Abenteuer-Universum

Hallo liebes Forum,

wenn ich mir die Beiträge von euch hier in diesem Forum durchlese, dann stosse ich oft auf den Begriff "das sichtbare Universum".

Also wenn ich mich jetzt mal ganz dumm stelle, dann ist das sichtbare Universum das, was wir mit unseren Teleskopen erfassen
und sehen können. Demnach gibt es ja auch das unsichtbare Universum( Also DM und Co. mal ausgeschlossen) welches wir nicht erfassen.
Ich gehe mal davon aus, dass wir oben, unten, rechts und links beidseitig erfasst habe.

Erstmal warum sagt man sichtbares Universum? Ich habe hierzu auf Wiki

https://de.wikipedia.org/wiki/Beobachtbares_Universum

Das würde letztendlich bedeuten, dass wir niemals an den beobachtaren Teil des Ursprunges des Universums herankommen um es zu
sehen und dokumentieren können weil die Dinge sich unserer Sichtweite entziehen.

Warum baut man dann offensichtlich immer noch leistungsfähigere Telekope obwohl nie der Beweis für eine ursprüngliche
singularität erbracht werden kann??

Grüsse

Dares

Dares hat geschrieben: ↑

14. Okt 2017, 17:47

Warum baut man dann offensichtlich immer noch leistungsfähigere Telekope obwohl nie der Beweis für eine ursprüngliche
singularität erbracht werden kann??

Um den optischen Nachweis einer Anfangssingularität geht es dabei nicht, weil zum einen eine solche wohl so nicht existiert hat, und zum anderen so weit zurück reichende Beobachtungen elektromagnetisch prinzipiell nicht möglich sind. Auf Wikipedia steht ein bisschen was dazu, aber es gibt bessere Quellen, die Du mit dem Stichwort bestimmt schnell findest: https://de.wikipedia.org/wiki/Dunkles_Z ... osmologie)
Warum bessere Teleskope... natürlich um mehr zu sehen. Es ist doch besser, wenn man beispielsweise bei einer Aufnahme, die eine Galaxie vor 12 Mrd. Jahren zeigt, die Struktur auflösen kann, anstatt nur einen leuchtenden Punkt zu sehen. Das verrät etwas über die Entstehung von Galaxien. Ganz phantastisch fände ich hingegen ein Teleskop, mit dem man Exoplaneten direkt beobachten, und vielleicht sogar deren Oberfläche auflösen könnte.
Dafür lohnen sich bessere Teleskope meiner Meinung nach sehrwohl. Auch ist ja so ein Teleskop eine tolle Sache: Man muss nicht Jahre, Jahrzehnte, Jahr... warten, bis eine Mission dort ankommt, und irgendwann die Daten zurück gefunkt wurden, sondern all' diese Informationen prasseln tagtäglich auf uns ein, wenn wir vor die Haustür treten. Wir brauchen nur geeignete Apparate, welche die Information auswertbar machen.

"Wo simmer denn dran? Aha, heute krieje mer de Dampfmaschin. Also, wat is en Dampfmaschin? Da stelle mehr uns janz dumm. Und da sage mer so: En Dampfmaschin, dat is ene jroße schwarze Raum, der hat hinten un vorn e Loch. Dat eine Loch, dat is de Feuerung. Und dat andere Loch, dat krieje mer später."

So in etwa lässt sich auch das sichtbare Universum definieren. Tun wir mal so, als gäbe es keine Strukturen (Hügel, Gebirge) in unserer Umgebung. Wir befinden uns also in einer total platten Salzwüste. Mit bloßem Auge kannst du so gerade noch in (angenommen) 120 km Entfernung Bierstände erkennen. Jede Menge, alle sind scheinbar gleich weit entfernt. Ob es noch welche dahinter gibt, ist für dich mit dem Auge nicht fassbar. Also sind die 120 km dein Beobachtungshorizont (in Fachkreisen jetzt auch als Durststrecke bezeichnet), das ist dein sichtbares Universum. Du kannst einfach nicht weiter sehen.

