Was ist hinter den Grenzen des Universums?

TangMi schrieb:Man braucht in der Zukunft auch neuen Raum, weil man den alten nicht permanent einnehmen kann.

Schon bei einem zukünftig kollabierenden Universum (Big Crunch) bräuchte man nicht mehr Raum. Das Verhalten des Raumes ist nicht einfach Teil der "Zukunft". Daß Raum und Veränderung nicht ohne Zeit geht, ist mal klar, dennoch kannst Du das nicht auf die rein zeitliche Komponente reduzieren. Denn auch andersrum "was ist jenseits des Raumes" brauchts halt letztlich die Zeit, ohne daß die die Antwort wäre.

@perttivalkonen

perttivalkonen schrieb:Das ist ein empirisches Problem, aber doch keine Frage der Existenz.

Vielleicht sollte ich mal meine Aussage präzisieren:

Unendlichkeit in Form des Konzepts, das ich zuvor erläutert habe (als Verwendung für das Verhalten bestimmter Systeme, sofern man gewisse Variablen gegen "unendlich" laufen lässt) ist durchaus legitim. Ebenso könnte ich mir vorstellen, dass das System eines Multiversums in einer bestimmten Form dem Prinzip eines endlichen Automaten gleicht: Du hast im Prinzip endlich viele Zustände und Übergänge, kannst diese jedoch mithilfe von Schleifen quasi "unendlich lange" durchiterieren.

Was ich aber eigentlich mit meinem Post meinte ist die Feststellung einer "Unendlichkeit" als irgendeine physikalische Größe. Du kannst nicht etwas "unendliches" messen und wirst dies auch nie können; allein schon, weil es die Definition nicht zulässt (die ich auch zuvor erklärt habe).

@Z.

Ich poste mal einen Artikel aus dem Nature dazu:

[...] Cubitt and his collaborators focused on calculating the ‘spectral gap’: the gap between the lowest energy level that electrons can occupy in a material, and the next one up. This determines some of a material’s basic properties. In some materials, for example, lowering the temperature causes the gap to close, which leads the material to become a superconductor.

The team started with a theoretical model of a material: an infinite 2D crystal lattice of atoms. The quantum states of the atoms in the lattice embody a Turing machine, containing the information for each step of a computation to find the material's spectral gap.

Cubitt and his colleagues showed that for an infinite lattice, it is impossible to know whether the computation ends, so that the question of whether the gap exists remains undecidable. [...]

Entnommen aus: http://www.nature.com/news/paradox-at-the-heart-of-mathematics-makes-physics-problem-unanswerable-1.18983

Soweit ich die Sache beurteilen kann, ist dies ein Problem für einen bestimmten Bereich aus der Materialphysik, da man sich bestimmter Methoden bedient. Ist sicherlich interessant, aber ich kenne mich da zu wenig aus, als dass ich jetzt mehr dazu sagen könnte. Da sich deine Aussagen auf meinen Hinweis, dass bestimmte mathematische Probleme auch in der Realität wiederfinden können, bezog, sollte das soweit passen; allerdings hat dies dann doch nichts mit der Unendlichkeitssache zu tun.

@Izaya:

Theoretische Physik ist im Grunde Mathematik. Es ist folglich nicht verwunderlich, wenn man an spezifischen Punkten mit rein mathematischen Begriffen operieren muss. Allerdings beziehen wir uns vorerst rein auf den empirischen Aspekt der Physik. Die andere Domäne ist ... nun ja, eine andere Geschichte. ;)

@Mr.Dextar

Mr.Dextar schrieb:Theoretische Physik ist im Grunde Mathematik.

Eben! Mathe und Physik kann man nicht wirklich voneinander trennen.

Mr.Dextar schrieb:Allerdings beziehen wir uns vorerst rein auf den empirischen Aspekt der Physik. Die andere Domäne ist ... nun ja, eine andere Geschichte. ;)

Was bietet der empirische Aspekt? Uns sind Grenzen gesetzt. Egal! Ich schaue mir einfach die Diskussion an und bringe mich ein, wenn ich was zu sagen hab.

Mr.Dextar schrieb:Du kannst nicht etwas "unendliches" messen und wirst dies auch nie können

Meine Rede:

perttivalkonen schrieb:Das ist ein empirisches Problem, aber doch keine Frage der Existenz.

Nur weil etwas Unendliches nicht empirisch erfaßt, wahrgenommen, gemessen werden kann, heißt das nicht, es könne nicht existieren.

