Frage zum Universum?

7 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Der Urknall war keine Explosion im Raum, die das Universum in den Raum ausdehnt, sondern eine Singularität, mit der Raum und Zeit erst entstanden sind. Seither dehnt sich der Raum als Ganzes aus, darum ist der "Ort" des Urknalls heute überall, so wie die Galaxien, deren Abstände voneinander sich heute zusammen mit dem Raum vergrößern - eine Bewegung, deren Zurückverfolgung zu Abständen gleich null in der Vergangenheit führt, wobei alle Orte gleichberechtigt sind.

Die gängigen Metriken des Universums sind die möglichen Lösungen der Feldgleichungen unter bestimmten Voraussetzungen (Homogenität und Isotropie*): positive Krümmung (wie eine Kugeloberfläche, endlich aber ohne Grenze), negative Krümmung (wie eine Sattelfläche, unendlich) und der Grenzfall, Krümmung null (wie eine Ebene, unendlich).

Der derzeitige Stand der Messungen deutet auf Krümmung null oder auf ein extrem großes positiv gekrümmtes Universum (sog. flaches Universum) hin. Sehen können wir ohnehin nur Objekte bis zum Partikelhorizont in ca 46 Mrd LJ Entfernung. Ein Ende im Sinne einer Wand gibt es in keinem Fall, und damit auch keinen "Raum außerhalb des Raumes, in den sich das Universum ausdehnt" - es dehnt sich einfach nur aus, und auch Unendliches kann sich ausdehnen, s. Hilberts Hotel.

https://www.youtube.com/watch?v=XTsaZRKx9UI

*) diese Voraussetzungen werden möglicherweise durch aktuelle Beobachtungen sehr großer Strukturen (Big Ring, s. https://www.uclan.ac.uk/news/big-ring-in-the-sky etc) in Zukunft relativiert, dann wären auch noch andere Lösungen möglich.

lemiriell 
Fragesteller
 26.03.2024, 10:00

Das ist interessant! Danke auch dir für deine ausführliche Erklärung 😊 Darf ich dich fragen, wie man genau die Singularität, von der du oben geschrieben hast, definiert ? Falls es in dem YT Video erklärt wird, dann werde ich es ja noch sehen :)

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hologence  26.03.2024, 10:13
@lemiriell

eine Singularität nennt man einen Punkt der Ausdehnung null, in dem alle physikalischen Größen entweder null oder unendlich werden. Der Zustand ist typischerweise mit den gängigen Theorien nicht beschreibbar, und wenn doch, wären sie nie testbar, weil man eine Singularität künstlich nicht herstellen kann.

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Silicium58  28.03.2024, 01:46
@hologence

Wir wissen doch nichts darüber, was hinter dem Ereignishorizont stattfindet.

Vielleicht gibt es eine Kraft ähnlich dem Entartungsdruck, der den Kollaps von Materie an einer bestimmten Stelle aufhält und z.B. einen Planck-Stern ergäbe.

Warum gehst du so zwingend von einer Singularität aus?

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Das Universum hat keinen Rand oder Grenze, ähnlich wie eine Kugeloberfläche auch keinen Rand hat und man nie an ein Ende kommt, wenn man sich auf der Kugeloberfläche bewegt. So ähnlich ist das auch mit dem Universum, nur eben in 3 Dimensionen und der zusätzlichen Zeitdimension. Weiterhin gibt es auch keinen Überraum, in dem das Universum eingebettet ist, denn der Raum ist ja erst mit dem Urknall entstanden. Multiversen sind ein Konstrukt der Stringtheorie, dort wären sie möglich, aber nur rein hypothetisch bzw. rein mathematisch, es gibt keinerlei Beweis für Multiversen.

lemiriell 
Fragesteller
 26.03.2024, 10:42

Ich danke dir für deine Antwort 🪐

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Silicium58  26.03.2024, 15:59
Weiterhin gibt es auch keinen Überraum, in dem das Universum eingebettet ist, denn der Raum ist ja erst mit dem Urknall entstanden

Unsere Raumzeit ist zwar erst mit dem Urknall entstanden, aber die Gründe des Urknalls könnten den Stringtheorien nach in einem Zusammenstoß zweier dreidimensionaler Branen innerhalb eines fünfdimensionalen Raumes liegen.

Das muss nicht so sein, zumal die Stringtheorien mehr Hypothese sind als irgendwas anderes, aber die Eindeutigkeit, mit der du Raumkonfigurationen ausschließt, existiert aus meiner Sicht nicht.

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Wir wissen nicht, ob das Universum einen Rand hat, weil wir nicht so weit schauen können. Das Universum breitet sich aus, wird immer größer, und das Licht braucht eine gewisse Zeit bis es bei uns ist. Es gibt also Licht was uns noch nicht erreicht hat. Da sagt man das Licht ist hinter dem Ereignishorizont. Bis dahin können wir sehen, was dahinter ist werden wir auch nicht rausfinden.

Dultus, UserMod Light   26.03.2024, 09:55

Vor allem breitet sich unser Universum schneller als das Licht aus, was ja eigentlich gegen die Physik spricht. :-)

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steefi  26.03.2024, 09:58
@Dultus, UserMod Light

Das mit dem "schneller als Licht" liegt an der Wahl des Bezugssystems. Innerhalb des Bezugssystems ist nichts schneller als das Licht.

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Silicium58  26.03.2024, 16:02
@Dultus, UserMod Light
was ja eigentlich gegen die Physik spricht

Nein, für die Expansion des Raumes existiert keine Beschränkung von Geschwindigkeit.

Die gilt nur für Elementarteilchen und darauf aufbauenden Strukturen.

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lemiriell 
Fragesteller
 26.03.2024, 09:55

Danke dir!☺️ Also kann der Mensch es nie möglich machen hinter den Ereignishorizon zu kommen oder sehen ?

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steefi  26.03.2024, 10:03
@lemiriell

Das ist Fakt. Es sei denn wir finden was, was in der science Fiction schon längst gefunden wurde, einen Hyperraum, ein Paralleluniversum oder dergleichen.

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Im Internet wird das Universum häufig relativ simpel wie auf dem unten angehängten Bild dargestellt.

ich habe so eine darstellung in meinem ganzen leben noch nicht gesehen, und sie macht natürlich auch keinen sinn.

Aber ich frage mich ob das Universum denn einen Rand hat ?

kein kosmologisches modell beinhaltet so etwas wie einen "rand" des universums.

Wir können nur sagen, dass unser Universum - das sichtbare Universum - sich immer schneller ausdehnt. Entsprechend in einen Raum - ob in diesem Raum mehrere Universen existieren, wissen wir nicht. Aber es könnte auf ewig so weitergehen, dass der Raum unendlich ist.

Wir kennen zumindest keinen richtigen Rand.