Expansion ein Widerspruch?

erstmal, super Seite hier...hat mir einige Fragen, vor allem zu aktuellen Antriebsmöglichkeiten beantwortet. Aber jetzt mal etwas eher grundsätzliches.

Also das was man so am Nachthimmel sieht, hat mal so ausgesehen wie man es sieht,  bzw. gibt es garnicht mehr...jeh nach Entfernung. Da heißt es man könne mit immer besseren Teleskopen immer weiter in die Vergangenheit des Universums blicken. Rein theoretisch müßte man dann ja auch (vergißt man jetzt mal die technologischen Möglichkeiten) auch in einer gewissen Entfernung auch den Urknall "sehen". Allerdings in jede beliebige Richtung! Aber war der Urknall nicht eher ein zentrales/lokales Ereignis? Oder ist da nur mein Vorstellungsvermögen von Entfernung bzw. Größe zu beschränkt?
 Genauso wie die behauptung von Hawkins das dass Universum in alle Richtungen expandiert...also egal von welchem Punkt aus gesehen, driftet alles von eben diesem Punkt weg. Ich mein wenn man den Urknall wortwörtlich  nimmt, so muß es doch eine Stelle geben an dem das eben begonnen hat...also so eine Art Mittelpunkt. Aber von dem hab ich noch nie was gehört. Leider finde ich auch kein Modell mit dem ich mir das erklären könnte. Kann mir vielleicht jemand weiterhelfen(Allg. Grundlagen sind mir bekannt). Grundsätzlich stelle ich mir das Universum als eine Art Kugel vor(phys. gesehen eh der Perfekte "Körper") in deren Mittelpunkt alles angefangen hat...was ausserhalb ist, sei mal dahingestellt ;-)........oder liege ich da falsch ??

freu mich über jede anregung, grüsse

Also das was man so am Nachthimmel sieht, hat mal so ausgesehen wie man es sieht,  bzw. gibt es garnicht mehr...jeh nach Entfernung. Da heißt es man könne mit immer besseren Teleskopen immer weiter in die Vergangenheit des Universums blicken. Rein theoretisch müßte man dann ja auch (vergißt man jetzt mal die technologischen Möglichkeiten) auch in einer gewissen Entfernung auch den Urknall "sehen".

Jup, soweit hast du mit deinen Uberlegungen recht. Wir sind bisher mit unseren Instrumenten bis ca. 400.000 Jahre an den Urknall herangerückt. Was wir hier sehen ist die sogenannte Kosmische Hintergrundstrahlung. Das ist im grunde noch das Nachglühen des Urknalls.

http://de.wikipedia.org/wiki/Hintergrundstrahlung

Allerdings in jede beliebige Richtung! Aber war der Urknall nicht eher ein zentrales/lokales Ereignis? Oder ist da nur mein Vorstellungsvermögen von Entfernung bzw. Größe zu beschränkt?

Du begehst hier den Fehler lediglich in drei Dimensionen zu denken, und dein fehlerhaftes Verständniss der Expansion hat den selben Ursprung:

Genauso wie die behauptung von Hawkins das dass Universum in alle Richtungen expandiert...also egal von welchem Punkt aus gesehen, driftet alles von eben diesem Punkt weg. Ich mein wenn man den Urknall wortwörtlich  nimmt, so muß es doch eine Stelle geben an dem das eben begonnen hat...also so eine Art Mittelpunkt.

Ich versuche dir mal mit einem Gedankenmodell zu helfen welches mir auch geholfen hat diese Expansion zu verstehen. Dazu verzichten wir erst einmal auf eine  unserer 3 Dimensionen. Nimm einen Luftballon und male auf seiner Oberfläche viele Punkte. Diese Punkte stellen die Galaxien in unserem 2D Universum da. Nun blase den Ballon auf, um die Exspansion zu simulieren. Du wirst feststellen das mit fortschreitender Expansion alle Punkte auf dem Luftballon sich voneinander entfernen. Und ein hypotetischer 2D Bewohner einer dieser Punkte wird beobachten das sich alle anderen Punkte von ihm fortbewegen. Das der Ballon in der 3. Dimension an Umfang gewinnt kann sich dieser Bewohner nicht vorstellen. Genauso können wir uns nicht vorstellen das unser 3D Raum in einer höheren Dimension wächst.