Und ich folge Dir auch dahingehend nicht, daß wir etwas Unendliches aus der Physik weglassen sollten, nur weil es nicht meßbar ist. Dank des Beobachtungshorizontes können wir auch ein endliches Universum nicht messen, sondern nur das, was sich innerhalb dieses Horizontes befindet (und mit fortschreitender Zeit immer weniger wird).

Nicht alles in der Mathematik ist im Universum realisiert. Soweit wir wissen, kommen Unendlichkeiten nie real vor, auch wenn sie in der Mathematik auftauchen.

LeviaX1 schrieb:Soweit wir wissen, kommen Unendlichkeiten nie real vor

Das wissen wir eben nicht. Wir werden es auch nie wissen, eben weil wir "nicht bis zu Ende zählen" können.

Das wissen wir eben nicht.

Doch.

Wie willst Du wissen, daß es nicht unendlich viel Materie + Energie in einem unendlich großen Universum gibt?

@Izaya

Izaya schrieb:Was bietet der empirische Aspekt? Uns sind Grenzen gesetzt. Egal! Ich schaue mir einfach die Diskussion an und bringe mich ein, wenn ich was zu sagen hab.

Das aktuelle Paradigma innerhalb der Wissenschaft - und damit gerade in der Physik - betont das strikte Wechselspiel zwischen Theorie und Praxis. Ohne experimentelle Verifikation (bzw. der Möglichkeit dessen) nützt Dir die mathematisch eleganteste Hypothese nicht. Und ohne mathematisch konsistente Theorien sind widerum keine präzisen Vorhersagen, die uns die gewünschten Daten bieten, möglich. Ich wäre also vorsichtig mit Aussagen wie "uns sind Grenzen" gesetzt. DAS ist ebenfalls eine metaphysische Aussage, die erst einmal nur eine Annahme (eine Arbeitshypothese, wenn man so will) ist.

@perttivalkonen

perttivalkonen schrieb:Nur weil etwas Unendliches nicht empirisch erfaßt, wahrgenommen, gemessen werden kann, heißt das nicht, es könne nicht existieren.

Ich hatte oben ja formuliert, welche Form der Unendlichkeit ich meine und welche nicht. Da Du aber der Aussage, die die Messgrößen betrifft, zugestimmt hast, nehme ich an, dass das geklärt ist.

perttivalkonen schrieb:Wie willst Du wissen, daß es nicht unendlich viel Materie + Energie in einem unendlich großen Universum gibt?

1. Weil das Universum von jedem Punkt aus gesehen endlich ist. Das habe ich bereits im Detail erklärt. Zumal sagte ich gerade eben erst, dass die Unendlichkeit nie realisiert ist, und dann redest du von einem unendlichen Universum. Warum ließt hier niemand die bereits geposteten, korrekten Erklärungen?

2. Weil es in diesem endlichen Bereich keine unendliche Energiemenge gibt, und wir wissen sogar wie viele Teilchen existieren. Das wissen wir exakt.

3. Ergibt es übrigens keinen Sinn, Materie und Energie zu unterscheiden.

Mr.Dextar schrieb:Ich hatte oben ja formuliert, welche Form der Unendlichkeit ich meine und welche nicht.

Ich hatte mich in meiner Entgegnung auf Deinen Beitrag von gestern 22:26 bezogen, und das tue ich noch immer.
Beitrag von Mr.Dextar (Seite 153)
Und da antwortest Du LeviaX1 und Izaya, und da gings um Unendlichkeit in der Realität, nicht in der Mathematik.

Mr.Dextar schrieb:Da Du aber der Aussage, die die Messgrößen betrifft, zugestimmt hast, nehme ich an, dass das geklärt ist.

Nope. Denn:

Mr.Dextar schrieb:Tl;dr: Lassen wir "Unendlich" aus der Physik heraus.

Massiver Widerspruch!

LeviaX1 schrieb:1. Weil das Universum von jedem Punkt aus gesehen endlich ist.

Du weißt aber schon, daß wir nur bis zum Beobachtungshorizont sehen können, nicht jedoch das gesamte Universum damit erblicken. Was wir also als "Ende" sehen, besagt nichts über das wirkliche Universum aus (allenfalls über die Existenzdauer).

LeviaX1 schrieb:Warum ließt hier niemand die bereits geposteten, korrekten Erklärungen?

