Hallo Matthias,
unsere Informationen aus den Tiefen des Weltalls sind an elektromagnetische Wellen (EM)und an kosmische Strahlung in Form von Atomkernen und Elektronen gebunden. Es besteht die Hoffnung, daß wir vielleicht schon in näherer Zukunft auch durch Gravitationswellen Informationen sammeln können, aber das ist noch nicht sicher.
Also EM. Bis etwa 370000 Jahre nach dem Beginn, war unser Universum nicht durchsichtig für EM, egal welcher Wellenlänge. Wären wir damals schon dabei gewesen, hätten wir ‚sehen‘ können, wie sich der ‚Nebel‘ um uns herum lichtet und sich die ‚Nebelgrenze‘ immer weiter von uns entfernt. Dieses ‚Nebellichten‘ fand überall im Universum gleichzeitig statt, also es ging nicht von unserem Standort aus. Es hat nur so ausgesehen, weil uns diese Information, daß sich der ‚Nebel‘ lichtet, von weiter weg, später erreicht. Das ist auch heute noch genau so, und würde, egal wo wir im Universum auch immer wären, überall gleich aussehen.
Während das Universum durchsichtig wurde, hat es sich aber auch immer noch weiter ausgedehnt und tut das auch heute noch. Weit weg von uns geschieht das auch schneller als mit Lichtgeschwindigkeit (c). Der Raum dehnt sich weit weg von uns schneller als c aus, nicht die Materie im Raum, die wird von dieser Ausdehnung zwar ‚mitgetragen‘ bewegt sich aber in ihrem Raumbereich nicht schneller als wir und unsere uns umgebende Materie sich hier bewegt.
Diese Art der Ausdehnung bleibt nicht ohne Konsequenzen. So wie sich die ‚Nebelgrenze‘ von uns zurückzieht, erreicht uns mit fortschreitender Zeit immer älteres Licht und das wird auch bis auf Weiteres so bleiben. Nun gibt es aber im Universum um uns herum eine wohl kugelförmige Grenze, keine materielle sondern nur ein Radius, von der wir noch kein Licht empfangen, weil es noch immer unterwegs ist, aber diese Grenze bewegt sich so schnell von uns weg, daß das Licht das von ihr ausgeht, durch diese Ausdehnung schneller von uns weggetragen wird, als es zu uns hin eilen kann. Nun das allein würde nur dazu führen, daß es einfach nur sehr viel länger zu uns hin braucht, als es in einem statischen Universum gebraucht hätte, denn es entfernt sich ja auf seinem Weg zu uns auch immer weiter von seiner Quelle und kommt dadurch immer weiter in Raumgebiete die sich nicht mehr so schnell von uns wegbewegen wie seine Quelle und damit eines Tages auch in einen Bereich ab dem es uns näher kommen kann bis es uns erreicht.
Seit etwa 10 Jahren wissen wir, daß sich das Universum nicht nur kontinuierlich ausdehnt, sondern beschleunigt. Es wächst immer schneller. Das hat dramatische Folgen für das Licht das uns noch erreichen kann. Wenn die Ausdehnungsgeschwindigkeit schneller wächst als das Licht auf dem Weg zu uns in die langsameren Gebiete vordringt, dann gibt es eine Grenze, von der wir niemals, auch in fernster Zukunft nicht, Licht sehen werden können. Diese Grenze ist heute von uns gut 60 Milliarden Lichtjahre entfernt und das älteste Licht das wir heute sehen ist gut 13 Milliarden Jahre unterwegs gewesen und kommt aus einer Gegend, die heute gut 40 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt ist. In der Zeit, in der es zu uns unterwegs war hat sich der Raum durch den es hindurcheilte, um gut das tausendfache ausgedehnt und der Wellenlänge des ursprünglich gestarteten Lichts diese Ausdehnung auch aufgezwungen. Alles was uns Licht an Informationen zutragen kann, wird niemals aus einem Bereich kommen der jenseits dieser gut 60 Milliarden Lichtjahre liegt. Für uns ist das Universum dort zuende. Das bedeutet nicht, daß es dort eine echte Grenze gibt. Könnten wir uns dort hin versetzen ohne Zeit zu gebrauchen, dann sähe es dort sicherlich genau so aus wie hier.
Wie weit das Universum über diese immaterielle Grenze hinaus reicht, wissen wir nicht und werden wir wohl auch nie erfahren können. Mit einer entsprechenden zukünftigen Technik werden wir diese Nebelgrenze, die Quelle der kosmischen Hintergrundstrahlung, vielleicht mit Hilfe von Gravitationswellen noch durchdringen können und die gut 60 Milliarden Lichtjahresgrenze nochmal vielleicht sogar ein bedeutendes Stück verschieben können, aber am Prinzip ändert das nichts.
Es ist daher für uns bisher nicht entscheidbar, ob das Universum unendlich groß ist, oder nicht. Und es könnte sein daß wir das nie entscheiden können.
Herzliche Grüße
MAC