Expansion des Universums

heute wird ja als allgemein bekannt vorausgesetzt, daß sich das uns bekannte Universum mit zunehmender Entfernung stetig beschleunigt. Erklärt wird dies durch den Urknall und die darauf folgende Wechselwirkung zwischen sichtbarer Materie, den 4 Kräften im Universum sowei der dunklen Materie und der dunklen Energie.

Nun hat die Sache aber einen großen Haken : Die Lichtgeschwindigkeit !

Der Blick ins All ist aufgrund der beschränkten Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichtes immer ein Blick in die Vergangenheit. Bilder vom anderen Ende unserer Galaxis sind bereits 20.000 Jahre alt.

Nun gehen die Aussagen der Wissenschaftler von Beobachtungen aus, die bis zu 14 Milliarden Jahren alt sind. Wenn es damals vor 14 MRD Jahren einen Urknall gegeben haben sollte, so ist es auch warscheinlich , daß die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Universums dort höher ist. Aber das ist noch gar nicht der Punkt.

Vielmehr frage ich mich, woher wir (die Wissenschaftler) so genau wissen, daß sich auch heute das weit entfernte Universum mit zunehmender Geschwindigkeit ausbreitet, wo die empirischen Daten, die aufwendig gesammelt wurden, doch schon bis zu 14 MRD Jahren alt sind ?

Es könnte doch genauso möglich sein, daß das Universum gerade dabei ist zu kollabieren. Wir wissen es nicht, weil wir es (noch) nicht sehen können. Damit sind dann auch viele Aussagen zu dunkler Energie hinfällig, die der Gravitation der dunklen Materie entgegenwirken soll.

Meagan

Die Wissenschaftler wissen warum sich das Universum immer noch ausdehnt, weil die weit entfernten SN1a Ausbrüche die man Heute beobachtet, länger dauern als nahe SN1a.
Je weiter eine SN weg ist, desto länger dauert sie.
Durch diesen Verlauf kann man auf die Expansion und sogar auf eine beschleunigte Expansion schließen.

Was mich am meisten an der beschleunigten Expansion aufregt ist, dass sie gegen den Energieerhaltungssatz verstößt. Wenn das Universum sich beschleunigt ausdehnt, muss dafür auch immer mehr Energie aufgewendet werden, und das aus dem Nichts.
Energie aus dem Nichts?

Gruß Rene´

Das beantwortet nicht die zentrale Frage :

Vielmehr frage ich mich, woher wir (die Wissenschaftler) so genau wissen, daß sich auch heute das weit entfernte Universum mit zunehmender Geschwindigkeit ausbreitet, wo die empirischen Daten, die aufwendig gesammelt wurden, doch schon bis zu 14 MRD Jahren alt sind ?

@ Rene:
Das sind reine Vermutungen und Spekulationen

Im Universum gibt es kein Zentrum. Das heißt, das Universum ist in sich selbst gekrümmt. Die Ausdehnung des Universums erfolgt also an allen Plätzen des Universums gleich und gleichberechtigt.
Mit anderen Worten: Das was wir in unserer Galaxie, also in unserer Nähe beobachten (zB auch Naturkonstanten, Naturgesetze und Erhaltungssätze), gilt auch im gesamten Universum. Das kann man wahrscheinlich nicht beweisen, es wurde aber noch niemals nie seit es den Menschen gibt, etwas anderes oder gegenteiliges Beobachtet.
Das weiter entfernte Universum dehnt sich ja auch nur zunehmend beschleunigt aus, weil sich die Beschleunigungen von Punkt zu Punkt addieren.
Man muß sich immer vor Augen führen, daß der Urknall nicht mit einer Explosion gleichzusetzten ist, an deren Rand die Ausbreitung stattfindet oder auch wieder zusammenfällt. Das Universum würde, wenn es zusammenfällt, an allen Punkten im Universum die gleiche Entschleunigung inne haben bzw Beschleunigung in die umgekehrte Richtung.

Hallo Meagan

@ Rene:
Das sind reine Vermutungen und Spekulationen

Beruht der Urknall, nicht nur aus Vermutungen und Spekulationen.
Alles was wir als Beweise haben ist Strahlung.
Und Jeder deutet Diese anders.

Nur der "Urknall" klingt eben gut und deshalb hat er so viele Anhänger.

Gruß

Hallo, @ Meagan:

Wenn es damals vor 14 MRD Jahren einen Urknall gegeben haben sollte, so ist es auch warscheinlich , daß die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Universums dort höher ist.