Du scheinst in diesem thread ja auch noch nicht das Stichwort Beobachterhorizont gelesen zu haben. Oder die früheren Äußerungen zum möglichen unendlichen Universum. Darauf bist Du dann ja auch nicht eingegangen. Beklag Dich also nicht über etwas, worin Du nicht besser bist.

2. Weil es in diesem endlichen Bereich keine unendliche Energiemenge gibt, und sogar wie viele Teilchen existieren. Das wissen wir exakt.

Endlich viel Materie / Energie in einem endlichen Raumsektor hat nichts damit zu tun, ob die Zahl der Raumsektoren endlich oder unendlich ist.

Und exakt würde ich die Kenntnis der Teilchenzahl nicht nennen. Wir wissen gerade mal die Größenordnung der Teilchenzahl im sichtbaren Universum, und selbst die ist nicht über jeden Zweifel erhaben.

LeviaX1 schrieb:3. Ergibt es übrigens keinen Sinn, Materie und Energie zu unterscheiden.

Materie läßt sich besser erfassen. Teilchen zählen z.B. Allein bei der Vakuumenergie verhauen wir uns um zwei Größenordnungen mit dem "Zählen", und mit unseren Berechnungen um gleich 120!

@perttivalkonen

Dann hast Du meine Antwort leider nicht verstanden.

Vielleicht noch mal lesen:

Mr.Dextar schrieb:Unendlichkeit in Form des Konzepts, das ich zuvor erläutert habe (als Verwendung für das Verhalten bestimmter Systeme, sofern man gewisse Variablen gegen "unendlich" laufen lässt) ist durchaus legitim. Ebenso könnte ich mir vorstellen, dass das System eines Multiversums in einer bestimmten Form dem Prinzip eines endlichen Automaten gleicht: Du hast im Prinzip endlich viele Zustände und Übergänge, kannst diese jedoch mithilfe von Schleifen quasi "unendlich lange" durchiterieren.

Was ich aber eigentlich mit meinem Post meinte ist die Feststellung einer "Unendlichkeit" als irgendeine physikalische Größe. Du kannst nicht etwas "unendliches" messen und wirst dies auch nie können; allein schon, weil es die Definition nicht zulässt (die ich auch zuvor erklärt habe).

und mir erklären, was nun nicht klar ist.

Zu den Details hat @LeviaX1 bereits geantwortet. Und wenns um Physik geht, widerspreche ich ihm da nicht. :D

Mr.Dextar schrieb:und mir erklären, was nun nicht klar ist.

Ähm:

Mr.Dextar schrieb:Lassen wir "Unendlich" aus der Physik heraus.

@perttivalkonen

Prima, fast geschafft. Und nun auch noch den zweiten Absatz und evtl. meine Anmerkung an Izaya lesen.

perttivalkonen schrieb:Du weißt aber schon, daß wir nur bis zum Beobachtungshorizont sehen können, nicht jedoch das gesamte Universum damit erblicken. Was wir also als "Ende" sehen, besagt nichts über das wirkliche Universum aus (allenfalls über die Existenzdauer).

Ich habe bereits erklärt, dass dies ein Missverständnis ist. Und gerade eben habe ich gesagt, dass ich es bereits erklärte. Da du wie die meisten Leute hier nicht liest, was schon richtig erklärt wurde, zitiere ich mich selbst:

LeviaX1 schrieb:Wie ich schon sagte, euer Problem ist, dass ihr alle in 3D denkt. Wir leben aber in einer Raumzeit. Jede Bewegung durch den Raum ist immer auch eine durch die Zeit. Der Neptun ist nicht nur räumlich an einem anderen Ort, sondern auch zeitlich: nämlich mindestens die Lichtlaufzeit dorthin.

Wie ich auch bereits sagte ist die Grenze des Universums eine zeitliche. Der Beobachtungshorizont ist am Anfang der Zeit und davor gibt es nichts VON HIER AUS GESEHEN. Wenn du von einem anderen Ort schaust, dann siehst du wieder einen Beobachtungshorizont um deine Position herum, der aber auf der einen Seite Dinge enthält, die VON HIER AUS GESEHEN nicht zu sehen sind, während auf der anderen Seite Dinge hinter dem Horizont liegen. Es ist anschaulich, wenn man es sich wie den Horizont auf See vorstellt, der durch die Erdkrümmung gegeben ist. Jedes Schiff hat seinen Horizont.

