Was ist hinter den Grenzen des Universums?

Ich bin der meinug es gibt kein Ende und wenn doch wir werden es nie sehen

erdzengel schrieb:Meinst das es sofort nach dem Urknall bereits eine unendliche Ausdehnung besessen hat (die mit dem Knall begann) oder meinst du damit eher, das bereits zum Urknall das Universim unendlich ausgedehnt war, der Urknall im grunde nicht der Anfang dieser Ausdehnung ist?

Eigentlich geht man davon aus dass es schon vor dem Urknall (also bereits während der ewigen Inflation) eine unendliche Ausdehnung besessen hat. Einmal unendlich, immer unendlich!

@Elfred
....tut man das, ist ja spannend hast Du dan Quelle?

Balthasar70 schrieb:....tut man das, ist ja spannend hast Du dan Quelle?

Für was, dafür dass es eine Ära vor dem Urknall gab oder dafür dass ein heute unendliches Universum schon immer unendlich gewesen sein muss?

Ups das sollte eigentlich kurz nach Beginn des Urknalls lauten, also alles was sich innerhalb der Planck-Zeit abgespielt hat.

Nicht schlimm, kann ja passieren ^^.
Aber das kann ja eigentlich gar nicht sein, denn...

Balthasar70 schrieb:....tut man das, ist ja spannend hast Du dan Quelle?

Ob man das tut weis ich nicht aber die Planck-Zeit ist verdammt kurz. Und wir wissen, das die Lichtgeschwindigkeit das schnellste ist, das es gibt (ich stimme dem so nicht mit zu aber das sagt man ja und ist nicht Thema hier =)). Wenn man also errechnet, wie weit sich das schnellste überhaupt in der Planck-Zeit ausgedehnt haben kann, dann kann es nichts anderes weiter geschafft haben und die Unendlichkeit ist sicher nicht das Ergebnis.

geheim900 schrieb:und wenn doch wir werden es nie sehen

aber es macht Laune sich dennoch darüber Gedanken zu machen :P

naja wenn sich das Universum tatsächlich mal in der Planck- Ära befunden hat so gab es doch klare Grenzen.
Ebenso kurz danach als es so groß war wie eine Apfelsine und kurz danach so groß wie die Erde usw...
Es war dann eben nicht unendlich groß sondern eben so wie die Erde....also ca. 12000 km!

Ob das nun ne Kugel war oder ne für uns unvorstellbare Form sei mal dahingestellt.
Ich vermute letzteres.

oder ist das die völlig falsche Denkweise?

erdzengel schrieb: Ob man das tut weis ich nicht aber die Planck-Zeit ist verdammt kurz. Und wir wissen, das die Lichtgeschwindigkeit das schnellste ist, das es gibt (ich stimme dem so nicht mit zu aber das sagt man ja und ist nicht Thema hier =)). Wenn man also errechnet, wie weit sich das schnellste überhaupt in der Planck-Zeit ausgedehnt haben kann, dann kann es nichts anderes weiter geschafft haben und die Unendlichkeit ist sicher nicht das Ergebnis.

Es wird davon ausgegangen, dass sich das junge Universum in seiner kurzen Inflationsphase superluminar, also schneller als das Licht in 10^-32 Sekunden um mindestens den Faktor 10^26 fache ausgedehnt hat.
Dies widerspricht auch nicht Einsteins SRT bzw. der Lichtgeschwindigkeit als Naturkonstante da ihr Grenzwert nur von massebehafteten Objekten und Informationen nicht überschritten werden kann.

Die Unendlichkeit des Raumes ist daher nicht auszuschließen, so oder so ist es für uns jedoch derzeit nicht überprüfbar.

knopper schrieb:oder ist das die völlig falsche Denkweise?

Ja. Du redest nur vom beobachtbaren Universum, also den ca. 90 Milliarden Lichtjahren Durchmesser die das Licht seit den ca. 14 Milliarden Jahren seit dem Urknall Zeit hatte uns zu erreichen.

Libertin schrieb:Es wird davon ausgegangen, dass sich das junge Universum in seiner kurzen Inflationsphase superluminar, also schneller als das Licht in 10^-32 Sekunden um mindestens den Faktor 10^26 fache ausgedehnt hat.

Das Universum hat sich immer und wird sich immer mit superluminarer Geschwindigkeit ausdehnen, das ist nicht auf die Inflationsphase beschränkt.

@knopper

knopper schrieb:Ob das nun ne Kugel war oder ne für uns unvorstellbare Form sei mal dahingestellt.
Ich vermute letzteres.

