The Biggest Misconception in Physics

Hi

Das Video erinnert zum Teil nicht nur vom Titel her an die Papers von Prof. Tamara M. Davis und Dr. Charles H. Lineweaver wie Expanding Confusion: Common misconceptions of cosmological horizons and the superluminal expansion of the universe, Misconceptions Big Bang oder Is the Universe Leaking Energy.

Veritasium’s Video ist deswegen nicht langweilig, nicht für mich, das Thema hat es schließlich "in sich".
Da nach 2011 zu verschiedenen Konzepten und der neu entdeckten "Beschleunigten Expansion" viele Jahre lang halb- oder nicht verstandene Veröffentlichungen nicht nur Laien verwirrten wie Davis an hunderten Beispielen beweist, frage ich, ist es heute im Zeitalter von copy/paste sehr viel besser?
Wie beantwortet ihr die Frage: „Wo geht die Energie der Photonen durch Rotverschiebung hin?“ 

...
Energie bleibt unter besonderen Umständen nicht erhalten. Dies verletzt keine physikalischen Gesetze, da Energie und Impuls nicht erhalten bleiben, wenn keine Zeit- und Räumliche Symmetrie vorliegt...
Bei den kurzen Zeitskalen, an die wir gewöhnt sind, gilt die Zeittranslationssymmetrie weitgehend: ein heute durchgeführtes Experiment liefert die gleichen Ergebnisse wie dasselbe Experiment morgen – das bedeutet im Grunde, dass Energie erhalten bleibt.
ABER über große Zeitskalen in der Größenordnung von Millionen von Jahren kann die (beschleunigte) Expansion des Universums nicht vernachlässigt werden – die Symmetrie ist gebrochen - Energie bleibt global nicht erhalten (in einem leeren Universum bliebe sie erhalten)...
Lokale Symmetrien – Noether‘s zweites Theorem, sie bewies, dass für diese lokalen Symmetrien keine korrekten Erhaltungssätze mehr gelten, wie wir es aus der klassischen Physik gewohnt sind. Stattdessen erhält man etwas, das nur lokal funktioniert..
Aber jetzt haben wir diese zusätzlichen Terme, die die Krümmung der Raumzeit beschreiben. Wenn also die Energie im ersten Term abnimmt, nehmen diese Krümmungsterme zu. Die Energie, die scheinbar verloren geht, aus dem System, das wir verfolgen, führen wir nun auf Dinge wie das Gravitationsfeld zurück, das..
...


Lieben Gruß, Mondlicht

Mondlicht2 schrieb:

„Wo geht die Energie der Photonen durch Rotverschiebung hin?“ 

Wenn Dir jemand einen Baseball draufbrennt, dann spürst Du die hohe Energie.
Wenn Du dabei wegläufst, dann spürst Du deutlich weniger. Wohin ist die hohe Energie gegangen? Auf Dich, Du hast davon nur weniger gespürt.

Bei der Expansion des Universums kann man die Rotverschiebung nicht so leicht verstehen, aber es ist prinzipiell dasselbe. Die Rotverschiebung ergibt sich aus der Sicht des Beobachters, während sich das Photon objektiv betrachtet gar nicht verändert.

Nun vergleichen wir beim Universum dieses als Ganzes und zwar in einer Foliation des gleichen Weltalters. Darauf kann man die normalen Sätze der Physik nicht unmittelbar anwenden, denn diese Beobachter leben nicht gleichzeitig (Δτ-Δr=0), sondern sie sind gleich alt (Δτ=0, Δr>0).

Durch die Expansion des Universums wird jeder Beobachter beschleunigt, es gibt gar keine IS im Sinne der SRT. Daher ist ein Beobachter zu unterschiedlichen Zeiten nicht derselbe Beobachter im Sinne der SRT. natürlich kann für ihn die Energie nicht konstant sein, denn das wäre ein Vergleich von Äpfel und Birnen.

Tatsächlich ergibt sich aus der Friedmanngleichung die Energieerhaltung unter Zuhilfenahme von H², also die (comoving) Beschleunigung.
gH = H²D
Es ist bemerkenswert, dass dies ausreicht.

