Licht im Universum (unendlich?)?

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Hallo Mypoodleleo,

Also reicht der Lichtstrahl durchs ganze Universum bis es von einem Himmelskörper blockiert wird?

Licht breitet sich immer gerade aus und zwar mit Lichtgeschwindigkeit. Die hat im Vakuum den Wert von rund 300 000 km/s.

Licht breitet sich also durchaus im ganzen Universum aus, so lange, bis es auf ein Objekt trifft. Es dauert aber, bis es ankommt. Weil das Universum nur endlich alt ist, kann man nur einen Teil des Universums sehen: Nur aus diesem Teil des Universums hatte das Licht bisher genug Zeit, um uns zu erreichen.

Hat das was mit der Breite des Lichtstrahls bzw der Größe des zb
Planeten zutun, ob er an dem Himmelskörper vorbei scheint und man das
Licht trotzdem sieht?

Licht breitet sich eigentlich nicht in Form eines Strahls von einem Stern aus aus, sondern in Form einer Welle. Ein Stern strahlt schließlich nach allen Seiten, also in alle Richtungen. Also kann das Licht eines Sterns auch nicht "an einem Himmelskörper vorbei scheinen". Ist nichts davor (der Körper also "im Schatten"), dann trifft das Licht auch.

Von sehr weit entfernten Sternen kommt nur weniger von ihrem Licht genau bei uns an:

Du könntest Dir zum Beispiel eine Kugeloberfläche um unsere Sonne herum denken. Jede Sekunde strahlt die Sonne eine gewisse (gewaltige) Energiemenge ab, die diese Kugeloberfläche dann durchdringt. Vergrößerst Du die Kugel, dann durchströmt immer noch dieselbe Energiemenge pro Sekunde die gesamte Kugeloberfläche. Die Kugeloberfläche ist nun aber größer, was dazu führt, dass pro Quadratmeter weniger Energie pro Sekunde ankommt.

Und warum breitet sich das Licht ohne Lichtquelle alleine aus und ist nicht einfach weg?

Eine einmal ausgestrahlte Lichtwelle ist von ihrer Lichtquelle unabhängig. Das ist in etwa so, als würdest Du einen Ball zu einem Freund werfen. Während der Ball in der Luft ist, kannst Du auch schon mal weg gehen... der Ball wird trotzdem ankommen.

Grüße

Kommt darauf an was du mit Licht meinst. Vermutlich meinst du sichtbares Licht. Wenn ein Stern sehr weit von uns entfernt ist (z.B. Milliarden Lichtjahre), dann befindet auch sehr viel Raum zwischen uns und dem Stern und dieser Raum dehnt sich entsprechend schnell aus (je mehr Raum, desto schneller) und wirkt dem Licht quasi entgegen, die Lichtwellen werden also gestreckt. Das heißt, das Licht würde immer langweiliger werden, quasi immer schwächer werden, wenn man es auf das sichtbare Licht bezieht. Irgenwann wäre das Licht mehr sichtbar, weil die Wellenlänge zu lang geworden ist und dann nur noch z.B. als IR Strahlung zu finden wäre. Solange sich aber der Raum zwischen uns und dem Objekt aber nicht mit Überlichtgeschwindigkeit ausdehnt (was ja bezogen auf den Raum möglich ist), dann kann uns das Licht (Photonen) noch erreichen, natürlich müssen dazu auch Lichtstrahlen des Objekts die Erde treffen. Bei einem einzelnen Stern wäre es aber bei Milliarden Lj. Entfernung so schwach, dass man es irgendwann nicht mehr detektieren könnte. Bei sehr hellen Objekten, z.B. einer Supernova oder einem Gammablitz, ist das aber möglich, aber eben nur innerhalb des sichtbaren Universums, welches ja derzeit einen Radius (von uns aus gesehen) von ca. 46 Milliarden Lj. hat. Objekte im unsichtbaren Universum sind für uns aber nicht sichtbar, da sich der Raum dann mit Überlichtgeschwindigkeit ausdehnt und somit das Licht keine Chance hat uns zu erreichen. Und ja Photonen dürften wohl ewig existieren, da sie keinem Zerfall unterliegen, wie es z.B. bei Neutronen oder Protonen der Fall ist. Irgendwann, wenn alle Masse im Universum zerfallen und zerstrahlt sein wird, dann wird es also nur noch Photonen und ein paar andere Teilchen im Universum geben (z.B. Neutrinos, Elektronen), weil sie eben nicht weiter zerfallen können.

Kleiner Einspruch:

...des sichtbaren Universums, welches ja derzeit einen Radius (von uns aus gesehen) von ca. 46 Milliarden Lj. hat

Das bezieht sich auf den Radius des Universums, von dem wir wissen. Und zwar sind das die Objekte, die wir heute in zirka 13 Mrd. LJ Entfernung noch detektieren können.

Das ist aber auch etwa die Entfernung, ab der der Raum schneller als mit LG expandiert. Von ihrer heutigen Position wird uns das Licht dieser Galaxien, Quasare, etc. nie mehr erreichen.

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Ja und Nein. Ja, weil sich unser Universum ausdehnt, dehnt sich auch das Licht immer weiter aus. Doch unser Universum ist nicht die Unendlichkeit. Niemand kann sagen, ob es nicht noch weitere Universen gibt und wie sich das Licht dann verhalten würde, wenn es auf ein solches trifft.

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