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Was ist die gängige Vorstellung vom Universum?

Themen zur Kosmologie, Urknall, inflationärer Kosmologie, Expansion, Entwicklung und Zukunft des Universums
Raphiel
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Was ist die gängige Vorstellung vom Universum?

Beitrag von Raphiel » 10. Sep 2019, 22:45

Hallo!

Ich bin relativ neu bei dem Thema Kosmologie, aber seit einiger Zeit davon sehr fasziniert. Ich hab einige Dinge, über die ich mich mit anderen austauschen möchte oder zu denen ich Fragen habe. Ich hoffe ich bin hier richtig und ich hoffe ihr verzeiht mir meine Unbedarftheit. :)

Zu meinem Anliegen: Wir sehen ja vom Universum nur einen winzigsten Teil, das beobachtbare Universum. Und sich damit zu beschäftigen, was jenseits davon liegt ist einerseits etwas schwierig, da es von uns ja nicht beobachtet werden kann und man somit zum großen Teil nur darüber spekulieren kann, andererseits besitzt genau das aber (wie mir wahrscheinlich einige zustimmen können?) eine sehr große Faszination.

Wie ich bisher in Erfahrung bringen konnte ist die unter Wissenschaftlern am weitesten verbreitete Anschauung, dass der Raum unendlich ist, und dass die Materie auf großen Skalen gleichmäßig/homogen verteilt ist, woraus folgt dass auch die Masse des gesamten Universums unendlich ist, es quasi (abzählbar) unendlich viele Sterne gibt.

Um das ein bisschen anschaulicher anzugehen folgendes Gedankenexperiment: Angenommen, man könnte sich als Beobachter von unserer Raumzeit loslösen, und sich unabhängig von der Lichtgeschwindigkeit beliebig schnell bewegen, oder meinetwegen sich auch teleportieren.
Wenn man sich nun immer in eine Richtung bewegt, dann 1) kommt man nie wieder am Ausgangspunkt an, und 2) sieht das Universum um einen herum eigentlich immer gleich/ähnlich aus, auch wenn man den Bereich des beobachtbaren Universums verlässt. Man findet überall die üblichen Galaxien/Nebel/etc und auch die üblichen exotischeren Himmelskörper, egal wie weit man sich bewegt. Es ist nicht so, dass irgendwann die Materie immer dünner wird und schließlich aufhört, dass wir sozusagen eine Insel aus Materie im unendlichen Raum bilden.

Bevor ich weitermache, kurze Frage: Habe ich das soweit richtig verstanden?

Skeltek
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Re: Was ist die gängige Vorstellung vom Universum?

Beitrag von Skeltek » 11. Sep 2019, 05:23

Hallo Raphiel und Willkommen!
Macht nichts, wir haben auch alle mal angefangen, wurden von Lehrern fehlinformiert und waren echt unbedarft :-)
Daß das 'hinter dem Horizont' eine der größten Faszinationen ausstrahlt, kann ich voll uns ganz unterscheiben.

Ja, das ist so das Standardmodel von welchem die meisten ausgehen. Allerdings gibt es viele, die an der Homogenität und Gleichmäßigkeit zweifeln.
Was man vor allem in letzter Zeit beobachten konnte, sind teilweise 'regelmäßige Ausnahmen', wo die Galaxiencluster große Haufen bilden oder gigantische Voids mit Leerräumen existieren. Vielleicht ist alles mehr oder weniger fraktalsmäßig verteilt, wobei es dann keine Rolle spielt, wo man sich befindet, aber das Universum 'im Großen und Ganzen' in regelmäßigen Abständen immer wieder vom 'Mittelmaß' abweicht.

Aber letztlich kann man die Aussage der Homogenität so stehen lassen und nicht als gegenteilig beweisen.
Du hast das alles schon richtig verstanden. Ich wollte nur betonen, daß man sich über die Homogenität streiten kann, da diese mehr aus dem tiefen 'Glauben wollen' der Wissenschaftler an Grundprinzipien liegen, als an stichhaltigen Argumenten.
Wird das Universum auf bestimmten Skalen als inhomogen festgestellt, erhöht man einfach wieder dem Maßstab, bis diese aussage wieder haltbar ist.
Die größte uns bekannte Anomalie nimmt einen guten Prozentsatz des sichtbaren Universums ein und noch größere 'Abweichungen' von der Gleichmäßigkeit sind vielleicht einfach in unserem Sichtbereich nicht vorhanden.

Aber mach gerne mal weiter :-)

Schönen Gruß, Skel

ps: Deine Freischaltung hat gestern ein paar Stunden gedauert, bei uns wird das alles immer von Hand manuel gemacht
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Frank
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Re: Was ist die gängige Vorstellung vom Universum?

Beitrag von Frank » 11. Sep 2019, 10:20

Auch von mir ein herzliches Willkommen Raphiel :)
Raphiel hat geschrieben:
10. Sep 2019, 22:45


Ich bin relativ neu bei dem Thema Kosmologie, aber seit einiger Zeit davon sehr fasziniert. Ich hab einige Dinge, über die ich mich mit anderen austauschen möchte oder zu denen ich Fragen habe. Ich hoffe ich bin hier richtig und ich hoffe ihr verzeiht mir meine Unbedarftheit. :)
Da gibt es nichts zu verzeihen, denn der Drang des Menschen nach Wissen, ist einer seiner Hauptantriebe im Leben. :wink:
Raphiel hat geschrieben:
10. Sep 2019, 22:45
Zu meinem Anliegen: Wir sehen ja vom Universum nur einen winzigsten Teil, das beobachtbare Universum. Und sich damit zu beschäftigen, was jenseits davon liegt ist einerseits etwas schwierig, da es von uns ja nicht beobachtet werden kann und man somit zum großen Teil nur darüber spekulieren kann, andererseits besitzt genau das aber (wie mir wahrscheinlich einige zustimmen können?) eine sehr große Faszination.
Das Unbekannte übt schon seit jeher eine große Faszination auf uns Menschen aus.
Zunächst würde mich interessieren, was du genau unter dem beobachtbaren Universum verstehst?
Meinst du das, was man am Himmel sehen kann, oder geht es dir um den Makro und Mikrokosmos? (Also auf atomarer Ebene?)

Raphiel hat geschrieben:
10. Sep 2019, 22:45

Wie ich bisher in Erfahrung bringen konnte ist die unter Wissenschaftlern am weitesten verbreitete Anschauung, dass der Raum unendlich ist, und dass die Materie auf großen Skalen gleichmäßig/homogen verteilt ist, woraus folgt dass auch die Masse des gesamten Universums unendlich ist, es quasi (abzählbar) unendlich viele Sterne gibt.
Meiner Erfahrung nach, ist der Raum nicht unendlich, aber er wird halt von Sekunde zu Sekunde größer.