Anhand des Ballonbeispiels kann man sich auch erklären warum man in unserem 3D Raum keinen Punkt ausmachen kann wo der Urknall stattgefunden hat. Unser 3 Dimensionaler Raum ist erst mit dem Big Bang entstanden, daher gibt es keinen Punkt im Raum den man als Ursprungsort festmachen kann.

Ich danke Jeanz hier mal für die genaue Antwort, ich finde er hat den Sachverhalt sehr genau und gut verständlich beschrieben

Aber eine Frage stelle ich mir auch, und zwar "was" expandiert?
Letzt habe ich gelesen, dass die Atome selbst ihre Durchmesser nicht verändern, genauso wenig wie Moleküle und Menschen selber.
Die Folge daraus wäre, dass sich Materie allgemein nicht vergrößert.

• Wird dann der Raum zwischen den Sonnensystemen, Clustern und Galaxien größer?
• Wenn heute noch Sonnensysteme und Galaxien entstehen, woher kommt dann die Materie dafür?
• Muss man sich vorstellen, dass im leeren Raum zwischen den Galaxien auf einmal Moleküle "aus dem Nichts" auftauchen? (Ich bringe das in Verbindung mit der String-Theorie, werde mir die gleich noch bei wikipedia anschauen und sehen ob ich mir selber ein paar Fragen beantworten kann, falls ja poste ich die Antworten hier)

Gruß,
Tobias

Nachtrag: Ich habe keine direkte Antwort gefunden und weiß auch nicht wo ich anfangen soll zu suchen, gibt es eine Theorie die die Expansion des Universums genauer erklärt?

Moin,

die Frage bleibt aber bestehen, ob sich unser gesamtes Universum noch ausdehnt.

Es ist egal, mit was wir sehen, wir sehen nur den Zustand eines Objektes ( Galaxie ) entsprechend der Entfernung in Lichtjahren.

Z.B. ist M 31 ( Andromeda-Nebel ) ~ 2,2 Millionen Lichtjahre von uns entfernt, also sehen wir doch bei jetziger Betrachtung in die Vergangenheit zurück.

Gibt es M 31 überhaupt noch? Oder hat sich M 31 in eine ganz andere Bahn begeben? Zur Zeit gehen wir davon aus, dass M 31 sich gemeinsam mit unserer Milky Way zu unserem Galaxien-Zentrum bewegt. Aber das ist doch nur der Kenntnisstand aus der vergangenheit.

Selbiges trifft natürlich auch bei den Objekten zu, die in ~ 10 Milliarden Lichtjahren von uns entfernt durch Hubble aufgespürt worden sind.

Mir stellt sich ausserdem die Frage, wie überhaupt das Universum entstanden ist. Dafür gibt es ja sehr viele verschiedene Theorien. Keine kann zur Zeit glaubhaft erklären, dass eine bestimmte Theorie stimmt.

Und das finde ich so faszinierend.

Sorry, das beantwortet ja nicht Eure Fragen, aber ich meinte, das gehört dazu.



Jerry

Hallo Tobias,

zu 1.
Der Raum zwischen den Galaxien wird tatsächlich größer. Und, zunächst, nur der!
Dazu ein Beitrag in "Bild der Wissenschaft": www.wissenschaft.de/wissen - Suchen: Fachbereich Astronomie, Datum gleich 29.09.2005.
oder
http://www.wissenschaft.de/sixcms/detail.php?id=257893

zu 2.
Die Materie ist noch vom Urknall übrig oder Restmaterie von voeher bestehenden Sternen. Ein Sonnensystem entsteht durch die Zusammenballung von Restmaterie. Deshalb spricht man auch von Sterngenerationen. Am Anfang gab es nur Wasserstoff. Die erste Sterngeneration hat daraus Elemente bis zum Sauerstoff "erbrütet". Einiges entsteht auch erst  bei Novaereignissen.
Bei neuen Galaxien handelt es sich meiner Meinung nach noch (weitgehend) um urspüngliche Urknallmaterie. In weniger dichten Gaswolken dauert die Kontraktionsphase eben einfach länger. Deshalb gibt es auch "jüngere" Galaxien.

zu 3.
Moleküle entstehen nicht, nur Elementarteilchen. Und zwar entstehen immer Paare aus Teilchen und Antiteilchen, die sich anschließend wieder gegenseitig vernichten. Damit dies nicht geschieht, müssten die Teilchen voneinander getrennt werden. Ob dies im "leeren" Raum oft oder überhaupt geschieht, entzieht sich meiner Kenntnis.

