Warum sollte ich glauben, dass sich Materie nicht mit dem Raum dazwischen ausdehnt?

Diese Frage wurde bereits unter anderem Deckmantel gestellt. Ich bin kein wissenschaftlicher Fachmann, aber ich habe eine Ausbildung in Physik und Mathematik und interessiere mich sehr für diese Fächer.

Es erscheint mir plausibel und war ein Gedanke, den ich vor vielen Jahren während des Studiums hatte, dass sich das Universum möglicherweise aus sich heraus ausdehnt. Dh Materie und Raum dehnten sich im gleichen Maße aus.

Ich beobachte, dass es keine Zunahme der relativen Entfernung zwischen den Objekten gibt, die ich heute täglich sehe, und als solche würde diese Art der Ausdehnung unsere Wahrnehmung davon relativ gesehen nicht ändern. Alles, was wir beobachten, würde gleich bleiben und wir würden uns der Ausdehnung nicht bewusst sein.

Wie gesagt, es handelt sich um ein Duplikat. Zweitens, wenn wir keine Veränderungen an irgendetwas beobachten können, dann ist es keine Physik oder Wissenschaft irgendeiner Art – es ist nur ein Glaube ohne Rückendeckung.
Das ist kein Glaube. Glaube ist der Glaube, dass etwas die Wahrheit ist, auch wenn es nicht bewiesen werden kann. Wollen Sie andeuten, dass meine Beobachtungen nur meine eigene Realität sind und was ich beobachte, ohne Zweifel von meiner eigenen Wahrnehmung abhängt, oder können meine Beobachtungen anderen ähnlich sein und daher einen gewissen Grad an Tatsachen erhalten? Ich vertraue meinen Beobachtungen, ich habe nichts anderes, woran ich glauben könnte, und ich beobachte keinen Unterschied im Raum um mich herum, quantifizierbar oder nicht
Meine Frage ist ein Duplikat einer anderen, aber das war vor einigen Jahren, zugegebenermaßen habe ich nicht nachgesehen, ob es einen Beitrag dazu gibt, bevor ich die Frage gestellt habe. Ich bin mir der Mathematik nicht sicher, aber könnte es sein, dass die uns umgebende Ausdehnung einfach wegen der großen Entfernungen, mit denen wir es zu tun haben, nicht nachweisbar ist, und aus einer relativen Sicht hier als Beobachter können wir die Ausdehnung nicht erkennen.

Antworten (2)

Denn die Raumzeit in der Nähe von Materie dehnt sich nicht aus, und wenn sie sich nicht ausdehnt, kann sie die Materie nicht dehnen.

Die Expansion der Raumzeit ist eine Vorhersage der Allgemeinen Relativitätstheorie für den Spezialfall einer homogenen und isotropen Materieverteilung. Wenn wir diese Bedingung einspeisen, stellen wir fest, dass die Geometrie der Raumzeit durch eine Gleichung namens FLRW-Metrik beschrieben wird , und dies sagt uns, dass sich die Raumzeit ausdehnt.

Aber im realen Universum ist die Verteilung der Materie nicht homogen und isotrop. Während ich dies tippe, habe ich zum Beispiel etwa sechs Billionen Billionen Kilogramm Erde unter mir und nichts als ein paar tausend Kilogramm meines Hauses und der Atmosphäre über mir. Das verzerrt die Raumzeit stark von der FLRW-Metrik weg, und die Raumzeit in meiner Nähe wird nicht durch die FLRW-Metrik beschrieben und dehnt sich nicht aus. Die Raumzeit in meiner Nähe wird ungefähr durch die Schwarzschild-de-Sitter-Metrik beschrieben , obwohl die Abweichung von der Schwarzschild-Metrik tatsächlich winzig ist, verglichen mit beispielsweise dem von meinem Haus erzeugten Gravitationsfeld.

Auf sehr großen Skalen, dh um die Dimensionen von Galaxien- Superhaufen herum , ist die FLRW-Metrik eine ziemlich gute Annäherung, also dehnt sich die Raumzeit auf diesen großen Skalen aus. Auf den Waagen, denen wir im Alltag begegnen, ist es das jedoch nicht.

Gravitation wäre vermutlich das, was die Raumzeit daran hindert, sich in der Nähe von Materie auszudehnen. Die Tatsache, dass Schwerkraft niemals als eine Form von Energie beschrieben wird, verhindert, dass diese großartige Antwort mit Masse/Energie-Äquivalenz verheddert wird.

Die Allgemeine Relativitätstheorie befasst sich mit Äquivalenzklassen von Karten. Wenn Sie eine Karte der Raumzeit nehmen, sie einer kontinuierlichen Differentialgleichung unterziehen und die Metrik entsprechend ändern, erhalten Sie eine äquivalente Karte. Man kann nicht davon sprechen, dass das eine oder andere recht hat. Sie sind gleichwertig. Entweder haben sie beide Recht oder sie haben beide Unrecht.

Um fair zu sein, das ist nur ein mathematisches Modell. Ich weiß nicht, wie das Universum tatsächlich funktioniert, aber ich vermute, dass es nicht wirklich eine unendliche Anzahl gleichwertiger Karten mit sich herumträgt. Vielleicht gibt es eine Karte, die tatsächlich grundlegend wahr ist. Oder vielleicht sind sie alle gleich gute Karten der Art und Weise, wie das Universum tatsächlich funktioniert, und keine von ihnen ist richtiger als die anderen.

Aber selbst wenn es wirklich eine richtige Karte gibt, gibt uns die Allgemeine Relativitätstheorie nicht den geringsten Hinweis darauf, was es ist. Die zufällige Ausdehnung des Raums verstößt in keiner Weise gegen die Gesetze der allgemeinen Relativitätstheorie. Es ist nicht klar, wie Sie das verbieten könnten, aber dennoch zulassen könnten, dass sich Teile ausdehnen und zusammenziehen, wie wir es wissen.

Könnte es einfach sein, dass der Grund, warum wir hier auf der Erde keinen nennenswerten Unterschied in der Entfernung von Objekten beobachten, damit erklärt werden kann, dass sich kleine Unterschiede, die durch die Ausdehnung verursacht werden, einfach zu großen Entfernungsänderungen über die gewaltige Ausdehnung des Universums summieren und diese kleinen Änderungen zwischen Objekten summieren sich zu großen Beträgen und großen Geschwindigkeiten entlang der Lücke zwischen diesen Objekten
Warum sollte ich glauben, dass sich Materie nicht mit dem Raum dazwischen ausdehnt?
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