Eine Kugel kann es nicht gewesen sein - die hat einen Mittelpunkt.
Also ist es ganz einfach:
Es muss eine Form sein, die nirgends bzw. überall ihren Mittelpunkt besitzt. :)

Elfred schrieb:Das Universum hat sich immer und wird sich immer mit superluminarer Geschwindigkeit ausdehnen, das ist nicht auf die Inflationsphase beschränkt.

Auf welche Länge bezieht sich deine Aussage?

Die derzeit aktuelle Expansionsrate bezieht sich auf 1 Mpc (Megaparsec), und auf diese Länge bezogen expandiert das Universum heute um ca. 74 km/s, also weit weniger als LG.

Peter0167 schrieb:Auf welche Länge bezieht sich deine Aussage?

Der Abstand ab wo die Rezessionsgeschwindigkeit die Lichtgeschwindigkeit überschreitet ist der zeitabhängige Hubble-Radius.

Peter0167 schrieb:Die derzeit aktuelle Expansionsrate bezieht sich auf 1 Mpc (Megaparsec), und auf diese Länge bezogen expandiert das Universum heute um ca. 74 km/s, also weit weniger als LG.

Es sind 67 km/sek/Mpc. Bei 2 Mpc sind's bereits 134 km/sek, am Partikelhorizont ca. 3c und dahinter natürlich noch mehr, siehe Link.

Okay, auf den Hubble-Radius und darüber hinaus trifft das dann zu, aber das Universum war ja auch mal kleiner als der Hubble-Radius, somit ließe sich über das "immer" in deiner Annahme noch streiten, was mir natürlich fern liegt :D.

Ist eben alles eine Frage der Grundannahmen und der Definitionen, nicht nur in Bezug auf Begriffe wie "Universum", sondern auch den Wert der Hubble-Konstanten, der je nach Meßmethode variieren kann. Mein Wert von ca. 74 km/s und Mpc bezog sich auf die vom Hubble-Teleskop, bzw dem Spitzer-Teleskop ermittelten Werte. Das Planck-Weltraumteleskop kam auf deine 67, Chandra auf 77, die Cepheiden- bzw. Supernovaemessungen kommen wieder auf 74, und WMAP auf 70. Mit neuen Teleskopen erhalten wir in Zukunft sicher noch bessere Werte :D

Teilt man die LG durch die Hubble-Konstante, erhält man unter der Grundannahme, dass die Hubble-Konstante tatsächlich "konstant" ist, eine Größe des Universums (Radius ca. 4,3 Gpc), ab der sich alles mit ÜLG von uns entfernt, davor jedoch nicht.

Peter0167 schrieb:aber das Universum war ja auch mal kleiner als der Hubble-Radius

Wer hat dir denn so einen Blödsinn erzählt?

Peter0167 schrieb:Mit neuen Teleskopen erhalten wir in Zukunft sicher noch bessere Werte

Viel mehr oder weniger als 70 wird es vermutlich nicht mehr werden.

Peter0167 schrieb:davor jedoch nicht

Genaugenommen entfernt sich ein Lichtstrahl in 1 Mpc Entfernung bereits mit c+67km/sek von dir (und wenn er sich dir nähert tut er das mit c-67km/sek). Ein Photon das sich genau am Hubbleradius befindet und von dir weg fliegt tut es bereits mit c+c, und wenn es in die andere Richtung fliegt nähert es sich dir mit c-c=0, bleibt also relativ zu dir immer gleich weit entfernt (in physikalischen Koordinaten).

Peter0167 schrieb:aber das Universum war ja auch mal kleiner als der Hubble-Radius

Wenn das Universum jemals kleiner als der heutige, damalige oder zukünftige Hubbleradius gewesen wäre dann hätte es nicht gleichzeitig flach sein und trotzdem kein Zentrum haben können. Ersteres wurde aber gemessen und letzteres wird vom kosmologischen Prinzip verlangt. Ich glaube du verwechselst das Universum mit dem beobachtbaren Universum, aber das sagt dir nur wie weit du gerade siehst.

@Elfred

Elfred schrieb:Wer hat dir denn so einen Blödsinn erzählt?

Wie ich bereits schrieb, ist alles eine Frage der Definition. Missverständnisse entstehen häufig dadurch, dass die Diskutanten keine gemeinsame Begriffsbasis haben. Nehmen wir zunächst mal den Begriff "Blödsinn" ...

Blödsinn steht

als Eigenschaft für Blödheit
historisch für Schwachsinn
umgangssprachlich für Unsinn

Wikipedia: Blödsinn

Ich gehe mal davon aus, dir schwebte der umgangssprachliche Sinn vor, denn ansonsten wäre das "Gespräch" bereits beendet.