H² = ρ = E/V
E = H²V = H²R³

Mondlicht2 schrieb:

„Wo geht die Energie der Photonen durch Rotverschiebung hin?“ 

Dazu hat Sabine Hossenfelder mal ein Video gemacht. Es hat mich so beeindruckt, dass ich aus dem Gedächtnis zitieren kann: "Where does the Energy go? It goes nowhere. It is just not conserved. No, it really isn't."

Sabine argumentiert mit dem Noether-Theorem, wonach Energie als die physikalische Größe definiert ist, die bei Zeittranslations-Invarianz erhalten bleibt. Da im expandierenden Universum keine Zeittranslations-Invarianz gegeben ist, sei die Gesamtenergie einfach nicht definiert. Und somit gebe es auch keine Energieerhaltung.

Das ist eigentlich logisch. Lichtquanten (Photonen) z.B. scheibt man eine Energie h*f zu, wobei f eine zeitabhängige Größe ist. Wenn so ein Photon genügend Energie hat um z.B. ein Elektron aus einem Material herauszulösen, dass hat "dasselbe" rotverschobene Quant die nötige Energie nicht.

Wo ist sie hin? Naja, sie ist eben nicht nicht erhalten, hat sich irgendwie im Raum verdünnisiert, sozusagen. Vielleicht hat sie sich gar in Raum verwandelt ... So als Welle würde ich mir vllt. lieber einen längeren Weg pflastern um mir mehr Zeit für das ganze auf und ab meiner Wellenberge zu verschaffen, wenn ich schon partout die Geschwindigkeit einhalten muss... Das nur mal so laut gedacht.

Stelle ich mir so ein Photon als kleines Wellenpaket vor, mit z.B. x Wellenbergen erzeugt, dann hat es nach wie vor natürlich diese x Wellenberge, aber es dauert rotverschoben länger, bis alle an einem anderen Ort absorbiert sind. So hat es schließlich auch weniger Energie hf.

Weil ihm der Raum sozusagen unter den Füßen expandiert, werden die Abstände der Wellenberge größer, also die Wellenlänge. Die Frequenz sinkt entsprechend, und damit halt auch die Energie, mit der es irgendwo wirken kann. Die langsam eintrudelnden Wellenberge des rotverschobenen Photons beeindrucken ein gebundenes Elektron nicht wirklich. Das muss schon zackiger ablaufen, wenn das Elektron seinen bequemen Zustand ändern soll.
 

Rainer schrieb:Wenn Dir jemand einen Baseball draufbrennt, dann spürst Du die hohe Energie.
Wenn Du dabei wegläufst, dann spürst Du deutlich weniger. Wohin ist die hohe Energie gegangen? Auf Dich, Du hast davon nur weniger gespürt.

wenn mir jemand einen Baseball… sage ich nicht Gravitation is not a force, haha sondern aua… und dann gibt es eins auf die hahahaha (Scherz)

…the energy of photons due to redshift doesn't go anywhere

It simply no longer is present — in any form. This is fine, since energy is not conserved in an expanding universe.

This doen’t violate any laws of physics because… symmetrie is broken… and energy isn’t conserved…

Du meinst, die Energie des Photons wird stattdessen als Arbeit in die Expansion des Universums umverteilt?
Also im „großen“ Zeitmaßstab? Analog der Energie, die auf mich übergeht (Ball), übertragen auf das Universum?

Nee, ich dachte früher anders aber jetzt nach dem Video ist es frisch...

Energie bleibt nicht erhalten:

Dies liegt daran, dass das Universum nicht zeittranslationsinvariant ist.

Versetzt man das Universum 13 Milliarden Jahre in die Vergangenheit, sieht das Universum völlig anders aus. Die technischere Erklärung dafür, warum das Universum nicht zeittranslationsinvariant ist, ist, dass die Metrik der Raumzeit in unserem Universum eine Funktion der Zeit ist.
Die Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker-Metrik lautet: −c2 dτ2 = −c2 dt2 + a(t)2 (dx2 + dy2 + dz2) Die Metrik ist also eine explizite Funktion der Zeit – siehe insbesondere den Skalierungsfaktor a(t). Daher sind die Gesetze der Physik nicht zeitinvariant, und Energie bleibt nicht erhalten. Laborexperimente finden über relativ kurze Zeiträume statt, in denen die a(t)-Funktion als Konstante betrachtet werden kann.
In diesen Laborexperimenten bleibt die Energie erhalten.