Ein lieber Zeitgenosse hat dir aber einen Riesenhaufen an Material aufgestapelt, woraus du jetzt z.B. ein Teleskop basteln kannst. Mit dem kannst du jetzt die einzelnen Bierstände beobachten und deren Beschilderung erkennen. Damit kannst du jetzt entscheiden, zu welchem Stand (dein Lieblingsbier) du dich aufmachst. Solch ein Teleskop gibt dir also viel mehr an Informationen preis, die evtl. wichtig sein können und die man ohne Gerät nie erkennen würde. Deshalb baut man immer bessere Instrumente, nur um irgendwann zu erkennen, ob auf Proxima Centauri Kölsch gesoffen oder ein anständiges Pils gezapft wird. Wer wollte denn schon dorthin fliegen, wenn es da nur Alt gibt...

Aber jetzt wird deine Salzwüste, in der du ja stehst, bösartig! Die dehnt sich nämlich plötzlich aus, so wie ein Ballon sich aufbläst. Das Schlimme daran ist, dass sich die Bierstände von dir entfernen - immer weiter! Du kannst aber nur 120 km weit sehen, weshalb du jetzt nix mehr siehst. Und wenn mer uns wieder janz dumm stelle könne mer sage, dat is dat unsichtbare Universum. Die Bierstände sind zwar nach wie vor noch da, aber du kannst sie nicht mehr sehen - auch nicht mit 'nem Teleskop. Sie sind aus deinem Sichtbarkeitshorizont verschwunden. Klar?

Aber beim nächsten Mal krieje mer de Dampfmaschin!

Machet jut
gravi

gravi hat geschrieben: ↑

14. Okt 2017, 19:04

So in etwa lässt sich auch das sichtbare Universum definieren.

Prima Gravi , echt klasse , so machen Naturwissenschaften spass .
Also wir befinden uns in einem Dampkochtopf und versuchen zu ergründen warum es so heiss ist und vergessen dabei dass die
Hausfrau den Topf auf der Herdplatte vergessen hat und die Dichtung des Topfes einen Riss bekommt und das ganze Ding
explodiert und expandiert und somit abkühlt was man als Hintergrundstrahlung im Inneren des Topfes wahrnimmt.

Ach ja, sag das doch gleich, ist alles so einfach und die heisse Herdplatte vergessen wir ist eh schon alles zu spät.

Ich glaube fast, dass wir mal von Bier auf Feuerzangenbowle umsteigen sollten. Das sollte uns neue Einblicke ermöglichen

Ein lustiger

Dares
und jetzt müsst ihr mir den Schuh zurückgeben, wo ist denn mein Schuh?

positronium hat geschrieben: ↑

14. Okt 2017, 18:29

Warum bessere Teleskope... natürlich um mehr zu sehen. Es ist doch besser, wenn man beispielsweise bei einer Aufnahme, die eine Galaxie vor 12 Mrd. Jahren zeigt, die Struktur auflösen kann, anstatt nur einen leuchtenden Punkt zu sehen. Das verrät etwas über die Entstehung von Galaxien. Ganz phantastisch fände ich hingegen ein Teleskop, mit dem man Exoplaneten direkt beobachten, und vielleicht sogar deren Oberfläche auflösen könnte.
Dafür lohnen sich bessere Teleskope meiner Meinung nach sehrwohl. Auch ist ja so ein Teleskop eine tolle Sache: Man muss nicht Jahre, Jahrzehnte, Jahr... warten, bis eine Mission dort ankommt, und irgendwann die Daten zurück gefunkt wurden, sondern all' diese Informationen prasseln tagtäglich auf uns ein, wenn wir vor die Haustür treten. Wir brauchen nur geeignete Apparate, welche die Information auswertbar machen.

