Unendliches Weltall

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LuLa

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Unendliches Weltall
« am: 01. Juni 2011, 16:47:46 »
Ich hoffe, dass es dieses Thema noch nicht gibt und auch dass es hier rein passt... Sonst tut es mir leid.
Jetzt zu meiner Frage:
Man sagtja immer, dass das Universum unendlich ist. Stimmt das wirklich oder sagt man das nur so, weil es riiiiiesengross ist?
Wenn man jetzt also mit 100facher Lichtgeschwinkdigkeit (auch wenn das absolut unmöglich ist) durch's All rasen würde, würde man dan irgendeinmal an ein Ende stossen? Irgendwo muss das All ja aufhören... :-?
« Letzte Änderung: 01. Juni 2011, 20:37:42 von websquid »

tobi453

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Re: Unendliches Weltall
« Antwort #1 am: 01. Juni 2011, 17:05:01 »
Also ich stelle mir das Weltall immer wie die Oberfläche einer 4-dimensionalen Kugel vor, da gibt es keinen Anfang und kein Ende. ;) (Ob das jetzt die mathematische korrekte Beschreibung ist, entzieht sich gerade meiner Kenntnis). Wenn du auf der Erde in eine Richtung läufst kommst du nie an ein Ende und kannst ewig weiter laufen. So kannst du dir auch die Ausdehnung des Weltalls vorstellen, überleg die einfach, was passiert wenn der Durchmesser der Erde anwächst. Dann entfernt sich alles von einander ohne das sich jemand bewegen muss. ;)
« Letzte Änderung: 01. Juni 2011, 20:37:51 von websquid »

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Offline Pham

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Re: Unendliches Weltall
« Antwort #2 am: 01. Juni 2011, 17:07:13 »
Auch wenn es paradox klingt:
das Universum ist in seinem Volumen endlich aber unbegrenzt.
Das heißt, Du wirst nie an ein Ende stoßen und Dir dabei eine Beule Dein schönes Raumschiff fahren.  ;)
« Letzte Änderung: 01. Juni 2011, 20:39:34 von websquid »
Müssten wir allein dem gesunden Menschenverstand vertrauen, so wäre die Welt noch immer eine Scheibe.

Spaceman

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Re: Unendliches Weltall
« Antwort #3 am: 02. Juni 2011, 01:04:37 »
ob es endlich,oder unendlich ist weis zur zeit niemand genau ;)
es existieren darüber nur die verschiedensten theorien.

ich persönlich denke,das das weltall endlos ist  ::)
aber wie gesagt:ist halt nur meine eigene meinung

LuLa

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Re: Unendliches Weltall
« Antwort #4 am: 02. Juni 2011, 11:22:06 »
Ich verstehe das so, dass wenn die Raumkrümmung positiv ist, dann ist es unendlich, da es eine Kugel ist. Wenn die Raumkrümmung allerdings negativ ist oder das Universum wie eine Ebene ist, dann ist es nicht unendlich. Stimmt das?

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Offline Volker

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Re: Unendliches Weltall
« Antwort #5 am: 02. Juni 2011, 14:14:43 »
Hallo LuLa,

Ich verstehe das so, dass wenn die Raumkrümmung positiv ist, dann ist es unendlich, da es eine Kugel ist. Wenn die Raumkrümmung allerdings negativ ist oder das Universum wie eine Ebene ist, dann ist es nicht unendlich. Stimmt das?

Nicht so ganz. Eine positive Kruemmung (k=1) fuehrt zu einem geschlossenen Universum (i.e. es kollabiert irgendwann) und das Universum waere unbegrenzt aber mit einem endlichen Volumen.

Fuer ein flaches Universum (k=0), also ein euklidisches Universum, ist das Universum offen, unbegrenzt und unendlich. Im allgemeinen nimmt man an, dass wir in einem flachen Universum leben.