Vergleicht man das Universum jedoch zu drastisch unterschiedlichen Zeitpunkten, wird die a(t)-Funktion deutlich abweichen, und in diesem Fall bleibt die Energie nicht erhalten.
Daher ist es kein Problem, dass die Photonenenergien einfach verschwinden (sie sinken um 1/a(t)).
Ebenso ist es kein Problem, dass der Gehalt an Dunkler Energie so dramatisch zunimmt (er steigt um a(t)3).
Beide Aussagen sind verständlich, da die Energie in unserem Universum als Ganzes nicht erhalten bleibt.
siehe Sean Carrolls Blogbeitrag: Energie bleibt nicht erhalten
www.preposterousuniverse.com/blog/2010/0...gy-is-not-conserved/
 

PS
Hattest du nicht vor einer halben Stunden etwa, in deinem letzten Beitrag an mich eine andere Antwort.
Ist ja nicht verboten, ich editiere auch, bis mir der Griffel aus der Hand gerissen wird, hahahaha, jedenfalls kenne ich diese Antwort/Hossenfeldervideo nicht und muss jetzt erstmal nach Hause fahren, bis denne

Korrektur
oke, zwei Antworten
wie gesagt, später mehr

Rainer Raisch post=9283 userid=21012

Mondlicht2 post=9282 userid=21008 „Wo geht die Energie der Photonen durch Rotverschiebung hin?“ 

Wenn Dir jemand einen Baseball draufbrennt, dann spürst Du die hohe Energie.
Wenn Du dabei wegläufst, dann spürst Du deutlich weniger. Wohin ist die hohe Energie gegangen? Auf Dich, Du hast davon nur weniger gespürt.
Bei der Expansion des Universums kann man die Rotverschiebung nicht so leicht verstehen, aber es ist prinzipiell dasselbe. Die Rotverschiebung ergibt sich aus der Sicht des Beobachters, während sich das Photon objektiv betrachtet gar nicht verändert.
Nun vergleichen wir beim Universum dieses als Ganzes und zwar in einer Foliation des gleichen Weltalters. Darauf kann man die normalen Sätze der Physik nicht unmittelbar anwenden, denn diese Beobachter leben nicht gleichzeitig (Δτ-Δr=0), sondern sie sind gleich alt (Δτ=0, Δr>0).
Durch die Expansion des Universums wird jeder Beobachter beschleunigt, es gibt gar keine IS im Sinne der SRT. Daher ist ein Beobachter zu unterschiedlichen Zeiten nicht derselbe Beobachter im Sinne der SRT. natürlich kann für ihn die Energie nicht konstant sein, denn das wäre ein Vergleich von Äpfel und Birnen.
Tatsächlich ergibt sich aus der Friedmanngleichung die Energieerhaltung unter Zuhilfenahme von H², also die (comoving) Beschleunigung.
gH = H²D
Es ist bemerkenswert, dass dies ausreicht.
H² = ρ = E/V
E = H²V = H²R³

Ehrlich, ich weiß nicht, was du mir sagen willst; mit deiner 2. Antwort - Hossenfelders Video - stimmst du anscheinend mir, will sagen, Veritasium, Carroll, Davis & Lineweaver zu wenn ich richtig verstehe?

Veritasium, den ich überaus schätze - der ist wirklich smart - beruft sich auch auf Emmy Noether – wie Hossenfelder wie du schriebst – er wiederholt sich vielleicht einmal zu viel aber das ist alles an Kritik. Es ist ja ein schwieriges Thema und man kann es leicht falsch verstehen.

Die Hommage an Noether ist sehr berührend.

Tamara Davis beeindruckt mich auch mit ihrem Wissen.

