Kann man von der Erde aus in alle Richtungen gleich weit schauen?
Hab da wohl einen Denkfehler den ich beseitigen möchte :)
Annahme 1: Das Universum ist soundso alt.
Annahme 2: Es hat sich nach allen seiten gleich ausgedehnt.
Annahme 3: Man kann von der Erde aus in alle Richtungen gleich weit in die Vergangenheit blicken.
Meine 1. persönliche Schlussfolgerung : Wir sind im Mittelpunkt des Universums.
Das kann ich aber nicht glauben.
2 Schlussfolgerung: Wenn wir aber nicht im Mittelpunkt des Universums sind, muss das Universum doch älter sein, als wir mit Hilfe unserer Teleskope blicken können. Dann sind wir "irgendwo" im Universum und können doch gar keine Aussage über das Alter des selbigen machen.
Bin etwas verwirrt... :)
5 Antworten
Also Olli, wirklich...
noch nicht mal Mittag und du legst so einen Geniestreich hin. Aufgrund deiner drei Annahmen, die übrigens auch alle richtig sind, kommst du zu dem Schluss, dass wir uns im Mittelpunkt des Universums befinden, was dir unrealistisch vorkommt. Auch damit hast du natürlich Recht, denn nicht wir sind der Mittelpunkt des Universums, sondern du bist es. Verwirrung komplett? Dann folgt jetzt die Auflösung.
Zunächst einmal sollte man zwei Begriffe trennen: Universum und sichtbares Universum. Wenn ich sage, du bist der Mittelpunkt, dann meine ich damit natürlich nicht das ganze Universum, sondern nur das sichtbare Universum. Dieser Teil wird bei dir in Annahme Nummer 3 definiert: Man kann in alle Richtungen gleich weit in die Vergangenheit schauen.
Was das Universum angeht, so entstand es nach dem gängigen Modell aus dem Urknall. Viele Leute stellen sich darunter eine Explosion vor, von der dann alles weggeflogen ist, was aber nicht richtig ist. Beim Urknall ist nicht etwa "Das Zeug", was auch immer man sich darunter vorstellt von der Mitte weggeflogen. Stattdessen ist es vielmehr so, dass sich beim Urknall folgende Dinge, jedenfalls in der Form wie wir sie kennen gebildet haben: Die vier Grundkräfte (starke, schwache, gravitative und elektromagnetische Kraft), Energie und deren Derivat die Materie, Raum und Zeit.
Je nachdem was man eigentlich als Urknall bezeichnen will, kann man auch noch die Augenblicke kurz nach dem Urknall dazu zählen. Tut man dies, wird die so genannte Inflation intressant; also der Moment NACH dem eigentlichen Urknall, mit dem die Ausdehnung eigentlich begonnen hat. Vorher hatte das Universum nämlich noch seine ursprüngliche Größe von 10^-43 Metern.
Jedenfalls war alles, was wir aus dem heutigen Universum kennen auf diese Größe zusammengeschrumpft und lag in Form reinster Energie vor, denn für Materie war es noch zu heiß. Als dann die Inflation begann, wurde aus diesem winzigen Universum dann ein immer größeres, dass Ganze spielte sich in Bruchteilen von Sekunden ab. Irgendwann war zwar die Inflation, also die brachial schnelle Expansion vorbei, allerdings nicht die Expansion an sich: Wie wir wissen expandiert und expandiert das Universum seitdem.
Merke: Nicht von einem ominösen Zentrum fliegt alles weg, sondern es entsteht mehr und mehr Raum. Raum hat die Eigenschaft, neuen Raum entstehen zu lassen. Nehmen wir einfach mal an, zu einem gewissen Punkt in der Vergangenheit waren 2 Teilchen einen Meter voneinander entfernt. Dadurch, dass der Raum die Eigenschaft hat, mehr Raum entstehen zu lassen, bewegen sich die Teilchen voneinander fort, ohne sich jedoch selbst zu bewegen.
Und je mehr Raum vorhanden ist, desto mehr neuer Raum kann folglich auch entstehen. Bezogen auf die Teilchen heißt das natürlich, dass sie sich scheinbar immer schneller voneinander entfernen, je weiter sie bereits voneinander entfernt sind. Irgend ist das so schnell, dass keine Informationsübertragung mehr stattfinden kann. Und dass ist der Horizont des für jeden Betrachter individuellen sichtbaren Universums. Dass das gesamte Universum bereits viel größer ist, ist dann unerheblich.
