Ist das Universum unendlich groß oder auch begrenzt?
Erde — Sonnensystem — Interstellare Nachbarschaft — Milchstraße — Local group — Virgo Supercluster — Local Supercluster — beobachtetes Universum
10 Antworten
Hallo 02567,
wir wissen nicht, ob das Universum unendlich groß ist oder nur endlich groß. Allgemein gehen kosmologische Modelle allerdings nicht von einem "Rand" aus. Hat das Universum aber zum Beispiel eine geschlossene Geometrie, könnte es endlich groß sein ohne eine "Grenze" zu haben.
Aber das ist jetzt wohl etwas schnell gegangen.... also der Reihe nach:
Wichtig ist, dass man zwischen dem beobachtbaren Universum und dem Universum als Ganzes unterscheiden muss. Das beobachtbare Universum ist nur der Teil des Universums, den wir sehen können, weil uns das Licht aus diesem Teil des Universums erreicht - es hatte seit dem Urknall genug Zeit, zu uns zu kommen.
Das beobachtbare Universum ist deshalb wie jeder Horizont auch beschaffen: So, wie Du auf dem Meer im Mittelpunkt Deines persönlichen Horizontkreises bist, sind wir im Mittelpunkt des von uns beobachtbaren Universums. Dieses ist also eine endlich große Kugel mit uns im Mittelpunkt. Der Radius beträgt übrigens etwas über 45 Milliarden Lichtjahre.
Über das Universum als Ganzes sagt das aber überhaupt nichts aus. Weder geht man davon aus, dass das Universum als Ganzes einen "Mittelpunkt" haben muss, noch kann man sagen, ob es endlich oder unendlich groß ist.
Das können wir leider auf der Basis unserer Messungen nicht unterscheiden. Der Rest des Universums hat halt die unpraktische Eigenschaft... unbeobachtbar zu sein... ;-)
Wir können messen, dass unser Raum keine nachweisbare "Krümmung" enthält.
Ein "gekrümmter Raum" (oder genauer Raumzeit) ist schwer vorstellbar, aber durch Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie beschreibbar.
Eine recht nette Erklärung finde ich diese hier:
http://www.savoir-sans-frontieres.com/JPP/telechargeables/Deutch/DAS_GEOMETRIKON.pdf
Am besten stellst Du es Dir mit einer Dimension ("Richtung") weniger vor. Stellen wir uns vor, wir wären winzigste Lebewesen, die in einer hauchdünnen Ballonhülle leben. Für uns gäbe es kein "oben" und "unten". In diese Richtung könnten wir gar nicht blicken. Wir könnten in unserem Ballonhüllenuniversum herumlaufen und kämen nie an einen Rand. Dennoch wäre es endlich groß, könnte sich sogar ausdehnen und wir könnten sogar eine Krümmung messen.
Derartige "Krümmungen" kann man zum Beispiel über geometrische Messungen nachweisen (oder eben nicht). Nur in der ebenen Fläche ist die Winkelsumme im Dreieck 180° ("euklidisch"). Auf einer nach außen gewölbten Fläche wie der Erdoberfläche ist sie größer, auf einer nach innen gewölbten ist sie kleiner.
Messungen im Uniersum ergeben mit großer Genauigkeit, dass im Universum die euklidische Geometrie herrscht.
Anders als hier mehrmals geschrieben wurde, bedeutet das aber NICHT, dass unser Universum unendlich groß sein muss.
Denn zur flachen Geometrie passen sowohl unendliche als auch geschlossene "Topologien". Und letztlich könnte unsere Messgenauigkeit nicht ausreichen, eine eben doch vorhandene Krümmung nachzuweisen. Wir könnten auch nur in einem ungekrümmten Teil eines Universums leben, das an anderer Stelle Krümmungen aufweist... alle diese Dinge sind möglich.
Die einzig korrekte Antwort lautet - leider - dass wir es nicht wissen.
Ich habe hier einmal bei einer ähnlichen Frage
https://www.gutefrage.net/frage/wieso-nimmt-man-an-dass-das-universum-unendlich-ist
einmal ein kleines Video verlinkt und auch eine Webseite, auf der das mit den Topologien nich etwas erklärt wird. Schau es Dir vielleicht mal an.
Grüße
Ach ja: P.S.: Ja, diesen unsäglichen Horoskopunfug "Astrologie", den mache ich als Thema mal weg. Beleidigt jeden seriösen Physiker, mit so was verwechselt zu werden...
unendlich sogesehen da es sich ja permanent ausdehnt
nein da es sich ja immer weiter ausdehnt
wobei ich mal gehört habe das es sich irgendwann auch wieder zusammendehnt würde natürlich dann alles ausgelöscht werden aber bis das passiert soll uns das nicht mehr kümmern :D
Das Universum ist in seiner Gesamtheit wahrscheinlich unendlich und flach, also quasi ohne Geometrie. Davon gehen die meisten Wissenschaftler derzeit aus. Begrenzt ist aber das sichtbare (beobachtbare) Universum undzwar durch den Beobachtungshorizont (Partikelhorizont). Dieser ist quasi eine kugelförmige Sichtgrenze aus Sicht der Erde bzw. des Beobachters, aber auch jeder andere Punkt im Universum hat seinen eigenen Beobachtungshorizont mit gleicher Größe. Derzeit liegt der Radius des Beobachtungshorizontes so bei etwa 46 Milliarden Lichtjahren. Den genauen Radius kann man nicht berechnen, weil die Hubble-Konstante durch unterschiedliche Messmethoden auch unterschiedliche Werte aufweist. Alle Objekte außerhalb des Beobachtungshorizints sind für uns nicht sichtbar, da sie sich von uns aus gesehen mit Überlichtgeschwindigkeit entfernen, bzw. der Raum sie mit Überlichtgeschwindigkeit wegtreibt.
