Mal eine Vorstellung davon, wie viele Sterne es im Universum gibt

Polyphono schrieb:Weil es ja unendlich viele (beinahe jedenfalls) Sterne gibt, zumindest unvorstellbar viele.

Selbst ohne Expansion könnten es sogar unendlich viele Sterne sein und der Nachthimmel wäre noch immer schwarz, denn das Licht erreicht uns immer nur von endlich vielen Sternen. Es hätte in unserem Universum ja auch nur endlich viel Zeit gehabt. In einem unendlich alten, nicht expandierenden Universum wäre die Situation anders.

nocheinPoet schrieb:Moin,

also allgemein ist ja unter jenen die sich dafür interessieren schon bekannt, es gibt viele 100 Milliarden Galaxien und in jeder sind 100 bis 400 Milliarden Sterne. Toll, aber so wirklich greifen kann man diese Zahl nicht, ...

Ich mag daher den Vergleich mit Sandkörnern, zumal man dort auch mit einem Volumen arbeiten kann und man sich Sand recht gut vorstellen kann. Angeblich soll ja es mehr Sterne im beobachtbaren Universum geben als Sandkörner auf der Erde, was aber nachweislich falsch ist.

Die Zahl der Sterne im sichtbaren Universum gibt der australische Astronom Simon Driver mit 70 Trilliarden an. Eine Vergleichszahl für die Sandkörner auf der Erde gibt es nicht. Daher hat Hobby-Astronom Andree Rossow aus Schafflund bei Flensburg 1000 Sandkörner abgezählt und gewogen - und kam auf 1,1855 Gramm. 70 Trilliarden Sandkörner enthält demnach allein die etwa neun Millionen Quadratkilometer große Wüste Sahara - unter der Annahme, dass sie bis in sechs Meter Tiefe mit diesem groben Sand bedeckt ist. Man kann also davon ausgehen, dass es weit mehr Sandkörner auf der Erde gibt als Sterne im sichtbaren Universum.
https://www.geo.de/mitmachen/frage-des-tages/es-gibt-mehr-sterne-als-sandkoerner-auf-der-welt--stimmt-s--30203996.html

Dieser super Analogie kann man auch gleich ein paar Zahlen entnehmen: Ca. 70 Trilliarden Sterne allein im sichtbaren Universum.

Um sich das vorzustellen, ist auch der Vergleich mit dem Sand in der Sahara ganz gut. Die "neun Millionen Quadratkilometer" klingen zunächst schwer vorstellbar, aber man kann da super die Wurzel ziehen und kommt so auf eine Fläche von 3000 km x 3000 km, die dann wiederum sechs Meter hoch mit Sand bedeckt ist. Zum Vergleich: Die Nord-Süd-Ausdehnung von Deutschland beträgt beispielsweise ca. 800 km. Und 3000 km wäre beispielsweise die Streckenlänge des berühmten Orient Express von Paris nach Istanbul.

Um eine bessere Vorstellung zu bekommen, kann man sich auch einen Würfel aus Sand mit dem gleichen Volumen vorstellen. Dieser hätte eine Kantenlänge von ca. 37,8 km und eine Grundfläche von ca. 1429 km². Zum Vergleich: Die Gesamtfläche von Berlin beträgt bspw. 884 km² und die Nord-Süd-Ausdehnung liegt mit 38 km ziemlich nahe an der Kantenlänge unseres Würfels. Und ebenfalls zum Vergleich: Der Mount Everest ist ca. 8,8 km hoch.

Und noch ein schöner Vergleich: Mit 70 Trilliarden Sandkörnern könnte man ganz Deutschland mit einer ca. 150 Meter hohen Sandschicht bedecken.

Zum Vergleich: Die Aussichtsplattform des Berliner Fernsehturms befindet sich auch auf 150 m Höhe. Und der Kölner Dom würde mit seinen 157 m Höhe gerade noch so mit seiner Spitze aus der Sandschicht herausragen.

