Gibt es Schätzungen, wie groß das Universum ist?
Der "particle horizon" (https://en.wikipedia.org/wiki/Particle_horizon) ist (logischerweise) 13.8 Milliarden Lichtjahre breit. Äußern sich Wissenschaftler über die theoretische Frage, wie groß das Universum in Wirklichkeit ist (da es hinter diesem Horizont schließlich weitergeht)? Wird es je Möglichkeiten geben, die originale Größe zu bestimmen (bzw. kann man die Ausbreitungsgeschwindigkeit und -zunahme des Universums bestimmen)?
7 Antworten
Hallo rosepetals,
Wir wissen schlicht nicht, ob das Universum als Ganzes endlich groß oder unendlich groß ist. Beides ist mit den Beobachtungsdaten vereinbar. Hier nachzulesen:
http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2014/07/21/ist-das-universum-unendlich-gross/
Richtig ist, wie Du ja auch in der Frage schreibst, dass das beobachtbare Universum endlich groß ist - und wir im Zentrum des beobachtbaren Universums sitzen. (Es ist allerdings größer als 13,8 Milliarden Lichtjahre - wie es übrigens auch korrekt in dem von Dir verlinkten Wiki-Artikel steht: "Due to the expansion of the universe it is not simply the age of the universe times the speed of light(approximately 13.8 billion light-years)"...)
Das ist aber - wie Du ganz richtig vermutest, nur ein Beobachtereffekt. Das Universum als Ganzes ist größer als das beobachtbare Universum.
Mit den im Moment vorliegenden Beobachtungsdaten (logischerweise ausschließlich aus dem beobachtbaren Teil des Universums) ist es nicht möglich, zu sagen, ob das Universum endlich oder unendlich groß ist.
Beides ist möglich:
Letztendlich ist das eine Frage nach der Topologie des Universums - also ob die gesamte Raumzeit in sich gekrümmt ist, wie es die Formeln der Allgemeinen Relativitätstheorie ermöglichen. Einige der Topologien, die mit den heutigen Beobachtungsdaten konsistent sind, haben schlicht ein unendliches Volumen, man findet aber auch endliche Lösungen. Und deswegen muss die Antwort eben lauten: Wir wissen es nicht.
Diese Daten bestehen im Wesentlichen aus den Ergebnissen der Hintergrundstrahlung mit dem WMAP-Satelliten. Daraus kann man den Krümmungsparameter ableiten und findet mit ziemlich guter Genauigkeit, dass wir in einem flachen Universum leben; für flache - oder nahezu flache - Topologien sind aber Geometrien mit endlichem oder unendlichem Volumen möglich.
Erklärt findest Du das hier:
http://www.spektrum.de/astrowissen/lexdt_t04.html#topol
Grüße
Das beobachtbare Universum ist rund 46 Mia. Lichtjahre gross. Wie gross der Rest ist, entzieht sich unseren Kenntnissen. Das beobachtbare Universum misst mehr Lichtjahre als sein Alter in Jahren beträgt, weil es sich schneller als Licht ausdehnt.
Überlichtgeschwindigkeit ist tatsächlich möglich. Es bewegt sich ja nicht Masse durch den Raum, hier würde Einsteins Relativitätstheorie gelten, sondern das ganze Raum-Zeitkontinuum dehnt sich aus. Würde sich das All nicht schneller als das Licht ausbreiten, wäre das ganze Universum beobachtbar, was aber bekanntlich nicht der Fall ist.
Richtig, der außerhalb liegende "schnelle" Teil ist tatsächlich nicht beobachtbar.
Galaxien am Ende des beobachtbaren Universums bewegen sich heute schneller als das Licht von uns weg. Das Licht, das sie heute abstrahlen, wird uns also nie erreichen.
Wir sehen aber das Licht, das sie vor ca. 13 Mrd. Jahren abgestrahlt haben, als sie noch dichter bei uns waren und sich noch mit Unterlichtgeschwindigkeit von uns entfernten.
Wahrscheinlich ist dir nicht klar, warum wir überhaupt bis 46 Mia. Lj sehen können? Das Licht kommt nicht wirklich von so weit, weil das Universum früher kleiner war.
Der letzte Kommentar beantwortet meine Frage! :)
Der Partikelhorizont ist logischerweise nicht 13,8 Milliarden Lichtjahre im Radius breit, sondern über 46 Milliarden Lichtjahre, denn das Universum dehnt sich beschleunigt aus und nicht gleichmäßig. Manche Berechnungen gehen auch von ca. 47 Milliarden Lichtjahren aus, was mit den unterschiedlichen Werten der Hubblekonstante zusammenhängt, die ja eigentlich keine Konstante ist. Jeder Punkt im Universum hat quasi seinen eigenen Partikelhorizont. Wie weit sich das unsichtbare Universum hinter dem Partikelhorizont ausdehnt weiß man nicht, die meisten Wissenschaftler gehen von einem unendlichen und flachen Universum aus.
Solche Ausmaße kann man nur schätzen. Genau kann man es nie bemessen.
Sofern " unser " ( wahrnehmbares ) Universum " Das Universum " ist. Möglicherweise ist es nur ein " Bläschen " unter vielen anderen...
Ähnlich wie in einem Glas Blubberwasser.
Die Hypothese kenne ich :) Jedoch wäre es auch interessant, ob das wahrnehmbare Universum 1/10 oder 1/10^100 des gesamten Universums ausmacht.
Das wird uns Menschen wohl noch eine Zeit lang verborgen bleiben. Unendlichkeit ist ohnehin nur mathematisch vorstellbar ( jedenfalls mir ).
mag noch eines anfügen, was "unendlich" betrifft....ich weiß nicht mehr mit wem ich das diskutiert hatte...( in 61 Lebensjahren vergisst man schon mal was..:-))...)
jedenfalls war die Idee. dass "Unendlichkeit" sich nicht nur auf unserer Raum/Zeit/Größen -Gefüge beziehen könnte...sondern immerfort auch immer ins kleinste...und noch kleinere...und noch kleinere...sowie auch ins "Größere"...was für uns ein "Quark" ist..mag für andere ein ganzer "Urknall" mit Ausdehnung und Zusammenfall sein...und gefühlten Milliarden Jahren.....eben in einem anderen Raum/Zeit/Größen-Kontinuum ...und für "andere Wesen" ist unser Universum...eben nur ein "Quark"...
Ich verstehe nicht ganz - Dinge, die sich schneller als Licht von uns wegbewegen, können nicht innerhalb des beobachtbaren Universums liegen, weil sie von uns nicht beobachtbar sind (ihr Licht kommt nie an). Liege ich falsch?