Gibt es Grenzen des Universums und wie stellt ihr euch diese vor?

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4 Antworten

Hallo MatheRalph,

was hier

sehr humorvoll erklärt wird, klingt in den physikalischen Modelle eher trocken. Aber die meisten Kosmologen gehen nicht von "Grenzen" unseres Universums aus.

Zunächst einmal muss hier klar definiert werden, was denn mit dem "Universum" gemeint ist.

Wenn Du nämlich "nur" das beobachtbare Universum meinst, dann ist das halt der Teil des Universums, aus dem das Licht seit dem Urknall Zeit hatte, uns zu erreichen.

Das beobachtbare Universum ist also der Teil des Universums, den wir sehen können. Wie bei jedem Horizont sitzen wir hier in der Mitte einer Kugel, deren Radius wegen der Expansion des Raums größer ist als Alter mal Lichtgeschwindigkeit. Das beobachtbare Universum hat eher einen Durchmesser von rund 90 Milliarden Lichtjahren.

An der Grenze des beobachtbaren Universums ist die kosmische Hintergrundstrahlung - das Licht, das uns gerade seit dem Durchsichtigwerden des Universums rund 380 000 Jahre nach dem Urknall erreicht. Diese Grenze wandert natürlich immer weiter von uns weg.

Wir können keine Aussagen machen über die Teile des Universums, die wir nicht sehen. Gängige Modelle gehen aber eher von einem unendlich großen, flachen Universum aus. Ein unendlich großer Raum ist natürlich grenzenlos.

(Und nein: Expansion und Unendlichkeit stehen zueinander NICHT im Widerspruch. Das liest man leider sehr oft, es ist aber falsch. Mit der Expansion ist eine Raumentstehungsrate im Universum gemeint: Im Innern des Universums entsteht neuer Raum; das geht auch in einem unendlich großen Raum. Das Universum dehnt sich in sich selbst aus.)

Alle Beobachtungsdaten weisen in Richtung eines "flachen" (gemeint ist: euklidischen) Raumes, der unendlich groß sein könnte.

Aber tatsächlich könnte unser Universum auch in höhere, für uns nicht wahrnehmbare Dimensionen gekrümmt sein. Mit so kleinen Krümmungsradien, dass wir sie nicht messen können. Aber auszuschließen ist diese Möglichkeit nicht. Deswegen wird Dir jeder Kosmologe sagen, dass wir nicht wissen, ob das Universum unendlich groß ist oder nicht.

Aber auch im Falle eines geschlossenen, weil gekrümmten Universums, hättest Du keine Grenze: Stell Dir vor, Du lebst in der Hülle eines Luftballons. In Gummihautland sozusagen. Dass es auch "oben" und "unten" gibt, davon hast Du und alle anderen Bewohner von Gummihautland noch nie etwas gehört. Im Gummihautland-Universum gibt es nur "vorne" und "hinten", "links" und "rechts". Und Du kannst unendlich geradeaus laufen, ohne je an eine Grenze zu kommen. Trotzdem ist Gummihautland nur endlich groß.

Entsprechend dieser Vorstellung - nur eine Dimension höher - könnte auch unser Universum minimalst (weil auf extrems großen Skalen) in höheren Dimensionen verbogen und in sich geschlossen sein. Und somit nur endlich groß aber dennoch grenzenlos.

In jedem Falle wäre aber wegen der Expansion des Raumes, die sich auf große Entfernungen auf Überlichtgeschwindigkeit addiert, eine Grenze (wenn es sie denn doch gäbe) für uns immer unbeobachtbar, weil auf ewig im unbeobachtbaren Teil des Universums verborgen.

Grüße

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a) es gibt die Grenze des beobachtbaren Universums, die einen "weißen" Ereignishorizont darstellt (es kommt ständig Materie und Energie von dort in unseren Teil des Universums, aber von uns aus kann nichts hinüber gelangen, ja nicht einmal diesen Ereignishorizont erreichen. Kein Wunder, zieht sich dieser doch mit mehr als Lichtgeschwindigkeit zurück.)

b) Wir beobachten hier drei Raumdimensionen und eine Zeitdimension. Es ist durchaus möglich, dass es mehr Raum- und Zeitdimensionen gibt, diese aber aus irgendwelchen Gründen nicht für uns beobachtbar sind.

Teilhard de Chardin hat die "Einrollung" etwas zu sehr als Lieblingsidee, aber im Fall der Raumzeitdimensionen kann es durchaus hinkommen - alle Dimensionen bis auf 3 + 1 sind sehr viel stärker gekrümmt als die, die wir beobachten, womöglich abgeknickt.

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baw = bis auf Weiteres nicht.
Es gab den Big Bang, das ist soweit erforscht, Stand der Dinge.
Es könnte ein Big Crunsh geben, irgendwann in der Zukunft.
Für den Moment expandiert das Universum weiter, ungebremst.

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Ich finde es immer lustig wie man sagt das Universum sei unendlich gross,
Aber andererseits soll es expandieren und es soll multiversen geben. Wenn dieses eine doch schon keine Grenzen hat.

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