kein Mittelpunkt im Universums

ratatosk

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Hallo,
man liest ja immer wieder, daß das Universum keinen Mittelpunkt hat und sich alle Orte gleichmäßig voneinander wegbewegen.
Es wird dann auf die Oberfläche einer Kugel verwiesen, bei der es ja auch keinen "Mittelpunkt" gibt.
Wozu dieser Sprung um +1 in eine höhere Dimensionen ?
Wenn das Universum ganz zu Beginn sagen wir kürbisgroß und annähernd rund gewesen ist, wieso kann man darin keinen Mittelpunkt finden?

Gruss
Rüdiger
 

Alex74

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Weil es keine absoluten Orte, keine absoluten Geschwindigkeiten und keinen bevorzugten Beobachter im Universum gibt. Das ist sogar vollkommen unabhängig davon ob es nun homogen ist oder nicht.

Das gesamte Universum war Teil des Urknalls, weswegen man auch nirgends ein Schild aufstellen kann "Hier sehen sie den Geburtsort des Universums".

Gruß Alex
 

Schmidts Katze

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Es wird dann auf die Oberfläche einer Kugel verwiesen, bei der es ja auch keinen "Mittelpunkt" gibt.
Wozu dieser Sprung um +1 in eine höhere Dimensionen ?
Wenn das Universum ganz zu Beginn sagen wir kürbisgroß und annähernd rund gewesen ist, wieso kann man darin keinen Mittelpunkt finden?

Hallo Rüdiger,

Das Universum entspricht in dem Vergleich nicht dem Kürbis.

Es geht um ein vier-dimensionales Objekt, dem wir eine Dimension wegnehmen, damit wir es uns besser vorstellen können, so, als wenn wir aus dem Kürbis einen Kreis machen.

Und das Universum ist die drei-dimensionale Oberfläche dieses vier-dimensionalen Objekts, aus ihm wird in der Vorstellung die zwei-dimensionale Kugeloberfläche.

Wenn du Universum + Rosinenkuchen googelst, findest du ein anderes Modell der Expansion.
Es hat den Vorteil, daß du dir keine Dimensionen hin- oder wegdenken musst, ausserdem ist ein Rosinenkuchen flach, so wie das Universum, aber er ist natürlich leider nicht unendlich.
Vielleicht kannst du damit mehr anfangen.

Grüße
SK
 

ratatosk

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Alles klar, danke !
Ich neige immer noch dazu, das Universum von "aussen" als Kugel betrachten zu wollen.

Gruß
Rüdiger
 

ratatosk

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Hiermit bin ich doch noch nicht ganz fertig.

Wenn der Durchmesser eines "leeren", kugelförmigen Universums 10m beträgt und es nur einen Beobachter enthält, was sieht der dann in den verschiedenen Raumrichtungen ?

5m vor sich seinen eigenen Hinterkopf, und 10m dahinter den nächsten Hinterkopf ?

Und in einem flachen Universum ? Und einem sattelförmigen ? :confused:
 

Ich

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5m vor sich seinen eigenen Hinterkopf
31,4 m natürlich, man schaut ja entlang der Kugel. Nimm einen Globus, mal einen Kopf auf den Nordpol. Die Lichtstrahlen folgen den Längenkreisen. Also siehst du vor dir deinen Hinterkopf, hinter dir dich. Du bist in alle Richtungen zu sehen.

Und in einem flachen Universum ? Und einem sattelförmigen ?
Im sattelförmigen ist man kleiner als nach der Entfernung zu erwarten, sonst ist alles normal.
 
9

973

Gast
Dazu noch eine Anmerkung, wenn man jetzt annimmt, das ein solches Universum nicht gleichgros bleibt, sondern sich ausdehnt, wuerde man nach einer solchen Distanz, ueber die hinweg diese Expansion Lichtgeschwindigkeit erreicht (zBsp etwa einem Weltradius), beim Rundumgucken nach einer entsprechenden Distanz (also im Beispiel nach etwa 1 rad Winkelumfang) einen Horizont haben (an dem die Rotverschiebung einer Wellenlaenge ebendieser Distanz entspraeche), abgesehen davon daß man dortige Sachen zu einer frueheren Zeit sieht. Ganz genaugenommen wuerden Einzelheiten dieser Rotverschiebung (Reichweite; Verlauf in Abhaengigkeit von der Entfernung) von der Form oder Metrik des Raumes abhaengen, sodaß man die Rotverschiebung in Abhaengigkeit zur Distanz zu beobachten versucht, um mehr ueber Form und Metrik des Raumes zu erfahren
 

Ich

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973, wenn du in lesbaren Sätzen schreiben würdest mit ein bisschen Formatierung, würde man eher verstehen was du meinst.

Horizonte gibt's nur bei beschleunigter Expansion.
 
9

973

Gast
Fuer eine erste Erklaerung und unter sehr vereinfachten Annahmen ist der Horizont etwa beim Hubble-Radius, also ueber den hinweg die Expansion etwa der Lichtgeschwindigkeit entspricht. Genauere Angaben und auch ob es einen Horizont ueberhaupt gibt - also ob ueber das Weltalter hinweg gerechnet diese Distanz kleiner als der halbe scheinbare 'Umfang' der Welt ist, haengen von Einzelheiten des Modelles ab, etwa der Kruemmung und dem zeitlichen Verlauf der Expansion.