Sie schreibt in „Is the Universe Leaking Energy?“ zwar:

„Diese Formbarkeit des Raumes impliziert, dass das Verhalten des Universums nicht zeitsymmetrisch ist. … Die Zeitsymmetrie wäre gebrochen. Wir sind an die Grenzen unserer geschätzten Erhaltungsprinzipien gestoßen: Wenn Zeit und Raum selbst veränderlich sind, geht die Zeitsymmetrie verloren, und die Energieerhaltung muss nicht mehr gelten.“

Kommt dann aber zu dem unverfänglichen(?) Schluss:

„Daher bleibt die Gesamtenergie des Universums weder erhalten noch geht sie verloren – sie ist schlicht undefinierbar.“

Siehe Kapitel „Kosmische Semantik“ & „Kreative Buchführung“ des Papers

www.scientificamerican.com/article/is-th...erse-leaking-energy/

Ich meine, Davis hat mit Lineweaver um 2015 Artikel geschrieben, die deutlich sagen, dass der Energieerhaltungssatz unter den Bedingungen unseres Universums nicht gilt. Kannst du dich erinnern? Wir sind die papers mit Pemrod seinerzeit gründlich durchgegangen. -

Aufschlussreich ist, in gewisser Weise, dass Matthias Bartelmann in einem Vortrag mit Müller erst sagte: „… in unserem beschleunigt expandierenden Universum is Energy not conserved“ und im 2. Teil des Vortrags mit Müller, echt jetzt, mit hängendem Kopf:

„Ich muss etwas zurückrudern…die Gesamtenergie des Universums … ist schlicht nicht definiert“.

Auch Sean  Carroll begründet mit:

„Es ist offensichtlich, dass Kosmologen nicht besonders gut darin sind, etwas bekannt zu machen, das seit mindestens den 1920er Jahren gut verstanden ist: Energie bleibt in der Allgemeinen Relativitätstheorie nicht erhalten. (Mit Einschränkungen, die weiter unten erläutert werden.) Der Punkt ist ganz einfach: Damals, als man glaubte, Energie sei erhalten, gab es einen Grund dafür: die Zeittranslationsinvarianz. Eine elegante Umschreibung dafür: „Der Hintergrund, vor dem sich Teilchen und Kräfte entwickeln, sowie die dynamischen Regeln, die ihre Bewegungen bestimmen, sind fest und ändern sich nicht mit der Zeit.“ Doch in der Allgemeinen Relativitätstheorie trifft das schlicht nicht mehr zu….“

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Mondlicht2 schrieb:

Du meinst, die Energie des Photons wird stattdessen als Arbeit in die Expansion des Universums umverteilt?

Nein. Die Energie wird nur von Sender und Empfänger unterschiedliche beurteilt, sie ändert sich jedoch gar nicht.

Mondlicht2 schrieb:

Energie bleibt nicht erhalten:

Dies liegt daran, dass das Universum nicht zeittranslationsinvariant ist.


 

Das ist eine faule Ausrede. Es stimmt natürlich, dass die beiden Bezugssysteme von Sender und Empfänger nicht gleich sind. Das liegt aber an der Wahl des Bezugssystems bzw an einer mangelhaften Koordinatentransformation zwischen beiden. Tatsächlich ergibt sich diese ja aus der FLRW
d.s² = -c²d.t²+a²d.kk²/(1-kk²K)+a²kk²dΩ²
Hier ist die Rotverschiebung (Faktor a) bereits eingebaut. Dass unterschiedliche Beobachter nicht dieselbe Energie finden, ist ja nichts Neues.

Das Paradoxe daran ist ja nur, dass alle Beobachter zum selben Weltalter auch dieselbe Energie messen. Das liegt aber auch wieder nur daran, dass sich jeder Beobachter verändert, also eben kein zeitinvariantes IS darstellt.

Rainer Raisch schrieb:

Mondlicht2 schrieb:

Du meinst, die Energie des Photons wird stattdessen als Arbeit in die Expansion des Universums umverteilt?

Nein. Die Energie wird nur von Sender und Empfänger unterschiedliche beurteilt, sie ändert sich jedoch gar nicht.


 

Wer sendet denn bzw empfängt? Gesendet vor 13 Mrd. Jahren? "Empfangen" mit dem Teleskop? Was meinst du - würde`das Photon heute dort emittiert wäre die Strecke seeeeeeeeeehr lang. 93Mrd. LJ Durchm.

Die Theorie gibt es auch: 2 Bezugsysteme: einer sieht rot-, der andere blauverschoben, das hieße aber, die Energie bliebe erhalten aber sie bleibt eben nicht erhalten!  Du hast doch auch Davis gelesen? Veritasiums Video? Stimmst du ihnen (auch Pemrod) zu oder wie ist dein Stand, du sprachst Sabine an, und? Könntest du dazu "Stellung beziehen", beim Thema bleiben?

