Expansion des Universums

@bright

Naja egal, ich sehe einige Probleme bei der ewigen Expansion des Universums. Außerdem muss ich meine Geschichte besser durchdenken, da noch einige Sachen offen sind. Mal sehen wie es letztendlich sein wird.:)

Ist das Universum eigentlich ein mehrdimensionaler Raum? Weil, Astronauten können sich zwar im Universum frei bewegen, aber wenn es ein 3-dimensionaler Raum wäre, dann müsste es ja irgendwann eine Begrenzung, oder so etwas wie ein Ende/ eine Wand/ eine klare Abtrennung geben... tut es ja aber nicht.
Interessant ist das schon, denn sehen tun wir das Universum ja... bewegen können wir uns auch darin.

@Transformanu

das universum ist eine 4 dimensionale mannigfaltigkeit, mit der für uns nicht sichtbaren zeitdimension. das universum ist in sich gekrümmt, du würst niemals auf sowas wie eine grenze stossen, sieh mal das ist genauso wie wenn du dich auf der erde bewegst, sie hat eine begrenzte oberfläche, aber kein anfang und kein ende.

ich habe mal ne frage und zwar zu der 'vermehrung von raum' durch expansion des universums..

ich möchte dazu mal ein paar annahmen stellen

nehmen wir mal an das universum entstand durch den urknall, also die raumzeit entstand dabei/dadurch und diese wird imemr größer

ich möchte nun mal der einfachheithalber nur den raum allein betrachten

wenn der raum nun immer größer wird, immer mehr wird, ist es dann eher so das NEUER raum hinzu kommt oder eine vorhandene 'raumdichte' (wozu ich gleich noch kommen werde) immer weiter gedehnt wird wie die gummihaut bei einem ballon der aufgeblasen wird

bei einem ballon vergrößert sich zwar die fläche, aber das material wird nicht mehr

denn, wenn man jetzt annimmt das der raum selbst auch quantisiert wäre, so wie man in der schleifenquantengravitation davon spricht, dann stelle ich mir den raum sehr körnig vor.. vllcht sogar wie ein stoff im sinne einer gardine oder eines kleidungsstücks, also mit vielen endlichen knotenpunkten

wenn nun die anzahl dieser knotenpunkte - wovon ich eifnach mal ausgehe das diese eine endliche anzahl darstellen - sich mit zunehmender raumexpansion dehnen, dann würde die 'raumdichte' mit zunehmender expansion abnehmen(?) aber die anzahl würde erhalten bleiben

andernfalls, müssten ja immer neue 'knotenpunkte' hinzu kommen um eine konstante 'raumdichte' zu gewährleisten, oder :ask:

wie sieht man das denn heutzutage? gibt es da iwelche infos drüber, hat da jemand ne idee dazu?

also noch mal kurz zusammengefasst

mMn ist der raum unseres universums endlich, wenn er expandiert ließe das nur zwei möglichkeiten zu, entweder es entsteht neuer raum oder der vorhandene wird einfach 'gestretcht' wie die haut eines ballons den man aufpustet

Nach dieser Darstellung scheint kein neuer Raum hinzuzukommen ...
Hier wird der Raum (Inhalt) des Universums gestretcht, was gleichbedeutend mit einer Ausdünnung der vorhandenen Materie ist.

Tod des Universums ... Ewige Expansion
Etwa 10hoch21 Jahre nach dem Urknall gibt es keine leuchtenden Sterne mehr im Universum.
Im Raum befinden sich dann nur noch tote Sterne und massereiche Schwarze Löcher.
Zu diesem Zeitpunkt beginnen auch über weitere Milliarden Jahre die Elementarteilchen zu zerfallen.
Die heutige Hintergrundstrahlung von 2,7K wird sich immer mehr dem absolutem Nullpunkt annähern.
Dennoch expandiert der Raum weiter und es werden sich in einem Universum zu diesem Zeitpunkt zwei Teilchen
- etwa Elektron und Positron - in einem Abstand zueinander befinden wie heutige Galaxien.

10hoch32 Jahre nach dem Urknall beginnen auch die Schwarzen Löcher, wieder Materie in Form von Photonen abzugeben.