Und jetzt stellt euch noch vor, dass es in dieser 150 Meter hohen Sandschicht mit der Fläche von Deutschland irgendwo ein einziges Sandkorn gibt, welches irgendwie einzigartig ist, bspw. rot markiert. Ich habe hier ja auch schon mit diversen Leuten über die Häufigkeit von Leben im Universum diskutieren dürfen, u.a. auch mit Vertretern der sog. Rare-Earth-Hypothese bis hin zu Leuten, die sogar den ganz extremen Standpunkt vertreten haben, unsere Erde sei möglicherweise sogar der alleinige Einzelfall im ganzen Universum. Ja, wie gesagt: Einfach mal raus aus dem Forum, raus in die reale Welt, einfach mal in einen Zug setzen, stundenlang quer durch Deutschland reisen, von Nord nach Süd, von Ost nach West, dabei die ganze Zeit sich vorstellen, dass alles 150 Meter hoch mit Sand bedeckt ist. Gerne auch mal in Berlin vorbeischauen, 150 m rauf auf den Fernsehturm. Und dann noch einmal darüber nachdenken, wie unfassbar absurd und hanebüchen die Behauptung ist, es gäbe unter all dem Sand nur ein einziges Sandkorn, welches quasi besonders sei. Stellvertretend für die Behauptung, es gäbe unter 70 Trilliarden Sternen nur einen einzigen Stern, um den ein ganz besonderer - quasi von Gott auserwählter - Planet kreist.

Arrakai schrieb:In einem unendlich alten, nicht expandierenden Universum wäre die Situation anders.

Jep, in einem unendlich alten Universum sollte es stockdunkel und sehr kalt sein, imho.

Noumenon schrieb:Und dann noch einmal darüber nachdenken, wie unfassbar absurd und hanebüchen die Behauptung ist, es gäbe unter all dem Sand nur ein einziges Sandkorn, welches quasi besonders sei.

Also behaupten würde ich sowas ja auch nich, möglich isses aber allemal. Wir wissen es nun mal nich und bis wir wenigstens mal Wahrscheinlichkeiten zur Häufigkeit von Leben abschätzen können, sind alle möglichen Varianten erstmal gleichberechtigt.

mfg
kuno

kuno7 schrieb:Jep, in einem unendlich alten Universum sollte es stockdunkel und sehr kalt sein, imho.

Die (noch immer vorhandenen...) Befürworter eines unendlich alten Universums gehen ja von einem Mechanismus aus, durch den permanent neue Materie entsteht oder alte recycelt wird. Und dann hätte uns bereits das Licht von unendlich vielen Sonnen erreicht... Was schon zeigt, dass das eigentlich nicht sein kann. Aber ja, ohne einen solchen Mechanismus wäre die Entropie bereits maximal und das Universum absolut tot.

Noumenon schrieb:Ich mag daher den Vergleich mit Sandkörnern, zumal man dort auch mit einem Volumen arbeiten kann und man sich Sand recht gut vorstellen kann. Angeblich soll ja es mehr Sterne im beobachtbaren Universum geben als Sandkörner auf der Erde, was aber nachweislich falsch ist.

Es gibt geschätzt 7,5 Sextillionen Sandkörner auf der Erde gegenüber 70 Sextilionen Sternen im beobachtbaren Universum, der Satz ist also nachweislich richtig

kuno7 schrieb:Also behaupten würde ich sowas ja auch nich, möglich isses aber allemal. Wir wissen es nun mal nich und bis wir wenigstens mal Wahrscheinlichkeiten zur Häufigkeit von Leben abschätzen können, sind alle möglichen Varianten erstmal gleichberechtigt.

