Wird es das Universum für immer geben, oder "stirbt" es irgendwann?
Kann es sichzusammenziehen und wieder zu einem Urknall kommen?
6 Antworten
Kann es sichzusammenziehen und wieder zu einem Urknall kommen?
Bisher sieht es nicht so aus, sondern ganz im Gegenteil, es wird wahrscheinlich in der Dunkelheit und Kälte enden, wobei "enden" kann nur etwas, das ist, doch bis dorthin wird auch wahrscheinlich "nichts" mehr sein, auch keine Strahlung, verstehen tun wir das aber nicht.
für den weiteren Verkauf der Expansion versteht man praktischerweise zuächst 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
Man kann nun mit der Lichtgeschwindigkeit c einen Radius rH = c/H definieren, der Hubbleradius genannt wird. Für D = 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.
Da sind sich viele Forscher uneinig, da es megrere Theorien gibt. Viele meinen der Urknall sei einmalig und irgendwann wird alles dunkel. Doch viele denken auch, das es möglich ist, dass sich der Urknall wiederholt. Einziges Problen dabei ist, dass dies unglaublich viel energie bräuchte und es die nicht unendlich gibt, jedenfalls nach unseren bisherigen Kenntnissen
Ja das Universum wird irgendwann sterben, dazu gibt es einige gute Videos auf dem Youtube Kanal "Kurzgesagt"
Wahrscheinlich wird irgendwann alle Materie von Schwarzen Löchern Absorbiert bis irgendwann nur eines mehr Übrig ist. Es könnte sein dass dann ein neues Univerum beginnt.
Der Big Crunch ist zwar möglich, aber unwahrscheinlich. Eher tritt der Big Freeze ein. Allerdings kann der in extremen Zeitspannen durch Quantenfluktuationen oder den Tunneleffekt auch zu einem neuen Urknall werden.