Nach weiteren 10hoch68 Jahren werden keine Schwarzen Löcher mehr existieren und unser Universum besteht nur noch aus Quarks und Photonen.

Hat die Materiedichte genau den kritischen Wert, so wird sich die Expansionsgeschwindigkeit in einer unendlichen Zeit immer mehr dem Wert Null annähern.
Allerdings werden in astronomischen Entfernungen jeweils ein Elektron und ein Positron umeinander kreisen.
Diese nähern sich immer mehr an, vernichten sich schließlich gegenseitig und lassen Photonen zurück.
"[...] das Ende ist [...] eine gestaltlose Wüste aus Strahlung und Teilchen, die sich in die Ewigkeit hinein verliert.
Wenn sich nichts mehr ereignet, dann hat auch der Zeitbegriff keinen Sinn mehr. Die Zeit hört auf zu existieren."

http://www.thur.de/philo/tanja/expansion/13.htm

@f4tm4n

diese version bevorzuge ich auch, der big freeze :)

allerdings ist das etwas 'komisch' was die dort schreiben

zb

f4tm4n schrieb:Zu diesem Zeitpunkt beginnen auch über weitere Milliarden Jahre die Elementarteilchen zu zerfallen.

da stellt sich mir die frage woran das liegen könnte/sollte

a) das universum ist dann so alt, das einfach die lebensdauer der elementarteilchen - welche heute als stabil gelten - überschritten wird oder

b) das es mit der immer weiter abnehmenden raumenergiedichte zusammenhängen könnte - die gesamtenergie in unserem universum sollte ja ein endlicher betrag sein, welcher erhalten zu bleiben scheint (energieerhaltung), sich also auf immer 'mehr' raum verteilen muss, diesbezüglich hatte ich hier mal nen thema Warum zerfallen einzelne Teilchen? der hatte zwar ne ursprünglich andere idee, aber im grunde wollte ich auf folgendes hinaus:

hälst du es für möglich das die lebensdauer instabiler teilchen mit der energiedichte der grundraumenergie im zusammenhang stehen könnte?

sprich mit zunehmender raumexpansion sinkt die durchschnittliche grundraumenergiedichte oder halt vakuumenergiedichte und ließe teilchen zunehmend instabiler werden

eine folge wäre vllcht, das teilchen der zweiten und dritten generation in der frühzeit des universums mit höherer grundraumenergiedichte auf grund des kleineren raumvolumens stabil bzw stabiler waren

und eine weitere folge könnte sein das mit zunehmender raumexpansion protonen instabiler werden könnten bzw sogar die lebenserwartung von beispielsweise neutronen abnehmen könnte

vllcht wäre es sogar möglich das in sehr ferner zukunft - sofern der raum weiter expandiert - selbst elektronen instabil werden könnten und diese entweder einfach zerstrahlen oder..

aber das mehr 'am rande', da ich nun halt über den satz in deinem zitat gestolpert bin, mit den evtl zukünftig zerfallenden elementarteilchen ^^

das hier find ich auch etwas irreführend:

1032 Jahre nach dem Urknall beginnen auch die Schwarzen Löcher, wieder Materie in Form von Photonen abzugeben.

materie in form von fotonen, gut man muss es jetzt nicht auf die goldwaage packen ^^ man kann womöglich mit recht und fug behaupten, das in sehr ferner zukunft sich die SLs in welcher form auch immer 'auflösen' werden

f4tm4n schrieb:Hat die Materiedichte genau den kritischen Wert, so wird sich die Expansionsgeschwindigkeit in einer unendlichen Zeit immer mehr dem Wert Null annähern.