Ein Universum mit negativer Kruemmung (k=-1) wuerde sich immer weiter und immer schneller ausdehnen, das Ende waere wie im flachen Universum ein kaltes, totes, und letztlich leeres Universum (denn die endliche Masse wird sich auf einen unendlichen Raum verteilen). Dieses Universum waere wie das flache Universum offen, unbegrenzt und unendlich.

Fuer eine sehr kurze Zusammenfassung  unseres heutigen Kosmologiemodells siehe
http://isdc.unige.ch/~beckmann/physics316/download/PHYS316_tenthings.pdf

Gruss,
Volker
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LuLa

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Re: Unendliches Weltall
« Antwort #6 am: 02. Juni 2011, 19:05:38 »
Zitat
Fuer ein flaches Universum (k=0), also ein euklidisches Universum, ist das Universum offen, unbegrenzt und unendlich. Im allgemeinen nimmt man an, dass wir in einem flachen Universum leben.

Aber wie kann eine "Scheibe" unendlich sein? Irgendeinmal muss sie doch aufhören oder ist das Universum "oberhalb und unterhalb" der Scheibe?

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Offline Volker

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Re: Unendliches Weltall
« Antwort #7 am: 02. Juni 2011, 19:21:36 »
Aber wie kann eine "Scheibe" unendlich sein? Irgendeinmal muss sie doch aufhören oder ist das Universum "oberhalb und unterhalb" der Scheibe?

Der Raum ist doch keine Scheibe fuer k=0. Ein flacher Raum (k=0) bedeutet, dass er keine Kruemmung hat. Ein einfacher, euklidischer Raum, wie man ihn sich als Mensch vorstellen kann, hat keine Kruemmung. Er ist deshalb aber nicht begrenzt.
Gekruemmte Raeume stellen wir uns ja im Grunde als Euklidische Raeume vor, durch die ein paar krumme Linien fuehren. Das ist aber natuerlich nur ein sehr unzureichendes Model. Der Mensch ist nicht fuer 4-dimensionales Denken ausgelegt. Dennoch kann man 4-dimensionale Raeume (oder allgemein n-dimensionale Raeume) mathematisch erfassen.

Gruss,
Volker
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Offline roger50

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Re: Unendliches Weltall
« Antwort #8 am: 11. Juni 2011, 15:41:49 »
Der Mensch ist nicht fuer 4-dimensionales Denken ausgelegt. Dennoch kann man 4-dimensionale Raeume (oder allgemein n-dimensionale Raeume) mathematisch erfassen.

Und das macht es für viele, mathematisch 'normal' gebildete Menschen unmöglich, sich ein unendlich großes, aber im Volumen endliches Weltall vorzustellen. Ebenso wäre es für ein 2-dimensionales Wesen, das also nur vorne-hinten und links-rechts, aber nicht oben-unten kennt, sich eine dritte Dimension vorzustellen.

Da gab es in der Schule seinerzeit ein nettes Experiment: man nehme einen Papierstreifen, drehe ein Ende einmal herum (also um 180°) und klebe die Enden dann so wieder zusammen. Jetzt beginnt man irgendwo mit einem Stift auf dem Band entlangzufahren (das 2-dimensionale Wesen kriecht). Dann kommt man nach einiger Zeit wieder am Ausgangspunkt an - aber auf der Unterseite des Bands (bzw. des Strichs). Und wenn man weiterläuft kommt man wieder am ersten Punkt des Strichs an. Unser 2-dimensionales Wesen ist also immer nur geradeaus gelaufen, hat sich dabei aber in der dritten Dimension bewegt. War einmal oben, dann unten.

Für uns ist das Band endlich lang, für das 2-dimensionale Wesen aber unendlich, denn es kann ja immer weiter geradeaus laufen, ohne je ein Ende zu erreichen.

Gruß
roger50

Raziel

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Re: Unendliches Weltall
« Antwort #9 am: 11. Juni 2011, 17:13:55 »
Also wir hatten im letzten Semester eine Vorlesung zum Thema -Interstellare Raumfahrt- bei Professor Fasoulas (ist vileicht jemandem ein Begriff)
Ich versuch mal mich an das zu erinnern was er uns zum Thema ende des Universums gesagt hat, ich finde die Unterlagen grad nicht.