Die sichtbare Materie, die nach dem momentanen Stand der Wissenschaft nur ein Fünftel derer ausmacht, die nicht sichtbar ist, aber da sein muss(Stichwort dkl. Materie), sammelt sich in Clustern. Es gibt da anscheinend eine Art Netzwerk durch das gesamte Universum, aber als homogen würde ich es nicht bezeichnen.

Es gibt hundert Milliarden Galaxien, mit jeweils hundert Milliarden Sternen.(Von den Planeten fange ich jetzt erst gar nicht an, ) So genau gezählt hat die bestimmt keiner, weil schlichtweg technisch gar nicht geht(Auflösung der Teleskope). Es geht hier in der Regel immer um Hochrechnungen, aber von unendlich würde ich nicht sprechen.
Raphiel hat geschrieben:
10. Sep 2019, 22:45
Um das ein bisschen anschaulicher anzugehen folgendes Gedankenexperiment: Angenommen, man könnte sich als Beobachter von unserer Raumzeit loslösen, und sich unabhängig von der Lichtgeschwindigkeit beliebig schnell bewegen, oder meinetwegen sich auch teleportieren.
Wenn man sich nun immer in eine Richtung bewegt, dann 1) kommt man nie wieder am Ausgangspunkt an, und 2) sieht das Universum um einen herum eigentlich immer gleich/ähnlich aus, auch wenn man den Bereich des beobachtbaren Universums verlässt. Man findet überall die üblichen Galaxien/Nebel/etc und auch die üblichen exotischeren Himmelskörper, egal wie weit man sich bewegt. Es ist nicht so, dass irgendwann die Materie immer dünner wird und schließlich aufhört, dass wir sozusagen eine Insel aus Materie im unendlichen Raum bilden.
Ich denke man sollte sich zunächst grundlegend vor Augen führen, dass der Blick ins Universum, immer ein Blick in die Vergangenheit ist.
Alles, was du im sichtbaren Bereich siehst, ist unter Umständen, je weiter es weg ist, der Zustand, wie er vor zig Milliarden Jahre war. Sterne, die 10 Milliarden Lichtjahre weg sind, existieren heute mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit nicht mehr. Dafür stehen an der Stelle vielleicht fünf andere, die wir aber noch nicht sehen können, weil sie erst seit 100 Mio. Jahren existieren, dass Licht aber halt, 10 Milliarden Jahre braucht zu uns.
Du siehst noch nicht mal unsere Sonne live, weil deren Licht braucht schon 8,33 Min, bis es bei uns ist.

Wenn du dich also loslösen von allen Naturgesetzen und überall und gleichzeitig sein könntest, dann würdest du immer den Ist-Zustand des Universums sehen.
Da das Universum aber endlich ist, nach der gängigen Urknalltheorie, Materie überall verteilt ist, dünnt sich die Materie nicht irgendwo aus, sondern je weiter du dich Richtung Urknall bewegst, umso dichter würde die Materie werden. Das hätte aber dann wieder mit der Zeit zu tun, von der du dich aber nicht lösen kannst.
Es ist im Gegenteil so, dass durch das ständige ausdehnen, des Universum, die Materie immer weiter verstreut wird, also ausdünnt.
Raphiel hat geschrieben:
10. Sep 2019, 22:45
Bevor ich weitermache, kurze Frage: Habe ich das soweit richtig verstanden?
Ich würde vorsichtig sagen; "Nicht so ganz."

Natürlich möchte der Menschen wissen, wo denn nun sich alles befindet. Schließlich wohnst du ja auch irgendwo, hast eine Adresse und dein Standpunkt auf dem Planeten Erde ist klar definiert.
Mit dem Universum ist das so eine Sache, denn wenn es einen Anfang gab mit dem Urknall, dann muss es doch diesen Punkt geben, wo er war, oder? (und auch das momentane Ende, oder?)
Da beruht aber auf einer falschen Annahme und darum ist dein Loslösen von Raum und Zeit, dass du so schön beschreibst, nicht möglich.

Hier ist es schön erklärt, finde ich.
Wo fand der Urknall statt?

Rechnet man die Expansion des Weltalls in die Vergangenheit zurück, so muss das Universum seinen Anfang in einem extrem dichten Zustand genommen haben. Nach heutigen Erkenntnissen fand dieser „Urknall“ vor 13,7 Milliarden Jahren statt. Das wirft bei Laien oft die Frage auf, wo im Universum denn dieser Urknall stattgefunden hat. Doch diese Frage basiert auf der falschen Vorstellung vom Urknall als einer Explosion im Raum, bei der die Materie von einem Punkt aus in alle Richtungen davon flog. Doch beim Urknall entstand nicht nur die Materie, sondern auch Raum und Zeit. Die Materie expandiert also nicht in einen bereits vorhandenen Raum hinein, sondern gemeinsam mit dem Raum. Der Urknall fand deshalb genau genommen an jedem Ort des heutigen Kosmos statt.
https://www.weltderphysik.de/thema/hint ... niversums/

Frag mich mal, ob ich es richtig verstanden habe? :wn: :lol:
Mit freundlichen Grüßen

Frank

Elvis
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Re: Was ist die gängige Vorstellung vom Universum?

Beitrag von Elvis » 11. Sep 2019, 13:07

Das Universum ist vor ca. 13,8 Milliarden Jahren im Urknall, d.h. nicht viel größer als ein Punkt, entstanden. Anfangs hat es sich sehr schnell (inflationär) ausgedehnt, danach langsamer (strahlungsdominiert danach materiedominiert), und seit ein paar Milliarden Jahren dehnt es sich exponentiell beschleunigt aus (dunkle Energie). Eine prima Vorlesung über Kosmologie findet man hier: http://electure.studiumdigitale.uni-fra ... eolist=513
Um mal eben schnell zu verstehen, wie groß das Universum heute ist, kann man sich dieses hübsche Video ansehen: https://www.youtube.com/watch?v=vIJTwYOZrGU
Danach sollte klar sein, dass das Universum kein unendlicher Raum ist sondern ein endlicher Raum, das war immer so und wird immer so sein. Es gibt immer nur endlich viel Materie und Energie im Universum. Endlich ist "sehr viel kleiner" als unendlich. Im Laufe der Zeit wird das Universum immer größer, sogar immer schneller größer, so dass für Astronomen, solange es welche geben wird, ein immer kleinerer Teil des Universums beobachtbar sein wird, weil der größte Teil sich schneller von uns und ihnen wegbewegt als das Licht sich auf uns und sie zu bewegen kann.
Nichts kann sich schneller als Licht durch den Raum bewegen, also sind Gedankenexperimente mit Überlichtgeschwindigkeit oder Teleportation nicht realisierbar. Die Annahme, dass das Universum homogen und isotrop ist, liegt der Relativitätstheorie zugrunde, und weil diese Theorie gut passt, spricht nichts gegen die Annahme. Das heißt, dass das Universum überall fast genau so aussieht wie bei uns, wir müssen uns nicht dorthin teleportieren, um diese Aussage zu machen.

deltaxp
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Re: Was ist die gängige Vorstellung vom Universum?

