Gedankenexmperiment: Glaswürfel als Universum

[Heiner Prahm]

Ob der Thread-Ersteller das auch berücksichtigt hat? Ich bezweifle es.
Gute Nacht!

Moin Frank,

Ob er das berücksichtigt hat, könnte ich jetzt auch nur vermuten, aber vielleicht erfahren wir das ja noch

Aber ausgehend von dem Glaswürfel-Universum stellen sich mir hier (neben der Ausgangsfrage "was passiert mit der Person im Inneren") aus meiner Sicht doch auch viele weitere durchaus interessante Frage, die sich aus der Unzulänglichkeit des Modells dieses Glaswürfel-Universum ergeben, wie z.B.: "Was passiert mit dem Licht am Rand des Universum?".

Dabei ergeben sich dann ganz neue Fragestellungen, wie z.B. nach den Grenzen (also gibt es überhaupt, wie hier beim Würfel, so etwas wie einen Rand des Universum und was passiert dort mit dem Licht) und Fragen nach der Unendlichkeit. Und wenn das Universum endlich ist (wie hier der Glaswürfel) und z.B. eine Kugelform hat, oder auch die Form eines Ellipsoids (weil es sich, wie Beobachtungen vermuten lassen, dreht), ist es dann nicht notwendig, das es sich in einem höherdimesionalen Raum befinden muss?

Und nehmen wir die Lichtquelle hier im Glaswürfel (der sich eigentlich als Modell für das Universum nicht so eignet, da er sich ja nicht ausdehnt), aber das Licht breitet sich hier von der Mitte aus, durch die Luft mit etwas weniger als Lichtgeschwindigkeit, trifft dann auf den Glasrand, wird kurz abgebremst und dann ? ... was passiert dahinter ? ... auch diese Frage lässt sich in Bezug auf unser Universum stellen, denn auch wenn die Hubble-Konstante die Ausdehnungsgeschwindigkeit des Universum gut beschreibt, sich also zwei Objekte im Weltall, die 3,26 Millionen Lichtjahre ( ein Parsec) voneinander entfernt sind, jede Sekunde weitere 72km von einander entfernen, so stellt sich doch die Frage, ob nicht auch das Licht in unserem Universum zu irgendeinem Zeitpunkt (z.B. am Anfang der Sternenentstehung einige Zeit nach dem Urknall), als die Ausdehnung noch nicht so groß war wie heute, schnell genug war, um an den hypothetischen Rand des Universum zu gelangen und was passierte dann dort mit dem Licht, oder ist der Raum doch so stark gekrümmt, dass es, wie bei einer Sphäre keinen Rand gibt und somit auch das Licht nicht “entweichen“ kann, oder war das Licht überhaupt irgendwann einmal schneller als die Ausdehnungsgeschwindigkeit des Universum (ist das überhaupt möglich), oder ist es untrennbar mit dem Universum "verbunden" und was bedeutet das alles für die Person in dem Würfel, Fragen über Fragen

Gute Nacht !

 

[mac]

Hallo Heiner Prahm,

die 3,26 Millionen Lichtjahre ( ein Parsec)

Megaparsec.

so stellt sich doch die Frage, ob nicht auch das Licht in unserem Universum zu irgendeinem Zeitpunkt (z.B. am Anfang der Sternenentstehung einige Zeit nach dem Urknall), als die Ausdehnung noch nicht so groß war wie heute, schnell genug war, um an den hypothetischen Rand des Universum zu gelangen

Die Antwort darauf ist Nein, denn wir sehen Licht, das noch älter ist.