Das wäre natürlich eine tolle Sache wenn man die entferntesten Galaxien und auch Exoplaneten besser direkt beobachten könnte.
Wobei mir bei Exoplaneten der Spass erstmal vergangen ist. Da tummeln sich sehr viele Exoten wie heisse Jupiter und eine richtige
Erde hat man noch nicht entdeckt.

Aber es ist auch eine interessante Frage ob die Galaxien am beobachtbaren Rand welche vlt. Hubble gesehen hat für uns jetzt überhaupt
noch sichtbar sind wenn sie sich mit LG oder weniger oder mehr von uns wegbewegen?? Oder ist eine Zeitspanne von rund
90 Erdenjahren zu gering damit sie aus unserem Blickwinkel verschwinden??

Grüsse

Dares

Ich finde, es lohnt sich, den einleitenden Text im Wikipedia-Artikel zu verstehen:

Das beobachtbare Universum ist ... der Teil des Universums, der im Prinzip von der Erde aus unserer Beobachtung zugänglich ist. Unter der Annahme, dass das Universum isotrop ist, besitzt das von der Erde aus beobachtbare Universum die Gestalt einer Kugel mit dem Beobachter auf der Erde im Mittelpunkt ... Jeder Ort im Universum hat sein eigenes beobachtbares Universum, das sich mit dem unsrigen überlappen kann, aber nicht muss.

Der Beobachtungshorizont ... begrenzt den Teil des Universums, von dem uns seit dem Urknall Informationen erreicht haben können.

Man stelle sich eine unendlich ausgedehnte, flache Salzwüste vor, ohne Erdkrümmung, d.h. ohne Horizont!

Auf der gesamten Fläche sind Lampen verteilt, die zum selben Zeitpunkt t = 0 plötzlich eingeschaltet werden. Das Licht von weiter entfernten Lampen trifft später bei einem Beobachter ein, als das Licht näherer Lampen. Zu jedem Zeitpunkt t > 0 gibt es also Lampen, deren Licht den Beobachter gerade jetzt erreicht; jenseits dieser Lampen ausgestrahltes Licht erreicht den Beobachter etwas später. Die Lampen, von denen das Licht den Beobachter gerade jetzt erreicht, definieren den Beobachtungshorizont; dieser wächst mit der Zeit natürlich an.

Ein paar einfache Formeln:

Licht legt in der Zeit t eine Strecke s = ct zurück. Nach einer Zeit t erreicht das Licht der Lampen, die sich auf einem Kreis mit Radius s = ct um den Beobachter befinden, gerade diesen Beobachter. Der Beobachtungshorizont hat also zum Zeitpunkt t den Radius s(t) = ct.

In einem expandierenden Universum ist diese einfache Formel nicht mehr gültig.

Meine Fragen beziehen sich auch auf den oben genannten Wiki-Artikel:

1. Frage:
Im Kapitel "Hubble-Radius" wird dieser mit z=1,46 angegeben. Wie kommt man auf diese Rotverschiebung? Warum wäre genau bei dieser Rotverschiebung die Rezessionsgeschwindigkeit gleich c?

2. Frage:
Wie kann man überhaupt eine Rotverschiebung in eine Rezessionsgeschwindigkeit umrechnen?

3. Frage:
Im Absatz "Rotverschiebung" im Kapitel "Beobachtungshorizont" steht, dass Galaxien am Beobachtungshorizont ungefähr die Rezessionsgeschwindigkeit 3c haben würden. Warum ist das so?

4. Frage:
Bezüglich Abbildung https://de.wikipedia.org/wiki/Beobachtb ... h_CMBR.svg:
Sind die Linien "What we can see" echt richtig eingezeichnet? Das würde doch bedeuten, dass der Beobachter bei "Here and now" nach rechts nicht so weit schauen kann wie nach links?

belgariath hat geschrieben: ↑

8. Nov 2019, 19:53

1. Frage:
Im Kapitel "Hubble-Radius" wird dieser mit z=1,46 angegeben. Wie kommt man auf diese Rotverschiebung? Warum wäre genau bei dieser Rotverschiebung die Rezessionsgeschwindigkeit gleich c?

