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Größe des Universums 23 06. 2020 14:49 #71742

Hallo,
als absoluter Laie beschäftigt mich die Frage nach der Größe des Universums. Genauer gesagt besagt ja die Urknalltheorie, dass das Universum zum Zeitpunkt 0 auch die Ausdehnung 0 hatte. Zum Zeitpunkt x dann die Ausdehnung Y usw. Zum Beispiel läßt sich somit genau ausrechnen wie groß es z.B. nach einer Sekunde war. Es war also immer endlich.

Warum können wir zum jetzigen Zeitpunkt, also nach 13,8 Mrd Jahren, keine Aussage mehr zur Größe und zur Endlichkeit machen? Ab welchem Zeitpunkt war das nicht mehr möglich? Ich meine natürlich die Gesamtgröße und nicht nur das beobachtabre Universum.

Freue mich auf eure Gedanken und Vorschläge.

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Größe des Universums 23 06. 2020 15:09 #71743

manowa schrieb: Hallo,
als absoluter Laie beschäftigt mich die Frage nach der Größe des Universums. Genauer gesagt besagt ja die Urknalltheorie, dass das Universum zum Zeitpunkt 0 auch die Ausdehnung 0 hatte. Zum Zeitpunkt x dann die Ausdehnung Y usw. Zum Beispiel läßt sich somit genau ausrechnen wie groß es z.B. nach einer Sekunde war. Es war also immer endlich.

Warum können wir zum jetzigen Zeitpunkt, also nach 13,8 Mrd Jahren, keine Aussage mehr zur Größe und zur Endlichkeit machen? Ab welchem Zeitpunkt war das nicht mehr möglich? Ich meine natürlich die Gesamtgröße und nicht nur das beobachtabre Universum.

Freue mich auf eure Gedanken und Vorschläge.


Ob das Universum anfangs die Größe 0 hatte, wissen wir nicht. Unabhängig davon, dass wir zum Urknall an sich nichts sagen können. Denn wenn das Universum heute unendlich große wäre, dann müsste es schon immer unendlich groß gewesen sein. Aus etwas endlich großem kann niemals etwas unendlich großes werden.

Was wir wissen (bzw. denken zu wissen) ist nur, wie groß das beobachtbare Universum damals war und heute ist. Damals nahe 0, heute knapp 47 Milliarden Lichtjahre.

Sollte das Universum ungekrümmt sein, dann wäre es (räumlich) unendlich groß. Sollte es gekrümmt sein, dann wäre es endlos (d.h. man kann nie ein Ende erreichen, und könnte irgendwann wieder am Startpunkt der Reise ankommen). Aber da wir weder die Krümmung absolut exakt bestimmen noch über den beobachtbaren Teil des Univerums hinaus schauen können, kann die Frage nach der Größe eben auch niemand wirklich beantworten.

The truth is often what we make of it; you heard what you wanted to hear, believed what you wanted to believe.

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Größe des Universums 23 06. 2020 15:34 #71744

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Um die Größe nach oben hin abschätzen zu können, müsste man eine Ahnung haben 'wie sehr' sich das Universum während der Inflationsphase ausgedehnt hat.
Zur Frage, ob endlich oder unendlich ... würde ich frei nach Woody Allen formulieren: Ein unendliches Universum wäre sehr groß, besonders zum Rand hin. ;-)

Deshalb gehe ich davon aus (persönliche Meinung), dass es a) sehr groß und b) in sich geschlossen ist.

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Größe des Universums 23 06. 2020 16:11 #71745

wm schrieb: Deshalb gehe ich davon aus (persönliche Meinung), dass es a) sehr groß und b) in sich geschlossen ist.

Das sehe ich ähnlich und es ist ja erlaubt, auf dieser Grundlage zu rechnen, ohne Anspruch, die andere Alternative auszuschließen.

Die Inflation ist nicht das einzige Problem. Die Expansion während der Inflation wird mit maximal exp(63) = (1e+26) ca angenommen.

Ein Anfang "0" würde allerdings bei egal welcher Expansion nicht größer werden.