Beitrag von deltaxp » 11. Sep 2019, 16:41

hallo erstmal,

Das Universum kann schon unendlich sein (von innen aus betrachtet). wenn du beliebig schnell, also raumartig reisen könntest ohne das zeit verginge (letzlich ist es eine frage des raumzeit-schnittes, da gibt es keine wirkliche regel), dann sollte es auf großräumigen Skalen (wenn die Theorie der Homogenität und Isotropie richtig ist), tatsächlich gleich aussehen.

Das interessante ist , dass im rahmen der eternal Inflation theory die Universum bubble von "ausen" endlich ist und von innen unendlich, weil die zeit anders ist

Elvis
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Re: Was ist die gängige Vorstellung vom Universum?

Beitrag von Elvis » 11. Sep 2019, 17:52

Ist nach dieser Theorie (eternal Inflation theory) das Universum räumlich unendlich oder das Multiversum ? Wieso ist die Zeit in dieser Theorie anders ? Kann man in anderen Universen des Multiversums andere Lichtgeschwindigkeiten haben ? Lohnt es sich, zu diesem Thema Leonard Susskind zu hören (https://www.youtube.com/watch?v=xUZeZD9sytc) ?

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Re: Was ist die gängige Vorstellung vom Universum?

Beitrag von seeker » 11. Sep 2019, 18:18

Elvis hat geschrieben:
11. Sep 2019, 13:07
Das Universum ist vor ca. 13,8 Milliarden Jahren im Urknall, d.h. nicht viel größer als ein Punkt, entstanden.
Das ist ein weit verbreiteter Irrtum. Tatsächlich ergibt sich aus der Theorie nur, dass dieser Zustand extrem dicht war (rein aus der ART heraus unendlich dicht, aber das glaubt eh keiner, spätestens die Singularität selbst ist eine Gültigkeitsgrenze der ART, wo sie zusammenbricht, ungültig wird) und dass, nur falls das Universum heute räumlich endlich ausgedehnt ist, er dann punktförmig war. Falls das Universum aber heute räumlich unendlich ausgedehnt ist, dann war es das auch schon im Urknall.
Vorstellen kann man sich das so: Wenn man etwas unendlich Ausgedehntes hat, dann kann man es beliebig weit zusammendrücken, sodass es immer dichter wird, im Grenzfall unendlich dicht, ohne dass es seine unendliche Ausdehnung dabei verliert.
Danach sollte klar sein, dass das Universum kein unendlicher Raum ist sondern ein endlicher Raum, das war immer so und wird immer so sein.
Tatsächlich wissen wir das einfach nicht. Und wir können es aus prinzipiellen Gründen auch gar nicht sicher wissen, schon weil "exakt Unendlich" kein zugänglicher Messwert ist.
Plausibel ist dabei aus math. Gründen nur, dass aus einem unendlichen Universum in endlicher Zeit kein unendliches werden kann, umgekehrt auch nicht.
Elvis hat geschrieben:
11. Sep 2019, 13:07
Endlich ist "sehr viel kleiner" als unendlich. Im Laufe der Zeit wird das Universum immer größer, sogar immer schneller größer, so dass für Astronomen, solange es welche geben wird, ein immer kleinerer Teil des Universums beobachtbar sein wird, weil der größte Teil sich schneller von uns und ihnen wegbewegt als das Licht sich auf uns und sie zu bewegen kann.
Ja, so schaut's wenigstens aus.
Elvis hat geschrieben:
11. Sep 2019, 13:07
Die Annahme, dass das Universum homogen und isotrop ist, liegt der Relativitätstheorie zugrunde, und weil diese Theorie gut passt, spricht nichts gegen die Annahme.
Eigentlich nicht, das ist eine Zusatzannahme bei Anwendung der RT auf unser Universum bzw. unsere Raumzeitblase.
Zwingend ist die nicht; dass sie nur eine Näherung bzw. Idealisierung ist, ist auch klar. Aber was vor allen Dingen für sie spricht ist, dass es die einfachst-mögliche Annahme ist: Jedes inhomogen, nicht-isotrope Universum wäre komplizierter als ein homogen-isotropes und damit erklärungsbedürftig. Das ist Standardvorgehen in der Physik: Zunächst trifft man nur die einfachst möglichen, notwendigen Annahmen, wenn das passt, gut, wenn es z.B. bei genauerem Hinsehen nicht passt, dann erst verfeinert man das durch zusätzliche Dinge.
Grüße
seeker


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Re: Was ist die gängige Vorstellung vom Universum?

Beitrag von Frank » 11. Sep 2019, 18:24

seeker hat geschrieben:
11. Sep 2019, 18:18

Das ist ein weit verbreiteter Irrtum. Tatsächlich ergibt sich aus der Theorie nur, dass dieser Zustand extrem dicht war (rein aus der ART heraus unendlich dicht, aber das glaubt eh keiner, spätestens die Singularität selbst ist eine Gültigkeitsgrenze der ART, wo sie zusammenbricht, ungültig wird) und dass, nur falls das Universum heute räumlich endlich ausgedehnt ist, er dann punktförmig war. Falls das Universum aber heute räumlich unendlich ausgedehnt ist, dann war es das auch schon im Urknall.
Vorstellen kann man sich das so: Wenn man etwas unendlich Ausgedehntes hat, dann kann man es beliebig weit zusammendrücken, sodass es immer dichter wird, im Grenzfall unendlich dicht, ohne dass es seine unendliche Ausdehnung dabei verliert.

Tatsache ist aber auch, dass das Universum sich ausdehnt. Es wächst also an, aus einem "kleineren" Zustand, in einen "größeren"
Das ein "Gebilde" auf unendliche zusammengepresst wird und dabei seine ursprüngliche Ausdehnung nicht verringert, verstehe ich nicht.
Mit freundlichen Grüßen

Frank

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Re: Was ist die gängige Vorstellung vom Universum?

