Wie weit kann man zurückblicken? Position des Urknalls?

Hallo,

mich quält eine Frage bei der ich einfach nicht durchblicke!


Es ist möglich mit Teleskopen Galaxien zu sehen die bis zu 13 Milliarden Kilometer (EDIT: nat. Lichtjahre!)weg sind. Die im Universum befindlichen Galaxien dehnen sich mit weniger als der Lichtgeschwindigkeit aus. Erste Galaxienhaufen die Licht produzieren dürften erst einige Millionen Jahre nach dem Urknall entstanden sein.
Das müsste doch bedeuten, dass wir den Urknall selbst niemals sehen können, da uns dessen Licht bereits "überholt" hat. Schließlich entfernen wir uns vom Zentrum des Urknalls mit weniger als der Lichtgeschwindigkeit...
Danach kommt ja die sogenannte dunkle Phase. Bis es dann wieder Licht gibt vergeht wieder einige Zeit. Wenn wir nun  folgende Grafik mal als bildliche Veranschaulichung wählen:



Demnach könnten wir, falls wir die Geschwindigkeit der Ausdehnung alle Galaxien kennen (müssten wir doch, wenn wir die Rotverschiebung betrachten) den Urspung und das Zentrum eines eventuellen Urknalls bestimmen können?

Und das frühste was wir sehen können sind doch Galaxien die hinter dem Zentrum des Urnalls liegen und dessen Licht uns noch nicht erreicht hat. Das sind am ehesten Galaxien, die sich sehr schnell vom Urknall wegbewegt haben und früh Licht produziert haben? Also im Bild quasi kurz hinter der Linie wo es das erste Licht gibt?

Ich möchte mal ein wenig die Basics verstehen, vielleicht finden sich ein paar Experten hier  

1. Es ist möglich mit Teleskopen Galaxien zu sehen die bis zu 13 Milliarden Kilometer weg sind.

2.Die im Universum befindlichen Galaxien dehnen sich mit weniger als der Lichtgeschwindigkeit aus.

Erstmal nur 3 Punkte/Fragen dazu:

1. Du meinst sicher Lichtjahre, statt Kilometer.

2. Nein. Verschiedene Punkte im Universum können sich mit Überlichtgeschwindigkeit voneinander entfernen, falls du das meinst.

3. Warum hast du das in Q&A: Raumfahrt gepostet? Sehe den Bezug nicht.

Ansonsten kannst du dir ja mal zur Einführung folgendes durchlesen: https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=1162.0

1.) Ja, ich meine Lichtjahre!

2.) Ich meine die Ausdehnung vom Urspung aus weg (Position des Urknalls) kann nicht mit Überlichtgeschwindigkeit erfolgen. Masse kann doch auch keine Lichtgeschwindigkeit erreichen. Also entfernen sich Galaxien (Masse) mit deutlicher langsamer als Lichtgeschwindigkeit vom Zentrum.

3.) Kann gerne jemand verschieben!


@anderer Thread: Danke, da steht schonmal einiges drinnen.

Aber was ist mit dem Zentrum des Universums? Was das theoretisch älteste wovon wir Licht empfangen könnten, wenn das Universum tatsächlich ca. 14 Milliarden Lichtjahre alt ist?

Aber was ist mit dem Zentrum des Universums? Was das theoretisch älteste wovon wir Licht empfangen könnten, wenn das Universum tatsächlich ca. 14 Milliarden Lichtjahre alt ist?

Ich habe auch noch paar Frage: Woher weis man den, dass das Universum einen alter zwischen 13 Mrd oder 14 Mrd. hat?
Wie ist der lieber Steven Hawkins auf die Idee gekommen.

Den ich kann mir nicht vorstellen, dass aus dem "Nichts" das heutige Universum enstanden ist.
Soviel ich weis, kann aus "Nichts", nichts enstehen, geschweige den ein Urknall.

Das müsste doch dann heißen, dass jeder Zeit wieder ein Urknall(Big Bang) enstehen könnte oder nicht?

Steven Hawkins? Ich denke, du meinst eher Stephen Hawking, aber der hat meines Wissens mit der Berechnung des Alters des Universums gar nicht so viel zu tun gehabt.