Ich denke, die Behauptung, es gäbe nur einen Ort mit Leben im Universum ist gleich wahrscheinlich wie anderslautende Behauptungen, bis wir eine anderslautende Entdeckung machen. Das setzt natürlich passende Instrumente voraus, nehmen wir mal an, in 200 Lichtjahren Entfernung gäbe es eine Kopie der Erde - gleich groß, passender Abstand zum Stern, Wasser - wir könnten den Planeten nicht einmal wahrnehmen. Wir werden also noch ein kleines bisschen warten müssen. Bis 2040, wenn das HWO jemals Realität werden sollte.

moredread schrieb:70 Sextilionen Sternen im beobachtbaren Universum

Das wären dann mehr als 10EX37 Sterne im sichtbaren Universum. Wo hast du diese Zahl her? Alle mir bekannten Schätzungen liegen mehr als 10 Größenordnungen darunter.

mfg
kuno

kuno7 schrieb:Wo hast du diese Zahl her?

Simon Driver. Ich hielt die Zahl für realistisch, weil die Debatte ganz allgemein (auch ohne Driver) im Bereich 10 Sextillionen bis 100 Sextillionen geht. 70 Sextillionen sind übrigens 7 * 10 ^ 22. Woher kommen die ^34 auf einmal? Das ist in der Tat zuviel.

@Noumenon

Ja, nett, danke, ich kenne dieser Vergleiche, aber keiner kann sich was mit so großen Zahlen vorstellen, ja viel Sand, sehr viel Sand ...

Mir ging es darum, mehrmals Zahlen zu bekommen, die man sich gerade so noch vorstellen kann, Handy, 4K Auflösung, das geht, auch so 10 Milliarden geht gerade noch so, ist schwer, aber kann man noch auf die Kette bekommen. Und 800.000 Jahre, geht auch.

Also ich finde, die Erklärung mit den Handys beeindruckender, als die mit dem Sand. Wenn man Leute fragt, dass mit den 4K erklärt, wie viele Punkte auf eine Handy gehen, dass es 10 Milliarden davon gibt, jedes Jahr noch 1,5 Milliarden gebaut werden und dann fragt, was geglaubt wird, wie viele Jahre man noch jedes Jahr so viele bauen muss, dann sind doch eigentlich alle etwas baff, wenn man 800.000 Jahre nennt.

moredread schrieb:70 Sextillionen sind übrigens 7 * 10 ^ 22. Woher kommen die ^34 auf einmal?

Von hier zB.:
https://de.wiktionary.org/wiki/Sextillion

Scheint aber ein ähnliches Problem zu sein wie bei Billionen/Billions Trillionen/Trillions. Deutsche Sextillionen meint eine 1 mit 36 Nullen, eine amerikanische Sextillion is aber ne 1 mit 21 Nullen.
Somit hat sich meine Nachfrage auch erledigt, 10EX22 Sterne im sichtbaren Universum passt dann ja auch wieder.

mfg
kuno

Ich habe hier so viele Quellen, einige Deutsch, andere Englisch, da muss das durchgerutscht sein. Mein Fehler.

moredread schrieb:Es gibt geschätzt 7,5 Sextillionen Sandkörner auf der Erde gegenüber 70 Sextilionen Sternen im beobachtbaren Universum, der Satz ist also nachweislich richtig

Nö, du hast nicht richtig recherchiert. Nicht einmal Quellen hast du angegeben. Das ist absolutes Hauptschulniveau, sorry! Und am besten machst du dir für den Anfang erst einmal die Problematik hinter den zwei unterschiedliche Konventionen für Namen großer Zahlen oberhalb der Million, die auch noch identische Zahlennamen für völlig verschiedene Zahlen verwenden, klar...
Wikipedia: Zahlennamen#Unterschied Europa zu USA

moredread schrieb:Ich habe hier so viele Quellen, einige Deutsch, andere Englisch, da muss das durchgerutscht sein. Mein Fehler.

