Wäre es nicht auch denkbar, dass das Universum seine Expansion längst gestoppt hat?
Das Licht braucht, je nachdem was man beobachtet, immerhin Millionen bis Milliarden Jahre bis zu uns. Kann es nicht auch sein, dass wir immer noch eine Bewegung sehen, die früher stattgefunden hat, die aber inzwischen nicht mehr stattfindet?
Ich wollte die alte ß-Regel verwenden weil ich lieber so schreibe. Lena hat meine Beiträge geändert und verwehrt mir die Rückgestaltung zu meinem Stil weil sie wütend darüber ist, daß nicht alles nach ihrem Willen läuft.
6 Antworten
um einen linearen zusammenhang zwischen entfernung und rotverschiebung zu sehen, reichen schon entfernungen von ein paar millionen lichtjahren aus. ein paar millionen jahre ist in kosmische maßstäben ein wimpernschlag (da waren auf der erde die dinosaurier sogar schon wieder ausgestorben). davon abgesehen dass absolut nichts gäbe was dieses plötzliche stoppen erklären könnte. und dann auch noch der unglaubliche zufall dass das gerade in dem kosmischen wimpernschlag passiert in dem wir menschen auf der erde wandeln...
das behauptet doch niemand der vom fach ist
die urknalltheorie (welche gut belegt ist) sagt vereinfacht dass sich unser universum vor ca 13 Mrd jahren in einem sehr sehr dichten und sehr sehr heißen zustand befand und sich daraus rapide ausdehnte. so heiß und so dicht, dass unsere (heutigen) physikalischen modelle zur beschreibung nicht mehr ausreichen und wir daher (noch) nicht noch weiter zurück rechnen können.
das sagt nichts über den ursprung des universums aus. ist ein sehr weit verbreitetes missverständnis.
Vakuumfluktuation?
Materie kann spontan entstehen und auch zerstrahlen....
Das ist in der Tat möglich, wenn auch sehr unwahrscheinlich in Anbetracht der Lebensdauer des Universums und der Distanz, ab welcher man die Rotverschiebung jenseits der gravitativen Bindung innerhalb der lokalen Gruppe beobachten kann…
Dann ist es genauso möglich, daß wir alle überleben werden, daß der Endknall aus unerfindlichen Gründen nicht stattfinden wird und daß wir alle "Kreiiiiiiiiiiisch!!!!!!!! Hilfe!!!!!!! Hiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiilfe!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!" nicht schreien müssen!
es gibt nichts, was einen plötzlichen Stopp bewirken könnte. Die Expansion bestand seit dem Urknall und wird durch die Feldgleichungen konsistent beschrieben. Dazu versteht man am besten zunächst die Hubblekonstante.
Unter der Annahme einer linearen Ausdehnung des Universums ist der Skalenfaktor a(t) =D(t)/D0 einer beliebigen Distanz D und der Distanz D0 zum Zeitpunkt t0 im Universum linear abhängig von der Zeit t:
a = da/dt*t (1) mit einer Ausdehnungsgeschwindigkeit
da/dt = H*a (2)
Der Faktor H ist die Hubblekonstante (die besser Hubbleparameter heißen sollte, weil sie nicht konstant ist - in der Tat folgt aus einer linearen Ausdehnung konstante Ausdehnungsgeschwindigkeit da/dt und damit H = 1/t mit 2 in 1 eingesetzt), hat beim Urknall eine Polstelle und nimmt seitdem ab, wird aber nie null.
Kosmologischer Horizont
Objekte in der Entfernung r entfernen sich mit der Geschwindigkeit v(r) = H*r von uns. Man kann nun mit der Lichtgeschwindigkeit c einen Radius rH = c/H definieren, der Hubbleradius genannt wird. Für r = rH ist die Geschwindigkeit v(rH) = c, d.h. theoretisch entfernen sich Objekte in dieser Entfernung mit Lichtgeschwindigkeit von uns (die Spezielle Relativitätstheorie gilt nur lokal und wird dadurch nicht verletzt), und man könnte meinen, dass man dann diese Objekte nie mehr sehen kann, weil ihr Licht nicht gegen die Expansionsgeschwindigkeit ankommt, aber:
1. Licht direkt hinter rH kann es, einmal ausgesandt, mit der Zeit innerhalb von rH schaffen und uns letztlich doch erreichen - die korrekte Rechnung beinhaltet eine Integration der Bewegung mitbewegter Koordinaten und des Lichtsignals von t0 bis unendlich und führt hier zu weit - außerdem...