Beitrag von seeker » 11. Sep 2019, 19:12

Na ja, das ist halt eine der Seltsamkeiten, die mit Unendlichkeiten einhergehen, klar vorstellen kann man sich das nicht mehr.
Das Universum wächst einfach von einem dichteren in einen weniger dichten Zustand, größer kann es dabei nur werden, falls es endlich groß ist.
Wenn etwas schon unendlich groß ist, dann kann es zwar insgesamt nicht noch größer werden, schon weil eine "unendliche Größe" im Grunde keine Größe mehr ist (die man z.B. messen könnte), aber du kannst es immer noch auseinanderzeihen, es hat ja keine Außengrenze, die das irgendwie verhindern könnte. Daher kann es also immer noch ausdünnen, lokal, aber überall-lokal.
Salopp: 10x Unendlich = Unendlich, Unendlich geteilt durch 10 = Unendlich. Unendlich / Unendlich = Unendlich oder je nach dem auch etwas anderes oder unbestimmt (= was du willst)

Solche Seltsamkeiten kann man sich evtl. besser klarmachen, wenn man sich z.B. klarmacht, warum die Menge der ganzen Zahlen genauso "groß" (mächtig) ist wie die Menge der geraden Zahlen oder die Menge aller Brüche.
Wenn du also z.B. von den ganzen Zahlen alle geraden Zahlen (geschickt) abziehst, bleiben immer noch unendlich viele Zahlen übrig, umgekehrt genauso.
Grüße
seeker


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Re: Was ist die gängige Vorstellung vom Universum?

Beitrag von Elvis » 12. Sep 2019, 07:55

Gibt es wirklich noch einen Naturwissenschaftler, der heute ernsthaft die These vertritt, das Universum sei unendlich? Das glaube ich nicht. Wenn ein solcher bekannt ist, wüsste ich gerne wer das ist und wie seine Theorie aussieht. (Als Zahlentheoretiker weiß ich genug über unendlich viele unendliche Mengen, aber daraus kann man nichts über das Universum schließen.)

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Re: Was ist die gängige Vorstellung vom Universum?

Beitrag von seeker » 12. Sep 2019, 10:38

Elvis hat geschrieben:
12. Sep 2019, 07:55
Gibt es wirklich noch einen Naturwissenschaftler, der heute ernsthaft die These vertritt, das Universum sei unendlich?
Also ich würde sagen, die meisten, bzw. lässt man diese Frage gerne offen, weil man es eben nicht weiß, aber weiß, dass man es nicht sicher wissen kann.
Elvis hat geschrieben:
12. Sep 2019, 07:55
Wenn ein solcher bekannt ist, wüsste ich gerne wer das ist und wie seine Theorie aussieht.
Das hat nichts mit der Theorie zu tun, sondern mit Grundannahmen und Anfangsbedingungen, die man in die Theorie hineingibt.
Ob man dabei aktuale Unendlichkeiten befürwortet oder ablehnt ist eher eine philosophische Frage.

Zur Frage passend, von Florian Freistetter:

Ist das Universum unendlich groß?
http://scienceblogs.de/astrodicticum-si ... ich-gross/

Man muss bei solchen Darstellungen aber auch immer aufpassen, über welche Unendlichkeiten dort geredet wird. Es ist ein großer Unterschied, ob man über ein räumliches, ein zeitliches oder ein raumzeitlich unendliches Universum redet. Ich hatte es hier bisher von einem räumlich unendlichen Universum. Darauf deutet auch der Umstand hin, dass das Universum im Rahmen der Messgenauigkeit flach ist. Ein Beweis ist das natürlich nicht, weil ja beliebig nahe der Null immer noch eine Abweichung sein kann, die man eben aus messtechnischen Gründen noch nicht finden konnte. Wissen tun wir nur, dass das Universum unvorstellbar groß ist, es deutet vieles darauf hin, dass es mindestens sehr viel größer als das von uns beobachtbare Universum ist. Und interessanter bzw. allgemeiner als die Frage nach der Endlichkeit/Unendlichkeit ist die Frage nach der Topologie des Universums.
Grüße
seeker


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Re: Was ist die gängige Vorstellung vom Universum?

Beitrag von deltaxp » 12. Sep 2019, 17:14

Elvis hat geschrieben:
11. Sep 2019, 17:52
Ist nach dieser Theorie (eternal Inflation theory) das Universum räumlich unendlich oder das Multiversum ? Wieso ist die Zeit in dieser Theorie anders ? Kann man in anderen Universen des Multiversums andere Lichtgeschwindigkeiten haben ? Lohnt es sich, zu diesem Thema Leonard Susskind zu hören (https://www.youtube.com/watch?v=xUZeZD9sytc) ?
- multiversum ja, Universen von aussen nein, von innen ja (die physikalische zeit wird in der bubble anders definiert als ausserhalb der bubble, das führt zu diesem seltsamen effekt.
- soweit ich weiss , ist lichtgeschwindigkeit auch dort konstant und überall gleich
- leonard susskid vorlesungen kann man grundsätzlich alle empfehlen. er ist einer der besten didakten. ich empfehle dir dazu auch "the hidden reality" von Brian green, da ist das ganz gut erklärt

Elvis
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Re: Was ist die gängige Vorstellung vom Universum?

Beitrag von Elvis » 12. Sep 2019, 18:19

@seeker
Die Urknalltheorie und darauf bauende Kosmologie enthält plausible Erklärungen für die Entstehung und Entwicklung des Universums, bestehend aus Raum, Zeit, Vakuum, Energie, Materie. Astronomische Beobachtungen wie z.B. Expansion und Hintergrundstrahlung passen gut dazu. Zusammen mit Quantententheorie und Relativitätstheorie lässt sich das Universum als gekrümmte Raumzeit verstehen. Wenn ich ein (räumlich ?, zeitlich ?) unendliches Universum voraussetzen soll, dann fehlt mir die Erklärung, wie dieses entstanden sein soll (vor endlicher oder unendlicher Zeit ?), und ich verstehe nicht, wie wo und wann die Energie entsteht, und was ich dann unter einem Urknall verstehen kann, bleibt mir völlig rätselhaft.
Könntest du mir eine online-Vorlesung empfehlen, in der ein Kosmologe unser Universum als räumlich unendlich beschreibt ? In dem obigen Link wird behauptet, dass ein flaches Universum unendlich sei. "Welche Form das Universum tatsächlich hat, wissen wir noch nicht. Es deuten aber alle bisher gemachten Beobachtungen und Messungen darauf hin, dass es flach ist; also keine Krümmung hat. Und damit auch unendlich groß ist." Das ist sicher falsch, die Krümmung der Raumzeit sagt nichts über die Topologie der Raumzeit aus.

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Re: Was ist die gängige Vorstellung vom Universum?

Beitrag von Skeltek » 12. Sep 2019, 18:44

Unendlich in welchem Kontext? Seeker hat unvorsichtigerweise das Unwort 'Aktual unendlich' fallen lassen wie einen nassen Fladen.
Elvis sollte seine Aussage lieber desbezüglich spezifizieren, im Bezug auf welche arithmetische/unarithmetische Operation das Universum unendlich bzw offen ist. Eine Metrik kann damit ja wohl kaum gemeint sein.
Für unendlich ist völlig ausreichend, das ewig exapandierende Ende niemals zu erreichen. Es muss nicht bereits jetzt schon dort unendlich sein. Aus Sicht des Inhaltes ist das prinzipiel nicht unterscheidbar.

