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Thema: Reise zum Mittelpunkt des Universums?!

  1. #1
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    Unglücklich Reise zum Mittelpunkt des Universums?!

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    Hallo,

    ich habe mal eine Verständnisfrage zum Thema "Wo liegt der Mittelpunkt des Universums?". Ich kenne die klassische Antwort mit den 2-dimensionalen Flatlanders und dem Luftballon. Allerdings bin ich von einer anderen Seite an das Thema herangegangen und frage mich, wo mein Widerspruch, so denn einer vorhanden ist, zu finden sein mag.

    Also ... nehmen wir an ich bin Gott und ich will ein Universum "bauen". Ich nehme also eine große Schüssel und hinein tue ich Mehl, Wasser, Salz, Hefe und getrocknete Rosinen. Das ganze knete ich ordentlich. Nach dem Durchwalken komprimiere ich das ganze, bis es Stecknadelkopfgröße hat. Dann nehme ich das Teiguniversum, plaziere es in einem (noch freien) Vakuum und warte. (Die fleißige Hausfrau wird bereits erkannt haben, um was es sich handelt - Hefeteig mit Rosinen.)

    Nun dehnt sich der Teig aus. Der Teig ist seeeehr locker, sodaß sich die Rosinen frei darin bewegen können. Ich warte 7 Tage, und mein Teiguniversum hat inzwischen einen Durchmesser von 100 Metern. Nun kommt meine Frage:

    Warum sollte ich in dem Teiguniversum nicht den Mittelpunkt bestimmen können, selbst dann, wenn ich ein Bewohner einer der Rosinen bin? Immerhin ist das Teiguniversum Kugelförmig - wie unser Universum. Ich sitze also auf einer der Rosinen und schaue, wie groß die Rosinenverteilung mit größer werdender Entfernung um mich herum ist. Dabei stelle ich eine ungleiche Verteilung fest (es sei denn, ich wäre bereits im Mittelpunkt). Ergo kann ich den Mittelpunkt, oder zumindest die Richtung, in der er in etwa liegen muss, angeben.

    Warum kann (bzw. soll) dies in unserem Universum nicht genauso funktionieren? Immerhin haben wir noch keine Instrumente, die bis an den Rand des Universums blicken können. Das Ultra deep field war ein Schritt in die richtige Richtung. Müssten wir nicht einfach nur drei To the edge of the universe deep fields durchführen und könnten den Mittelpunkt dann triangulieren?

    Ich zerbreche mir schon länger den Kopf darüber, bin aber noch zu keiner befriedigenden Lösung gekommen. Vielleicht kann mich einer der anderen Benutzer hier aus meiner Misere retten?!

    Gruß
    JoePopo
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  2. #2
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    Hallo,

    wieder eine Herausforderung der RT an den 'gesunden Menschenverstand'!
    Das Grundproblem dürfte darin liegen, dass dein Hefekuchen eine 'äußere Krümmung' hat, die Raumzeit aber nicht. Nach dem gängigen Modell hat diese nur eine 'innere Krümmung'. Sie ist damit in keinen höherdimensionalen Raum eingebettet.

    Das ist aber auch nur mein vorläufiges Vorstellungswissen. Man kann nicht sagen, dass das Universum endlich oder unendlich ist, aber es ist formal davon unabhängig allgegenwärtig. Technisch dürfte aufgrund der momentan angenommenen beschleunigten Expansion dieses allgegenwärtigen Universums die Schwierigkeit bestehen, dass uns die Informationen jenseits des 'kosmischen Ereignishorizonts' nicht mehr erreicht, weil die Hubble-Entfernung dann nicht mehr größer wird.

    Aus beiden genannten Gründen dürfte daher eine Mittelpunktsmessung weder durchführbar noch sinnvoll erscheinen.

    Ich habe das jetzt auf die Schnelle aus der Ausgabe von spektrum der wissenschaft 5/2005, Der Urknall - Mythos und Wahrheit, pp. 38ff. Nach meinen Begriffen eine sehr 'vorstellbare' Darstellung.