Jetzt könnt ihr sagen: gut, dann ist aber doch etwas hinter dem Horizont, denn wenn ich vom einer anderen Galaxie aus schaue, sehe ich mehr in einer Richtung als von der Erde aus gesehen. Aber das stimmt so eben nicht, weil alles immer vom Bezugssystem abhängt. Alles, was "hinter dem Horizont" liegt, ist noch nie hier angekommen. Es gab keine kausale Verbindung, weil diese Informationen noch unterwegs sind. Solange es keine kausale Verbindung gibt, gibt es diese Dinge nicht.

Wie ich auch schon sagte, man kann es genauso umgekehrt im Falle eines schwarzen Loches betrachten, wo der Horizont praktisch die gleiche Natur hat. Bloß fallen dort Dinge hinein, während beim Beobachtungshorizont Dinge hinaus fallen (wegen der beschleunigten Expansion der Raumzeit).
Beim schwarzen Loch gibt es 2 verschiedene Blickweisen, die nicht offensichtlich zusammen passen, es aber tun. Eine Person A, die in den Horizont fällt, merkt von sich selbst aus gesehen "nichts" davon und es geschieht in endlicher Zeit. Eine Person B, die aus sehr großer Entfernung dabei zusieht, sieht A aber niemals hinein fallen, weil es unendlich lange dauert. Da es immer nur endliche Zeiten gibt, passiert es nie. Alles hinter dem Horizont ist für Person B nicht existent: es ist ein Ende der Raumzeit, von dieser entfernten Position aus gesehen. Alle Informationen, die "in ein schwarzes Loch fallen", fallen NIE hinein, sondern verteilen sich über die Oberfläche des Horizonts. Der Horizont selbst ist ein Ende der Zeit, ewig entfernt, und noch mal: alles dahinter gibt es nicht. Das Universum ist dort nicht vorhanden, von einem entfernten Punkt aus gesehen. Ebenso verhält es sich mit dem Beobachtungshorizont. Das Universum ist außerhalb nicht vorhanden, obwohl es das von einem anderen Bezugssystem gesehen doch ist: aber eben nur von dort. NUR dort ist es real.

Was wir NICHT wissen oder sagen können ist, wie weit das Universum jenseits des Horizonts weitergeht, wenn man von anderen Positionen im Universum schaut.

Also, nächster Punkt.

perttivalkonen schrieb:Du scheinst in diesem thread ja auch noch nicht das Stichwort Beobachterhorizont gelesen zu haben. Oder die früheren Äußerungen zum möglichen unendlichen Universum. Darauf bist Du dann ja auch nicht eingegangen. Beklag Dich also nicht über etwas, worin Du nicht besser bist.

Alter Schwede!!! Schon wieder. Siehe oben.
Und da fragt man mich, warum man es hier als Fachmann nicht lange aushält. Nur um das klarzustellen, du redest mit einem studierten Astrophysiker, für den das alles ein alter Hut ist.

perttivalkonen schrieb:Und exakt würde ich die Kenntnis der Teilchenzahl nicht nennen. Wir wissen gerade mal die Größenordnung der Teilchenzahl im sichtbaren Universum, und selbst die ist nicht über jeden Zweifel erhaben.

Wir wissen aus theoretischen Überlegungen, wie viele Leptonen und Ladung es gibt etc.

perttivalkonen schrieb:Materie läßt sich besser erfassen. Teilchen zählen z.B. Allein bei der Vakuumenergie verhauen wir uns um zwei Größenordnungen mit dem "Zählen", und mit unseren Berechnungen um gleich 120!

Nö, Energie lässt sich besser erfassen. Es gibt ohnehin keine "Materie" oder "Masse". Das Konzept der Masse war schon immer ein Missverständnis.
Die Vakuumenergie ist inzwischen sehr genau gemessen worden.

Mr.Dextar schrieb:Prima, fast geschafft.

Na das bezweifel ich aber, daß Du es fast geschafft hast zu verstehen, daß ich Dir darin widerspreche.

perttivalkonen schrieb:Na das bezweifel ich aber, daß Du es fast geschafft hast zu verstehen, daß ich Dir darin widerspreche.

Ich versichere dir, dass er genau weiß, wie falsch du liegst.

@perttivalkonen

Okay, dann sage ich es direkt:

Meine Aussage, auf die Du Dich bezogen hattest, habe ich in den besagten Posts, auf die ich Dich ja verwiesen hatte, noch einmal präzisiert.