hier denke ich muss es nicht mal unbedingt ein gewisser kritischer wert sein, ich stelle mir das persönlich nämlich so vor, das wenn der raum in sehr ferner zukunft eh immer lichter wird, imemr mehr ausdünnt, nur noch sehr langwellige strahlung durch den raum wandert (evtl noch ein paar vereinzelte elementarteilchen vorhanden sind), das der raum automatisch immer flacher wird, minimale krümmung aufweist und sich letztenendes auflösen wird, in eine art quantenvakuumzustand übergeht und die zeit dann automatisch mit verblassen wird bzw würde ^^

aber das hier find ich ziemlich interessant

f4tm4n schrieb:Allerdings werden in astronomischen Entfernungen jeweils ein Elektron und ein Positron umeinander kreisen.
Diese nähern sich immer mehr an, vernichten sich schließlich gegenseitig und lassen Photonen zurück.

nur was wird mit stabilen teilchen wie elektronen in sehr ferner zukunft passieren, denn ich geh einfach mal davon aus das es mehr elektronen als positronen im universum gibt

ich könnte mir zumindest vorstellen das stabile teilchen über sich auflösende schwarze löcher in strahlung umgewandelt werden.. um auch noch die letzte materie im all gänzlich durch strahlung zu ersetzen

ich finde den big freeze als interessanteste version vom ende unseres universums

urknall, so ein blödsinn. das sind einfach nur behauptungen von leuten die damit geld machen wollen.
unendlich dichte punkte, so ein dummes gewäsch. ein mensch wird nie in der lage sein sowas zu erklären.

aber naja der amerikaner hat grundsätzlich recht.
der ami hatte auch noch nie unrecht gehabt. und der dumme europäer muss alles glauben.
der amerikaner sieht auch stets und ständig ufos. geschweige denn er wird
auch ständig von aliens entführt. der ami weis alles kann alles. und und und

@Kenny888

Und du weißt es natürlich besser....Was ist denn deine Theorie?

Hi Leude, bevor es zu größeren Auseinandersetzungen kommt, werfe ich mal meine Theorien und Ansichten in den Raum. (ne tolle Metapher xD)

Also, alles auf Null, und zwar möchte ich mit dem Urknall beginnen. Meiner Ansicht nach gab es natürlich den Urknall, jedoch war Raum und Zeit schon vorhanden und es bildete sich lediglich die Materie wie sie es heute ist. Rein vom logischen her besteht der Grundsatz Aktion gleich Reaktion. Aber alles braucht immer Randbedingungen, damit sie so passieren bzw. reagieren können, wie sie eben reagieren. Das klingt vielleicht stümperhaft formuliert, jedoch ist das der Grundsatz dem alles zu grunde liegt. Denn die Physik, Astrophysik und Mathematik usw. ist im ganzen Universum gleich, was sich jedoch ändern kann sind lediglich die Randbedingungen, was daraus resultiert, dass das Ergebnis anders ausfällt. z.b. ist es grundsätzlich so das unsere Gravitation dafür sorgt das die Fallgeschwindigkeit 9,81 m/s auf der Erde Tatsache ist, und da gibt es dann wieder ein ABER, und zwar nur in einem Luftleeren Raum beträgt sie 9,81 m/s.

Zurück zu der Tatsache der Expansion:
Laut den aktuellen Kenntnissen diesbezüglich müsste sich der Raum, durch die Gravitation im All jemehr er sich ausbreitet langsamer von statten gehen, aber DAS tut er nich, im Gegenteil, es expandiert schneller, je weiter sich der Raum erweitert. Welche Ursachen kann das haben, da ist man sich nicht ganz einig, einige gehen von einer misteriösen Kraft aus, der Dunklen Energie, welche in entgegengesetzter wirkung der Gravitaion arbeitet. Die einen sagen alles Quatsch, die anderen sagen, das es durchaus so etwas geben kann, da es auch auf andere Fragen damit beantworten lässt, was z.b. die Expansion betrifft. Sie ist jedoch so gut wie nicht nachzuweisen, bzw. zu beobachten oder durch experimente zu veranschaulichen, wie die Wirkung auf alles und jeden hat. Wenn die Menschheit begreift, wie und wodurch die Dunkle Energie gespeisst wird, nehme ich an, das sich die Frage der Expansion schlüssig nachweisen lässt.