Okay, hast du ja zumindest selbst schnell erkannt. Aber ja, wir sind da alle schon einmal darauf reingefallen und tun es zum Teil immer noch und immer wieder... :D

Am besten verwendet man direkt die wissenschaftliche Notation (bspw. "7.0E19" statt "70 Trillionen", oder auch 7\cdot10^{19}). Da war ich selbst auch etwas schlampig... :nerv:

@moredread | @Noumenon

Sterne, Universum, Om ... Gruppenkuscheln, Sonntag, Sonne ...

@nocheinPoet
Es geht um wichtige Dinge wie die Anzahl der Sandkörner! Nicht schimpfen und meditieren, sondern Meditieren und zählen, wir brauchen noch Daten, also bitte!

Noumenon schrieb:Okay, hast du ja zumindest selbst schnell erkannt. Aber ja, wir sind da alle schon einmal darauf reingefallen und tun es zum Teil immer noch und immer wieder...

Beim weiteren blättern fallen mir weitere Dinge auf, so wie der Zweifel, was Sand eigentlich ist und in Folge die Frage, wie man winzige Körnchen zählen soll. Macht man das (also sie dazuzählen), könnte wohl alleine die Sahara mehr Körner haben, als der Rest der Welt - also rein rechnerisch. Scheint insgesamt ein doofes Beispiel. Vielleicht versuche ich mich an etwas praktischerem, bspw, wieviel Saarländer das Universum groß ist oder wie hoch die Expansionsrate eines Fussballfeldes ist, oder wieviel die Beleuchtung in einem Todesstern kostet. Halt naheliegendes Zeug.

moredread schrieb:Es geht um wichtige Dinge wie die Anzahl der Sandkörner!

Korrekt!

moredread schrieb:Beim weiteren blättern fallen mir weitere Dinge auf, so wie der Zweifel, was Sand eigentlich ist und in Folge die Frage, wie man winzige Körnchen zählen soll.

Ja, sicher, auch bei der erwähnten Analogie bzw. Schätzung werden natürlich gewisse Annahmen gemacht, also bspw. bezüglich der Beschaffenheit des Sandes, insbesondere mit Blick auf Körnung und Dichte. Aber solche Annahmen werden ja bspw. auch bezüglich der Anzahl an Sternen und Galaxien gemacht, weshalb wir hier immer nur über Schätzungen sprechen.

nocheinPoet schrieb:Ja, nett, danke, ich kenne dieser Vergleiche, aber keiner kann sich was mit so großen Zahlen vorstellen, ja viel Sand, sehr viel Sand ...

Naja, aber bspw. ganz Deutschland mit einer ca. 150 Meter hohen Sandschicht bedeckt... das kann man sich ganz gut vorstellen, denke ich. Man kann ja auch erst einmal klein anfangen: Der eigene Ort 150 Meter hoch mit Sand bedeckt, dann Landkreis, Regierungsbezirk, Bundesland... :)

@Noumenon

Nun gut, ich konkretisiere mal, nehmen wir beide Erklärungen, das mit dem Sand, erzählen das Leuten und lassen sie dann für das zweite Beispiel die Jahre schätzen. Und dann machen wir es andersherum, erklären erst das mit den Handys und lassen sie dann die Sandkörner schätzen, was glaubt Du, wie das so ausgeht?

Ich setzt da weiter auf mein Beispiel. :D

kuno7 schrieb:Also behaupten würde ich sowas ja auch nich, möglich isses aber allemal. Wir wissen es nun mal nich und bis wir wenigstens mal Wahrscheinlichkeiten zur Häufigkeit von Leben abschätzen können, sind alle möglichen Varianten erstmal gleichberechtigt.