Ja das habe ich gerade entdeckt, wo beschrieben wird, wie man auf das alter des Universums gekommen ist.

http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/0,1518,436779,00.html

Ich verstehen den letzten Absatz nicht und zwar diesen Text: "die Hubble-Konstante bis auf eine Genauigkeit von zehn Prozent zu bestimmen."
Was wird damit gemeint?
Wäre nett, wenn es mir einer Erklären würde.

Das ist ganz einfach die Messungenauigkeit. Man hat einen bestimmten Wert gefunden, der echte Wert kann aber auch 10% größer oder kleiner sein.

Das liegt einfach daran, dass die nötigen Abstandsmessungen nicht sehr genau sind. Die hängen von physikalischen Modellen ab, die bis vor kurzem noch relativ ungenau waren. Inzwischen kennt man die Cepheiden-Abstände besser und könnte die Ungenauigkeit verringern. Das hat der Spiegel aber noch nicht mitbekommen

Außerdem gibts noch andere Methoden, mittlerweile liegt die Ungenauigkeit bei ca 5%

mfg websquid

Zentrum des Universums

Da mit dem Urknall erst "Raum und Zeit" entstanden sind, ist jeder Punkt im Universum somit gleichzeitig das Zentrum des Universums.
Die These geht davon aus, dass sich alles vom Zentrum des Urknalls ausdehnt. Aber egal wo mann sich im Universum befindet und zu den Benachbarten Galaxien blickt, wird man feststellen, dass sich alles von einem wegbewegt. Da gibt es nur ganz wenige Ausnahmen wie Galaxiencluster, in denen sich die Galaxien gegenseitig anziehen. Aber im großen und ganzen bewegt sich alles voneinander weg, ganz egal wo wir uns im Universum befinden.

Ich hätte da auch noch eine Frage zum Licht und zwar: Wenn ich ein Lichtstrahl mit einem Laserpointer "abfeuere", löst sich das Licht (die Photonen) irgenwann auf oder "Fliegt" das Licht mit der gleichen Intensität weiter, bis es auf einem Objekt trifft?

Letzteres

Also heist es, dass man eine Unendlichelichtquelle erschaffen könnte!?

Edit: Sry das ich vom Thema weg bin.
ich wollte es eigentlich hier Posten+meiner Frage: https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=960.0

Das ist eine Frage für den sprichwörtlichen "Sender Erewan".
 Die Antwort wäre: "Im Prinzip ja, aber..."

Websquid ist die schnelle Antwort leicht gefallen, weil Licht Energie ist und die kann sich nicht einfach "auflösen".
Dennoch wird Dein Laserpointer mit zunehmender Distanz schwächer.
Zunächst wird der Strahl gestreut und verliert dadurch an Intensität.
Außerdem ist das All nicht vollständig leer.
Es gibt Gas- und Staubwolken, die die Intensität weiter reduzieren.
Ein Laserpointer sendet sehr wenig Licht aus, was vermutlich nicht mal durch die Atmosphäre kommt.
Sterne senden sehr viel Licht - trotzdem können wir nur sehr wenige sehen, weil ihr Licht über die riesigen Entfernungen zu schwach bei uns ankommt.
"Unendlich" ist eine sehr kritische Entfernungsangabe - sogar die Mathematiker haben Probleme mit diesem Wert.

Ein gutes Beispiel dafür ist die Laserortung von Lunochod 1 im April 2010. Ein vom Apache Point Observatory in Sunspot (New Mexico, USA) ausgesandter hochfokusierter und intensiver Laserstrahl wird auf dem Weg zum Mond (~350.000 km) auf etwa Fußballfeldgröße aufgefächert. Am Ende kommen nur etwa 2000 Photonen pro Lichtimpuls vom Reflektor des russichen Mondmobils aus den 1970ern zur Erde zurück.

http://www.raumfahrer.net/news/raumfahrt/28042010215217.shtml

Von einem Laserpointer könnte man auf dem Mond mit viel Glück vielleicht ein einzelnes Photon empfangen. Und der Mond ist, astronomisch gesehen, nicht gerade weit von uns entfernt.

Und was ist wenn man es schaffen würde das Licht in einem gleichschenkligem Dreieck, wo an jeder Ecke ein Spiegel ist, zu "fangen"?