Und ein wichtigen Punkt möchte ich noch erwähnen, ich bin der Meinung das es keinen unendlichen Raum gibt. Jedoch kann ich nicht beantworten wie die Grenzen des Universums aussehen. Ich hab nur zwei Theorien dazu.
Theorie 1:
Das Universum an sich ist ein relativ harmonischer Raum und kann durch äußere Einflüsse, die auf das Universum selbst wirken, und die von Uns, die ja im Universum selbst existieren nicht erforscht oder bezweifelt werden, da wir das Universum nicht an sich verlassen können. Wir können nur im Laufe der Zeit unsere Beobachtungen machen. Und je mehr Technologie wir zur Verfügung haben, umso präziser wird auch die Erkenntniss an sich sein. Und die zwei Fragen können endlich beantwortet werden, wo wir herkommen und wo sich der Rest der verlausten Bande in dem scheiss großen Raum befindet, was sich andere Lebensform nennt oder schimpft.

Theorie 2:
Das Universum ist ein in sich stabiler und nicht durchquerender Raum, sondern eher wie eine Kugel, die sich an den enden krümmt und es dadurch unmöglich macht sie zu verlassen. Aber ein solcher Raum braucht einen dermaßen perfekten und auf sich beruhende Prinzips, was wieder auf einer Art Schöpfer vermuten lässt. Den nichtmal die Mathematik ist ein perfekt funktionierendes System, und das ist das einzige was der Mensch richtig beherrscht, seit dem er auf dieser Welt aus der Höhle in die Uni aufgestiegen ist. Denn die Mathematik und die Kenntnis der chemischen Elemente sind das einzige was wirklich Intergalaktischen Wert hat und was uns letzenendes ausdrückt.

mfg Supervisor

@ aut0mat

nein ich weis es nicht besser. ich habe auch nicht behauptet es besser zu wissen.
ich sage nur das es niemand weis. und alles nur theorien sind. theorien sind keine beweise.
nur mich kotzt die überheblichkeit der amis an. die wissen es genauso wenig.

Ich möchte einmal zurück zum Thema "Expansion des Universums" zurückkommen.
Darüber habe ich mir auch einmal Gedanken gemacht, die ich gerne einmal mit euch teilen möchte und mich interessiert was ihr darüber denkt.

Also alles bewegt sich im Universum, nichts ist wirklich bewegungslos.
Warum sollte nicht auch das Universum rotieren?

Lt. Urknalltherorie war ja anfangs eine Singularität die scheinbar aus quantenmechanischen Effekten anfing zu "explodieren" oder was auch immer da für ein Wort passen könnte.
Wenn diese "Explosion" asymmetrisch war, dann müsste doch ein Drehimpuls entstehen.
Das würde dann auch aus meiner Sicht erklären warum sich Galaxien sich immer schneller von uns entferen, je weiter sie von uns weg sind.
Und da wir ja innerhalb des Systems sind sehen wir natürlich nur die Expansion.
Daraus schlussfolgere ich, dass die Dunkle Energie nichts anderes ist als Rotation.

Also was haltet ihr davon?
Klingt das schlüssig oder gibt es da doch noch mehr Parameter die man hierbei einfließen lassen muss.
Wahrscheinlich ist diese Idee viel zu simpel.
:-) Aber manchmal ist doch die einfachste Lösung die richtige :-)

Die Bewegung der Sterne,Galaxien lassen nicht auf eine Rotation schließen.
Wenn das Universum selbst in sich rotieren würde hätte man entsprechende Bewegungsmuster schon gefunden. Wenn es jedoch als Ganzes um einen externen Beobachtungspunkt rotiert haben wir leider keine Möglichkeit dies festzustellen, da wir in einem abgeschlossenem System hocken.
Außerdem würde das auch nicht die beschleunigte Expansion erklären.

@Urotsukidoji
Ja irgendwas passt da eh nicht bin ich gerade draufgekommen.
Denn wenn etwas rotiert braucht es doch eine Achse.
Und da durch den Urknall ja alles entstand Raum und Zeit, somit war der Urknall ja überall und wo soll dann die Rotationsachse sein um das sich das Universum um sich selbst dreht.

Ja meine theoretischen Ansätze hinken doch mehr als gedacht. :-)
Also bleiben wir vorerst bei der Dunklen Energie.