Unter Beruecksichtigung solcher Aenderungen ist der Horizont dann dort, wo von uns aus vorwaerts und daher in die Vergangenheit geblickt die Zeit die das Licht braucht kleiner als das Weltalter ist (oder, in den einfachsten Faellen genaehert wie oben, dessen Kehrwert also die jeweilige Expansionsrate aufsummiert etwa der Lichtgeschwindigkeit entspricht). Der jeweilige Beitrag bei einer frueheren Zeit ' zu diesem Anteil ist: d Weg = Geschwindigkeit * d Zeit oder bei veraenderlichem Weg d Anteil = (Geschwindigkeit' / Weg') * d Zeit , also d Anteil = c / S' * d Zeit , wobei S(t) ein Mass fuer die Groesse des Weltalls und seine zeitliche Veraenderung durch die Expansion ist. Ungefaehr entspricht dem ein Abstand ausgedrueckt in S, S(heute) * Anteil. Der Horizont ist dann in der Entfernung, die dem Integral seit Anfang der Welt entspricht.

Bei genauer Betrachtung gehen noch sowohl oben bei der Berechnung des Anteiles des damaligen Gesamt-Weges die damalige Geometrie, als auch bei der Umrechnung in den heutigen Abstand die heutige Geometrie ein. Ueber die weis man nicht viel, man kann nun aber in verschiedenen Richtungen fuer Objekte entweder versuchen unabhaengig die oben implizit berechnete 'mitbewegt erscheinende Distanz' zu messen, als auch das Alter, oder aber die weitesten Distanzen und damit den Abstand des Horizontes, und daraus die Metrik berechnen, was aber derzeit noch nicht brauchbar genau moeglich ist. Genaehert gilt bei ebenem Raum Abstand = S * Anteil , bei positiv gekruemmten Raum S * sin (Anteil) , bei negativem S * sinh (Anteil)

Man sieht auch, daß je nachdem wie S' oder genauer gesagt der Kruemmungsradius am zeitlich zurueckgesehenen Ort damals war, das Integral bzw. die ihm entsprechende Entfernung des Horizontes unendlich sein kann. Aber es macht wenig Sinn das detailierter zu diskutieren, ohne genauere Beobachtungen der reellen Verhaeltnisse zu haben.
 

ratatosk

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Bleiben wir doch kurz bei dem Beispiel einer 4-dimensionalen Kugel mit dem Durchmesser 10m, die sich für die dreidimensionalen Bewohner auf der Oberfläche wie ein Kugelraum mit dem Durchmesser 31,40m darstellt.

Den Mittelpunkt der vierdimensinalen Kugel können wir "Oberflächenbewohner" ja weder mental, noch greifbar erfassen.

Ausdehnung oder Schrumpfen der 4D-Kugel kann ich u.U. bemerken (s.o.).

Würde ich denn in meinem 31,40-Meter-Raum etwas wahrnehmen können, wenn die 4D-Kugel eine Rotation besäße ?
Konkret: Läßt sich eine 4D-Fliehkraft vektoriell auf einen 3D-Raum projezieren ?
 

Alex74

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Eine solche Rotation wurde von Kurt Gödel postuliert, da er herausfand (bzw. als Lösung der AR berechnete), daß ein rotierendes Universum aufgrund der AR Zeitreisen ermöglichen würde.

Ein rotierendes Universum hätte zur Folge, daß der Drehsinn der Galaxien in einer bevorzugten Richtung erfolgen würde.
Mittlerweile weiß man durch die großen Himmelsdurchmusterungen und Erfassung von Galaxien, daß kein bevorzugter Drehsinn vorliegt - das Universum besitzt offenbar also keine "Rotation".
 

Luzifix

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Ein rotierendes Universum hätte zur Folge, daß der Drehsinn der Galaxien in einer bevorzugten Richtung erfolgen würde.
Mittlerweile weiß man durch die großen Himmelsdurchmusterungen und Erfassung von Galaxien, daß kein bevorzugter Drehsinn vorliegt ...

Wenn sich das Universum um eine Achse dreht, bleibt uns das vom optischen Anblick her zunächst einmal verborgen. Egal, ob nun ein Drehimpuls von Anfang an da war oder ob er sozusagen netto als Resultat aller stattgehabten Stoßprozesse entstanden ist, könnte es gut möglich sein, daß die einzelnen Galaxien wegen ihres großen Abstandes zueinander noch gar nichts von der Rotation "gemerkt" haben. So weit ich das sehe, ist noch völlig unerforscht, was z.B. der "Große Attraktor" wirklich bedeutet oder wie man die Assymmetrie der Hintergrundstrahlung en detail zu interpretieren hat. Meiner Meinung nach ist in den Daten noch genug Luft für Überraschungen.
 

TomS

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Im Gödelschen Universum existiert keine Drehachse im dreridimensionalen Raum, um den herum das Universum rotiert. Es ist mathematsich etwas komplizierter. Ob aus dem Gödelschen Universum ein bevorzugter Drehsinn von Galaxien folgt weiß ich nicht, kann ich mir aber gut vorstellen. Allerdings sollte im Gödelschen Universum dieser bevorzugte Drehsinn bzw. die daraus resultierenden Effekte wiederum homogen verteilt sein - was auf die Daten (die Kosinusfunktion) gerade wieder nicht zutrifft. Es ist also sicher komplizierter als angenommen.
 
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