2. Frage:
Wie kann man überhaupt eine Rotverschiebung in eine Rezessionsgeschwindigkeit umrechnen?

Ich würde sagen, beides ergibt sich aus den kosmologischen Modellen bzw. dem derzeit favorisierten Modell, incl. aller Annahmen und Details, die da drinstecken, insbesondere zur Bestimmung der Funktion H(t), ihrem kompletten zeitlichen Verlauf.

belgariath hat geschrieben: ↑

8. Nov 2019, 19:53

3. Frage:
Im Absatz "Rotverschiebung" im Kapitel "Beobachtungshorizont" steht, dass Galaxien am Beobachtungshorizont ungefähr die Rezessionsgeschwindigkeit 3c haben würden. Warum ist das so?

Das hat sich zufällig so eingestellt, aus dem kompletten zeitlichen Verlauf von H(t).

belgariath hat geschrieben: ↑

8. Nov 2019, 19:53

4. Frage:
Bezüglich Abbildung https://de.wikipedia.org/wiki/Beobachtb ... h_CMBR.svg:
Sind die Linien "What we can see" echt richtig eingezeichnet? Das würde doch bedeuten, dass der Beobachter bei "Here and now" nach rechts nicht so weit schauen kann wie nach links?

Wir können in die Richtung weiter schauen in die wir uns selbst bewegen, relativ zu dort zu beobachtenden Objekten.

Da fragt man sich schon, wo sich denn nun die ganzen Aliens im Universum verstecken.

SkeltekNett, erst bis zum zweiten Beitrag zu warten. Aber Links zu Online-Verkaufsplattformen mögen wir hier nicht so. Ich habe den Link daher durch ein bold ersetzt. Ich sage trotzdem mal 'Willkommen bei uns im Forum'
Mit freunlich Gruß von der Administration

@AstroMaik:
Falls das jetzt den Falschen getroffen hat:
Du musst wissen, dass wir in letzter Zeit des Öfteren Anmeldungen hier im Forum hatten, wo sich die betreffenden User offenbar nur angemeldet hatten, um hier Werbung zu schalten. Deshalb ist man hier in der Richtung derzeit etwas empfindlich, gerade bei Neuzugängen, die man noch nicht kennt.
Aber falls das nicht deine Absicht war, dann lass dir's nicht verdrießen, hab Spaß hier und herzlich willlkommen! Alles gut.
Falls doch: Bitte keine Werbung schalten!

Hi Dares,
ich habe das hier gefunden: Groetjes
Cosma

Danke Cosma, schön anschaulich.

Zur ursprünglichen Frage:

Dares hat geschrieben: Warum baut man dann offensichtlich immer noch leistungsfähigere Telekope obwohl nie der Beweis für eine ursprüngliche
singularität erbracht werden kann?

Ich denke es geht teils darum, Dinge besser auflösen zu können, die relativ nahe sind als auch Dinge, deren Licht einige Milliarden Jahre bereits unterwegs ist (und damit sehr klein auf dem Bild sind) besser erkennen zu können.
Außerdem kann man mit besseren Teleskopen teilweise Wellenlängen, Details und Dinge sehen, die man sonst nicht erkennen könnte. Teilweise bekommt man von weit entfernten Objekten nur sehr wenige Photonen in das Teleskop, da sich die Photonen quadratisch zur Entfernung ausdünnen. Manchmal muss man extrem lange 'belichten' um das auszugleichen, was auch nicht unbedingt zur Bildschärfe beiträgt.
Es ist ein Unterschied, ob man den Mond mit einem Fernglas oder einem Teleskop beobachtet. Bei weit entfernten Himmelsobjekten ist das im Wesentlichen genauso.