Die 3. Theorie ist der 2. HS der TD gilt absolut, auch in unserem beschleunigten Universum.
 

Mondlicht2 schrieb:

Könntest du dazu "Stellung beziehen"?

Sie sagen nichts falsches, denn es werden ja Beobachter über Zeiträume hinweg vergleichen, in denen sie kein IS sind.
Ich entlarve das Problem lediglich als völlig normal.

Die Energie verschwindet nicht "weil" das System nicht zeitinvariant ist, sondern der Vergleich muss ohne Koordinatentransformation scheitern, "weil" es nicht derselbe Beobachter (IS) im Sinne der SRT ist.

Rainer Raisch schrieb:

Mondlicht2 schrieb:

Könntest du dazu "Stellung beziehen"?

Sie sagen nichts falsches, denn es werden ja Beobachter über Zeiträume hinweg vergleichen, in denen sie kein IS sind.
Ich entlarve das Problem lediglich als völlig normal.

Die Energie verschwindet nicht "weil" das System nicht zeitinvariant ist, sondern der Vergleich muss ohne Koordinatentramsformation scheitern, "weil" es nicht derselbe Beobachter im Sinne der SRT ist.
 

Komisch, das es die wenigsten verstehen, lt. Davis, allerdings 2010.

Der springende Punkt des Videos um das es geht ist Energie bleibt unter besonderen Umständen nicht erhalten.>>>
1. Satz du entlarvst die Kernaussage des Videos als völlig normal - stimmst also zu?
2. Satz du sagst das Gegenteil

 

Mondlicht2 schrieb:

1. Satz du entlarvst die Kernaussage des Videos als völlig normal - stimmst also zu?

Nicht wirklich, weil ich mich nicht auf diese lokale Sichtweise begebe.

Harald und Josef sagen zB, dass das Photon im Gravitationstrichter rotverschoben wird, "weil es sich abstrampeln muss". Das würde ich nie sagen, sondern das Photon behält seine Frequenz konstant, und genau deshalb wird es lokal unterschiedlich gemessen. Dabei ist der Ort des Photons ganz egal, es geht dabei nur um die Lokalität des Messgerätes. Beide werden überall exakt die selbe Diskrepanz der Rotverschiebung messen, solange das Messgerät lokal ist.

Genauso ist es hier. Die Beobachter stellen eine Rotverschiebung fest, das liegt aber nicht an einer Frequenzänderung des Photons, sondern an den gewählten Bezugssystemen.

Ich kann ein einfacheres Beispiel anführen. Wenn zwei Körper (in unterschiedlichem Abstand) um eine Zentralmasse rotieren, dann ist ihr Drehimpuls jeweils konstant erhalten. Wählt man jedoch einen der beiden Körper als Bezugssystem, dann stimmt dies nicht mehr, vielmehr ändert sich dann der Drehimpuls des anderen Körpers laufend. Das liegt aber nicht an einem veränderlichen Drehimpuls, sondern an der Wahl des Bezugssystems. In diesem Bezugssystem gibt es keine Rotationsinvarianz, wenn ein zweiter Körper mit anderer Geschwindigkeit rotiert.

Du brauchst nichts anfügen usw. Ich nehme zur Kenntnis, dass dich das Video/Thema des Threads nicht tangiert, das ist okay, nichts besonderes, aber was Lesch sagt interessiert mich jetzt und hier nicht. Wenn du ein Video zum Thema von Josef empfehlen willst gern.

Rainer Raisch schrieb:

Die Energie wird nur von Sender und Empfänger unterschiedliche beurteilt, sie ändert sich jedoch gar nicht.

Das widerspricht sich doch. Wenn sich nichts an der Energie ändert, dann ist das gleichbedeutend mit einer Symmetrie, und es muss mit dem Noether-Theorem eine zugehörige Erhaltungsgröße geben. Also Energieerhaltung. Es müsste eine nachweisliche Invarianz geben, also ein Wert, der über die Zeit für alle Beobachter gleich ist wie beim Längenelement der SRT. Sowas gibt's für die Energie im expandierenden Universum offenbar nicht:

Rainer Raisch schrieb:

denn es werden ja Beobachter über Zeiträume hinweg vergleichen, in denen sie kein IS sind.