Die Wissenschaft meint ja, dass die Ausdehnung des neu entstandenen Universums in den ersten paar Milliarden Jahren  abgebremst wurde. Das soll durch die vom Hubble-Weltraumteleskop entdeckte Supernova SN 1997ff bewiesen worden sein, die vor ca. 10 Milliarden Jahren passierte, noch in der Phase, als sich die Expansion des gesamten Alls verlangsamte. Dann muss vor ca. 7-8 Milliarden Jahren die dunkle Energie die Oberhand über die bremsende Gravitation der Materie gewonnen haben und die Ausdehnungsgeschwindigkeit des Universums nahm wieder zu. A.D.

Moin,

zur Aussage von A.D.: so ist eigentlich auch mein Kenntnisstand.

Zu *SN 1997ff*: Das scheint ja ein interessantes Thema zu sein.
Suche noch Material zusammen und bringe dann was im Titel *Supernovae*.

Jerry

Beruht der Urknall, nicht nur aus Vermutungen und Spekulationen.
Alles was wir als Beweise haben ist Strahlung.
Und Jeder deutet Diese anders.

Auch wenn der endgültige Beweis dafür noch aussteht, gehe ich davon aus, daß diese Theorie plausibel ist. (Mal den Mythbusters vorschlagen)

@A1942D :
Aus Deiner Aussage entnehme ich, daß es in den Beobachtungen , in der Zeit von vor 7-8Mrd Jahren einen signifikanten Knick gegeben hat. Alles was dahinter zu sehen ist bewegt sich demnach noch mit der Explosionsgeschwindigkeit (scheinbar) von uns weg.

Leider gibt es wohl überhaupt keine Möglichkeit den heutigen Zustand des Weltalls zu erfassen.

Ich habe noch eine grundsätzliche Frage zur Messmethode. Rene schreibt hier was von Supernovabeobachtungen. Bisher war ich der Ansicht, die Geschwindigkeit wird anhand der Verschiebung der Wasserstofflinie im Absorptionsspektrum gemessen.
Wie wird diese Ausdehnung wirklich gemessen ?

Meagan

Hallo Meagan,

Alles was dahinter zu sehen ist bewegt sich demnach noch mit der Explosionsgeschwindigkeit (scheinbar) von uns weg.

Es war keine Explosion. Genau das haben deine Vorredner doch gesagt: Man darf sich den Urknall und die Ausdehnung des Universums nicht als Explosion vorstellen und sollte auch nicht den "gängigen" Ballon als Analogie bemühen. Das führt schnell zu ganz falschen Vorstellungen.

Hallo Meagan

Es gibt 2 Möglichkeiten, einmal die Verschiebung der Wasserstofflinie.
die zeigt, dass sich weit entfernte Objekte von uns wegbewegen, wenn man die Rotverschiebung als Dopplereffekt deutet.
Die längere Dauer einer fernen SN1a gegenüber einer nahen, zeigt, dass sich der Lichtstrahl auf dem Weg zu uns verlängert hat, was mit einer Dehnung des Raums und gleichzeitig des Strahls erklärt werden könnte.

Gruß Rene´

Es war keine Explosion.

 

Nur komisch, daß alle Tage lang irgendein Wissenschaftler erklärt, wie sich diese "Explosion" in den ersten 3 Sekunden verhielt.

Also, daß soll jetzt heißen, wer eine bessere Beschreibung als Explosion für das sich expandierende Universum hat, der möge sie bitte darlegen.

Außerdem ist eine Explosion ein Momentereignis. So explodiert eine H Bombe in 0,000 001 Sekunden. Was danach kommt ist nur noch die Expansion des umgebenden Gases/Plasmas .

So ähnlich wird das wohl auch beim Urknall gewesen sein.

@Rene:

Das hört sich sinnvoll an. Eine Dehnung des Lichtstrahls ließe sich dann im Prinzip auch wieder als Rotverschiebung verstehen.

Bei einer herkömmlichen Explosion gibt es immer ein Explosionszentrum. So wie bei der oben genannten H-Bombe.
Im Universum kann man quasi jeden beliebigen Punkt nehmen, und das auch zu jeder Zeit, und kann behaupten, er sei ein Zentrum (Ausgangspunkt) der Ausdehnung.
Genau deshalb kann man auch nie davon Sprechen, das Universum habe ein Zentrum. Bei jeder Explosion (im herkömmlichen Sinne) ist aber eindeutig ein Explositionszentrum bestimmbar, also der Ausgangspunkt der Expansion.