Setzt man also eine Größe der Plancklänge als Anfang an, dann kann man überhaupt erst rechnen.

Neben der Inflation ist aber auch die weitere Expansion nicht so leicht zu berechnen. Dafür ist der Hubbleparameter H zuständig, oder man rechnet gleich mit dem Skalenfaktor a. Beide sind aber zunächst von derStrahlung, dann zunehmend von Materie und erst im späteren Verlauf von der DE abhängig.

Bei der Extrapolation rückwärts potenzieren sich allerdings die Ungenauigkeiten.

Da wir bis zur Rekombination recht gut zurückrechnen können, und der Skalenfaktor mit
a_rec = 1/(1+1089,92) = 0,0009166575 sehr gut feststeht, ist das ein guter Anhaltspunkt.
Zwar gab es auch bereits vorher anwachsend Materie, aber zur Vereinfachung könnte man den strahlungsdominierten Faktor mit den Werten zu diesem Zeitpunkt ansetzen
a_RD = ²(t/τ_CMB)a_CMB
Dabei ist τ die übliche Datierung. Egal welchen Zeitpunkt t man nun einsetzen will, der nahe am Anfang des Universums liegt, wird man zu einem wahrhaft astronomisch kleinen Wert für a gelangen
Setzt man 1 Sekunde ein, erhält man
a(1) = 2.67e-10
Nimmt man als Beginn die Planckzeit tP = 5,391247e-44 erhält man
a(tP) = 6.2e-32
Berücksichtig man nun die Inflation (1e+26) in einer Zeitspanne von (übliche Annahme) Faktor 1000 erhält man
a = 1.96e-56

Aus der Plancklänge wird dann
824619897959183800000 m = 87162 ly

Also ist die Rechnung nicht so einfach, denn das wäre viel zu wenig. Man muss dazu sagen, dass a_CMB natürlich nicht mit a_RD vergleichbar ist, und daher der Rechnungsansatz schon zu vereinfacht ist.

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Größe des Universums 23 06. 2020 16:50 #71748

Wir können nur aussagen zum beobachtbaren Universum machen , also wie klein dieser Teil war und wie stark er sich ausgedehnt hat . Da wir schon oft Falsch damit lagen wen wir uns zum Zentrum erklärt haben ist es unwahrscheinlich das wir in der Mitte der Kugel liegen . Irgendwann wird es eine Theorie geben die aus einem Gradient in der Hintergrundstrahlung auf die gesamt Größe schließen kann .

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Größe des Universums 23 06. 2020 16:57 #71749

Die folgende Aussage gibt auch meine Meinung wieder:
Arrakai schrieb: Sollte das Universum ungekrümmt sein, dann wäre es (räumlich) unendlich groß. Sollte es gekrümmt sein, dann wäre es endlos (d.h. man kann nie ein Ende erreichen, und könnte irgendwann wieder am Startpunkt der Reise ankommen). Aber da wir weder die Krümmung absolut exakt bestimmen noch über den beobachtbaren Teil des Univerums hinaus schauen können, kann die Frage nach der Größe eben auch niemand wirklich beantworten.



heinzendres schrieb: Wir können nur aussagen zum beobachtbaren Universum machen , also wie klein dieser Teil war und wie stark er sich ausgedehnt hat . Da wir schon oft Falsch damit lagen wen wir uns zum Zentrum erklärt haben ist es unwahrscheinlich das wir in der Mitte der Kugel liegen . Irgendwann wird es eine Theorie geben die aus einem Gradient in der Hintergrundstrahlung auf die gesamt Größe schließen kann .


Ein Problem bei einem räumlich unendlich großen Universum ist ja, dass es mit fast allen Regionen niemals einen irgendwie gearteten kausalen Kontakt gegeben hat. Daher kann ich mir nicht vorstellen, dass man Informationen über "immer jenseits des Horizonts" irgendwann aus der Hintergrundstrahlung herauslesen können wird.

Nicht extra gekennzeichnete Beiträge sind normale private Beiträge. Sie sollten genauso diskutiert und kritisiert werden wie alle anderen Beiträge auch.

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