Habe lange nach einer Definition von Energie gesucht, die mehr hergibt als "die Fähigkeit Arbeit zu verrichten", wobei Arbeit auch nur wieder Energie ist. Was bitte soll man mit dieser Zirkeldefinition anfangen für eine so bedeutende physikalische Größe?

Sabine Hossenfelder hat mal endlich Licht ins Dunkel gebracht: Energie ist per Definition die Erhaltungsgröße, die sich aus der Zeittranslations-Invarianz ergibt. So. Daher auch die Aussage von Hossenfelder und anderen, dass die Energie im expandierenden Universum einfach nicht definiert ist, "weil" eben die Voraussetzung dafür fehlt.

Wenn jetzt jemand hingeht und sagt, die Energie "ändert sich überhaupt nicht" – gemeint ist natürlich über die Zeit, denn Änderung braucht immer Zeit – dann ist das in meinen Augen Kokolores, irgend ein Wunschdenken. Naja, was nicht definiert ist, kann sich auch nicht ändern, insofern stimmt's dann wieder. In dem Punkt bleibt die Energie immer gleich, nämlich undefiniert. 
 

Mondlicht2 schrieb:

Wenn du ein Video zum Thema von Josef empfehlen willst gern.

Nein, ich hatte Harald und Josef nur für die andere Sichtweise angeführt, die ich in diesem Zusammenhang für oberflächlich halte. Das Problem ist, dass die lokale Sichtweise für alle praktischen Anwendungen ausschlaggebend ist. Hier ging es jedoch um eine theoretische Frage, für die die globale Sichtweise viel klarer ist.

Steinzeit-Astronom schrieb:

dass die Energie im expandierenden Universum einfach nicht definiert ist, "weil" eben die Voraussetzung dafür fehlt

Wie gesagt ist "nicht definiert" die falsche Aussage. Lediglich das gewählte Bezugssystem beinhaltet diese Definition nicht.
Ich hatte ja auf H² als Term zurückgegriffen, was ja nicht wirklich eine Energie ist. Ein statisches Bezugssystem kann ich jetzt auch nicht aus dem Ärmel schütteln, vor allem würde dies dann wohl an Λ scheitern. Meine bisherigen Ausführungen bezogen sich eigentlich nur auf die Rotverschiebungen.

@Rainer

Wie kannst du das Veritasium Video ohne Kenntnis davon was in ihm steht beurteilen?
Gehst du nun davon aus wie es scheint, dass es zu keinem Symmetriebruch kam, die Energie erhalten bleibt, also auch heute?
Du führtest Josef & Harald an, deren Sichtweise du in diesem Zusammenhang für oberflächlich hieltest?  Verstehe ich nicht.

@Steinzeit-Astronom

Hast du das Veritasium Video, in dem es auch um die ersten beiden Noether Theoreme (u.a. die verschiedenen Translations-Invarianzen wie z.B. Zeit), Hilbert und Einstein und um Symmetrien und Symmetriebruchgeht, gesehen? Falls, würde mich deine Einschätzung sehr freuen, ob oder ob nicht.

Das von dir erwähnte Hossenfelder Video "Where does the Energy go - It goes nowhere. It is just not conserved. No, it really isn't."
fand ich nicht(?)

Das Zitat von TM Davis. „Daher bleibt die Gesamtenergie des Universums weder erhalten noch geht sie verloren – sie ist schlicht undefinierbar.“ aus: "Is the Universe leaking Energy?" (2010) - beschreibt u.a. wie der "kosmische Buchhalter" die Energiebilanz des Universums versucht zu erstellen. Link zum Paper bei Bedarf im Thread. Auch Carroll's Text.

Schönes Wochenende! Mondlicht 

Mondlicht2 schrieb:

Das Zitat von TM Davis. „Daher bleibt die Gesamtenergie des Universums weder erhalten noch geht sie verloren – sie ist schlicht undefinierbar.“

Wenn man das System nimmt in dem die Koordinatenzeit gleich der Eigenzeit der im Hubbleflow mitbewegten lokalen Beobachter ist und in dem das Universum räumlich homogen und isotrop ist so wie in FLRW Koordinaten dann wird die Strahlungsenergie weniger.
 