Wenn ein blinder Engel, eine unendliche Reihe lang von Wölkchen zu Wölkchen hüpft, interessiert es ihn nicht, ob die Wolken zu Begin seiner Reise bereits da waren. Für ihn ist das nicht möglich zu entscheiden, ob die Wolken bereits vorher da waren, oder erst in dem Moment erschaffen werden, wenn er von der vorherigen Wolke in die Luft hüpft.

Beim Universum ist es genauso irrelevant, ob es jetzt tatsächlich 'bereits' unendlich ist (immer noch unklar, ob damit Ausdehnung oder sonstwas gemeint ist). Außerdem hat die Raumzeit ohnehin intrinsisch keinen echten Volumenbegriff. Strecken sind zu jeder Zeit nie nur ausschließlich räumlich möglich; man hat immer eine Komponente in die Zukunft. Keine Strecke ist somit räumlich als begrenzt möglich. Keine Strecke ist begrenzt, da es wohl immer eine irgendwie gestaltete Zukunft gibt.
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  • Unentscheidbarkeit - Dieser Satz ist wahr.
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  • Widersprüchlich - Dieser Satz ist falsch.

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Re: Was ist die gängige Vorstellung vom Universum?

Beitrag von Elvis » 12. Sep 2019, 19:01

Im ersten Beitrag dieses threads hat Raphiel geschrieben
"Wie ich bisher in Erfahrung bringen konnte ist die unter Wissenschaftlern am weitesten verbreitete Anschauung, dass der Raum unendlich ist, und dass die Materie auf großen Skalen gleichmäßig/homogen verteilt ist, woraus folgt dass auch die Masse des gesamten Universums unendlich ist, es quasi (abzählbar) unendlich viele Sterne gibt."

Das kann man so nicht stehen lassen, denn nach der nicht mehr zu bestreitenden Urknalltheorie ist der expandierende Raum zu jedem Zeitpunkt endlich und enthält endlich viel Energie in Form von Materie und Strahlung, die nach dem Energieerhaltungssatz nicht grösser werden kann. Es kann doch nicht sein, dass die Mehrheit der Kosmologen des 21. Jahrhunderts etwas anderes behaupten. Falls doch, bitte klärt mich auf, ich muss dann nach jahrelangen Studien wieder von vorne anfangen, und mir bleibt nicht mehr viel Zeit (Leonard Susskind hat in einer seiner online-Vorlesungen sinngemäß gesagt "Wir müssen uns hier kurz fassen und beeilen, weil ein Teil meiner Hörer über 90 Jahre alt ist").

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Re: Was ist die gängige Vorstellung vom Universum?

Beitrag von Skeltek » 12. Sep 2019, 19:14

Hansen hat geschrieben: denn nach der nicht mehr zu bestreitenden Urknalltheorie ist der expandierende Raum zu jedem Zeitpunkt endlich und enthält endlich viel Energie in Form von Materie und Strahlung.
Das wäre mir so jetzt neu, daß die Urknalltheorie das behauptet. Laut der gängigen Meinung, war das Universum bereits beim Urknall unendlich groß.
Zum hypotetischen Zeitpunkt 0 war laut gängger Meinung lediglich die Dichte unendlich(überall im Raum), der Raum aber bereits unendlich groß. Dieser unendlich große Raum expandierte, wodurch dann die Dichte endlich wurde (geht so eigentlich nicht, aber der 'Zeitpunkt 0' hat vermutlich so auch nie existiert).
Das Universum war beim Urknall nicht endlich und mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht punktförmig. Es hatte bereits da eine unendlich hohe Ausdehnung.

Kannst du da irgendeine Quelle oder Webseite angeben, wo das anders steht, was die Urknalltheorie behaupten soll?
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Elvis
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Re: Was ist die gängige Vorstellung vom Universum?

Beitrag von Elvis » 12. Sep 2019, 19:33

Wikipedia - Urknall (https://de.wikipedia.org/wiki/Urknall)
"Kosmische Inflation
Die Inflation wird zeitlich in der GUT-Ära angesiedelt. Während dieser sogenannten Inflation dehnte sich das Universum innerhalb von 10−35 bis 10−32 Sekunden um einen Faktor zwischen 1030 und 1050 aus. Diese überlichtschnelle Ausdehnung des Universums steht nicht im Widerspruch zur Relativitätstheorie, da diese nur eine überlichtschnelle Bewegung im Raum, nicht jedoch eine überlichtschnelle Ausdehnung des Raumes selbst verbietet. Der Bereich, der dem heute beobachtbaren Universum entspricht, hätte dabei der Theorie zufolge von einem Durchmesser, der den eines Protons weit unterschreitet, auf etwa 10 cm expandieren müssen."

Das Universum hat demnach sehr klein angefangen (Planck-Länge?) und nach der Inflation 10 cm Durchmesser gehabt. Unendlich ist sehr viel mehr als 10 cm. Heute hat es einen Durchmesser von ca. 92 Milliarden Lichtjahren (https://www.youtube.com/watch?v=vIJTwYOZrGU), auch das ist endlich.

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Re: Was ist die gängige Vorstellung vom Universum?

Beitrag von seeker » 13. Sep 2019, 00:50

Elvis hat geschrieben:
12. Sep 2019, 18:19
Die Urknalltheorie und darauf bauende Kosmologie enthält plausible Erklärungen für die Entstehung und Entwicklung des Universums, bestehend aus Raum, Zeit, Vakuum, Energie, Materie. Astronomische Beobachtungen wie z.B. Expansion und Hintergrundstrahlung passen gut dazu. Zusammen mit Quantententheorie und Relativitätstheorie lässt sich das Universum als gekrümmte Raumzeit verstehen. Wenn ich ein (räumlich ?, zeitlich ?) unendliches Universum voraussetzen soll, dann fehlt mir die Erklärung, wie dieses entstanden sein soll (vor endlicher oder unendlicher Zeit ?), und ich verstehe nicht, wie wo und wann die Energie entsteht, und was ich dann unter einem Urknall verstehen kann, bleibt mir völlig rätselhaft.
Ich weiß, als ich das erste Mal davon gehört habe, habe ich ganz ähnlich empört wie du reagiert, habe mich dann aber nach langem hin und her überzeugen lassen. Es ist nunmal so, TomS, wenn er grad hier wäre (theoretischer Physiker mit Kompetenz auf diesem Gebiet) würde dir nichts anderes erzählen. Und nochmals zur Klarstellung: Ich habe es hier von der Möglichkeit eines aktual unendlich ausgedehnten Raums, der nunmal nicht ausgeschlossen werden kann, jedenfalls nicht durch die ART, das gibt sie einfach nicht her.

