Wie weit reicht unsere größte Vorstellungskraft im Universum?

in welcher Einheit wird Vorstellungskraft gemessen?

Aber für normale Distanzen versteht man besser zuerst 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.

Bis zum Urknall, und bei manchen noch darüber hinaus.

Genau bis zum Horizont. Nicht einmal eine Entfernung von 100 Kilometern können wir uns wirklich vorstellen. Denken können wir viel, aber vorstellen nur das, soweit unsere angeborenen Sinne reichen. Der Rest ist Fantasie. Wir können uns noch nicht mal vorstellen, dass sich die Erde um die Sonne dreht. Denn was wir täglich sehen, ist ganz was anderes...

Was das Sonnensystem angeht, gibt es ein sehr tolles, recht bekanntes Video, was versucht zu zeigen wie schnell Lichtgeschwindigkeit ist, bzw. wie atemberaubend langsam das Licht eigentlich ist:

(Riding Light, sollte man vollständig schauen, ist eine betörende Erfahrung.)

Nach der Stringtheorie gibt es möglicherweise mehr als 10^500 verschiedene Vakuumzustände und somit ebensoviele Universen. Falls diese Universen nicht existieren sollten, dann sind sie zumindest gut erfunden. Vielleicht leben wir alle jeweils in einem eigenen Universum. Mit diesem Ansatz könnte man dann sogar einige scheinbare Paradoxien auflösen. Sich nur mit dem eigenen Universum zu beschäftigen ist ein etwas dürftiger Ansatz. Das läuft dann auf die Frage hinaus, ob es so etwas wie eine objektive Realität überhaupt gibt.

Moin,

meine Vorstellungskraft reicht über das Universum hinaus.

Grüße