Um dann die Photonenanzahl so zu verkleinern, dass a= 5 cm ergibt.
Das meinte ich mit "Unendlichelichtquelle".
Also soweit ich es weis, wäre es möglich es zu schaffen.

edit: sry das es das thema verfehlt, nur weis ich nicht wohin damit und einen neuen thread möchte ich deswegen auch nicht eröffnen

Im absoluten Vakuum (was es soweit ich weiß, nicht gibt) vllt. machbar.
Dann wärs aber auch keine unendliche Lichtquelle, sondern nur Photonen, die im Kreis fliegen. Wenn das ganze Licht spenden soll, kommen ja Photonen nach draußen, müssen also auch nachgeführt werden...

... sagte der Laie.

Die Idee mit deinem Spiegel funktioniert auch nicht, weil die Spiegels das Licht mit der Zeit schlucken.
Auch ohne Verglasung (keine Ahnung, nehmen wir einfach mal eine mit Alu bedampfte Fläche als Spiegel an?) kommst du auf ca. 95%, nach langer Verfeinerung der Materialien auf vielleicht 99,99% Reflexionsvermögen - aber eben nie 100%, was bedeutet dass bei jeder Reflexion ein kleiner Teil des Lichts absorbiert wird. Der Anteil scheint zwar klein, aber bei der Geschwindigkeit des Lichts hat man einge gigantische Anzahl an Reflexionen schon allein in einer Sekunde. Wenn jedesmal ein noch so kleiner Anteil absorbiert wird ist das Licht trotzdem ziemlich schnell "weg", die "Haltbarkeit" des Lichts in diesem System ist also endlich.

Aber das geht doch nun wirklich ein bisschen zu weit vom Thema weg


P.S.: Wenn es auch funktionieren würde, es wäre ein Lichtspeicher, aber keine Lichtquelle.

Auch ohne Verglasung (keine Ahnung, nehmen wir einfach mal eine mit Alu bedampfte Fläche als Spiegel an?) kommst du auf ca. 95%, nach langer Verfeinerung der Materialien auf vielleicht 99,99% Reflexionsvermögen - aber eben nie 100%, was bedeutet dass bei jeder Reflexion ein kleiner Teil des Lichts absorbiert wird.

P.S.: Wenn es auch funktionieren würde, es wäre ein Lichtspeicher, aber keine Lichtquelle.

Warum ist es nicht möglich einen Stoff zu haben der das Licht zu 100 % reflecktiert?
Was ist wenn es doch möglich ist, was ist wenn du dich irrst?
Man hat doch auch früher geglaubt das die Erde eine Scheibe ist, heute weis man es zu 100 % das die (fast) Rund ist.
Was ich bei vielen Physiker gemerkt habe, ist das sie sich sehr an Sachen klammern und nicht einsehen wollen, dass es vieleicht anders sein könnte. Als Physiker muss man doch genau das erwarten was man nicht für möglich gehalten hätte!
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Egal jetzt zum Thema:

Da mit dem Urknall erst "Raum und Zeit" entstanden sind, ist jeder Punkt im Universum somit gleichzeitig das Zentrum des Universums.

Aber was ist den wenn man am "Rande" des Universums ist, dann mit z.B. einem Hubbel-Teleskop in Richtung des "Randes"guckt, was wird man den da sehen,
wenn es mit Hubbel möglich ist 13 Mrd. in die "Vergangenheit" zu schauen?

Hallo,

jeder Punkt im Universum ist der Ort des Urknalls gewesen. Auch wenn das schwer vorstellbar ist, aber man schaut eben in alle Richtungen in die Vergangenheit (wegen der endlichen Lichtlaufzeit). Das Universum dehnt sich aus, aber es befindet sich keine Galaxie "am Rand". Das ist ein dreidimensionales Bild fuer einen 4-dimensionalen Vorgang, das kann man also mit "gesundem Menschenverstand" nicht einfach so verstehen.

Physiker sein heisst ja nicht, dass man jeden Tag wieder alle Grundlagen und Formeln ueberpruefen muss. Es stimmt schon, dass man als Physiker, wenn man etwas beobachtet, dass nicht in die gaengigen Theorien passt, diese Theorien in Zweifel ziehen kann. Gleichzeitig sollte aber eine gute physikalische Theorie moeglichst einfach sein und nicht auf unueberpruefbaren Hypothesen basieren.

Was ich bei vielen Physiker gemerkt habe, ist das sie sich sehr an Sachen klammern und nicht einsehen wollen, dass es vieleicht anders sein könnte.