Irgendwelche Vorlesungen oder Quellen müsste ich einmal suchen, wenn ich Zeit habe. Wir haben dieses Thema auch im Forum hier schon einmal vor ein paar Jahren ausführlich besprochen, ich glaube damals auch mit Quellenangaben zu Original-Veröffentlichungen, vielleich finde ich auch das noch einmal.
Elvis hat geschrieben:
12. Sep 2019, 18:19
Das ist sicher falsch, die Krümmung der Raumzeit sagt nichts über die Topologie der Raumzeit aus.
Doch, als ein Baustein tut sie das schon. Und ein räumlich unendlich ausgedehntes Universum hätte nunmal als Krümmung exakt Null, grad wie ein unendlich großes flaches Blatt Papier, im Gegensatz zu einer Kugel.
Skeltek hat geschrieben:
12. Sep 2019, 18:44
Unendlich in welchem Kontext? Seeker hat unvorsichtigerweise das Unwort 'Aktual unendlich' fallen lassen wie einen nassen Fladen.
...mit vollem Bewusstsein und voller Absicht, ich meinte das genau so. :wink:
Es gibt bei der Betrachtung des Universums, wie ich schon kurz erwähnt habe eben ganz verschiedene prinzipiell denkbare mögliche Unendlichkeiten, potentielle wie auch aktuale.

zeitlich:
Hier können wir immerhin einen zeitlichen Anfang fixieren, so das Urknallszenario denn korrekt ist, aber ob es in dem Sinn auch ein zeitliches Ende gibt ist ungewiss. Falls es das Ende nicht gibt, hätten wir es mindestens mit einer potentiellen zeitlichen Unendlichkeit in einer Richtung, nämlich in Richtung Zukunft zu tun. (Wenn wir die Zeit als eine echte Dimension wie die drei Raumdimensionen begreifen wollen, dann ist es eine aktuale Unendlichkeit.)

raumzeitlich:
Hier haben wir auch den Urknall als raumzeitlichen Anfang/Pol, ob es aber auch ein Ende gibt, hängt von der Entwicklung bzw. Krümmung der Raumzeit ab, ob das Universum also irgendwann wieder einmal kontrahieren wird und es einen "Endknall" geben wird ("geschlossenes Universum", nur dieses hat ein endlich großes Raumzeitvolumen) oder ob es immer weiter expandiert ("offenes Universum") oder ob es im Grenzfall asymptotisch einer Null-Expansion zutrebt. Das Raumzeitvolumen eines offenen Universums ist unendlich groß. Und da es derzeit sogar beschleunigt expandiert, sieht es im Moment ganz danach aus, dass wir in einem offenen Universum leben.

räumlich:
Hier müssen wir zwischen potentieller Unendlichkeit (Raum expandiert unaufhörlich immer weiter) und aktualer Unendlichkeit (Raum ist und war immer schon unendlich ausgedehnt) unterscheiden, beides kann von der Physik nicht ausgeschlossen werden.
Elvis hat geschrieben:
12. Sep 2019, 19:01
Das kann man so nicht stehen lassen, denn nach der nicht mehr zu bestreitenden Urknalltheorie ist der expandierende Raum zu jedem Zeitpunkt endlich und enthält endlich viel Energie in Form von Materie und Strahlung, die nach dem Energieerhaltungssatz nicht grösser werden kann.
Das stimmt leider nicht. Weder widerspricht ein unendlich ausgedehnter Raum der Urknalltheorie*, noch gilt der Energieerhaltungssatz global für das Gesamtuniversum. Der Energieerhaltungssatz ist global beweisbar nicht definierbar, er gilt nur lokal und ist eine Konsequenz bestimmter Symmetrien (-> Noether-Theorem).

*: Wie gesagt lässt die Urknalltheorie diese Frage offen, sie kann sie gar nicht beantworten, sie ist mit einem räumlich endlich ausgedehnten Universum genauso konsistent bzw. verträglich wie mit einem räumlich unendlich ausgedehnten. Aus der Urknalltheorie folgt nur, dass die Energie- bzw. Massedichte umso größer ist, je näher man dem Urknall kommt, in der Urknallsingularität selber ist die Dichte unendlich groß. "Dichte", also lokaler Energieinhalt pro Volumen, nicht globale "Größe"...
Elvis hat geschrieben:
12. Sep 2019, 19:33
Das Universum hat demnach sehr klein angefangen (Planck-Länge?) und nach der Inflation 10 cm Durchmesser gehabt. Unendlich ist sehr viel mehr als 10 cm. Heute hat es einen Durchmesser von ca. 92 Milliarden Lichtjahren (https://www.youtube.com/watch?v=vIJTwYOZrGU), auch das ist endlich.

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Ja, mag sein, dass er das so sagt. Aber das ist einfach ungenau formuliert, er müsste eigentlich immer dazu sagen: "Falls das Universum räumlich endlich ausgedehnt ist, dann hat es nach der Inflation einen Durchmesser von 10 cm gehabt" oder so etwas, manchmal unterschlagen die Leute das halt, vielleicht weil sie es für eine unwesentliche Feinheit halten, keine Ahnung.
Elvis hat geschrieben:
12. Sep 2019, 19:33
"Kosmische Inflation
Die Inflation wird zeitlich in der GUT-Ära angesiedelt. Während dieser sogenannten Inflation dehnte sich das Universum innerhalb von 10−35 bis 10−32 Sekunden um einen Faktor zwischen 1030 und 1050 aus. Diese überlichtschnelle Ausdehnung des Universums steht nicht im Widerspruch zur Relativitätstheorie, da diese nur eine überlichtschnelle Bewegung im Raum, nicht jedoch eine überlichtschnelle Ausdehnung des Raumes selbst verbietet. Der Bereich, der dem heute beobachtbaren Universum entspricht, hätte dabei der Theorie zufolge von einem Durchmesser, der den eines Protons weit unterschreitet, auf etwa 10 cm expandieren müssen."
Ein räumlich unendlich ausgedehntes Universum widerspricht auch nicht der Inflation.
In einem räumlich im Urknall unendlich ausgedehnten Universum kommst du auf dasselbe, dann sagt man halt stattdessen:
"Während dieser sogenannten Inflation dehnte sich jeder Punkt des Universums innerhalb von 10^−35 bis 10^−32 Sekunden um einen Faktor zwischen 10^30 und 10^50 aus. Diese überlichtschnelle Ausdehnung des Universums steht nicht im Widerspruch zur Relativitätstheorie, da diese nur eine überlichtschnelle Bewegung im Raum, nicht jedoch eine überlichtschnelle Ausdehnung des Raumes selbst verbietet. Jeder Bereich, der dem heute beobachtbaren Universum entspricht, hätte dabei der Theorie zufolge von einem Durchmesser, der den eines Protons weit unterschreitet, auf etwa 10 cm expandieren müssen."
Die Größenangaben besser wegdenken und durch Dichteangaben ersetzen - ist nicht ganz so greifbar anschaulich, dafür aber korrekter.
Wie gesagt kann man das eher nur über philosophische Argumente angreifen, indem man das konzept "aktuale Unendlicheit" an sich angreift, schon abseits von der Physik. Über unsere Empirie und unsere physikalischen Theorien ist es nicht entschieden. Ob man an ein räumlich unendlich ausgedehntes Universum glauben mag ist eine andere Frage, wo ich verstehen kann, dass das ein mancher ablehnen tut, aber wissen tun wir es halt nicht.
Grüße
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Re: Was ist die gängige Vorstellung vom Universum?