Vermerk an mich für die Zukunft: Nachdenken, Diskussion anschließen und schreiben, wieder löschen und noch einmal nachdenken ....

Die Antwort auf diese Frage ist eigentlich recht simpel. Diese Theorie ist meine eigene hoffe ich zu mindest :)

Also, es gab nie einen Urknall, denn dies widerspräche der Vorstellung, es gäbe ausserhalb unseres Universums nichts, denn es kann nicht aus dem Nichts entstanden sein, denn das würde zwangsläufig bedeuten, dass dieses Phänomen immer und überall auftreten könnte und auch würde, d.h. es wäre beweisbar.

Die Expansion des Universums ist eine Analogie zur Heisenbergschen Unschärferelation.
Je mehr ich die Darstellung eines Objektes vergrössere, desto grösser werden die Abständen zwischen seinen einzelnen Punkten. Wenn wir nun davon ausgehen, dass unser sogenanntes Universum eine Projektion ist, die mit einem Mal entstand, wie wenn man einen Projektor einschaltet, eine dreidimensionale Darstellung in einem undefinierten Raum, dessen Eigenschaften auch unbekannt sind, so können wir erkennen, dass sich die Punkte, die unsere sich darin befindende Wahrnehmung erkennen weiter von einander entfernen. Dies liegt darin begründet, dass diese Pojektion sich immer weiter in den undefinierten Raum hinausbewegt und auf Grund seiner Dreidimensionalität wird die Darstellung immer grösser, je weiter sie sich von ihrem Ursprungsort entfernt und die scheinbare Ausdehnung geht auch immer schneller von statten.

So ich hoffe ich konnte euch helfen, viel Spass damit.

Widerspricht die Unendlichkeit dem Energieerhaltungssatz oder ist das Universum nur zeitlich unendlich.

Je weiter Galaxien von uns entfernt sind, desto schneller bewegen sie sich von uns weg, heißt es.

Aber das Licht, das wir von diesen Galaxien, die etliche Millionen Lichtjahre entfernt sind, sehen ist ja auch schon etliche Millionen Jahre alt. Wie können wir also wissen, dass sie sich immernoch so schnell bewegen?

Kann mir jemand mal erklären wie genau man die Expansion des Universums misst oder berechnet?

IIIIII schrieb:Aber das Licht, das wir von diesen Galaxien, die etliche Millionen Lichtjahre entfernt sind, sehen ist ja auch schon etliche Millionen Jahre alt. Wie können wir also wissen, dass sie sich immernoch so schnell bewegen?

Das ist ja gerade der Witz an der Sache, da das Licht der fremden Galaxien Millionen/Milliarden Lichtjahre bis zur Erde braucht, sehen wir immer nur aktuell den Istzustand der Galaxien vor Millionen/Milliarden Jahren, aber niemals den gegenwärtigen Zustand. Der Blick ins Universum gleicht somit einer Zeitreise in die Vergangenheit.

Daß das Universum expandiert, aktuell teilweise sogar mit Überlichtgeschwindigkeit, zeigt quasi nur den Zustand vor Mill./Mrd. Jahren. Vielleicht ist es ja gegenwärtig total anders, nur hat uns diese Information in Form von Licht uns noch nicht erreicht. Zum Bsp. sehen wir aktuell Sterne, die höchstwahrscheinlich schon gar nicht mehr existieren.

IIIIII schrieb:Kann mir jemand mal erklären wie genau man die Expansion des Universums misst oder berechnet?

Wie genau das funktioniert kann ich nicht erklären. Grob gesagt, ermittelt man über die Rotverschiebung des Lichts die Expansion. Bei Expansion wird Licht langwelliger, es wird rot, beim gegenteiligen Fall, der Kompression, würde es zur einer Blauverschiebung, kurzwelliges Licht, kommen.

Ich hab mir jetzt viel dazu durchgelesen und bin zu dem Schluss gekommen, dass die Expansion keinesfalls bewiesen ist, die Rotverschiebung allerdings schon. Die Expansion ist also nur eine Schlussfolgerung, die aber nicht stimmen muss.