Was ich bei einigen Laien merke, ist dass sie sich nicht gerne mit der Physik beschaeftigen sondern sich lieber mit Gedankenspielereien begnuegen. Ohne Mathematik und solide Grundlagen kommt man aber nicht weit.

Gruss,
Volker

erstmal frohe Ostern,
ich sag mal ein Spiegel, der hier 100 % (Wirkungsgrad) reflektieren soll, wär meiner Meinung nach ein Perpetuum mobile also nicht machbar oder? Auch ein Spiegel ist eigentlich als Maschine zu bewerten, da sie Energie umwandelt hier wenigstens die Richtung der (Licht-) Energie.

Gruß UTho

da sie Energie umwandelt hier wenigstens die Richtung der (Licht-) Energie.

Nicht ganz. Energie ist eine ungerichtete Größe. Es ändert sich hier die Richtung des Impulses

Die Umwandlung findet hier statt, wenn Licht absorbiert wird (nämlich in Wärmeenergie)

Aber was ist den wenn man am "Rande" des Universums ist, dann mit z.B. einem Hubbel-Teleskop in Richtung des "Randes"guckt, was wird man den da sehen,
wenn es mit Hubbel möglich ist 13 Mrd. in die "Vergangenheit" zu schauen?

genau das habe ich mich in den letzten Tagen auch gefragt.

Hallo,

jeder Punkt im Universum ist der Ort des Urknalls gewesen. Auch wenn das schwer vorstellbar ist, aber man schaut eben in alle Richtungen in die Vergangenheit (wegen der endlichen Lichtlaufzeit). Das Universum dehnt sich aus, aber es befindet sich keine Galaxie "am Rand". Das ist ein dreidimensionales Bild fuer einen 4-dimensionalen Vorgang, das kann man also mit "gesundem Menschenverstand" nicht einfach so verstehen.

könntest du das vllt etwas anschaulicher erklären, wie jeder Punkt im Universum der Mittelpunkt sein kann? Und man so in alle Richtungen gleich weit schauen kann.

Hallo,

jeder Punkt im Universum ist der Ort des Urknalls gewesen. Auch wenn das schwer vorstellbar ist, aber man schaut eben in alle Richtungen in die Vergangenheit (wegen der endlichen Lichtlaufzeit). Das Universum dehnt sich aus, aber es befindet sich keine Galaxie "am Rand". Das ist ein dreidimensionales Bild fuer einen 4-dimensionalen Vorgang, das kann man also mit "gesundem Menschenverstand" nicht einfach so verstehen.

Mit diesem Bild ist es leichter zu verstehen was du meinst und wenn du auf eine einzige Ecke guckst, dann merkst, dass du irgendwann wieder an der selben stelle stehst. Also heißt es: Der Anfang des Urknallst ist gleich das Ende das Urknalls,  aber wann ist dann der Beginn des Urknalls? 13,6 Mrd. kann es nicht sein, da der Anfang gleich das Ende ist.

Ich finde es nicht so schwer auszudrücken und zu verstehen, dass der Ort, an dem der Urknall stattfand, überall ist:

Dazu muss man sich erst mal klar machen, dass der Urknall keine solche Explosion war, die innerhalb eines schon vorhandenen Raums stattfand, sondern eine Explosion, mit welcher der Raum überhaupt erst entstand.
Darum war und ist es genau dieser mit dem Urknall neu entstandene Raum, der sich durch den Urknall seither ausdehnt.

Das bedeutet, dass der gesamte jemals bestehende Raum beim Urknall genau auf die Größe des Urknalls komprimiert war, so dass anders herum gesagt der Urknall eben an jeder Stelle dieses noch komprimierten Raums passierte. Und diese Stellen des Raums, an denen der Urknall passiert ist, dehnen sich seither aus, so dass auch heute noch jede Stelle des Raums eine der Stellen ist, an denen der Urknall passierte.

Viele Grüße,
Martin

Wenn ausserhalb dieses Raums das "nichts" ist, wie kann sich denn ein Raum in ein "nichts" ausdehnen. Müsste da nicht auch ein Raum sein in den sich dieser Raum ausdehnt?

Vielleicht ist da nicht "nichts", aber mit Sicherheit kein Raum, so wie wir ihn kennen bzw. uns vorstellen. Dieser befindet sich ausschließlich innerhalb des Universums. Die Physiker, die erklären können, was sich außerhalb des sich ausdehnenden Universums befindet, erhalten mit Sicherheit den Nobelpreis für Physik.