GG

zu 2.
Die Materie ist noch vom Urknall übrig oder Restmaterie von voeher bestehenden Sternen. Ein Sonnensystem entsteht durch die Zusammenballung von Restmaterie.
zu 3.
Moleküle entstehen nicht, nur Elementarteilchen. Und zwar entstehen immer Paare aus Teilchen und Antiteilchen, die sich anschließend wieder gegenseitig vernichten.

Meinst du auch heute würden noch Elementarteilchen entstehen?

Falls ja, würde doch durch die Annihilation Energie entstehen, wahrscheinlich in Form von Strahlung. Und diese Strahlung müsste messbar sein, aber ich hab bisher noch nicht davon gehört, dass im Raum zwischen Galaxien Strahlung entsteht.

Meinst du auch heute würden noch Elementarteilchen entstehen?
 
Falls ja, würde doch durch die Annihilation Energie entstehen, wahrscheinlich in Form von Strahlung. Und diese Strahlung müsste messbar sein, aber ich hab bisher noch nicht davon gehört, dass im Raum zwischen Galaxien Strahlung entsteht.

GG hat schon Recht Tobias, es entstehen heute noch Teilchen. Er meint sicherlich den effekt den die Quantenphysiker Vakuumfluktuation nennen. Diese Teilchen Antiteilchen sind masgeblich bei der entstehung der Hawkingstrahlung beteiligt.

Da sich diese Teilchen aber in der regel sofort wieder vernichten und die freigesetzte Energie nicht messbar ist ( sie ist Quantenefekten unterworfen) spielen sie wohl bei der expansion nicht die größte Rolle. Das kann sich mit vortschreitenden Erkenntnissen über diese Teichen aber noch ändern.

    

Hypothetische Teilchen, die - vielleicht - enstehen und sogleich wieder vergehen dürften für die Bildung irgendwelcher Objekte wie Sternen oder gar Galaxien keine Rolle spielen. Dass es trotzdem zu Neuentstehungen von Objekten kommt, liegt daran, dass das Universum noch nicht vom "Kältetod" ereilt wurde, also alles noch ein wenig in Bewegung ist. Wenn etwa ein Stern vergeht (auf welche Art auch immer), ist seine Materie ja nicht getilgt. Im ganzen Universum laufen ständig Prozesse ab, durch die irgendwas vergeht oder irgendwas neues entsteht. Dazu bedarf es aber keiner neuen Teilchen.

Dass Elementarteilchen neu entstehen würden erscheint mir schleierhaft. Das ließe sich durch die physikalischen Gesetze des Universums nur schwerlich erklären (da bräuchte es ja sowas wie einen "permanenten Urknall"). Welche anderen Prozesse wären dann geeignet, so etwas hervor zu bringen? Da fällt mir nichts ein.

Zum "Blick in die Vergangenheit": wenn du immer tiefer ins All und damit in die Zeit zurück schauen kannst, wirst du halt irgendwann "nichts" sehen, weil eben dort zu dem Zeitpunkt noch nichts war. Wobei es schon das Paradox gibt, dass man dabei in einen leeren Raum schauen müsste, den es ebenfalls noch nicht gab. Aber eines wird man vermutlich nicht sehen können: ein farbenprächtiges Feuerwerk namens Urknall ;-)

So wie ich das kapierte mit dem Urknal, man sieht ihn nicht, weil er nicht mehr in unserer Raumzeit ist, egal wie tief man in das Universum reinschaut. Das Beispiel mit immer expandierenden Raupzeitsphäre in deren Mitte der Urknal stattgefunden hat war für mich sehr einleuchtend. Dafür danke

Das mit der Teilchenentstehung am Rande des Ereignisshorizonts sehe ich als ein guter Einsatz. Bin gespannt ob und wann es prüfbar wird.

Elementarteilchen können entstehen, wenn zwei passende Energiequanten aufeinander treffen (Gamma). Dies kann man sogar im Labormaßstab auf der Erde ausführen. Auf diese Weise werden beispielsweise Antiprotonen erzeugt. Mittlerweile kann man ja sogar Antiwasserstoff (Positron umkreist Antiproton) in bescheidenem Umfange herstellen und lagern (ganz nahe am absoluten Nullpunkt).

Das ist meiner Meinung nach auch etwas anderes als die oben erwähnten Vakuumfluktuationen.

Beide Effekte werden aber zur Stern- oder Galaxienentstehung keinen nennenswerten Beitrag liefern, wie ich bereits oben angedeutet hatte.

