Ist das universum unendlich?
Keine Laien bitte.. ich stoße im Internet immer wieder auf unterschiedliche Meinungen zu diesem Thema. Ich möchte, dass mir jemand den aktuellen Stand der Forschung nachvollziehbar erklärt.. Danke ;)
Zeitlich oder räumlich bezogen?
Räumlich
5 Antworten
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.
schließlich war ja die gesamte Energie bzw. Materie beim Urknall auch begrenzt und nicht unendlich
das wissen wir nicht
Wieso sollte es keinen Raum außerhalb des Raumes geben?
Weil die Raumzeit das ganze Universum ist. Die Vorstellung von einer Explosion ist irreführend. 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.
Danke...entstehen eigentlich bei der Expansion immer mehr Galaxien?
Nein, es kommt ja keine Materie hinzu. Die Materie verteilt sich immer dünner, weshalb auch die Beschleunigung durch Dunkle Energie langfristig gegen die Bremsung durch Gravitation gewinnen könnte. Dann rückt der kosmologische Horizont von seinen jetzt ca 16 Mrd LJ immer näher, bis sich am Ende nur noch gravitativ direkt gebundene Strukturen gegenseitig sehen - Milchdromeda ist dann allein in der Dunkelheit.
Es ist sehr wahrscheinlich unendlich, zumindest hat die Vermessung der Mikrowellenhintergrundstrahlung bisher keine messbare Krümmung des Raumes in seiner Gesamtheit ergeben. Es wird aber weiter geforscht, denn es gibt noch Messungenauigkeiten, eine Krümmung von weniger als etwa 2% kann derzeit noch nicht gemessen werden. Man kann also noch nicht ganz sicher sagen, dass das Universum unendlich ist.
Der aktuelle Stand der Forschung ist, dass man nicht weiß, ob das Universum endlich oder unendlich ist.
Ich glaube, dass es endlich ist, denn es ist vor ca. 13,8 Milliarden Jahren mit dem Urknall entstanden und dehnt sich seitdem aus. Es erscheint mir logisch, dass es sich in endlicher Zeit nur endlich ausdehnen kann und nicht auf unendliche Größe. Ich glaube, dass das Universum endlich, aber unbegrenzt ist - das dreidimensionale Analogon z.B. zu einer Luftballonoberfläche. Dazu müsste der Raum allerdings eine positive Krümmung aufweisen und aktuelle Messungen haben ergeben, dass das Universum flach zu sein scheint. Das würde für unendlich sprechen. Ich denke, die Krümmung ist einfach nur sehr klein, da das Universum so riesig ist.
Auch wenn Winkelmessungen im beobachtbaren Universum bisher ergeben, dass das Universum flach zu sein scheint, muss das nicht wirklich der Fall sein - es könnte durchaus gekrümmt sein, gleichzeitig aber so gross, dass die Krümmung für uns nicht messbar ist.
Aber selbst wenn das Universum flach sein sollte, heisst das nicht unbedingt, dass es unendlich ist (Stichwort hierbei: flacher Torus).
Kurz gesagt: wir wissen es nicht…
Der aktuelle Stand der Forschung ist, und bleibt übrigens voraussichtlich auch, dass wir es nicht wissen.
Wieso sollte es keinen Raum außerhalb des Raumes geben? Wie du schon sagtest können wir nur Objekte bis 46 Mrd Lichtjahre sehen. Das sich das Universum ins unendliche ausdehnt mag sein. Doch ob das Universum an sich unendlich groß ist würde ich nicht sagen, schließlich war ja die gesamte Energie bzw. Materie beim Urknall auch begrenzt und nicht unendlich.