von IR^4 sind auf einem Punkt vereinigt.

Meine Frage: IR^4 bleibt eine unendliche Menge und verliert keine Elemente, richtig?
Die Menge f(x,y) bzw. rng(f) hat dagegen nur ein Element: 0, richtig?
Man kann jetzt sagen: Die unendliche Menge IR^4 hat in f räumlich eine Ausdehnung von 0, richtig?
 
 
Elvis Auf diesen Beitrag antworten »

Das kann man sagen, man darf diese Redeweise aber nicht mit einer Redeweise über einen Raum verwechseln, in dem wir leben und den wir Universum nennen. Unser Universum und sein Urknall hat nichts mit einem mathematischen und der trivialen Abstandsfunktion zu tun. Mathematik ist nicht Physik, Physik ist nicht Mathematik.
Pippen Auf diesen Beitrag antworten »

Naja, man kann leicht sagen, dass der math. R^4 mitsamt der Abstandsfkt. unser Universum beschreibe/modelliere. Die Physiker machen es genauso. Interessant ist dann, dass dann ein Urknall denkbar wird, wo das unendliche Universum in einem Punkt zentriert war, also math. gesprochen: wo der R^4 die Abstandsfunktion hat, die jeden Abstand gleich Null setzt.
Elvis Auf diesen Beitrag antworten »

Das passt nicht zu Poppers Falsifikationismus. Ein mathematisches Modell kann nicht widerlegt werden, ist also physikalisch irrelevant. Du darfst es grundlos glauben, ich darf es grundlos nicht glauben. Wenn du aus deinem Modell eine Theorie machen willst, musst du begründen, welche Naturgesetze auf welche Weise die Metrik der Relativitätstheorie erzeugen und aus dem R4 die Raumzeit machen.
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