Wieso ist der Radius des beobachtbaren Universums größer als 13,8 Milliarden Lichtjahre?

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"Aufgrund der endlichen ►Lichtgeschwindigkeit ist
nur ein kugelförmiger
Bereich im All für uns sichtbar. Denn Lichtstrahlen von Himmelskörpern
außerhalb
dieser Kugel würde länger als das Alter des Universums brauchen, um uns
zu erreichen. Würde sich das Universum nicht ausdehnen, entspräche der
Radius dieser Kugel genau seinem Alter, mäße also 13,7 Milliarden Lichtjahre.
Da sich das Universum aber beschleunigt ausdehnt und somit alle Entfernungen ständig
wachsen, sind ferne Objekte nicht mehr an dem Platz, an dem wir sie sehen.
Sie können sich mittlerweile weit außerhalb dieser 13,7 Milliarden Lichtjahre
befinden. Das Hubble-Volumen hat daher inzwischen einen Radius von ungefähr 46 Milliarden Lichtjahren*
oder 4,4 ∙ 10 hoch 26 Meter*.


Dieses Volumen enthält etwa 100 Milliarden Galaxien, 10 hoch 21 Sonnensysteme,
10 hoch 78 Atome sowie 10 hoch 88 Photonen (Strahlungsteilchen).


Seine Masse beträgt damit ungefähr 10 hoch 53 kg,
die Dichte 2,3 ∙ 10 hoch minus 26 kg
pro Kubikmeter. Das
Licht von den fernsten für
uns sichtbaren Objekten, den ►Quasaren,
brauchte bis zu 13 Milliarden Jahre, um zu uns zu gelangen. Wir sehen also
die Quasare in ihrem damaligen Zustand, als sie das Licht abstrahlten.
Wie sie heute aussehen oder ob sie denn überhaupt noch existieren, ist für uns prinzipiell nicht entscheidbar, denn wegen der Ausdehnung des Raums
sind sie inzwischen über
40 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt**.


Dies führt manchmal zur Zweideutigkeit
bei Angaben von ►Entfernungen ferner Himmelsobjekte. Oft wird nur die Distanz zur damaligen und nicht zur heutigen Position angegeben. Zusätzlich zur Verwirrung trägt bei, dass in Büchern und Zeitungsartikeln das Hubble-Volumen gern mit dem Universum selbst verwechselt
wird.


Die Kugelschale des Hubble-Volumens ist ein ►Ereignishorizont ähnlich
dem eines ►Schwarzen Lochs.
Denn was jenseits dieser Schale liegt, entzieht sich für immer der Beobachtung.

 
*)
Dieser Wert ergibt sich aus der Wellenlänge der kosmischen ►Hintergrundstrahlung.


**) Sie entfernen sich also schneller als das Licht. Dies steht nicht im Widerspruch zur ►Speziellen Relativitätstheorie,
nach der die größtmögliche Geschwindigkeit die Lichtgeschwindigkeit ist.
Denn diese Beschränkung gilt für Bewegungen im Raum, jedoch nicht für
die Ausdehnung des Raums selbst. 


Aus:


http://www.unendliches.net/german/index.htm?hvolumen.htm


(Hervorhebung und "Umschreibung" der Hochzahlen durch mich)


Au


Damit sich das Universum "immer schneller" ausdehnen kann, müsste ihm Energie zugeführt werden, die diese Beschleunigung erst ermöglicht. Woher soll diese Energie denn koimmen, wenn die Gesamtenergiemenge im Universum gleich bleibt?

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Für die Beantwortung dieser Frage hilft die gewöhnliche Schulgeometrie nicht sehr viel. Stellt man sich dabei das "beobachtbare Universum" als den mit vielen Galaxien und noch viel mehr Vakuum besetzten Raum als eine Kugel mit bestimten Maßen vor, so liegt man schon ziemlich falsch.

Zu jeder Größenangabe im kosmologischen Bereich müsste sinnvollerweise in einem Nebensatz noch gesagt werden, ob damit nun eine "echte" Größe zu einem bestimmten Zeitpunkt oder so etwas wie eine quasi-euklidische Extrapolation gemeint sein soll. Gerade im Zusammenhang mit der allgemeinen Relativitätstheorie kann es dabei zu verschiedenen Missverständnissen kommen.  

Wie viele GF-NutzerInnen werden wohl mit dem Begriff "quasi-Euklidische Extrapolation" etwas anfangen können oder wollen?

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