Beitrag von Hansen » 13. Sep 2019, 01:13

Skeltek hat geschrieben:
12. Sep 2019, 19:14

Kannst du da irgendeine Quelle oder Webseite angeben, wo das anders steht, was die Urknalltheorie behaupten soll?
Ich frage mich wo mein Beitrag geblieben ist?

Ich hole das meiste über Wiki. aber man sehen. Ohne den Beitrag zu sehen wird es hart.

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Re: Was ist die gängige Vorstellung vom Universum?

Beitrag von Skeltek » 13. Sep 2019, 05:18

Guten Morgen
Elvis hat geschrieben:
12. Sep 2019, 19:33
Das Universum hat demnach sehr klein angefangen (Planck-Länge?) und nach der Inflation 10 cm Durchmesser gehabt. Unendlich ist sehr viel mehr als 10 cm. Heute hat es einen Durchmesser von ca. 92 Milliarden Lichtjahren (https://www.youtube.com/watch?v=vIJTwYOZrGU), auch das ist endlich.
Damit ist meinem Wissen nach das heute sichtbare Universum gemeint, welches damals diesen Durchmesser hatte. Das ist die klassische Rückrechnung von dem, was wir heute sehen zurück zum Urknall. Über das Universum, welches sich derzeit außerhalb des sichtbaren Bereiches befindet, kann man keine Rückrechnung betreiben und nur die Annahme treffen, dass es heute außerhalb des Sichtbaren liegt und damals außerhalb des 10cm-Kugel.
Das ist jetzt mehr oder weniger die vereinfachte Erklärung.
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Re: Was ist die gängige Vorstellung vom Universum?

Beitrag von Elvis » 13. Sep 2019, 11:46

Nehmen wir an, das Universum sei räumlich unendlich. Ist dieses Universum im Urknall entstanden ? Zusammen mit der Zeit ? Mit unendlichem Energieinhalt in jedem "Punkt" ? Ist jeder "Punkt" ein Punkt (also nach Euklid ohne Ausdehnung), ist der Raum kontinuierlich oder sind die "Punkte" diskret und getrennt ? Dehnt sich jeder "Punkt" zu einem einem sichtbaren Universum aus ? Gelten überall im Universum die gleichen Naturgesetze ? Ist das nicht für jeden Beobachter egal, ob er in einem solchen unendlichen Universum lebt oder in einem Universum, das aus einem einzigen "Punkt" entstanden ist ? Die letztere Möglichgkeit scheint mir ökonomischer. Stimmt es wirklich, dass die Mehrheit der Kosmologen anders denkt als ich ? Wenn das so ist, dann werde ich mich gerne anpassen, wenn mir jemand sagen könnte, welche Konsequenzen das hat. Wenn es egal ist, behalte ich lieber meine unbeweisbare Meinung bei.

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Re: Was ist die gängige Vorstellung vom Universum?

Beitrag von deltaxp » 13. Sep 2019, 11:56

Elvis hat geschrieben:
12. Sep 2019, 19:33
Das Universum hat demnach sehr klein angefangen (Planck-Länge?) und nach der Inflation 10 cm Durchmesser gehabt. Unendlich ist sehr viel mehr als 10 cm. Heute hat es einen Durchmesser von ca. 92 Milliarden Lichtjahren (https://www.youtube.com/watch?v=vIJTwYOZrGU), auch das ist endlich.
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1. ) das wird immer etwas vereinfacht dargestellt, der heute uns überschaubare teil hatte damals diesen kleinen durchmesser, das heisst nicht, dass es schon alles war, sondern nur ein patch von vielen 8die wir nicht sehen, weil hinterm kosmischen horizont.

2.) im rahmen der eternal inflation gibt es die bubble nukleation, jede bubble ist ein euniversum. eternal inflation heisst aber auch dass die bubbles eine (auch wenn nur gaaaanz kleine heute) negative krümmung haben müssen und die bubles von aussen zwar endlich, von innen aber unendlich sind, weil raum und zeit in der bubble wie ich sagte anders definiert sind als ausserhalb.

stell dir einen nach oben offen kegel da. schneidest du ihn quer durch (von aussen) ist er die schnittfläche endlich (von aussen). von innen ist es aber anders, die kegefläche ist der lichtkegel, dort findet sozusagen immer ein urknall lang und von innen läuft die zeit sozusagen senkrecht zur kegelwand und der raum parallel (anderer schnitt), yo der parallele schnitt reicht eben bis ins unendliche. wie gesagt, brian green erklärt das ganz gut.

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Re: Was ist die gängige Vorstellung vom Universum?

Beitrag von Skeltek » 13. Sep 2019, 12:42

Was deltaxp schreibt ist ein guter Teil.
Wichtig ist die Unterscheidung zwischen 'unendlich' und 'offen'.
Ähnliche Sachlage: Wie bei einem SL ist der Weg zur Singularität stark verkürzt, während der Weg von der Singularität zum EH unendlich bzw sogar komplexwertig ist. Das führt dann dazu über, was Seeker mit 'aktual unendlich' angesprochen hatte. Eine Kugel kann von Außen betrachtet edliches Volumen haben, von Innen jedoch unendlich sein. Ob das jetzt 'aktual unendlich' bei der Schaffung der Kugel bereits vorliegt ist Ansichtssache.

Grundsätzlich liegt unendliche Ausdehnung vor, wenn man von Innerhalb den Rand nie erreichen kann. Wenn du egal in welcher Richtung in die Zukunft reist (also praktisch eine beliebige Bewegung durchführst), wird es in der Richtung immer 'noch mehr Raumzeit' geben.
Wir von 'Innerhalb' sind gar nicht in der Lage darauf zu schließen, ob das Universum tatsächlich bereits unendlich groß ist. Und falls es das nicht ist, müsste man den Begriff 'Universum' ohnehin umdefinieren.
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Re: Was ist die gängige Vorstellung vom Universum?