Also in der Praxis gibt es drei Definitionen für den Rand des Universums, welche sich alle auf das Urknall-Modell beziehen.

1: die Erste und von uns aus gesehen nächste Definition ist der HUBBLE-Radius. Der HUBBLE-Radius umfasst alle Bestandteile des Universums die vom Menschen beobachtbar sind. (zum Zeitpunkt der definition waren das eben Objekte die man nur mit dem HUBBLE Teleskop beobachten konnte) Dieser Radius ist natürlich von der Lichtgeschwindigkeit abhängig, da die Information über den Rand des Universums uns nicht schneller erreichen kann.
Da sich unser Universum nach der Urknall Theorie aber ausdehnt, muss diese Ausdehnungsgeschwindigkeit von der Information auch noch überwunden werden. Das legt also nahe das Universum Größer ist als wir beobachten können, sprich es sichtbare Objekte gibt, die wir nicht sehen können da uns das Licht noch nicht erreicht. Daher ist...

2: die Zweite und von uns aus etwas entferntere Definition der Licht-Radius. Dieser radius schliest alle Objekte ein deren Information (z.B. Licht) uns erreichen kann, aber noch nicht hat. Diese Objekte könnte der Mensch in der Zukunft vieleicht beobachten. Natürlich würde der Mensch beobachten wie diese objekte weit in der Vergangenheit aussahen, also als sie die Information über ihre Existenz aussanten.
Den rand unseres Universums müssten nach dieser devinition also Objekte darstellen, deren beobachtbare Information vom Urknall stammt. (Solche Informationen Möchte die NASA ab 2014 mit dem James Webb Teleskop aufnehmen)

3: Aufgrund der Erkentnisse die man mit Teleskopen wie dem Hubble oder dem Herschel gewonnen hat, weiß man aber heute das unser Universum Beschleunigt expandiert (sogar mit Überlichtgeschwindigkeit, fragt mich nicht wie das geht, fragt Physiker) Informationen von dem Rand eines beschleunigt expandierenden Universum können uns allerdings nie erreichen. Dieser Sachverhalt führt zur definition des Maximal-Radius. Er ist eigentlich nur durch die Expansionsgeschwindigkeit, und- beschleunigung des Universums berechenbar.

Dieser Sachverhalt führt aber auch zu der feststellung, dass das Volumen des Universums zwar Statisch exakt definiert und damit endlich ist, es aber über die Zeit Unendlich ist.

so das war mein senf;-)
Gruß Raziel

klausd

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Re: Unendliches Weltall
« Antwort #10 am: 15. Juni 2011, 13:39:46 »
weiß man aber heute das unser Universum Beschleunigt expandiert (sogar mit Überlichtgeschwindigkeit, fragt mich nicht wie das geht, fragt Physiker)

Nunja, wenn eine Galaxie mit 200.000km/sec nach x fliegt und eine andere mit 200.000km/sec nach -x fliegt, entfernen Sie sich voneinander mit Überlichtgeschwindigkeit. Jede Galaxie für sich ist aber nicht schneller als das Licht.

Oder versteh ich das falsch?

Gruß, Klaus

Re: Unendliches Weltall
« Antwort #11 am: 15. Juni 2011, 14:04:12 »

Nunja, wenn eine Galaxie mit 200.000km/sec nach x fliegt und eine andere mit 200.000km/sec nach -x fliegt, entfernen Sie sich voneinander mit Überlichtgeschwindigkeit. Jede Galaxie für sich ist aber nicht schneller als das Licht.

Oder versteh ich das falsch?

Gruß, Klaus

Also ich habe das stets so verstanden, dass in dieser Konstellation jetzt wir diese beiden Galaxien sehen, aber die eine Galaxie nicht die andere, da diese dann "hinter dem Horizont" iegen würde.
Raumfahrt ohne Vision ist nichts. Also lasst uns das Unmögliche wahr werden!