LambdaCDM Das Moderne Weltmodell

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Das Moderne Weltmodell
Max Camenzind
Akademie HD
Januar 2015
coldcreation.blogspot.com
Welt-Revolution
1998 (SCP & Hz):
Entfernte
Supernovae sind
weiter entfernt als
in einem flachen
expandierenden
Einstein-de-Sitter
Universum (1932).
Dies kann nur
durch eine abstossende Komponente
erzeugt werden
 Dunkle Energie
Das LCDM Universum
Wk = 0 , WM + WL = 1
Friedmann-Gleichung hat einfache Lösung
 heutiges Standardmodell
Expansion flache Weltmodelle
Camenzind
Beschleunigung
Heute
Wendepunkt
Abbremsung
Camenzind
Camenzind
Relativer Skalenfaktor a(t)
Weltmodelle im Vergleich
Dunkle Materie und Dunkle Energie
bestimmen Expansion des Universums
Vakuum dominiert
 Beschleunigung
Materie dominiert
 Abbremsung
Big Crunch
a0
Urknall
a0
heute
Zeit in Milliarden Jahren
WMAP Website
Weltmodelle mit Supernova-Daten
Entdeckung  Beschleunigung 1998
Science 1998
2010: Bestätigung durch 580 Supernovae
__
LCDM
DM = mB – MB = 5log(d(z)/10 pc)
Nach 2 Hubble-Zeiten
setzt exponentielle
Expansion ein!
Camenzind
De Sitter
Alter des Universums LCDM
Invertieren der Lösung a(t) 
WL = 1 - WM
arsinh(x) = ln(x + [1+x²]1/2)
Camenzind
Alter des Universums
1/H0 = 14,4 Mrd. Jahre
t0 H0
Wikipedia
Altersverteilung der
Kugelsternhaufen
• Krauss + Chaboyer
– stellares Alter
= 12,4 Mrd. a
– estimate ~ 1 Mrd.
Min. für Bildung
– t0 > 10.2 Mrd. a
95 % 1-tailed
• CMB + Flachheit 
t0 = 13,8 Mrd. a
verträglich
Kugelsternhaufen
 Alter des Universums
M 55 CFHT: 100 Lichtjahre Durchmesser / 100.000 Sterne / 12 Mrd. Jahre alt
Farben-Helligkeits-Diagramm
Asympt.
Riesenast
AGB
RR Lyrae
HorizontalAst
(He-Fusion)
Knie
Riesen-Ast
(SchalenBrennen)
Hauptreihe
(H-Fusion)
Physikalische Interpretation
Asymptotischer Riese
Horizontal-Ast
Roter Riese
Weiße Zwerge
Hauptreihe
FV-Diagramm offener
Sternhaufen  Alter
Wie groß ist das
Beobachtbare
Universum?
HS wird entleert
Zeit in Mrd. Jahren
Die Hubble-Sphäre c/H(t) ~ const ist
der kosmische Horizont in LCDM
 Bereich jenseits nie beobachtbar
Unsere Weltlinie
RückwärtsLichtkegel
Distanz in Mrd. LJ
Nie beobachtbar  Horizont
LCDM Hubble-Sphäre RH = c/H(t)
Heute
Camenzind
Kausale Struktur LCDM
LCDM Ereignishorizont
& Teilchenhorizont
Beobachter
 Der Rückwärts-Lichtkegel ist birnenförmig (light cone).
 Teilchenhorizont (particle horizon) markiert die max. Distanz,
die Photonen von t=0 bis zu einer Zeit t zurücklegen können.
 Ereignishorizont (event horizon): Wieviel vom Universum kann
ich überblicken, wenn ich unendlich lange warte?
 Alle Galaxien werden aus dem Ereignishorizont entschwinden!
Was könnte Dunkle Energie sein ?
Warum schlägt sie gerade heute zu ?
Einstein’s Kosmologische Konstante
Unwahrscheinlich! Da keine natürliche
Größe !  wDE = -1 , w´ = 0
X
Relikt aus Inflation  Dilaton Feld, Q-Ess
X
Skaleninvarianz der Gravitation gebrochen
 Higgs-Dilaton Feld  0 < 1 + wDE < 0,02
Anzeichen einer höheren Dimension ?
3+1 Gravitation kann eingebettet werden in
einer Theorie mit mehr als vier Dimensionen
Schwarze Löcher verändern Topologie
Bildung Schwarzer Löcher bei z < 10 verändert
die Topologie der RaumZeit  L(z)!
Mike Turner
L(z) ~ Entropie des Universums?
Deshalb heute max. DE
Inflation  gewaltige
Entropieerzeugung
SMBH: supermassereiche
Schwarze Löcher
in Galaxienzentren
Egan & Lineweaver 2010
300 Mrd. a
Ansatz: SL verändern die
Topologie der Hyperfläche
 FL-Ansatz nicht mehr gültig !
Zeit
z=1
Schwarzes Loch
S
Hyperfläche t = const ist nicht mehr zusammenhängend.
 Schwarze Löcher sind echte Löcher im Raum!  L > 0 ?
S
z = 10
Hyperfläche t = const ist noch zusammenhängend,
hat keine Löcher  L = 0.
Camenzind
Die Welt als Schweizer Käse
 ist nicht mehr einfach zusammenhängend
Diese Schleife kann nicht
auf Punkt zusammengezogen werden!
Virgo Haufen
M 87, M 86, M 84
Galaktisches Zentrum
Camenzind
Topologie: 3-Sphäre ist
einfach zusammenhängend,
ein Torus nicht!
Camenzind
Hat die RaumZeit 10 Dimensionen
und nicht nur deren 4 ?
6D Calabi-Yau Mannigfaltigkeit
Zusammenfassung
• Nur ein Relativistisches Modell kann das
expandierende Universum erklären  FLRW
• Das Kosmologische Prinzip  Geometrie.
• Friedmann-Gleichungen + DE bestimmen die
Expansion des Universums.
• Materie besteht aus verschiedenen
Komponenten: Baryonen, Photonen, Neutrinos,
Dunkle Materie DM und Dunkle Energie DE,
• beschrieben durch die Omega-Parameter.
• Die einzelnen Anteile bestimmen die Expansion –
heutiges Universum offenbar durch Dunkle
Energie dominiert und flach  R0 > 50 RH ?
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