    Grüsse galileo2609

  3. #3
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    Ich warte 7 Tage, und mein Teiguniversum hat inzwischen einen Durchmesser von 100 Metern.
    Da war aber viel Hefe drin...

    Im Ernst: Offenbar scheint es so, dass das Universum in alle Richtungen bis an die Grenze "isotrop" ist - es gibt also keine "Wand" bzw. "äussere Krümmung", wie galileo es ausgedrückt hat, die man bestimmen könnte, um zu triangulieren. Anders ausgedrückt: wir sehen in dem 100 m Teiguniversum nur (z.B.) 20 cm weit...

    Anderseits wissen wir gar nicht, ob das Universum nicht doch unendlich gross ist - in diesem Fall war es schon immer unendlich gross und seine "beschleunigte Expansion" macht es nicht noch grösser.

    Eine Darstellung, die ich diesbezüglich sehr mag, findet sich auf diser Webseite:
    http://www.anzwers.org/free/universe/bigbang.html

    Der Urknall war keine Explosion in dem Sinne, dass sich alles in einem dreidimensionalen Raum von einem Punkt wegbewegt - wenn das so wäre, dann müsste der unglaublich unwahrschienliche Zufall zutreffen, dass wir uns exakt im Zentrum dieser Expansion befinden. Im Moment des Urknalls war der ganze zur Verfügung stehende Raum gefüllt mit Materie - seither hat sich der Raum vergrössert und die Materie darin wurde "weniger dicht", verklumpte zu Galaxien etc. - nimmt man einen bestimmten Punkt im Universum, scheint sich alles, bezogen auf diesen Punkt, gleichmässig von diesem zu entfernen - nur gilt das im Universum für jeden beliebigen Punkt - bei einer Explosion ist das (insbesondere die "Gleichmässigkeit") nicht der Fall.
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  4. #4
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    Das unendlich kleine Universum neigt dazu unendlich groß zu werden...
    Oder die unendlich große Singularität verklumpt zu unendlich vielen Materiensysteme verschiedener Größen: Galaxienhaufen, Galaxien, Sternen - die neigen dazu, unendlich klein zu werden...
    Oder die "Ermüdung" des Lichts (die universelle Gravitationsrotverschiebung) wird fälschlicherweise als Hubble-Doppler-Effekt...
    Oder...

  5. #5
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    Zitat Zitat von galileo2609
    Das Grundproblem dürfte darin liegen, dass dein Hefekuchen eine 'äußere Krümmung' hat, die Raumzeit aber nicht. Nach dem gängigen Modell hat diese nur eine 'innere Krümmung'. Sie ist damit in keinen höherdimensionalen Raum eingebettet.
    Ahhh, stimmt ich erinnere mich. Ich habe mich früher intensiver mit dem Thema beschäftigt. Dieses Tatsache war mir ganz entfallen.

    Zitat Zitat von galileo2609
    Man kann nicht sagen, dass das Universum endlich oder unendlich ist, aber es ist formal davon unabhängig allgegenwärtig. Technisch dürfte aufgrund der momentan angenommenen beschleunigten Expansion dieses allgegenwärtigen Universums die Schwierigkeit bestehen, dass uns die Informationen jenseits des 'kosmischen Ereignishorizonts' nicht mehr erreicht, weil die Hubble-Entfernung dann nicht mehr größer wird.
    Ähhh, wie meinen?


    Zitat Zitat von Bynaus
    Zitat Zitat von JoePopo
    Ich warte 7 Tage, und mein Teiguniversum hat inzwischen einen Durchmesser von 100 Metern.
    Da war aber viel Hefe drin...
    Ja, mensch. Klotzen, nicht kleckern. Was soll ich mit so einem Miniuniversum? Immerhin besteht bei einem größeren Universum eine größere Chance, daß Lebewesen entstehen, die sich darüber wundern, warum sie ausgerechnet auf Rosinen leben. Und hätte ich sie wirklich verwirren wollen, hätte ich dem Teiguniversum die Form eines Doughnuts gegeben.


