Kann das Weltall unendlich sein?

Nicht unbedingt - die meisten Leute gehen davon aus, dass alles irgendwo eingebettet sein muss, da dies der alltäglichen Erfahrung entspricht - so auch das Universum in einen höherdimensionalen Hyperraum. Das muss aber nicht unbedingt sein: das Universum kann auch „nicht-immersiert“ sein und sich einfach in sich selbst ausdehnen. Genaueres erfährt man während eines Mathematik-Studiums im Bereich der Differential-Geometrie…

Hallo Pfeffermint7,

tatsächlich wissen wir nicht, ob das Universum (gemeint ist das ganze Universum, nicht nur der von uns aus beobachtbare Teil...) endlich groß oder unendlich groß ist. Gerade weil das Universum insgeasmt eben auch von uns aus unbeobachtbare Teile enthält, haben wir einfach keine Beobachtungsdaten, um dies zu entscheiden.

Die wenig befriedigende, aber ehrliche Antwort lautet daher: Wir wissen nicht ob das Universum insgesamt endlich oder unendlich groß ist.

Ich schiebe hier noch ein paar Quellen hinterher, um deutlich zu machen, dass das nicht einfach eine persönliche Meinung darstellt. 😉

1) Florian Freistetter auf den Scienceblogs:

Die Frage lässt sich schnell beantworten: Wir wissen nicht, ob das Universum unendlich groß ist oder nicht.

2) Dr. Hans-Erich Fröhlich, Astrophysikalisches Institut Potsdam auf Wissenschaft im Dialog:

Das Weltall kann endlich sein, muss es aber nicht. Die astronomischen Beobachtungen sind auch mit der Annahme eines unendlich großen Universum vereinbar.

3) Fraser Cain auf phys.org:

Whether the Universe is finite or infinite is an important question, and either outcome is mindblenderingly fun. So far, astronomers have no idea what the answer is

4) Interview mit Joseph Silk auf der Webseite der ESA:

ESA: Is the Universe finite or infinite? Joseph Silk We don't know.

Und noch ein Video zum Abschluss:

https://www.youtube.com/watch?v=5NU2t5zlxQQ

Wie kann denn etwas, dass sich ausdehnt, unendlich sein?

Unendlich ist keine feste Zahl. Es ist ein mathematisches Konzept.

Wenn wir sagen, dass sich das Universum ausdehnt, dann beschreiben wir einen Vorgang, der IM Universum passiert: Zwischen den im Raum eingebetteten Objekten ändert sich die Metrik, wir sagen (etwas flapsig), der Raum dehne sich aus. Wir gesagt, das ist ein Vorgang, der sich im Universum abspielt, es dehnt sich in sich selbst aus. Das Universum braucht dazu kein "außen", es dehnt sich nicht in etwas hinein, erst recht nicht in leeren Raum - und es sagt eben auch nichts über Endlichkeit und Unendlichkeit aus.

Vielleicht kannst Du es Dir so vorstellen:

Stell Dir vor, wir stehen neben einem unendlich langen Metermaß. Bei allen ganzen Zahlen (.... -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3,...) hat es kleine Markierungen, die z.B. immer einen Zentimeter auseinander liegen. Wir können dieses Metermaß nun ausdehnen, z.B. so, dass immer 2 Zentimeter zwischen jeder Markierung liegen, nicht wahr? Damit wäre bewiesen, dass sich etwas unendlich langes ausdehnen kann. Unser Metermaß - und da wird es schon schwerer mit der Vorstellung - ist dadurch auch nicht wirklich länger geworden, weil es vorher schon unendlich lang war. Jedes noch so lange endlich lange Metermaß würde selbstverständlich länger werden... aber eben NICHT ein unendlich langes.

Ich lese übrigens auch oft, dass das Universum nicht unendlich groß sein könne, weil es beim Urknall ja ein winziges Raumvolumen hatte und sich seitdem nur endlich schnell ausdehnt. Auch dieser Einwand ist aber nicht haltbar. Denn nur das von uns aus beobachtbare Universum ist das, was beim Urknall ein winziges Raumvolumen hatte. Über die unbeobachtbaren Teile wird auch hier keine Aussage gemacht. Dass das von uns aus beobachtbare Universum nur endlich groß ist (übrigens wegen der Ausdehnung deutlich größer als "Alter mal Lichtgeschwindigkeit", es hat einen Radius von rund 45 Milliarden Lichtjahren), ist klar. Aber das sagt eben nichts über das Universum als Ganzem.

Grüße

Ob das Universum unendlich ist, wissen wir nicht sicher, da wir nur einen begrenzten Teil beobachten können. Das Universum dehnt sich aus, und die Geschwindigkeit dieser Ausdehnung hängt von der Geometrie und Energiedichte des Universums ab. Ob es am Ende unendlich groß sein wird, ist unklar, obwohl ein "flaches" Universum mit der einfachsten Geometrie unendlich groß sein könnte. 

Ja. Das geht. Ist eine Eigenart der Unendlichkeit. Weil das ganze ja kein spezifischer wert ist.

Stelle dir die natürlichen zahlen vor. 0-unendlich.

Nun könnte ich ja der 1 eine 2 machen und aus der 2 eine 3 usw.

Und dann in die lücke. Es gibt ja keine 1 mehr. Wieder eine 1 reinschreiben. Und so ein Element hinzufügen.

Das geht praktisch natürlich nicht. Denn dafür braucht es ja unendlich Zeit. Aber mathematisch ist das kein Problem. Mit 1000 Elemente kann ich das problemlos machen. Und es gibt keinen Grund warum das eben nicht mit mehr Elementen nicht gehen sollte.

Die Ausdehnung sehen wir halt schlichtweg daran das eben die abstände von weit entfernten Objekten immer grösser werden. Egal wo wir hinschauen. Und egal wie die Dinge sich zueinander bewegen. Es kommt halt einfach mehr Raum hinzu.

Warum das so ist, wissen wir schlichtweg noch nicht. Ne erklärung haben wir dafür nicht. Es ist lediglich ein phänomen welches wir beobachten.

Also man könnte sagen der Inhalt des Universums bewegt sich weiter auseinander. Ob es wirklich unendlich ist kann man natürlich nie sagen, aber viele vermuten das. Es ist also eher eine Art größere Unendlichkeit als davor. Immernoch unendlich, doch mit einem größeren Abstand zwischen den Objekten im Universum als vorher.

Es dehnt sich also nicht direkt aus indem es sich nach außen vergrößert, sondern die Abstände vergrößern sich.

Ich hoffe das hats geklärt