Was passiert, wenn man das Ende des Universums erreicht?

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Hallo LinaAnonym,

in allen gängigen physikalischen Modellen hat das Universum keinen Rand, wie Du ihn Dir hier vorstellst.

Viele physikalische Laien gehen davon aus, dass die Tatsache, dass unser beobachtbares Universum im Urknall beginnt uns sich seitdem ausdehnt, zwangsweise bedeuten müsse, dass es einen Rand hat. Das liegt aber nur an einer falschen Vorstellung des Urknalls bzw. der Expansion des Universums:

Unser Gehirn stellt sich das Universum nämlich wenn wir an den Urknall uns die Ausdehnung des Universums denken fast unweigerlich "von außen" vor - wie eine Art Blase, die sich "ins Nichts" hinein ausdehnt. Die physikalischen Modelle beschreiben das nicht so - aber unser Gehirn kann sich "winzig kleiner Anfang und danach Ausdehnung" eben intuitiv gar nicht anders vorstellen.

Es ist aber diese Vorstellung, die sich in unserem Kopf abspielt, die überhaupt erst zu Fragen wie "in was dehnt sich das Universum eigentlich aus?" oder "was passiert am Rand?" führen. Beides sind Fragen, die sich im Rahmen der Physik gar nicht in dieser Weise ergeben.

Mit dem "Universum" ist immer alles gemeint - es gibt kein "dahinter", kein "außerhalb".

Mit dem Urknall bezeichnen wir den Zustand, dass der Raum, den unser heutiges beobachtbares Universum heute hat, damals winzig klein war. Wenn man ein wenig darüber nachdenkt, steckt hier jedoch keine Aussage über den Raum als Ganzes drin. Auch der dichte, heiße Anfangszustand kann grenzenlos existieren.

Seit dem Urknall dehnt sich das beobachtbare Universum aus. Nur diesen Teil des Universums können wir sehen, weil das Licht seit dem Urknall eben nur endlich Zeit hatte, uns zu erreichen. Das beobachtbare Universum ist daher englich groß, kugelförmig und wir sitzen in der Mitte. Das wiederum ist aber nur deshalb so, weil es eben bei jedem Horizont so ist: Sitzt Du in einem Boot auf dem Meer, dann bist Du auch in der Mitte Deines persönlichen Horizonts.

Auf dem Boot auf dem Meer befindet sich hinter Deinem Horizont weiteres Wasser; der Horizont erweist sich nicht als reale Grenze, sondern nur als eine, die durch unsere Beobachtungsposition entsteht.

Auch im Universum ist das so: hinter dem beobachtbaren Universum liegen die Teile des Universums, die wir nicht sehen können. Nirgends überschreiten wir dorthin eine reale Grenze.

Wie groß das Universum als Ganzes ist, das können wir aus den uns zur Verfügung stehenden Daten nicht wissen.

Das Universum als Ganzes könnte unendlich groß sein.

In diesem Fall ergibt sich ganz offensichtlich, dass es keinen Rand und kein "dahinter" geben kann.

Manchmal wird hier eingewendet, es könne doch gar nicht unendlich groß sein. Als Begründung wird manchmal die Tatsache angeführt, dass sich das Universum ausdehnt. Das kann aber auch ein unendlich großer Raum: Die Expansion bezeichnet ja nur, dass im Universum neuer Raum entsteht. Über die gesamte Größe des Universums sagt die Expansion deshalb gar nichts aus.

Mitunter wird auch behauptet, unser Nachthimmel müsse hell sein, wenn das Universum unendlich groß wäre, weil dann ja in jeder Richtung irgendwann einmal ein Stern käme. Auch das ist aber falsch, denn die Lichtgeschwindigkeit ist nun einmal endlich und die Lebensdauer von Sternen ist es auch. Jeder Stern kann also im Laufe seines Daseins nur eine bestimmte Menge Energie aussenden, die wegen der endlichen Lichtgeschwindigkeit auch nicht von allen Sternen gleichzeitig hier ankommen kann. Wie viel hier ankommt, hängt vielmehr an der Sterndichte im Raum... und die ist 12 Größenordnungen zu klein, um unseren Nachthimmel zu erhellen. Auch hier ergibt sich also kein Argument gegen ein unendlich großes Universum.

Die Allgemeine Relativitätstheorie hat uns allerdings auch gezeigt, dass endlich große Räume nicht unbedingt einen Rand haben: Räume können geschlossen sein, etwa wie die Oberfläche einer Kugel. Wären wir winzig wie ein Atom und würden der Gummihülle eines Ballons leben, dann könnten wir in unserem Ballonhüllenuniversum beliebig lange in eine Richtung laufen... wir würden NIE an einen Rand kommen. Und doch wäre unser Universum endlich groß.