Was das Universum betrifft, so kann ich nur vermuten, dass du darunter etwas anderes verstehst, als ich. Ich bevorzuge diese Definition:

Das Universum (von lateinisch universus „gesamt“), auch: der Kosmos oder das Weltall, ist die vorgefundene Anordnung aller Materie und Energie, angefangen bei den elementaren Teilchen bis hin zu den großräumigen Strukturen wie Galaxien und Galaxienhaufen.

Wikipedia: Universum

... im Absatz zum Alter und der Zusammensetzung findet man zudem folgende Aussage:

Die klassische und heute weithin anerkannte Urknalltheorie geht davon aus, dass das Universum in einem bestimmten Augenblick, dem Urknall, aus einer Singularität heraus entstanden ist und sich seitdem ausdehnt (siehe Expansion des Universums). Zeit, Raum und Materie sind demnach mit dem Urknall entstanden. Zeiten „vor“ dem Urknall und Orte „außerhalb“ des Universums sind physikalisch nicht definierbar. Daher „gibt“ es in der Physik weder ein räumliches „Außerhalb“ noch ein zeitliches „Davor“ noch eine Ursache des Universums.

Im physikalischen Sinn steht Universum demnach für "die vorgefundene Anordnung aller Materie und Energie", und Orte „außerhalb“ sind physikalisch nicht definierbar! Über alles andere kann man also nur (mehr oder weniger gut) spekulieren.

Alles was physikalischen Gesetzzmäßigkeiten unterliegt, gehört demzufolge per Definition zum Universum, und da Aussagen darüber logischerweise nur über das beobachtbare Universum gemacht werden können, bezieht sich der Begriff Universum auch nur auf diesen (beobachtbaren) Teil. Aussagen zum "gesamten" Universum sind nicht möglich, weder zur Größe, noch zur Form oder Zusammensetzung. Es gibt nicht einen belastbaren Beleg für ein unendliches Universum, und auch keinen dagegen, bestenfalls Indizien.

Und nun denk noch mal drüber nach, wie groß "das Universum" meinetwegen 1000 Jahre nach dem Urknall war, und ob es zu dieser Zeit bereits mit ÜLG expandierte...

@Peter0167

hm...expandierte ist nicht direkt von Anfang an mit ÜLG?
Es hieß an mehreren Stellen bzw. wurde es mal nach gerechnet, dass es ja bereits mehrere Mikrosekunden danach so groß war wie die Erde...dann wieder eine wahnsinnig kurze Zeit ( für unsere Verhältnisse) später so groß wie das Sonnensystem.
Und ich denke es war glaub ich im Minutenbereich nachdem es bereits die Größe der heutigen Milchstraße hatte.

Also klar ÜLG...oder nicht?

knopper schrieb:hm...expandierte ist nicht direkt von Anfang an mit ÜLG?

Die Theorie der kosmologischen Inflation geht davon aus, dass es eine sehr kurze Phase nach dem Urknall (10^-33 bis 10^-30 Sekunden) gegeben hat, in der sich das Universum um den Faktor 10^26 ausgedehnt hat. Das ist aber immer noch weit von deinen Vergleichen (Sonnensystem, Milchstraße, etc) entfernt. Wir reden hier immer noch von atomaren Größenordnungen. Anschließend expandierte das Universum wieder "normal" :D

@Peter0167

d.h es wurde nach dieser kurzen Zeitspanne wieder rapide abgebremst, bzw die Expansion?

Ich bin nicht gewillt, mich in dieser Hinsicht eindeutig festzulegen, wie bereits gesagt: Wir wissen es einfach nicht!

Es ist nur eine Theorie, die einige Ungereimtheiten (Horizontproblem, Dichtefluktuationen, ...) im Urknallmodell erklären würde, und ist derzeit noch Gegenstand aktueller Forschung.

Z.B. sucht man nach bestimmten Mustern in der Polarisation der Hintergrundstrahlung, die durch Gravitationswellen in dieser Phase verursacht wurden. Die Sache ist aber nicht so einfach, daher wird es wohl erst mit der nächsten Generation von Teleskopen gelingen, ein genaueres Bild zu bekommen.

Die Expansionsrate hängt zudem von vielen Faktoren wie z.B. Energiedichte, Dunkle Energie, etc. ab. Wäre ich imstande, die Friedmann-Gleichungen zu interpretieren, könnte ich es dir vielleicht erklären, aber so weit bin ich noch nicht.

Grob kann man sagen, dass sich die Expansion nach der Inflaltion (falls es die gab) zunächst verlangsamte, und seit ca. 6 mrd. Jahren wieder beschleunigt (wegen der konstanten Energiedichte der Dunklen Energie).

Und jetzt habe ich erst mal Feierabend!

Bis später...