    Zitat Zitat von Bynaus
    Der Urknall war keine Explosion in dem Sinne, dass sich alles in einem dreidimensionalen Raum von einem Punkt wegbewegt - wenn das so wäre, dann müsste der unglaublich unwahrschienliche Zufall zutreffen, dass wir uns exakt im Zentrum dieser Expansion befinden. Im Moment des Urknalls war der ganze zur Verfügung stehende Raum gefüllt mit Materie - seither hat sich der Raum vergrössert und die Materie darin wurde "weniger dicht", verklumpte zu Galaxien etc. - nimmt man einen bestimmten Punkt im Universum, scheint sich alles, bezogen auf diesen Punkt, gleichmässig von diesem zu entfernen - nur gilt das im Universum für jeden beliebigen Punkt - bei einer Explosion ist das (insbesondere die "Gleichmässigkeit") nicht der Fall.
    Der Unterschied zwischen Explosion und Expansion ist mir klar.

    Eine so große innere Krümmung, die uns - prinzipiell - einen Flug vom Startpunkt zum Startpunkt erlaubt, obwohl wir nur geradeaus fliegen, würde bedeuten, daß das Universum einen Ereignishorizont hat. Das wiederum bedeutet, das Universum hat eine Krümmung, die es von außen wie ein schwarzes Loch erscheinen lässt. Dieser Effekt kann meines Wissens nur von der involvierten Masse hervorgerufen werden. Müsste das Universum dann nicht binnen kürzester Zeit kollabieren? Offensichtlich hat es das nicht getan, sonst würde ich nicht hier sitzen und solche Fragen stellen.

    Gruß
    JoePopo
    Geändert von JoePopo (20.02.2006 um 17:52 Uhr)
    Wenn du redest, dann muß deine Rede besser sein, als dein Schweigen gewesen wäre.
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  6. #6
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    Zitat Zitat von JoePopo
    Zitat Zitat von galileo2609
    Man kann nicht sagen, dass das Universum endlich oder unendlich ist, aber es ist formal davon unabhängig allgegenwärtig. Technisch dürfte aufgrund der momentan angenommenen beschleunigten Expansion dieses allgegenwärtigen Universums die Schwierigkeit bestehen, dass uns die Informationen jenseits des 'kosmischen Ereignishorizonts' nicht mehr erreicht, weil die Hubble-Entfernung dann nicht mehr größer wird.
    Ähhh, wie meinen?
    Das sichtbare Universum ist z . Zt. in der Hubble-Entfernung von ~ 14 Mrd. lyr zu Ende. Durch die allgegenwärtige Expansion im Universum ist das Universum jedoch wesentlich größer. Informationen (RT-kompatibel) erhalten wir jedoch nur, wenn sie sich innerhalb der Hubble-Entfernung befindet.
    Unter der lange geltenden Annahme, dass der Hubble-Parameter durch die gravitationsbedingt gebremste Expansion des Universums ebenfalls abnimmt, vergößert sich die Hubble-Entfernung. Photonen die sich zunächst aufgrund der Expansion außerhalb des sichtbaren Universums befunden haben, gelangen so innerhalb die Hubble-Entfernung.
    Durch die jüngst beobachtete Feststellung der zunehmenden Expansion der Raumzeit ist dieser Zusammenhang aufgelöst. Die Hubble-Entfernung kann mit dieser beschleunigten Expansion nicht mehr mithalten. Das nach dieser beschleunigten Entwicklung jenseits der Hubble-Entfernung emittierte Licht bleibt dauerhaft jenseits dieser Grenze - dem kosmischen Ereignishorizont.

    Zitat Zitat von JoePopo
    Eine so große innere Krümmung, die uns - prinzipiell - einen Flug vom Startpunkt zum Startpunkt erlaubt, obwohl wir nur geradeaus fliegen, würde bedeuten, daß das Universum einen Ereignishorizont hat. Das wiederum bedeutet, das Universum hat eine Krümmung, die es von außen wie ein schwarzes Loch erscheinen lässt. Dieser Effekt kann meines Wissens nur von der involvierten Masse hervorgerufen werden. Müsste das Universum dann nicht binnen kürzester Zeit kollabieren? Offensichtlich hat es das nicht getan, sonst würde ich nicht hier sitzen und solche Fragen stellen.
    Das Analogon des kosmischen Ereignishorizonts zum Schwarzen Loch scheint mir richtig und gleichzeitig unzutreffend. Dieser Ereignishorizont ist lediglich durch den nicht möglichen Austausch von Informationen bezüglich der als 'Ereignisse' bezeichneten Punkte in der Raumzeit bezeichnet, lässt sich aber nicht auf den durch die Massenkonzentration z. B. eines Schwarzen Loches verursachten Ereignishorizont zurückführen, der ebenfalls keinen Informationsaustausch zulässt.