GG

@ GG

Wirklich "neu" sind diese Teilchen aber nicht. Sie entstehen ja aus dem was an Energie bzw. Materie bereits im Universum vorhanden ist. Tobias Einwand gegen "Neue" Teilchen aus dem Nichts bezieht sich auf den Sachverhalt, das das Universum eine festgelegte Menge an Energie/Masse besitzt und man diese weder verringern noch erhöhen kann. Es mag zwar möglich sein exotische Teilchen herzustellen aber diese sind lediglich aus den beriets vorhandenen Zutaten gebacken. Die Erzeugung dieser Teilchen ist für das Energie/Masse Volumen des Universums ein nullsummenspiel.

Dies trifft ja auch auf die Virtuellen Teilchen zu, wenn sie in der Nähe eines schwarzen Loches getrennt werden verschwindet eines im Schwarzen Loch und ein anderes bereichert unser Universum mit seiner Existenz. Nun könnte man meinen das wir so zu immer mehr Masse/Energie kommen, aber da nicht sein kann was nicht sein darf verringert das Schware Loch seine Masse um genau den selben Anteil den das Virituelle Teilchen eingebracht hat.

Hab auch noch eine Frage:

Wenn ich eine Galaxie beobachte die 2 millonen Lichtjahre weg ist sehe ich sie wie sie aussah vor 2 mill jahre. Bekannter weise wird Andromeda mit der Milchstraße zusammenstoßen, kann es deshalb sein das uns Andromeda in wirklichkeit viel näher ist als wir es gerade sehen? Weil die Galaxie hat sich ja doch auch weiter bewegt in den 2 oder 50 mill jahren. Mann weiß also nicht genau wo sie sich momentan befindet. richtig?

Sicher ist die Andromedagalaxie etwas näher an uns dran, als wir sie tatsächlich sehen, aber der Unterschied ist gering. Überschlagsmäßig bin ich auf 3000ly gekommen, also etwa 0,15% der Entfernung, in der wir sie sehen.

Martin

Habe gerade gelesen das Voyager 1 über 13 Lichtstunden von uns weg ist. Wenn man bedenkt das die seit den 80ziger unterwegs ist, wird es wohl noch eine weile dauern bis wir mal einen anderen stern erreichen.

Noch eine Frage wann kann man eigentlích mit Ergebnissen der Genesis mission rechnen und was passiert mit Deep Impact ich habe mich auf der CD die mitgeschickt wurde verewigt.

Ich hoffe bloß die war nicht auf dem Geschoß ;-)

Können die Voyager oder Pionier Sonden eigentlich noch Bilder senden oder geht das aus der Entfernung nicht mehr. Ein Bild von unserem kompletten System wäre doch toll?

Für Voyager hier schauen: https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=2225.0

Moin thomas,

was passiert mit Deep Impact ich habe mich auf der CD die mitgeschickt wurde verewigt.  

 Die NASA prüft einen weiteren Einsatz von Deep Impact obwohl nicht eindeutig klar ist, ob die Sonde wissentschaftlich genutzt werden kann. Die NASA erteilte jedoch der Kontrollstelle in Pasadena die Erlaubnis, die Sonde wieder näher zur Erde zu holen. Hierzu werden die Steuerdüsen kurzzeitig gezündet, sodass die Sonde 2008 wieder in die Umlaufbahn der Erde kommt. Ohne Kurskorrektur wäre die Sonde auf ihrem jetzigen Kurs für immer verloren.
Deep Impact könnte auf den Kometen 85P/Boethe warten um ihn in ca. 6 Jahren anzusteuern. Ein ähnliches Unternehmen wie bei Tempel 1 ist nicht mehr möglich, da kein Lander zur Verfügung steht.

Die amerikanischen Wissenschaftler, die über den weiteren Einsatz von Deep Impact entscheiden sollen, tendieren zur Mission 85P/Boethe. Die offene Frage bleibt aber, wie hoch sind die Kosten und wer trägt sie.
85P/Boethe ist ein periodischer Komet auf einer elliptischen Bahn von zwischen 11,2 - 12,4 Jahren mit einer festgestellten Helligkeit von mg. 11.
85P/Boethe wurde 1975 von Pater Leo Borthin von den Philippinen aus entdeckt. Seine Entdeckungsmeldung wurde 2 Monate später von einer Sternwarte in Japan bestätigt.

Wenn sich hier was neues tut, dann sind wir am Ball, aber dann unter *unbemannte Raumfahrt > Deep Impact<*.



Jerry