Das hindert uns allerdings nicht daran, das Alter des Universums zu bestimmen. Da beim, bzw. nach dem Urknall praktisch überall Strahlung durch die Vernichtung von Teilchen und Antiteilchen vorhanden war, welche natürlich nicht verloren ging, kann man heute überall im Universum immer noch jene Strahlung vorfinden. Allerdings bedingt durch die Ausdehnung in stark verdünnter Form und entsprechend abgekühlt. Bekannt ist diese Strahlung als kosmische Hintergrundstrahlung.
So bin fertig, wollte eigentlich noch mehr schreiben, bin aber total fertig, weil Nacht durchgemacht. Falls noch Fragen sind, beantworte ich dir die gerne, allerdings frühestens heute Abend, weil need Schlaf.
Ansonsten wünsche ich dir noch was, LG
So, war wie gesagt noch nicht ganz fertig, und da ich jetzt wieder einigermaßen klar denken kann, versuche ich es nochmal. Wie du unten geschrieben hast, akzeptierst du scheinbar, dass das Alter des Universums anhand der Hintergrundstrahlung berechnet wird. Allerdings scheint noch nicht ganz klar zu sein, wie das funktioniert.
Du schreibst, du dachtest, das Alter des Universums würde anhand der Ausdehnung (du meintest damit Größe, oder?) berechnet und das diese Vorstellung falsch sei. Sie ist aber richtig.
Wie du vermutlich weißt, sehen wir, wenn wir in den Himmel schauen in die Vergangenheit. Wenn alpha Centauri 4,3 Lichtjahre weit weg ist, dann sehen wir ihn, wie er vor 4,3 Jahren war, wenn eine Galaxie 100 Mio. Lichtjahre weit weg ist, sehen wir sie, wie sie vor 100 Mio. Jahren war usw. usw.
Und wenn wir extrem tief in die Vergangenheit schauen, dann sehen wir aus jeder Richtung des Universums eine Mikrowellenstrahlung auf uns zukommen, welche nichts anderes als das Nachglühen des Urknalls ist, welche sichtbar wurde, nachdem das Universum durchsichtig wurde.
Nochmal zur Verdeutlichung und stark vereinfacht: Das Universum hat in der Vergangenheit einen bestimmten Energiegehalt, eine bestimmte Größe und damit auch eine bestimmte Temperatur, welche grob gesagt von dem Energiegehalt pro Größe abhängt. Steigt nun die Größe an, während der Energiegehalt gleich bleibt (es ist ja ein fester Wert). fällt natürlich die Temperatur ab.
Wenn die Temperatur genug gefallen ist, kann sich aus der Energie die Materie "kondensieren", für die es bis dato noch zu heiß war. Und zwar zunächst als Plasma. Dieses ist undurchsichtig für Strahlung jeder Art, weswegen wir nicht beliebig tief in die Vergangenheit schauen können, sondern nur bis ca. 380.000 Jahre nach dem Urknall. Denn erst zu diesem Zeitpunkt hat sich das Universum wiederum so sehr abgekühlt, dass die Materie nicht undurchsichtig, sondern durchsichtig wurde. Und die Strahlung, die wir von "da" bekommen, ist die Hintergrundstrahlung.
So, nun nehmen wir einfach mal an, in der Frühzeit des Universums gab es 1 superenergetische Photon, welches nichts weiter zu tun hatten, als energiereich umherzufliegen. Plötzlich dehnt sich das Universum um einen unglaublichen Faktor aus, die Reise des Photons geht los.
-> kosmische Inflation Wikipedia ist jetzt erstmal Pflichtlektüre
Das Photon fliegt also los, bis plötzlich die die Materieenstehung einsetzt. Es wird nun ständig absorbiert und reemittiert. Das geht solange, bis die Materie durchsichtig wird. Nun fliegt es weiter, und zwar so, dass es später einmal auf den Ort treffen wird, der als Erde bekannt ist, auch wenn dieser zu dem Zeitpunkt noch gar nicht existiert. Der Raum hört dabei aber nicht auf, zu expandieren
-> Wikipedia Hubble-Kostante
Zu der damaligen Zeit, gab es aber noch ein zweites Photon. Es hat die gleichen Erlebnisse wie Photon 1 durchgemacht, ist allerdings anschließend nicht Richtung zukünftige Erde sondern Richtung zukünftiger Planet XY gefolgen.
Planet XY hat zwar den gleichen Horizont wie wir, aber eine völlig andere Welt. Den im Universum lag die Region des Weltraums, in dem Planet XY einmal entstehen sollte, an einer völlig anderen Stelle als der Ort, wo später die Erde einmal zu finden ist.
Planet XY kann also theoretisch völlig unerreichbar für uns sein, weil er jenseits des sichtbaren Universums liegt (er kann aber natürlich auch innerhalb sein). Auch Planet XY sieht die Hintergrundstrahlung des Urknalls - nur das er ein anderes Photon erhält, als wir.