Oben wurde noch erwähnt "Alles was wir haben ist nur Strahlung". Wenn man davon Ausgeht, daß Strahlung eine Form von Schwingung ist, und dann in den kleinsten uns bekannten Aufbau des Universums schaut, so wird man sehen, daß dort alles nur aus Schwingungen besteht. Geht man noch tiefer in den Aufbau, kommt man zur Superstringtheorie. Dort ist dann alles nur noch eine einzige Suppe aus Schwingungen.
Mit "Alles was wir haben ist nur Strahlung" wird das Gewicht der Sache wohl etwas geschmälert...

Oben wurde noch erwähnt "Alles was wir haben ist nur Strahlung". Wenn man davon Ausgeht, daß Strahlung eine Form von Schwingung ist, und dann in den kleinsten uns bekannten Aufbau des Universums schaut, so wird man sehen, daß dort alles nur aus Schwingungen besteht. Geht man noch tiefer in den Aufbau, kommt man zur Superstringtheorie. Dort ist dann alles nur noch eine einzige Suppe aus Schwingungen.
Mit "Alles was wir haben ist nur Strahlung" wird das Gewicht der Sache wohl etwas geschmälert...

Die Stringtheorie ist erstmal noch eine Theorie. Bisher hat niemand diese Schwingungen gesehen. Es könnte so sein sagen einige mathematische Modelle (die ich sowiso nicht verstehe). Wellen und Strahlung sind hingegen in der Physik eindeutig definierte Begriffe.

Bei einer herkömmlichen Explosion gibt es immer ein Explosionszentrum. So wie bei der oben genannten H-Bombe.
Im Universum kann man quasi jeden beliebigen Punkt nehmen, und das auch zu jeder Zeit, und kann behaupten, er sei ein Zentrum (Ausgangspunkt) der Ausdehnung.
Genau deshalb kann man auch nie davon Sprechen, das Universum habe ein Zentrum. Bei jeder Explosion (im herkömmlichen Sinne) ist aber eindeutig ein Explositionszentrum bestimmbar, also der Ausgangspunkt der Expansion.

Jeden beliebigen Punkt ? Wir befanden uns innerhalb des Expansionsradiusses des Urknalls. Und zwar zu jedem Augenblick seit er passierte. Es gibt einen Raum hinter den Galaxien, in über 14Mrd Lichtjahren Entfernung, der leer ist !

Warum soll es kein Zentrum der Expansion geben ? Wo das ist , weiß zwar noch keiner (noch nicht), aber irgendwo ist es passiert. Schaut Euch mal den Prof. Lesch an. Der erklärt das sehr gut.

Daß das Universum selbst kein Zentrum hat ist logisch und plausibel.

Jeden beliebigen Punkt ? Wir befanden uns innerhalb des Expansionsradiusses des Urknalls. Und zwar zu jedem Augenblick seit er passierte. Es gibt einen Raum hinter den Galaxien, in über 14Mrd Lichtjahren Entfernung, der leer ist !

Nein, da gibt es eben keinen Raum dahinter. Der Raum ist mit dem Urknall entstanden und expandiert mit dem Kosmos mit. Begriffe wie "dahinter", "außerhalb", etc. machen da keinen Sinn, denn ohne Raum sind sie auch nicht definiert.

Raum ist nicht das "Leere vor uns", in dem sich das Universum ausdehnt, Raum ist Teil des sich ausdehnenden Universums.

Ich sage ja: nur nicht an den Luftballon denken! Denn in dieser Analogie ist "Raum" die Fläche des Ballons, und nicht das Volumen "darin" und "draußen".  Und diese Ballonfläche ist eben begrenzt und existiert nicht "außerhalb".

Die Ballon-Analogie funktioniert eben nur, wenn man bedenkt, dass dort das Universum nur 2 Dimensionen hat. Befindet man sich an irgendeinem Punkt auf der Oberfläche des Ballons und kann nur 2 Dimensionen wahrnehmen, wird man feststellen, dass sich alle anderen Punkte mit zunehmender Entfernung schneller entfernen. Ebenso würde es aussehen, wenn man sich an einem anderen Punkt auf der Ballonfläche befände. Eine Aussage über ein Zentrum der Expansion macht in diesem Szenario kein Sinn.

Genau so verhält es sich auch in unserem Universum nur eben mit 3 räumlichen Dimensionen.

Wenn man einen Glaszylinder evakuiert, wird der verbleibende Raum im inneren nicht ungültig.

Auch hat sich bestimmt niemand gefunden, der in 14 Mrd Lichtjahren Entfernung eine Bretterwand mit der Aufschrift "Vorsicht ungültiger Raum" gebaut hat.