Weswegen ich es Deinerseits sinnlos finde, auf obsoloten Aussagen zu beharren.

LeviaX1 schrieb:Ich habe bereits erklärt, dass dies ein Missverständnis ist. Und gerade eben habe ich gesagt, dass ich es bereits erklärte. Da du wie die meisten Leute hier nicht liest, was schon richtig erklärt wurde, zitiere ich mich selbst

Du, das habe ich schon gelesen, sogar vor einigen Stunden zum zweiten Mal. Weil ich überlegt hatte, da was zu zu schreiben.

Etwa zu "Solange es keine kausale Verbindung gibt, gibt es diese Dinge nicht." Existenz hängt nicht von Empirie ab.

Oder zu "Eine Person B, die aus sehr großer Entfernung dabei zusieht, sieht A aber niemals hinein fallen, weil es unendlich lange dauert." Das sah ich auch einmal so, es wurde mir allerdings von mehreren Usern hier im Wissenschafts-Board (auch Physiker) ausgetrieben. Nämlich mit der Begründung, daß die unendliche Dilation für den äußeren Betrachter erst bei der Nullpunkt-Singularität erreicht würde. Wäre dem nämlich anders, also so, wie Du es vertrittst, wäre für einen äußeren Betrachter bis zum heutigen Zeitpunkt nicht ein einziges Quark in ein SL gefallen. Anders ausgedrückt: es gäbe nicht mal ein einziges SL, denn selbst das Entstehen eines SL durch Zurückziehen hinter den Schwarzschildrand wäre bis heute noch nicht abgeschlossen. Nicht nur die Information, wie Du sagst, sondern jegliche eingefangene Materie/Energie wäre noch außen.

Und auch "Der Horizont selbst ist ein Ende der Zeit, ewig entfernt, und noch mal: alles dahinter gibt es nicht. Das Universum ist dort nicht vorhanden, von einem entfernten Punkt aus gesehen." ist nicht gerade Einheitsansicht unter Physikern.

Schließlich arbeitest Du in "Das Universum ist außerhalb nicht vorhanden, obwohl es das von einem anderen Bezugssystem gesehen doch ist: aber eben nur von dort. NUR dort ist es real." mit einer eigenwilligen Vorstellung von "ist vorhanden", "real"...

LeviaX1 schrieb:Alter Schwede!!! Schon wieder. Siehe oben.

Eben nicht! Der Beobachtungshorizont grenzt nur das beobachtbare Universum ein, und dies je beobachterabhängig verschieden. Das Universum ist aber größer, es erschöpft sich nicht darin. Das beobachtbare Universum ist begrenzt, das Universum muß es noch lange nicht sein. Das wurde vorher schon deutlich gemacht, daß es da nen Unterschied gibt, und das ignorierst Du schlicht, so als ob das kein Standpunkt wäre, sondern Deine Realitätssicht müsse die einzig richtige sein - ohne genau dies zu erklären! Wäre aber nötig, wenn Du das vorige gelesen / wahrgenommen hättest.

Also nochmals, beklag Dich nicht über etwas, das Dir selber anhängt.

LeviaX1 schrieb:Und da fragt man mich, warum man es hier als Fachmann nicht lange aushält. Nur um das klarzustellen, du redest mit einem studierten Astrophysiker, für den das alles ein alter Hut ist.

Tut freilich nicht allzuviel zur Sache. Denn nicht Dein Status, sondern die Argumente müssen überzeugen.

LeviaX1 schrieb:Wir wissen aus theoretischen Überlegungen, wie viele Leptonen und Ladung es gibt etc.

Weiß ich. Aber Dein "exakt" war für die Tonne. Und gerade an der Vakuumenergie kannst Du sehen, wie schnell "theoretische Überlegungen" mal eben um 120 Größenordnungen abweichen können.

LeviaX1 schrieb:Nö, Energie lässt sich besser erfassen.

Sollte man meinen. Theoretisch. Weißt Du auch, was der Unterschied zwischen (umgangssprachlicher) Theorie und Praxis ist? Siehe Vakuumenergie.

LeviaX1 schrieb:Es gibt ohnehin keine "Materie" oder "Masse".

Murmeltiertag! Hattenwa doch grad, und ich hab Dir nicht widersprochen. Also, klar, mußt Du es mir nochmals sagen. Wie lange willste das jetzt durchziehen?