Beitrag von seeker » 13. Sep 2019, 13:46

Elvis hat geschrieben:
13. Sep 2019, 11:46
Nehmen wir an, das Universum sei räumlich unendlich. Ist dieses Universum im Urknall entstanden ?
Es hat auch in dem Fall ganz normal seinen Anfang im Urknall, wie gewohnt, nur dass der dann kein Punkt ist, sondern sozusagen eine unendlich ausgedehnte 3D-Fläche, die dann ab dem Urknall expandiert.
Elvis hat geschrieben:
13. Sep 2019, 11:46
Zusammen mit der Zeit ?
Ja.

Wobei du mit deinen Fragen m.E. wohl gedanklich schon etwas zu weit gehst. Es ist ja nicht so, dass uns das Urknallmodell erkärt wo alles herkommt, es erklärt uns nur, wie sich alles ab dem Urknall entwickelt hat, den Urknall selbst und seine Herkunft erklärt es nicht.
Elvis hat geschrieben:
13. Sep 2019, 11:46
Mit unendlichem Energieinhalt in jedem "Punkt" ?
Das ist halt die Grenze des Urknallmodells, im Urknallmodell selber erreicht die Energiedichte einen unendlich großen, also unbestimmten Wert, gleich ob unendlich ausgedehnt oder punktartig.
Daher können wir mittels des Urknallmodels eigentlich immer nur vernünftig über Bereiche ab "beliebig kurz nach dem Urknall sprechen", wo die Energiedichte endliche Werte annimmt, nicht über den Urknall selber. Und dieser Umstand ist völlig unabhängig davon, ob wir uns ein räumlich endliches oder unendliches Universum vorstellen, die Problematik bzw. die Grenze der ART ist hier genau dieselbe.

Warum macht man das eigentlich über lokale Energiedichten bzw. Massedichten statt über globale Größen?
Na weil wir das eine messen können, das andere nicht: Wir können die Galaxiendichte messen, wir können auch zurückrechen, dass die Galaxien früher näher beieinader waren, womit die Dichte früher größer war. Dass das so ist können wir über die Beobachtung entfernter Galaxien auch messen (da man dort ja weit in die Vergangenheit schaut). Was wir aber nicht können ist ein Maßband durch das gesamte Universum ziehen und da dann ablesen, wie groß es heute ist und wie groß nächstes Jahr. Maximal können wir über indirekte Methoden die Größe des beobachtbaren Universums ungefähr bestimmen, aber das wäre dann immer noch ein lokaler Wert (Größe eines Teils) und kein globaler (Größe des Ganzen).

Und eine unendlich hohe Dichte ist halt unabhängig davon ob du nen Punkt, ne Fläche, ein Volumen oder noch etwas anderes hast möglich: Eine unendlich hohe Dichte bedeutet nicht zwingend "punktförmig".
Elvis hat geschrieben:
13. Sep 2019, 11:46
Dehnt sich jeder "Punkt" zu einem einem sichtbaren Universum aus ? Gelten überall im Universum die gleichen Naturgesetze ?
Im Falle eines räumlich im Urknall unendlich ausgedehnten Universums hast du einfach eine endlose expandierende 3D-Fläche als Start statt einem expandierenden Punkt*, alles andere bleibt gleich. Und für unseren Beobachtungsradius, den wir vom Universum sehen, ist es auch genau dasselbe, es ändert sich für uns gar nichts, ob am Anfang nun ein Punkt oder eine 3D-Fläche.

*: Wobei man da echt sprachlich aufpassen muss, eigentlich darf ich das so nicht sagen. Ein Punkt kann nicht expandieren, es kann nur ein (ggf. beliebig kleines) Volumen expandieren (das sieht man schon daran, dass ein Punkt 0 Dimensionen hat, ein Volumen, egal wie klein, aber 3 Dimensionen, das sind also verschiedene paar Schuhe). Und aus einer unendlichen Energiedichte kann durch Expansion auch keine endliche werden, egal ob ein Punkt oder ein unendliches Volumen vorliegt. Aber das ist wie gesagt der unphysikalischen Urknallsingularität geschuldet, wo wir ja wissen, dass exakt dort die ART ungültig ist und man eine Quantengravitationstheorie braucht oder etwas in der Art.
Also: Im endlichen Fall haben wir am Anfang (der Zeit) einen sehr kleinen in sich geschlossenen Raum, der dann expandiert, im unendlichen Fall haben wir einen offenen, unendlich großen Raum, den man sich aber ja aus zahllosen sehr kleinen Raumteilen zusammengesetzt vorstellen kann, die dann alle expandieren.
D.h.: Lokal gesehen gibt es da gar keinen Unterschied, den gibt es nur global.
Elvis hat geschrieben:
13. Sep 2019, 11:46
Stimmt es wirklich, dass die Mehrheit der Kosmologen anders denkt als ich ?
Die Mehrheit, wenn nicht alle Kosmologen wissen, dass wir es nicht wissen, diese Frage also offen/ungeklärt ist - ich denke darin liegt der Unterschied, den ich gerade versuche auszuräumen. Es mag dabei jeder Mensch, auch jeder Wissenschaftler eine private Meinung dazu haben, aber in der Naturwissenschaft geht es nicht um Meinungen, sondern um Fakten, Befunde und Nachweise. Und wenn ein Nachweis nicht erbracht werden kann, dann ist es einfach ungeklärt, man weiß es dann nicht und fertig. Das ist ja etwas ganz Normales, wir wissen sehr viele Dinge nicht.
Grüße
seeker


Mache nie eine Theorie zu DEINER Theorie!
Denn tut man das, so verliert man zumindest ein Stück weit seine Unvoreingenommenheit, Objektivität.

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Re: Was ist die gängige Vorstellung vom Universum?

Beitrag von Elvis » 13. Sep 2019, 14:20

Danke, jetzt hab ich es verstanden. Vorsichtig wie ich bin, habe ich ja auch "Punkt" geschrieben, da ich nicht an einen ausdehnungslosen Punkt im Sinne Euklids als Ursprung des physikalischen Urknalls glauben kann. Ansonsten kann man als Hypothese annehmen, was man will, solange es nicht durch Beobachtungen, physikalische Experimente oder logische Widersprüche falsifiziert wird. Das Universum mag endlich oder unendlich sein, im ersten Fall ist es einfacher, im zweiten Fall reichhaltiger, eines Tages können wir es vielleicht entscheiden. Über seine Geometrie und Topologie wissen wir wenig, trotzdem finde ich es genial, was wir in den letzten 100 Jahren schon alles herausgefunden haben.

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