Einen Rand haben kosmologische Modelle also gar nicht. Es gibt also nichts, wohin man aufbrechen könnte. Und würde man es versuchen, würde man nicht einmal den "Rand" des beobachtbaren Universums erreichen, denn selbst dieser entfernt sich von uns mit Überlichtgeschwindigkeit. Mit unseren technischen Möglichkeiten hat das wenig zu tun - dass wir nicht schneller als Lichtgeschwindigkeit reisen können, ist leider ein Naturgesetz.

https://youtube.com/watch?v=kV33t8U6w28

Grüße

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Diplom in Physik, Schwerpunkt Geo-/Astrophysik, FAU
rumar  01.11.2018, 21:25

"Die Allgemeine Relativitätstheorie hat uns allerdings auch gezeigt, dass endlich große Räume nicht unbedingt einen Rand haben: Räume können geschlossen sein, etwa wie die Oberfläche einer Kugel."

Hallo Ute, kleine Ergänzung:

Mit der Allgemeinen Relativitätstheorie hat dies allerdings kaum etwas zu tun. Ziemlich elementare Topologie genügt da eigentlich schon ...

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Das wird nicht möglich sein, in keiner Zeit, das Ende des Universums zu erreichen.

Technologisch nicht und weil niemand weiß, wo sich ein solches Ende befinden könnte.
Geigneter wäre es einfach zu warten, bis das Univerum wieder zusammenschnurrt.
Dann käme das Ende schlicht zu uns.

Dummerweise fehlt dafür die Zeit,denn nur noch 5 Milliarden Jahren ist hier mit der Murmel Schluss mit lustig.
Auf dieser Murmel bereits in nur noch 1 Milliarden Jahren, dann wird uns die Sonne den Pelz verbrennen.

So gesehen lohnt es sich nicht mehr, ich noch eine DVD zu kaufen, wir kriegten das Ende nicht mehr mit.

Dir ist sicher bewusst das nur spekulative Antworten möglich sind, da wie du gesagt hast, uns einfach das Wissen und die Technik fehlt. Ich werde es trotzdem mal versuchen:
Wir gehen im Moment von einem flachen Universum aus. D.h das wir keine Krümmung des Raumes messen können. Es gibt den sogenannten Beobachtungshorizont, die Grenze des Universums bis zu der wir gucken können, weil das Licht der dortigen Sterne in der bisherigen Lebensspanne des Universums uns erreichen konnte. Dieser Horizont liegt bei 45Mrd Lj. Aber was passiert nun wenn wir darüber hinaus fliegen? - Wir werden nur mehr Universum finden mit mehr Sternen und Galaxien die inzwischen zu weit von der Erde entfernt waren um von uns gesehen werden zu können. Wie kann das sein? - Das Universum expandiert stetig schneller als das Licht. Da das Licht gegen diese "von uns weg" gerichtete Bewegung angehen muss, gibt es schlichtweg Objekte die inzwischen so weit weg sind das ihr Licht der Expansion nicht mehr bis zu uns entgegenlaufen kann.
Zurück zu deiner Frage: Nehmen wir mal an wir ignorieren alle physikalischen Gesetze und du fliegst "der Grenze" des Universums mit Überlichtgeschwindigkeit hinterher, was passiert dann? - es ist unmöglich das zu beantworten, weil wir einfach nicht wissen wie diese Grenze aussehen sollte oder ob es sie gibt. Die jetzige Flache Geometrie des Universums lässt keine Vermutung zu. Würden wir Krümmung messen, sähe das schon anders aus, doch bei jetziger Geometrie ist es sehr schwierig. Es ist durchaus möglich, dass das Universum gekrümmt ist und wir es einfach nicht messen können weil unsere Methoden nicht präzise genau sind. Ein flaches Universum wie wir es jetzt haben, lässt Spekulationen über eine Grenze fast nicht zu.
LG

Man kann das Ende des Universums nicht erreichen.

Es hat keinen Anfang und kein Ende.

Hallo! Wir können mit unserer Technik nirgends außer ins Sonnensystem hin.Die Entfernungen sind irre.Selbst von dem direkten Nachbarstern der Sonne,  also dem Stern der uns am nächsten steht (Alpha Centauri) aus,  kann man die Erde nicht einmal mit einem Fernrohr sehen. 

Wir würden 50.000 Tausend Jahre für diese astronomische Kurzstrecke brauchen.

Alles Gute.