Mit welcher Geschwindigkeit dehnt sich das Universum aus, und um welchen Faktor ist die Expansion größer als die der Lichtgeschwindigkeit?

6 Antworten

Hallo Soellner, 

öffters lese ich , dass die Ausdehnungsgeschwindigkeit 74,3 plus/minus 2,1 Kilometer pro Sekunde und Megaparsec wäre.

Nein, da hast Du nicht genau hingeschaut. Nicht die Ausdehnungsgeschwindigkeit ist rund 70 km pro Sekunde und Megaparsec, sondern die Ausdehnungsrate. Das ist einfach eine andere physikalische Größe, die eine andere physikalische Bedeutung hat als eine Geschwindigkeit. 

Eine Geschwindigkeit beschreibt, wie schnell sich zwei Objekte voneinander entfernen - und zwar unabhängig davon, wie weit sie gerade auseinander sind. 

Bei der Ausdehnungsrate entfernen sich zwei Objekte aber mit unterschiedlicher Geschwindigkeit zueinander, abhängig davon, wie weit sie gerade auseinander sind. 

Das Universum dehnt sich nicht mit einer bestimmten Geschwindigkeit aus - diese Vorstellung ist falsch. Es dehnt sich mit einer bestimmten Rate aus: Die Expansion kommt daher, dass pro eine bestimmte Entfernung (Megaparsec) pro Zeiteinheit (Sekunde) eine bestimmte Menge neuer Raum (70 km) neu im Universum entsteht. Sehr weit entfernte Galaxien werden deshalb von diesem "Hubble-Fluss" schneller von uns fortgetragen, als Galaxien, die uns etwas näher sind. 

Je weiter ein Objekt von uns weg ist, desto größer ist der aufaddierte Effekt vieler kleiner Raumausdehnungen zwischen uns und dort.

Genau deshalb ist es ja auch kein Verstoß gegen die Spezielle Relativitätstheorie, dass sich weit entfernte Objekte von uns mit Überlichtgeschwindigkeit entfernen: Es handelt sich eben NICHT um eine Relativgeschwindigkeit zweier sich durch den Raum bewegender Objekte, sondern um einen Summeneffekt, eine Scheingeschwindigkeit von zwei Objekten, die sich relativ zu ihrer Umgebung vergleichsweise kaum bewegen, aber durch den sich ausdehnenden Raum voneinander weg getragen werden. 

Man kann also den Wert der Ausdehnungsrate (die übrigens Hubble-Parameter heißt und nicht wirklich eine Konstante ist) nicht einfach in eine Geschwindigkeit umrechnen, die angeben würde, wie schnell sich alle Objekte von uns entfernen - weil sich eben nicht alle Objekte gleich schnell von uns entfernen. 

Grüße

Das kommt darauf an, wie groß der derzeitige Abstand zwischen den zwei Punkten ist, zwischen denen Du die Ausdehnung misst.

Wenn Du diese Distanz nur groß genug wählst, wirst Du definitiv Punkte finden, die sich überlichtschnell voneinander entfernen.

Ein Parsec (für „Parallaxensekunde“) ist ein astronomisches Entfernungsmaß. Es entspricht 3,26 Lichtjahren, ein Megaparsec umspannt folglich 3,26 Millionen Lichtjahre. Mit jedem Megaparsec Abstand von der Milchstraße nimmt die Fluchtgeschwindigkeit ferner Galaxien also um diesen Wert zu. Das bedeutet auch, dass sich der Weltraum über eine Strecke von einem Megaparsec pro Sekunde um 74,3 Kilometer vergrößert

Kann man die Ausdehnung nicht in km/s ausrechnen? Und um welchen Faktor ist dies größer als die Lichtgeschwindigkeit?

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@Soelller

Ich meine in dem Sinne, wie du dir das vorstellst, geht es nicht. Die Dunkle Energie, die die Expansion vorantreibt, hat keine Eigenbewegung an sich wie Licht es hat, sondern scheint quasi aus dem Nichts zu entstehen. Als würde sich also etwas zwischen den Objekten in unserem Universum setzen und das in etwa gleichem Ausmaß. Als wir nämlich die Rotverschiebung untersucht haben ist ja aufgefallen, dass ferne Objekte sich wesentlich schneller von uns entfernen als nahe. Das bedeutet, dass es irgendwo einen entfernungsmäßig einen Schnittpunkt gibt wo die Expansion schneller verläuft als Licht (ich sehe gerade nax11 hat das schön beschrieben).

Noch mal als Beispiel:

O = Galaxie

I = Raum (1 Megaparsec)

Stand heute:

OIOIO

Stand  Zukunft:

OIIOIIO

Obwohl die Dunkle Energie im gleichen Rahmen zwischen den Galaxien zunimmt, verdoppelt sich die Rate zwischen der ersten und der letzten Galaxie im Verhältnis zwischen der ersten und der nächsten Galaxie. Zwischen den Galaxien befand sich Raum (oder Void) in Ausmaß von einem Megaparsec, durch die Expansion wurden es dann zwei, während es zur Galaxie, die doppelt so weit entfernt ist wie die nächste dann schon vier sind. Je weiter die Objekte entfernt sind, desto schneller entfernen sie sich von uns.

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