Frage von MeinTagebuch, 160

Ist das Universum endlich oder unendlich?

Und könnt ihr mir die maximalste Geschwindigkeit sagen die ein Mensch theoretisch aushalten würde

Antwort
von JTKirk2000, 63

Vermutlich ist das Universum beides. Es gab offenbar eine Zeit, die relativ klar definiert werden kann, von der an sich das Universum auszudehnen begann. Auch wenn es vom Beginn seiner Existenz bis heute offenbar Epochen unterschiedlicher Ausdehnungsgeschwindigkeiten gab, ist der Raum sicherlich, so riesig dieser auch sein mag, immer noch endlich. Unendlich ist das Universum vermutlich in der Hinsicht, was sein Potential zur weiteren Ausdehnung angeht, sofern es immer weiter anwächst, denn dann wird es vermutlich bis in die Ewigkeit hinein expandieren, was vermutlich zunächst irgendwann dazu führt, dass es vollständig abkühlt (Big Chill) und schlussendlich selbst die kleinsten Teilchen nicht mehr existieren (Big Rip). Dem entgegen steht die Annahme, dass irgendwann das Universum wieder in sich zusammenfällt (Big Crunch), so wie es sich zuvor ausgedehnt hat, um vielleicht irgendwann wieder von Neuem aus einem Urknall heraus zu expandieren.

Eine "maximalste Geschwindigkeit" gibt es nicht, denn eine maximale Geschwindigkeit ist bereits Superlativ. Abgesehen davon gibt es an Geschwindigkeiten sehr wahrscheinlich nur ein Maximum, und das ist die Lichtgeschwindigkeit. Diese beträgt 299792458 m/s oder 1079252848,8 km/h. Vorstellbar wäre es aber auch, diese Begrenzung zu umgehen, indem man beispielsweise das Prinzip von Wurmlöchern nutzt, um entweder die Distanz zum Ziel vorübergehend für den Transit zu verkürzen oder gewissermaßen durch die Raumzeit zu schlüpfen. 

Wenn es darum geht, was ein Mensch ertragen kann, so liegt die Frage weniger in der maximalen Geschwindigkeit, als in der maximalen Beschleunigung. In einer Frage in den letzten Tagen, wo fälschlicherweise die Geschwindigkeit von 300000 km/h als Lichtgeschwindigkeit angenommen wurde, hatte ich ein Rechenbeispiel basierend auf einer Beschleunigung von 1 g, also der normalen Fallbeschleunigung, mit 9,81 m/s² angewandt, welches ergab, dass man mit einer Beschleunigung von 9,81 m/s² in etwa 2 Stunden, 21 Minuten und 34,7 Sekunden bräuchte, um auf 30000 km/h zu beschleunigen. Allerdings entspricht diese Geschwindigkeit nur etwa 0,028 % der Lichtgeschwindigkeit.

Kommentar von grtgrt ,

Es gibt keinen Begriff absoluter Geschwindigkeit: Geschwindigkeit ist relativ, d.h. stets nur definierbar als Geschwindigkeit relativ zu einem vorweg gewählten Objekt:

Wenn wir daheim in Sessel sitzen, denken wir, uns nicht zu bewegen. Aber die Erde bewegt sich (und damit auch wir). Damit nicht genug: Auch unser Sonnensystem bewegt sich in der Milchstraße, und auch die bewegt sich ... 

Es ist deswegen in der Tat so, dass man fragen muss, welche maximale Beschleunigung ein Mensch auszuhalten in der Lage ist.

Kommentar von JTKirk2000 ,

Interessanterweise gilt diese Relativität in Bezug auf die Lichtgeschwindigkeit nicht so, wie es bei eher alltäglichen Geschwindigkeiten vorstellbar ist. Entfernt sich ein Stern von uns, so kommt dessen Licht nicht etwa langsamer an, sondern rotverschoben. Und nähert sich uns ein Stern, so ist dessen Licht nicht schneller, sondern blauverschoben. In Bezug auf die Lichtgeschwindigkeit sind diese 299792458 m/s eine Konstante, unabhängig davon, wie schnell sich das Objekt bewegt, von welchem dieses Licht ausgeht und wie schnell sich der Beobachter bewegt. Die Bewegungen von Lichtquelle und Beobachter relativ zueinander bewirken nur, ob der Beobachter das Licht dieser Quelle rotverschoben, blauverschoben oder so sieht, wie es von der Lichtquelle ausgeht. Diese Konstante der Lichtgeschwindigkeit gilt dabei sowohl im Vakuum, als auch zwischen den Atomen. Verringert wird die Lichtgeschwindigkeit in optisch dichteren Stoffen nur dadurch, dass optisch dichtere Stoffe zwischen der Energieaufnahme und Energieabgabe der jeweiligen Elektronen eine größere Zeitspanne benötigen.

Die maximale Beschleunigung steht in der Beschreibung der Frage des Fragestellers gar nicht zur Debatte. Ich habe mit meiner Antwort erst darauf hingewiesen. Möglich dass dies auch andere Antwortgeber getan haben, nur sollte das für Deinen Kommentar an dieser Stelle irrelevant sein.  