Herzliche Grüße

MAC

 

[Heiner Prahm]

Megaparsec.

upps

Die Antwort darauf ist Nein, denn wir sehen Licht, das noch älter ist.
MAC

Das stimmt und wäre dann auch im Würfeluniversum (wenn es in sich geschlossen wäre) für den Ausgang des Experimentes von Bedeutung, denn nehmen wir mal als Beispiel den am weitesten entfernten Quasar ULAS J1120+0641, der hat eine gemessene Rotverschiebung von 7,085, das entspricht einer comoving distance von 28,85 Mrd Lichtjahren (http://de.wikipedia.org/wiki/ULAS_J1120+0641), aber wie habe ich mir das vorzustellen in einem abgeschlossenen Raum, aus dem das Licht nicht entweichen kann, welche Position in der Raumzeit nimmt ULAS J1120+0641 ein, was passiert mit dessen Licht, wenn sich das Universum nicht immer weiter ausdehnen würde und irgendwie im Big Rip, Big Chill und oder ein ewigen Expansion endet, sondern sich doch wieder zusammen zieht, es zum Big Crunch kommt ... also um zum komprimierten 2m³ Würfel (besser wäre ein Kugel) zurück kommen aus dem das Licht nicht entweichen kann, in dem es sich aber weiter (da mit Luft gefühlt) fast mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, wo geht die ganze Energie hin, potenziert sich die Lichtenergie im Raum, da sie ja von einer nahen Lichtquelle im Raum ständig mit neuer Energie versorgt wird und gibt es ein Limit, also sowas wie ein Sättigung und was passiert mit dem Raum und dessen Bestandteilen, wenn eine Sättigung erreicht ist ? (eine Anmerkung, ich versuche das auf den Würfel herunterzubrechen und welche Fragestellung sich ergeben könnten, alleine mit den Ziel sich der unklaren Fragestellung des Threaderstellers zu nähern, also der Frage nach dem was könnte er gemeint haben)

 

[Infinity]

Hallo zusammen,

tut mir leid, aber ich kann der Diskussion hier nicht mehr wirklich gut folgen.

Es ist gerade der Aufbau des Würfels und des Experimentes, der zwingend eine "Umgebung" erfordert, denn wie bereits geschrieben, das Glas ist nicht in der Lage das "Licht" vollständig aufzuhalten und da das "Licht" nicht einfach verschwinden kann, muss es sich in einem Raum ausbreiten.

xios sagte, dass die physikalischen Gesetze gelten, damit gilt in dem abgeschlossenen Raum auch der Energieerhaltungssatz. Ich kann im Moment keinen Widerspruch zwischen Glas und Energieerhaltung sehen. Glas hat zwar die Eigenschaft, Licht teils durchzulassen, aber in einem Würfel, in dem es kein Dahinter gibt, gibt es für das Licht auch keinen Weg, durch die Glaswand zu wandern. Licht kann die Glaswand vollständig durchdringen, weil es sich danach in einem Element befindet, in dem die Existenz des Lichts noch erlaubt ist - nämlich Raum. Deshalb scheint auch die Sonne durch unser Wohnfenster. xios hat aber kein solches Element definiert. Was genau mit dem Licht selbst passieren wird, weiß ich nicht, aber die Energie, die das Licht trägt, bleibt nach wie vor im Raum.

Mir ist die Begründung "Würfel muss eine Umgebung haben, weil Glas teils lichtdurchlässig ist" daher nicht ausreichend.

Fragen nach der Unendlichkeit.

Wie kommst Du auf das Thema? Immerhin dreht es sich hier um einen endlichen Raum.

Und wenn das Universum endlich ist (wie hier der Glaswürfel) und z.B. eine Kugelform hat, oder auch die Form eines Ellipsoids (weil es sich, wie Beobachtungen vermuten lassen, dreht), ist es dann nicht notwendig, das es sich in einem höherdimesionalen Raum befinden muss?

Der in diesem Thread beschriebene Körper ist aber keine Kugel.

Und nehmen wir die Lichtquelle hier im Glaswürfel (der sich eigentlich als Modell für das Universum nicht so eignet, da er sich ja nicht ausdehnt), aber das Licht breitet sich hier von der Mitte aus, durch die Luft mit etwas weniger als Lichtgeschwindigkeit, trifft dann auf den Glasrand, wird kurz abgebremst und dann ? ... was passiert dahinter ? ...