Ein Raumschiff, daß über die Grenze des uns heute sichtbaren Universum fliegen, wird nicht explodieren, weil das "Nichts" dahinter noch nicht definiert ist.

Vielmehr wissen wir nicht, was in mehr als 14Mrd Jahren ist, da Licht aus dieser Region des Weltalls uns bisher noch nicht erreichen konnte. Somit können wir bestenfalls spekulieren, ob dort das große "Nichts" beginnt.

Meagan, diese "bildlichen" Vorstellungen funktionieren nicht. Raum gab es "vor" dem Urknall nicht, Raum ist erst damit entstanden und hat begonnen sich auszudehnen.

Ein Raumschiff fliegt nicht "hinaus". Der Raum unseres Universums ist in sich selbst gekrümmt. Man kommt nicht heraus, man schaut auch nicht heraus, man sieht und merkt nichts von "außerhalb", denn da ist nichts, was mit unserem Universum wechselwirkt.
Bei der Ballonanalogie wissen die "Ameisen" in der Fläche auch nichts von oben und unten, sie schauen nur nach rechts/link und hinten/vorne. Sie merken auch nichts vom Volumen des Ballons. Sie sehen uns nicht draußen und sie können auch nicht aus ihrer 2D-Welt heraus. Genauso können wir unseren 3D-Raum nicht verlassen und nichts außerhalb sehen.

Noch mal: nicht bildlich herangehen, nicht intuitiv vorstellen ... das ist reine Mathematik, die das beschreibt. Unsere Vorstellung versagt da komplett, egal wie sehr man auf darauf beharren möchte und Analogien aus der Alltagswelt sucht.

spekulieren, ob dort das große "Nichts" beginnt.

Da kann nichts beginnen, weil es keinen Rand gibt an dem man kommen könnte.

Mahlzeit!

Wiedermal ein erstklassiger Vertipper:

... Da kann nichts beginnen, weil es keinen Rand gibt an dem man kommen könnte.

Mein Vorschlag: Mach aus dem m ein n. Dann klingt es nicht mehr sexistisch.
 

Gruß
Peter

Oh mein Gott 

 

Zitat von: Meagan am 13. Oktober 2009, 21:43:23

spekulieren, ob dort das große "Nichts" beginnt.

Da kann nichts beginnen, weil es keinen Rand gibt an dem man kommen könnte.

man landet an seinem Ausgangspunkt

tp

Moin,

@ A.D. = die dunkle Energie die Oberhand über die bremsende Gravitation der Materie gewonnen haben und die dunkle Energie die Oberhand über die bremsende Gravitation der Materie gewonnen haben und die Ausdehnungsgeschwindigkeit des Universums nahm wieder zu..

Das muss aber noch aufgedröselt werden.

Wenn Du schreibst *die Ausdehnungsgeschwindigkeit nahm wieder zu* dann muss aber noch hinzugefügt werden, dass dies *schlagartig* geschehen sein muss, dann aber die Geschwindigkeit konstant beibehalten wurde, zumindest bis jetzt, obwohl es auch schon wieder Gegenstimmen gibt.

Jerry

Oh mein Gott 

 

...es ist voller Sterne (sorry ich konnte nicht anders als das Zitat hier anzubringen).

TP

Jeden beliebigen Punkt ? Wir befanden uns innerhalb des Expansionsradiusses des Urknalls. Und zwar zu jedem Augenblick seit er passierte. Es gibt einen Raum hinter den Galaxien, in über 14Mrd Lichtjahren Entfernung, der leer ist !

Warum soll es kein Zentrum der Expansion geben ? Wo das ist , weiß zwar noch keiner (noch nicht), aber irgendwo ist es passiert. Schaut Euch mal den Prof. Lesch an. Der erklärt das sehr gut.

Daß das Universum selbst kein Zentrum hat ist logisch und plausibel.

Der Herr Lesch erklärt das in der Tat sehr gut, auch daß es kein Zentrum des Urknalls gegeben hat/geben kann...

http://www.br-online.de/br-alpha/alpha-centauri/alpha-centauri-big-bang-2001-ID1208425043440.xml

Hallo, dann gab es also eine Anfangsgeschwindigkeit, die bald eingeschlafen wäre und dann eine aktuelle Expansionsgeschwindigkeit, die Jetzt-Geschwindigkeit. Aber wieso meint Jerry, dass es da Gegenstimmen gibt. Was wird denn da angezweifelt? A.D.