Antwort
von derastronom, 21

Das (kursiv) weiter unten nachfolgende Zitat ist aus der kompakten aber hervorragend recherchierten Seite

http://kosmologie.fuer-eilige.de/

Ganz streng betrachtet ist eine endgültige Aussage noch nicht möglich. Aber neuere Messungen (Daten der WMAP- und Planck- Experimente) deuten auf einen Wert der mittleren Dichte des Weltalls hin, der verblüffend nah Werten entspricht, die auf ein unendlich ausgedehntes Universum hinauslaufen.

Selbst wenn das nicht der Fall ist, erstreckt sich sich das (allerdings nicht beobachtbare) Universum um viele Größenordnungen über die unten erwähnten 46 Milliarden Lichtjahre.

Aber Naturwissenschaften müssen streng formulieren, sonst wären sie keine solchen, daher: man weiß es noch nicht.

Hier taucht diese Frage relativ oft auf, sie wird teilweise problematisch beantwortet. Bitte um Vorsicht ... :-)

"... Das Universum ist wahrscheinlich unendlich groß. In manchen populärwissenschaftlichen Büchern findet man Angaben zwischen 13,7 und 46 Milliarden Lichtjahren zum Radius des Universums. Im ersten Fall wurde das Alter mit der Größe des Universums verwechselt, im zweiten Fall der beobachtbare Bereich mit dem ganzen Universum.

Etwa 13,7 Milliarden Lichtjahre betrüge der Radius des Universums dann, wenn es als Punkt begonnen und sich seitdem an den Rändern konstant mit Lichtgeschwindigkeit ausgedehnt hätte. Jedoch war sein Anfang weder punktförmig, noch ist die Ausdehnung des Raumes durch die Lichtgeschwindigkeit begrenzt. 46 Milliarden Lichtjahre beträgt der Radius des Hubble-Volumens, des potentiell beobachtbaren Teils des Universums. Er lässt sich aus der Rotverschiebung der Hintergrundstrahlung berechnen. Hinter dem Hubble-Volumen beginnt der Teil des Universums, der prinzipiell für uns nicht mehr beobachtbar ist.

Wenn das Universum flach, also nicht gekrümmt ist, nicht begrenzt und auch nicht mit sich selbst verbunden, ist es unendlich groß. Im Moment weisen alle Beobachtungen darauf hin.

Man kann allerdings nicht ausschließen, dass das Universum eine extrem schwache Krümmung hat, so gering, dass wir sie in unserem beobachtbaren Bereich nicht feststellen können. In diesem Falle wäre das Universum zwar sehr groß, doch nicht unendlich. Es gibt jedoch aus den astronomischen Beobachtungen bisher keinen Grund, eine bestimmte endliche Größe des Universums anzunehmen ..."

(Hervorhebungen durch mich)

Als Lesetipp:

“Der Stoff aus dem der Kosmos
ist” von Brian Greene.

Florian Freistetter hat einige der Kapitel ausgesprochen genau rezensiert. Das Buch ist momentan eines der besten auch für den Laien verständlichen zum Thema.

Am besten zuerst mal das durchlesen:

http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2010/05/13/der-stoff-aus-dem-der-ko...

Beste Grüße!

Antwort
von Ysosy, 7

Das ist abhängig davon was man unter „Universum“ versteht.

Das was beim Urknall entstand und sich nun Munter ausdehnt ist endlich, in sich gekrümmt oder eine andere Form eines begrenzten Systems. Wenn man alles meint, also auch das Undefinierbare was vor dem Urknall war, dann ist das Universum unendlich.

Antwort
von unlocker, 70

ersteres weiß man nicht sicher http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2014/07/21/ist-das-universum-unendlich-gross/  und zur Geschwindigkeit, im Prinzip jede, nur bei den Beschleunigungskräften ist irgendwann Schluss 

Kommentar von 969669 ,

Aufgrund der Längendifferenz der Teilchen ist auch theoretisch keine höhere Geschwindigkeit als etwa 300000km/s möglich.

Kommentar von unlocker ,

Lichtgeschwindigkeit werden wir eh nie erreichen...

Antwort
von SilentDownfall, 64

Diese Frage kann dir jetzt noch keiner beantworten, da ein Mensch nicht lange genug lebt, um dies feststellen zu können. Selbst wenn es ganze Familien in einer Rakete  oder einem Raumschiff gäbe, würde das nicht genügen. Ausserdem könnte auf der Reise ganz einfach der Strom und der Sprit ausgehen. Bis der Mensch dafür eine Lösung gefunden hat, kann es noch dauern.

Kommentar von MeinTagebuch ,

Ich dachte im Weltraum kann man nicht bremsen :D hää warum ist dann die Voyager schon seit 30 Jahren unterwegs Sags mir :)

Kommentar von weckmannu ,

Im Weltall kann man bremsen. Man muß nur den Raketenstrahl in Fahrtrichtung halten, dann wird gebremst bis man rückwärts fliegt. Danach wird es wieder schneller.