    Grüsse galileo2609

  7. #7
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    Das sichtbare Universum ist z . Zt. in der Hubble-Entfernung von ~ 14 Mrd. lyr zu Ende.
    Das ist IIRC nicht ganz richtig (nachzulesen auch in der von dir zitierten Spektrum-Ausgabe zum Urknall). Das Universum ist zwar 13.8 Milliarden Jahre alt, wir empfangen aber auch Licht aus Gebieten, die "weiter" entfernt sind, aufgrund der Dehnung des Universums also aus Gebieten, die vor einiger Zeit noch in unserem Vergangenheitslichtkegel lagen, sich aufgrund der Expansion des Universums aber daraus hinaus bewegt haben. Deshalb hat das sichtbare Universum einen Radius von fast 30 Milliarden Lichtjahren (wie gesagt: wenn ich mich richtig erinnere, ich müsste das nochmals nachlesen).
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  8. #8
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    Zitat Zitat von Bynaus
    nachzulesen auch in der von dir zitierten Spektrum-Ausgabe zum Urknall
    Die zitierte Spektrum-Ausgabe hätte mich damals beinahe zu einem gehässigen Leserbrief veranlasst. Das ist doch reine Spekulation, was die da geschrieben haben und es ist mir völlig unverständlich, dass die Revisoren das gutgeheissen haben !

    Leider hat mir die Zeit für tiefere Recherchen gefehlt. Den Autoren besagten Artikels wäre kein Zacken aus ihrer Krone gefallen, wenn sie wenigstens die Vorbedingungen ihres "Modells" angegeben hätten

  9. #9
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    Zitat Zitat von galileo2609
    Das Analogon des kosmischen Ereignishorizonts zum Schwarzen Loch scheint mir richtig und gleichzeitig unzutreffend. Dieser Ereignishorizont ist lediglich durch den nicht möglichen Austausch von Informationen bezüglich der als 'Ereignisse' bezeichneten Punkte in der Raumzeit bezeichnet, lässt sich aber nicht auf den durch die Massenkonzentration z. B. eines Schwarzen Loches verursachten Ereignishorizont zurückführen, der ebenfalls keinen Informationsaustausch zulässt.
    Aber die innere Krümmung unseres Universum resultiert doch aus der enthaltenen Masse, die ja die Raumkrümmung verursacht. Bei einem schwarzen Loch ist es ebenso. beide haben einen Ereignishorizont. Der einzige Unterschied, der mir gerade einfallen will, ist, daß schwarze Löcher sich nicht ausdehnen, wie es unser Universum tut.

    Ob wir da vielleicht einem bisher nicht erkannten Zusammenhang auf der Spur sind?

    Gruß
    JoePopo
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  10. #10
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    Zitat Zitat von JoePopo
    Aber die innere Krümmung unseres Universum resultiert doch aus der enthaltenen Masse, die ja die Raumkrümmung verursacht. Bei einem schwarzen Loch ist es ebenso. beide haben einen Ereignishorizont. Der einzige Unterschied, der mir gerade einfallen will, ist, daß schwarze Löcher sich nicht ausdehnen, wie es unser Universum tut.

    Ob wir da vielleicht einem bisher nicht erkannten Zusammenhang auf der Spur sind?

    Gruß
    JoePopo
    Vielleicht schrumpfen Schwarze Löcher und in Wirklichkeit dehnt sich das Universum gar nicht aus, sondern die "Insassen" schrumpfen gleichmässig mit Lichtgeschwindigkeit ?

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