Rainer Raisch schrieb:

Ein statisches Bezugssystem kann ich jetzt auch nicht aus dem Ärmel schütteln, vor allem würde dies dann wohl an Λ scheitern.

Das Λ ist kein Problem, problematisch wird es nur wenn man einen uneleganten Ausdruck für das zeitabhängige H und/oder a bekommt. Wenn man nichts außer Λ berücksichtigen muss so wie im späten Universum kann man für die statischen Koordinaten De Sitter nehmen, mit Λ=3H²/c², v=H·r, r=R·a & a=E^(H·т) hast du rechts und in der Mitte zwei Koordinaten[/u] (Comoving → Raindrop → Droste) in denen die Gesamtenergie E=-pₜ entlang der Geodäten erhalten bleibt da die Metrik in Terms of Λ oder H ausgedrückt zeitunabhängig ist und daher Noethers Bedingung erfüllt:

ds²=+dт²-a(т)²·dR²-a(т)²·R²·dΩ² → ds²=+(c²-v²)·dt²+2v·dt·dr-dr²-r²·dΩ² → ds²=+(c²-v²)·dt²-dr²/(1-v²/c²)-r²·dΩ²

Die mit relativ zum ausgewählten mitbewegten Beobachter statischen Linealen gemessene Strecke bis zum Hubbleradius ist dann um den Faktor ∫{0...c/H}[√|gᵣᵣ-gₜᵣ²/gₜₜ|]·dr=π/2 mal länger als die von mitbewegten Beobachtern entlang constant т gemessene, und a·π/2 mal länger als R.

Mondlicht2 schrieb:

Gehst du nun davon aus wie es scheint, dass es zu keinem Symmetriebruch kam, die Energie erhalten bleibt, also auch heute?

Ich sprach eigentlich nur von der Rotverschiebung. Diese findet allein aus Sicht des Beobachters statt. Der Beobachter ist im expandierenden Universum jedoch kein globales IS. Daher ändert sich die Rotverschiebung aus seiner Sicht mit der Zeit bzw mit a(τ). Aus seiner Sicht gibt es weder Zeitsymmetrie noch Energieerhaltung. Das ist aber nur seiner Sicht geschuldet und nicht einer Veränderung der Energie des Photons. Diese ist immer relativ zum Beobachter. Es verschwindet also keine Energie. Sie wird nur anders gemessen.

Yukterez schrieb:

Das Λ ist kein Problem,

Die Gesamtenergie der DE hängt ja vom Volumen ab
EΛ = Λ·V/c²κ
somit dürfte sich also das Volumen in diesem Bezugssystem während der Expansion des Universums nicht ändern. Das klingt widersprüchlich.

Wie gesagt sehe ich die Energieerhaltung aus der Sicht der Foliation des Weltalters durch den Term H²V für erfüllt, wenn man diesem eine Energie zuspricht.

Rainer Raisch schrieb:

Die Gesamtenergie der DE hängt ja vom Volumen ab

Das betrachtete Volumen in statischen Diagonalkoordinaten ist immer gleich. Das reicht so weit das statische Lineal reicht, und da die dunkle Energiedichte konstant ist und das betrachtete Volumen auch bleibt auch die dunkle Energie konstant.

Das statische Lineal kann aber höchstens bis zum kosmischen Ereignishorizont reichen, danach würde es so wie auch hinter dem Ereignishorizont eines schwarzen Lochs zerreißen.

Die gravitative Zeitdilatation relativ zum zentralen Beobachter wird in diesen Koordinaten am kosmischen Ereignishorizont ebenfalls unendlich so dass es wie auch beim schwarzen Loch unendlich lange dauert bis ein Partikel dort ankommt.

Am besten sieht man das in Schwarzschild De Sitter Koordinaten mit c=1 und gₜₜ=1/gᵣᵣ=1-rₛ/r-H²r², bei den r wo das 0 wird, nämlich am schwarzen und am kosmischen Ereignishorizont, friert alles ein.

Yukterez schrieb:

Das statische Lineal kann aber höchstens bis zum kosmischen Ereignishorizont reichen, danach würde es so wie auch hinter dem Ereignishorizont eines schwarzen Lochs zerreißen.

Naja, das ist aber das Problem, die Energie soll ja im ganzen Universum konstant erhalten bleiben, nicht nur im zugänglichen Bereich.