Ich denke die Welt ist unendlich groß weil wenn sie Begrenzt wäre denn was ist dahinter oder davor !?
Man nimmt an es sei Unendlich. Diese Annahme basiert auf Messungen welche zeigen das wir in einem Flachen Universum leben.
Diese Messungen selber sind schon ein Problem. Es könnte sein das sie zu ungenau sind. Oder das Universum ist sehr viel größer als angenommen und somit ist die Krümmung sehr viel geringer.
Dazu kommen aber noch andere Probleme. In einem Flachen Universums sollte sich die Masse über die Zeit abbremsen und zum Stillstand kommen. Und hier kommt die Dunkle Energie ins Spiel welche das abbremsen verhindert. Über Dunkle Energie können wir aber noch weniger aussagen als über die Größe des Universums.
Dann kommt noch das Problem der Unendlichkeit ins spiel. Die Physik verabscheut Unendlichkeiten. Für ein Universum mit Unendlicher Masse gibt es kein Sinnvolles Konzept. Und ein Universum mit einem Unendlichen Raum müsste sich Irgendwie ausgedehnt haben. Und das recht zügig. Es müsste von 0 auf jetzt unendlich groß sein.
Da gibt es dann wieder ein Problem. Wenn der Raum sich unabhängig von der Masse unendlich ausgedehnt hat, dann ergibt der Big Rip wieder kein Sinn. Und schon beißt sich die Katze in den Schwanz und frisst sich selber auf.
PS: Du hast Astrologie bei den Schlagwörter erwähnt. Wenn das Ute sieht xD
Wie kann ich mir ein "flaches" oder "gekrümmtes" Universum in etwa bildlich vorstellen?
http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2014/07/21/ist-das-universum-unendlich-gross/
Hier gibt es eine Antwort auf diese Frage.
Wenn das Universum unendlich gross ist dann kann es auch zur Zeit des urknalls unendlich groß gewesen sein. Nur hat es dann angefangen sich auszudehnen.
Und auch mit unendlich Masse kann ein unendliches universum eine endliche und homogene dichte haben.
Wenn das Universum unendlich gross ist dann kann es auch zur Zeit des urknalls unendlich groß gewesen sein.
Meinst Du in diesem Fall mit Universum auch das was vor dem Urknall da gewesen ist oder nur das was Durch den Urknall entstanden ist?
.Und auch mit unendlich Masse kann ein unendliches universum eine endliche und homogene dichte haben..
Wie kommt man denn von einer Unendlichen Masse während des Urknalls, zu dem was wir heute sehen?
Hast du dir den verlinkten Artikel angeschaut?
In dem blogeintrag ist es genauer erklärt. Ich Habs mit eigenen Worten nur zusammengefasst.
Zur Masse. Stell dir nen unendlichen zahlenstrahl vor. Alle 5 Striche mach ich einen Punkt. Also habe ich unendlich viele Punkte. Aber dennoch ist einiges an Platz zwischen diesen Punkte.
Unendlich Masse wird nur in einem endlichen Universum zum Problem. Ansonsten sagt es nichts über die dichte der Verteilung der Masse aus.
Ich hab mir das was im Artikel so vorgestellt. Nimm die Zustände des urknalls. Sehr sehr hohe dichte und sehr sehr heiss. Diese existieren Überall und die dichte ist Überall ziemlich gleich.
Nun dehnt sich der Raum aus und zieht alles überall auseinander. Die dichte verringert sich entsprechend. Weil ja nicht mehr Energie dazu kommt.
Und der Rest ist die normale Expansion.
Nehmen wir wieder unseren zahlenstrahl. Wir zeichnen an jedem 2. strich nen Punkt und malen ihn auf ein Gummiband. Alles unendlich lang.
Nun ziehen wir das Gummiband an jeder stelle auseinander. Die Abstände zwischen den punkten werden immer grösser und grösser werden. Es sind aber weiterhin unendlich Punkte. Und das Gummiband ist weiterhin unendlich lang.
Hast du dir den verlinkten Artikel angeschaut?
Jetzt schon und wie angenommen beantwortet dieser Artikel nichts. Bis auf folgende Vermutung.
. Denn die Vorstellung, dass der Urknall an einem einzigen “Punkt” stattgefunden hat, wird zwar häufig verwendet, ist aber nicht die einzige Möglichkeit, sich das Ganze vorzustellen. Stellen wir uns (sofern wir das können) ein unendlich großes Gummituch vor. Wenn sich das nun ausdehnt und seine Größe verdoppelt, ist es danach natürlich immer noch unendlich groß.... .
.
Und auf diesem Gummituch, entstand Masse aus welchen Gründen in exakt den Abständen welche unser Universum erlauben? Gibt es dafür eine Mathematisch Sinnvolle Erklärung?
Und der Big Rip? Der Zahlenstrahl / Gummituch musste Lücken bei den Massen aufweisen und sich ausbreiten. Dann kann es kein Big Rip geben, den hätten wir schon gehabt haben müssen. Aktuell ist der Big Rip aber der Favorit.
Man hat schon Probleme damit Sinnvolle Gründe für Ein Urknall zu finden. Aber das dann noch unendlich oft und Homogen verteilt.
Irgendwann muss man Ockhams Rasiermesser um Rat fragen. Und dann fällt auf das ein Unendliches Universum mit Unendlicher Masse so viel Probleme erzeugt, dass es die weniger zu favorisieren Annahme ist.
Aber man kann es theoretisch zu einem bestimmten Zeitpunkt messen?