So mal wieder Wall of Text... vermutlich mehr Konfuzius als klar verständlich, deswegen hier nochmal in Stichpunktform, also eine dritte Wiederholung lol:
Das Alter des Universums wird daran ermittelt, wie weit man in die Vergangenheit gucken kann
Das älteste was wir mit dieser Methode sehen, ist die kosmische Hintergrundstrahlung
Jeder Beobachter hat seinen eigenen Horizont. Wenn du zwei Meter neben mir stehst, siehst du mehr Universum in deine Richtung und weniger in Universum in meine Richtung, Umgekehrt sehe ich mehr Universum in meine Richtung und weniger in deine
Der Urknall fand überall statt. Also auch da, wo du jetzt stehst. Die Restphotonen die da jetzt noch sind, haben bisher nur noch nicht ihr "Ziel" erreicht.
Der Grund dafür ist, dass Raum Raum entstehen lässt. Dieser Effekt ist kumulativ und sorgt dafür, dass ab einer bestimmten Distanz mehr Raum entsteht, als das Licht passieren kann. Einige Urknallphotonen werden also niemals ihr Ziel erreichen (Wikipedia zur Hubble Konstante schon gelesen?).
So, ich hoffe, das hat es jetzt gebracht.
Annahme 1: OK
Annahme 2: OK
Annahme 3:
Du kannst vom jeden beliebigen Punkt des Universums gleich weit in die Vergangenheit blicken. Keiner ist gegenüber dem anderen ausgezeichnet. Es ist auch so, dass der Urknall "überall" gleichzeitig stattgefunden hat bzw. genau genommen noch immer (siehe Expansion) stattfindet. Daher macht auch die oft gestellte Frage nach dem Ort des Urknalls keinerlei Sinn. Gleiches gilt für die Frage "Was ist außerhalb des Universum?" oder "Wohin dehnt sich das Universum aus?"
LG
Das würde ja bedeuten: ich suche einen Stern ganz weit weg und kann von dort in alle Richtungen genauso weit in die Vergangenheit blicken wie von der Erde.
Führt mich zu folgender Annahme: Alter des Universums= unendlich (oder unzeitlich?)
Das verwirrt mich jetzt noch mehr :)
Ja, allerdings siehst du etwas anderes als jemand auf der Erde.
Das Universum hat so wenig einen Mittelpunkt wie die Oberfläche einer Kugel.
Ist mir ja fast peinlich neben den tollen, ausführlichen Antworten knapp zu antworten, mache ich aber trotzdem:
Wir sind im Zentrum des beobachtbaren Universums - und nur das beschreibt Deine Überlegung - das sagt aber nichts über das ganze Universum aus. Also: Kein Widerspruch! Das gesamte Universum hat kein Zentrum, jeder Punkt ist gleichberechtigt und war in dem winzigen Universum, das kurz nach dem Urknall existierte, schon enthalten.
Hier noch eine Videoerklärung dazu:
http://www.youtube.com/watch?v=5NU2t5zlxQQ&list=PLED25F943F8D6081C&index=4
Grüße
Kurz und prägnant ist doch auch ein tolles Talent. Und ein Video sagt mehr als 1000 Absätze.
Ich glaube langsam versteh ich etwas mehr.
Das Alter des Universums wird anhand der Hintergrundstrahlung berechnet. Ist somit nachvollziehbar.
Ich dachte man würde das Alter aufgrund der Ausdehnung berechnen. Und da wir ja nur einen Teil des Universums sehen können aufgrund gewisser Eigenheiten der Physik, läge hier eine Fehler im Denksystem zugrunde. Lag ja auch - aber in meinem :)
Somit kann mein Hirn in Ruhe damit leben das das All immer größer wird .
Danke kann jetzt nach 30 Jahren endlich ruhig schlafen.
Wau danke, tolle Erklärung!
Es gibt kein Zentrum des Urknalls wg. Raumausdehnung - verstanden. Es gibt ein sichtbares und ein für uns nicht (mehr) sichtbares Universum - das dachte ich mir auch.
ABER :) Wie kann man dann das Alter des Universums berechnen anhand der sichtbaren Galaxien? Das Universum dehnt sich permanent aus, aber unsere Teleskope können nur bis zu einem bestimmten Punkt in die Vergangenheit schauen. Heißt das wenn die neuen Riesenteleskope online gehen, das unser Universum auf einmal älter wird...
Oder wird das Alter des Universums etwa anhand der Hintergrundstrahlung und deren Veränderung bestimmt?
Man dieses blöde Universum - ich hab doch nur ne bestimmte Kapazität im Hirn frei. Wie soll ich das denn bloß verstehen? :)