Kommentar von weckmannu ,

Die Voyager wird allmählich langsamer. Man hat sie deutlich schneller als die Mindestgeschwindigkeit abgeschossen.

Antwort
von RexonDE, 58

Man weiß bis jetzt erst sehr wenig über das Universum und solch hohe Geschwindigkeiten...

Antwort
von muckel3302, 1

Die meisten Forscher gehen von einem flachen und damit unendlichen Universum aus. Die neueste Vermessung der Hintergrundstrahlung im Jahr 2013 hat vorherige Messungen bestätigt, bei der man keine Krümmung des gesamten Raumes nachweisen konnte. Ein endliches Universum müßte aber eine Krümmung aufweisen. Allerdings ist es auch mit heutiger Technik schwer sehr geringe Krümmungen des Raumes nachzuweisen, daher sind weitere Forschungen notwendig.

Antwort
von 969669, 58

Das Universum ist unendlich.

Es kommt bei einem Menschen nicht auf die Geschwindigkeit sondern auf die Beschleunigung an.

Würde man konstant mit etwa 2G beschleunigen wäre es möglich in ein paar Tagen bei Lichtgeschwindigkeit zu sein ohne dass der Mensch Schäden davonträgt.

Kommentar von MeinTagebuch ,

Sowas geht 😬 warum hat man es noch nicht gemacht

Kommentar von 969669 ,

Weil man nichts bauen kann, dass auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen kann.

Trotzdem würde es dem Mensch nicht schaden!

Kommentar von NoIdeaWhy ,

Ich glaube, dass ist eine sehr kontroverse Situation, du kannst ja weder beweisen, dass es geht, noch dass es nicht geht ;I

Kommentar von 969669 ,

Doch kann ich, denn ohne wirkende Kräfte kein Schaden!

Gleichförmige Bewegung --> Physik 7. Klasse

Kommentar von NoIdeaWhy ,

Als ob die Gravitation nicht zunehmen würde, sorry, aber solange du den nicht regulierst, wird der Körper immer schwerer, bis schlußendlich die Blutgefäße platzen

Kommentar von NoIdeaWhy ,

aber das mit der gleichförmigen Bewegung stimmt an sich

Kommentar von user21011982 ,

In ein paar Tagen ist gut.... :)

Kommentar von JTKirk2000 ,

Würde man konstant mit etwa 2G beschleunigen wäre es möglich in ein paar Tagen bei Lichtgeschwindigkeit zu sein ohne dass der Mensch Schäden davonträgt.

Sagen wir 176 Tage 20 Stunden 25 Minuten und 41,8 Sekunden, wenn man nach der klassischen Mechanik gehen könnte, was aber leider nicht der Fall ist. Ein paar Tage sind aber auf jeden Fall eine echt gelinde Untertreibung.

Kommentar von 969669 ,

Okay, aber immerhin weniger als ein Jahr was in der Astronomie recht wenig ist.

Ich habs nur im Kopf überschlagen...

Kommentar von JTKirk2000 ,

In der Astronomie mag es recht wenig sein. In einem Menschenleben ist es aber recht viel. Nimm diese "paar" Tage mal 160 und Du hast in etwa ein ganzes Menschenleben, was eine durchschnittliche natürliche Lebenserwartung betrifft. Am Ziel muss man dann auch wieder abbremsen, so dass man dieses Bremsmanöver ebenso heil übersteht, was also maximal derselben Geschwindigkeitsänderung entspricht. Somit käme man dann noch einmal auf diese Zeitspanne und schon ist man bei etwa einem Achtzigstel der natürlichen Lebenserwartung eines Menschen angekommen.

Antwort
von NoIdeaWhy, 54

Theoretisch ist das Universum endlich, da Menschen aber bei seiner schnellen Ausbreitungsgeschwindigkeit nie das Ende erreichen werden, sagen wir, es sei unendlich, da es das ja für uns ist.

Kommentar von MeinTagebuch ,

Und wie schnell kann der Mensch theoretisch werden und es überleben

Kommentar von NoIdeaWhy ,

Keine Ahnung, ich meine die rund 1400 km/h der Erdumdrehung hält er aufgrund der Schwerkraft aus, einen Raketenflug hält er aus, ich könnte nur schätzen (insofern der Raum, in dem sich der Mensch befindet 1G hat, vermute ich doch mal, dass er so schnell werden kann, wie er will)

Kommentar von 969669 ,

Aha, da möchte ich Belege für sehen!

Antwort
von angelikaliese, 15

Hallo mein Tagebuch,

1. Das Universum ist unendlich weit.

und

2. Die Geschwindikeit im All, ist im Grossen und Ganzem, also im Prinzip ist es Jede, nur in der Beschleunigungskraft ist da irgendwann mal ein Ende, also Schluss.

MfG Angelika

P.S.: Schau doch mal unter: www.Das Universum.de nach.

Antwort
von grtgrt, 10

Bitte lies https://www.gutefrage.net/frage/urknall-unlogisch#answer-182753200 .

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