Nur weil wir eine Wahrscheinlichkeits- oder Häufigkeitsverteilung nicht genau bestimmen können, folgt daraus nicht, dass verschiedene Möglichkeiten die gleiche Wahrscheinlichkeit haben. Beispiel: Du hast Kopfschmerzen, aber weißt nicht, woran es liegt. Daraus folgt aber nicht, dass jede Hypothese (von Migräne bis Hirntumor) gleichermaßen wahrscheinlich und plausibel ist. Noch ein Beispiel: Jemand sieht ein UFO und weiß nicht, was es genau war. Daraus folgt aber nicht, dass außerirdische Raumschiffe und natürliche Erklärungen gleich wahrscheinlich sind. Noch ein Beispiel: Vor 1992 hatte noch niemand einen Exoplaneten beobachtet, deren Häufigkeit war gänzlich unbekannt. Daraus folgt aber nicht, dass die Hypothesen "Exoplaneten sind häufig" und "Exoplaneten sind sowas von selten und existieren möglicherweise nur in unserem Sonnensystem" gleich wahrscheinlich sind. Denn letztendlich ist es eben so, dass sich die Wahrscheinlichkeit von Hypothesen in der Regel zumindest durch allgemeine Erkenntnisse oder Kontextinformationen abschätzen lassen.

Und auch im Falle der Entstehung des Lebens haben wir bereits diverse chemische, biologische und physikalische Erkenntnisse und Kontextinformationen, die sich hier gar nicht alle aufzählen lassen, uns aber dabei helfen, die Wahrscheinlichkeit für die eine oder andere Hypothese besser abzuschätzen. Wir wissen bspw., dass Leben auf der Erde existiert und sich sogar schon relativ früh in der Geschichte des Planeten entwickelt hat. Wäre die Wahrscheinlichkeit für die Entstehung von Leben extrem gering, wäre bspw. eher zu erwarten gewesen, dass die Erde nach Milliarden von Jahren immer noch unbewohnt wäre. Dazu kommt das sog. Kopernikanische Prinzip, welches besagt, dass der Mensch und die Erde keine ausgezeichnete Sonderstellung im Kosmos einnimmt. Und solange wir keinen zwingenden Grund haben, anzunehmen, dass Leben nur unter einzigartigen Bedingungen, wie sie hier auf der Erde gegeben waren, entstehen kann, ist die Annahme der Einmaligkeit des Lebens nicht nur unbegründet, sondern verdammt unwahrscheinlich.

Generell ist es, wie gesagt, einfach ein Trugschluss, aus der Unkenntnis der Wahrscheinlichkeit P eines Ereignisses E zu folgern, dass P(E) gleich der Gegenwahrscheinlichkeit 1 - P(E) sei. Dieser Trugschluss ignoriert bspw., dass Wahrscheinlichkeiten sich auf empirische und logische Grundlagen stützen müssen. Nur weil wir P(E) nicht kennen, folgt nicht, dass E und sein Gegenteil (oder alternative Hypothesen) gleich wahrscheinlich sind, wie oben anhand von Beispielen dargelegt.

nocheinPoet schrieb:Nun gut, ich konkretisiere mal, nehmen wir beide Erklärungen, das mit dem Sand, erzählen das Leuten und lassen sie dann für das zweite Beispiel die Jahre schätzen. Und dann machen wir es andersherum, erklären erst das mit den Handys und lassen sie dann die Sandkörner schätzen, was glaubt Du, wie das so ausgeht?

Lass uns als dritte Möglichkeit vielleicht noch irgendwie was mit Fussballfeldern ausrechnen... ;)

Ernsthaft... Ich bekomme meinen Vergleich auf einen Satz runtergebrochen: Es gibt in etwa so viele Sterne allein im sichtbaren Universum, dass man mit der gleichen Anzahl an Sandkörnern ganz Deutschland 150 Meter hoch mit Sand bedecken könnte. :P:

Noumenon schrieb:Wäre die Wahrscheinlichkeit für die Entstehung von Leben extrem gering, wäre bspw. eher zu erwarten gewesen, dass die Erde nach Milliarden von Jahren immer noch unbewohnt wäre.

Da du nur dieses eine konkrete Beispiel kennst, kannst du daraus überhaupt nichts ableiten, das ist kein valider Schluss. Wir wissen nur, dass es hier so passiert ist, wie es eben passiert ist, egal wie hoch die Wahrscheinlichkeit dafür war.