2. ist die o.g. Annahme der linearen Ausdehnung falsch. Die Ausdehnung unterliegt bremsenden und beschleunigenden Einflüssen (zB die Massendichte einschl. dunkler Materie vs. dunkle Energie), deren Stärke nicht zeitlich konstant war oder sein wird. In Abhängigkeit von diesen Einflüssen kann der Kosmologische Horizont sich bei vorwiegender Bremsung weiter ausdehnen und mehr Objekte sichtbar machen, oder bei vorwiegender Beschleunigung schrumpfen und mehr Objekte verbergen.
Aus diesen beiden Gründen liegt der Kosmologische Horizont nicht beim Hubbleradius, sondern nach aktuellem Stand etwas dahinter (etwa 16 Mrd LJ statt 13,4 Mrd LJ). Mit weiterer Ausdehnung des Universums und sinkender Massendichte könnte die Beschleunigung gewinnen - dann würde der Hubbleparameter auf einen konstanten Wert sinken: die Lösung für die Differentialgleichung da/dt = const*a ist dann eine exponentielle Ausdehnung, die den Kosmologischen Horizont schließlich bis auf gravitativ direkt gebundene Strukturen schrumpfen ließe, und die Reste der Vereinigung aus Milchstraße und NGC224 wären allein in der Dunkelheit.
Partikelhorizont.
Wo aber sind die fernsten Objekte, die wir jetzt schon sehen, wirklich? Als ihr Licht ausgesandt wurde, dh kurz nachdem das Universum transparent wurde, waren sie nur einige Mio LJ entfernt. Während ihr Licht im Raum zu uns unterwegs war, bewegte sich dieser Raum aber mit der Expansionsgeschwindigkeit von uns weg und verlängerte die Reisezeit des Lichtes (und seine Wellenlänge), bis das Licht schließlich hier ankam; inzwischen haben sich die damals aussendenden Objekte bis zum sog. Partikelhorizont entfernt (ca 46 Mrd LJ), also weit hinter dem Kosmologischen Horizont.
"Die Expansion bestand seit dem Urknall und wird durch die Feldgleichungen konsistent beschrieben. "
Hallo hologence,
kleine Rückfrage: wird die "kosmologische Inflation" durch die Feldgleichungen, die du erwähnst, beschrieben ?
es gibt in den Gleichungen die sog. Kosmologische Konstante, die Einstein zuerst mit eingefügt hatte, um das seiner Meinung nach stationäre Universum am Kollaps zu hindern. Als die Expansion entdeckt wurde, hat er sie zunächst als überflüssig verworfen, durch die Inflation und die steigende Expansionsgeschwindigkeit ist sie wieder hereingekommen und hat nach heutigem Stand einen Wert ungleich null. Sie ist als "Dunkle Energie" im allgemeinen Wortschatz gelandet.
Soweit ich weiß, braucht man allerdings für eine Beschreibung der "Inflationsphase" in der ganz frühen Phase des Urknalls andere mathematische Modelle als die der ART. Und außerdem kann man diese ganz frühe Phase (noch) gar nicht in einer "gültigen" physikalischen Theorie erfassen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Inflation_(Kosmologie)#Ausblick
Nun, mit dem Urknall kamen auch Naturgesetze, wie daß Materie sich durch Gravitation anzieht, daß Zeit fortschreitet und daß Teilchen magnetisch Wechselwirkung ausüben. Da besteht durchaus die Möglichkeit, daß auch festgelegt ist, wie lange sich das Universum ausdehnen sollte.
klar ist es denkbar. Da die Phänomene so weit von uns weg sind, haben wir es sehr schwierig, sowas zu analysieren;
das resultiert in oftmals ziemlich vague Theorien, die das am Wahrscheinlichsten darstellt, die wir anhand unseres Vorwissen und Beobachtungen vermuten
~ ajkcdajefiu
Natürlich wäre das denkbar, aber nur unter den aktuell bekannten Vorstellungen. Denn wenn sich diese irgendwann als Irrtum herausstellt und sich eine rein optische Wirkung herausstellt, dann ist das absolut unverstellbar.
Denn wenn nur gefilterte Photonen unsere Augen oder Messsensoren erreichen, dann ist es höchst wahrscheinlich, dass die Expansion eine rein optische Illusion ist.
Denn einerseits kommen nur Photonen bei uns an, deren Endpunkt auf unsere Auge weist, weil andere Richtungen ja an uns vorbeigehen. Andererseits kommen sich dann die Photonen, die das gleiche Ziel haben, immer näher und beginnen sich immer mehr zu überlagern, womit die Intensität in Richtung Auge mit dem Quadrat der Entfernung zunimmt und einen Linseneffekt verursacht.
Also denkbar ist alles, sogar Blödsinniges.
Noch unwahrscheinlicher ist es, daß plötzlich Materie entsteht, schwungartig expandiert und dabei auch noch Raum und Zeit entstehen und sich ausdehnen. Trotzdem ist es passiert.