Nichts, weil es kein Dahinter gibt.

oder ist der Raum doch so stark gekrümmt, dass es, wie bei einer Sphäre keinen Rand gibt und somit auch das Licht nicht “entweichen“ kann,

Ist schon möglich, aber hier haben wir keine randlose Sphäre.

denn nehmen wir mal als Beispiel den am weitesten entfernten Quasar ULAS J1120+0641, [...], aber wie habe ich mir das vorzustellen in einem abgeschlossenen Raum, aus dem das Licht nicht entweichen kann, welche Position in der Raumzeit nimmt ULAS J1120+0641 ein,

Was bezweckst Du damit?

was passiert mit dessen Licht, wenn sich das Universum nicht immer weiter ausdehnen würde

Ausdehnen kann sich nur ein Objekt, das endlich ist. Dehnt es sich nicht aus, berührt das Licht dessen Ende, so wie Du 'ne Taschenlampe gegen die Zimmerwand feuerst.

und irgendwie im Big Rip, Big Chill und oder ein ewigen Expansion endet, sondern sich doch wieder zusammen zieht, es zum Big Crunch kommt ... also um zum komprimierten 2m³ Würfel

Hier ist aber von keinem Big Crunch die Rede, nur ein statischer Hohlwürfel.

potenziert sich die Lichtenergie im Raum, da sie ja von einer nahen Lichtquelle im Raum ständig mit neuer Energie versorgt wird

Energie kann nicht erzeugt, sondern nur umgewandelt werden. Das Licht - durch den Knopf aktiviert - muss also eine Energieform sein, die durch die im Hohlwürfel verfügbare Energie in diese umgewandelt wird.

und gibt es ein Limit, also sowas wie ein Sättigung

Da die Gesamtenergie in einem abgeschlossenen System konstant ist, ja.

 

[Heiner Prahm]

Hallo zusammen,

tut mir leid, aber ich kann der Diskussion hier nicht mehr wirklich gut folgen.

xios sagte, dass die physikalischen Gesetze gelten, damit gilt in dem abgeschlossenen Raum auch der Energieerhaltungssatz. Ich kann im Moment keinen Widerspruch zwischen Glas und Energieerhaltung sehen. Glas hat zwar die Eigenschaft, Licht teils durchzulassen, aber in einem Würfel, in dem es kein Dahinter gibt, gibt es für das Licht auch keinen Weg, durch die Glaswand zu wandern. Licht kann die Glaswand vollständig durchdringen, weil es sich danach in einem Element befindet, in dem die Existenz des Lichts noch erlaubt ist - nämlich Raum. Deshalb scheint auch die Sonne durch unser Wohnfenster. xios hat aber kein solches Element definiert. Was genau mit dem Licht selbst passieren wird, weiß ich nicht, aber die Energie, die das Licht trägt, bleibt nach wie vor im Raum.

Mir ist die Begründung "Würfel muss eine Umgebung haben, weil Glas teils lichtdurchlässig ist" daher nicht ausreichend.

Wie kommst Du auf das Thema? Immerhin dreht es sich hier um einen endlichen Raum.

Der in diesem Thread beschriebene Körper ist aber keine Kugel.

Ist schon möglich, aber hier haben wir keine randlose Sphäre.

Ausdehnen kann sich nur ein Objekt, das endlich ist. Dehnt es sich nicht aus, berührt das Licht dessen Ende, so wie Du 'ne Taschenlampe gegen die Zimmerwand feuerst.

Hier ist aber von keinem Big Crunch die Rede, nur ein statischer Hohlwürfel.

Energie kann nicht erzeugt, sondern nur umgewandelt werden. Das Licht - durch den Knopf aktiviert - muss also eine Energieform sein, die durch die im Hohlwürfel verfügbare Energie in diese umgewandelt wird.

Da die Gesamtenergie in einem abgeschlossenen System konstant ist, ja.

Alles wirklich sehr sehr gute Fragen, aber was sagt xios dazu ?