Noumenon schrieb:ist die Annahme der Einmaligkeit des Lebens nicht nur unbegründet, sondern verdammt unwahrscheinlich.

Selbst wenn das unwahrscheinlich sein sollte, könnte es trotzdem so sein.

Noumenon schrieb:Generell ist es, wie gesagt, einfach ein Trugschluss, aus der Unkenntnis der Wahrscheinlichkeit P eines Ereignisses E zu folgern, dass P(E) gleich der Gegenwahrscheinlichkeit 1 - P(E) sei. Dieser Trugschluss ignoriert bspw., dass Wahrscheinlichkeiten sich auf empirische und logische Grundlagen stützen müssen. Nur weil wir P(E) nicht kennen, folgt nicht, dass E und sein Gegenteil (oder alternative Hypothesen) gleich wahrscheinlich sind, wie oben anhand von Beispielen dargelegt.

Stimmt. Aber da du über P(E) überhaupt keine Aussage treffen kannst, ist das eigentlich auch egal.

Noumenon schrieb:Nur weil wir eine Wahrscheinlichkeits- oder Häufigkeitsverteilung nicht genau bestimmen können...

Naja, dass wir die Wahrscheinlichkeit nich genau bestimmen könnten, is aber schon ein ordentlicher Euphemismus für: Wir haben keine Ahnung, wie hoch die Wahrscheinlichkeit is.

Ich würde dir ja recht geben, wenn wir wenigstens einen winzigen Anhaltspunkt für die Auftrittswahrscheinlichkeit von Leben im Universum hätten, leider is mir keiner bekannt.
Wenn du einen zu kennen meinst, immer her damit.

mfg
kuno

Das Kernproblem bei der Suche nach bewohnbaren Exoplaneten bleibt, dass selbst modernste Teleskope wie JWST nur grobe Parameter erfassen. Selbst bei einem Erdzwilling der in 4 Lichtjahren Entfernung um Proxima Centauri kreist, blieben Schlüsselfragen unbeantwortet. Ein erdähnlicher Mond wäre praktisch unentdeckbar, was bedeutet, dass die Planetenachse instabil wäre und das Klima starken Schwankungen ausgesetzt wäre. Wir wüssten es schlicht nicht.

Flüssiges Wasser ließe sich nicht zweifelsfrei nachweisen. Spektralanalysen erkennen zwar Wasser, aber Ozeane, Eiswüsten oder Wolkenhüllen wären ununterscheidbar. Ein marsähnlicher Planet mit dünner Atmosphäre erschiene identisch zur Erde.

Ein weiterer entscheidender Faktor ist das Isotopenverhältnis im Planeten. Zu wenig radioaktive Isotope (wie Kalium-40 oder Uran-238) führen zu geringer Wärmeproduktion und tektonischer Erstarrung, während zu viele Isotope extreme Vulkanaktivität und Strahlung bedeuten könnten, die komplexe Chemie behindern. Diese Balance ist entscheidend für die Entwicklung von Leben, bleibt aber jenseits unserer aktuellen Nachweisgrenzen.

Unsere Detektionsgrenzen sind paradox: Wir sehen nur grobe Umrisslinien, während das "Innenleben" der Planeten (Chemie, Tektonik, Strahlungsumgebung) unsichtbar bleibt. Dabei ist es (höchstwahrscheinlich, aber wer weiß?) extrem wichtig, genau diese Dinge zu wissen, um die Frage zu beantworten, die uns am meisten bewegt.

kuno7 schrieb:Ich würde dir ja recht geben, wenn wir wenigstens einen winzigen Anhaltspunkt für die Auftrittswahrscheinlichkeit von Leben im Universum hätten, leider is mir keiner bekannt.
Wenn du einen zu kennen meinst, immer her damit.

Bitte, das ist einfach. Die Erde wird ja wohl als Leben zählen, und wenn sie als statistischr Ausreisser gilt, würde ich gerne wissen, warum.