Ist es möglich im Weltall ein Objekt zum Stillstand zu bringen?
16.07.2018 um 18:53
Mit einer Unendlichkeit aus einem zeitlichen Anfang (unendliches Universum aus einem Urknall) habe ich auch so meine Verstehensprobleme und lehne diese "Möglichkeit" auch ab, wiewohl eben nur "ex hohlo baucho". Aber egal, ob es unendlich ist oder endlich, macht das keinen Unterschied bei der Frage nach einem expandierenden Universum. Beides wäre nach dem simplen Verstehen gleichermaßen "nicht möglich". Das "unendliche Universum" kann nicht expandieren, weil es ja schon "überall" ist. Aber wie Peter0167 schon richtig sagte, hat "unendlich" eben kein"Ende". Endlich aber genauso wenig. Jedenfalls ist das "endlich" eines endlichen Universums "endlos", es besitzt keinen "Rand". Dem endlichen Universum erlaubt die simple Vorstellung ja nur deswegen ein Expandieren, weil man denkt, daß es "dahinter" noch ein unendliches Nichts gäbe, in das hinein ein Universum expandieren kann. Aber es gibt kein "Dahinter". Mit Einstein hat sich der absolute Raum verabschiedet, der ist also nicht da, damit unser Universum da hineinexpandieren kann. Das gäbe dann ja auch das Problem, daß sich das Universum an eben diesem Rand zwischen Universum und universenfreier Zone überlichtschnell in besagtes Nichts hinein ausweiten würde. Überlichtgeschwindigkeit aber ist nicht. Nicht mit Materie. Vielmehr muß "innerhalb" des Universums der Raum selbst "mehr" werden für die Expansion.
Na jedenfalls wird ein endliches Etwas, das einen zeitlichen Anfang besitzt, nicht unendlich groß, sondern stets nur um den Faktor einer endlichen Zahl größer als seine Ausgangsgröße. Zu sagen, der Urknall läge halt unendlich weit zurück, geht nicht. Auf einem Zeitstrahl muß der Urknall stets einen Punkt markieren. Und dann kann die zeitliche Größe nur den Zeitstrahl entlang zunehmen. Doch wenn wir dann zu einem bestimmten Zeitpunkt fragen, wie lange das her ist und wie groß dasUniversum bei konstanter Expansion geworden ist, machen wir auf dem Zeitstrahl einen zweiten Punkt, den unserer Beobachtung. Und schon haben wir eine endlich lange Strecke zwischen zwei Punkten: Urknall und Betrachtung.
Nochmal zu meinem Bauchgefühl des endlichen Universums. Der Weg von einer Ursache zu ihrer Wirkung kann nicht überlichtschnell erfolgen. Denn Kausalität ist letztlich Informationsübertragung. Bei der Expansion des Universums, welche durch Expansion des Raumes selbst erfolgt, können natürlich zwei weit entfernte Objekte durch den dazwischenentstehenden Raum quasi überlichtschnell auseinander"driften" (sie müssen sich aber nicht bewegen bzw. werden dabei nicht bewegt). Doch ist die Raumexpansion hier ja nicht direkt ursächlich mit der Raumexpansion dort verbunden, weswegen das in Ordnung ist. Die maximal lichtschnelle Kausalität wird dabei nicht verletzt. Jedoch nehme ich mal an, daß die Raumexpansionsrate nie größer sein kann als "eine Plancklänge pro Plancklänge je Plancksekunde". Und zwar weil das, was auch immer die Raumexpansion verursacht, eben dort, wo es sie verursacht, keine überlichtschnelle Wirkung hinbekommt. Mithin kann die Wirkung der Raumexpansion auf eine Plancklänge betrachtet binnen einer Plancksekunde nur maximal eine Plancklänge weit in alle Richtungen gewirkt haben.
Ebenso beim Urknall. Da ist der Urknall die Ursache und der anschließende Raum des Universums die Wirkung. Und der kann dann nichtmal eben gleich unendlich groß sein. Nicht wenn der Raum erst mit dem Urknall entstanden ist. Natürlich ist der Urknall-Ausgangs"ort" kein einzelner Punkt im anschließenden Raum. (Auch heute muß niemand den Urknallort suchen, er ist "alles".) Aber dennoch sollten zwei Wirkungen der selben Ursache sich nach einer Plancksekunde nicht weiter als zwei Plancklängen voneinander entfernt haben können, wenn sie von der selben Ursache herrühren.
Ich mag damit falsch liegen (höchstwahrscheinlich, wenn ich mal meine Physikkenntnisse mit denen eines Physikers vergleiche), und wenn mir das jemand erklärenkann, wäre ich froh. Vielleicht in nem passenden Thread "wie kann ein Universum nach dem Urknall unendlich groß sein" oder so. Aberbitte jemand, der da Ahnung hat und sich das nicht so wie ich nur zusammengestoppelt und den Rest zusammengereimt hat. Sonst wirds bloß zum Streit kommen, befürchte ich.
Zum Topic. Peter0167 hats ja schon gut erklärt. Ruhe ist letztlich das Ruhesystem, in dem man sich befindet. Das Fehlen von Geschwindigkeit ist dafür nicht notwendig, sogar eine änderliche Geschwindigkeit, konkret gleichmäßige Beschleunigungist da möglich.Man kann es auch in einem Begriff zusammenfassen: "Freier Fall". "Ruhe" ist, wenn man keine Bewegung verspürt, keine Bewegungsänderung erlebt. Im Auto merken wir, wenn es losfährt - uns drückts in die Lehne - und wir spüren das Bremsen - uns ziehts in Richtung Frontscheibe. Biegt das Auto nach links, will unser Körper nach rechts. Wir spüren, da bringt uns eine Kraft "aus der Ruhe". Fährt das Auto hingegen mit gleicher Geschwindigkeit geradeaus, befinden wir uns im Ruhezustand.
Stimmt nicht ganz. Denn etwas zieht uns schließlich nach unten in die Sitze. Erst im freien Fall spüren wir auch nicht mehr den Druck, mit dem der Sitz gegen unseren Hintern preßt. Allerdings holt der Sitz diesen Druck dann mit einem Schlag nach, sobald wir mit dem Auto dann auf die Erde knallen. Der freie Fall dauert halt nur so lange, bis wir bei der nächsten Gravitationsquelle ankommen und gegen das stoßen, was Teil der Materie dieser Gravitationsquelle ist. Aber wenn man irgendwo weit draußen im All ist, kann der freie Fall verdammt lange anhalten, bevor er bei der stärksten Gravitationsquelle in meiner Bewegungsrichtung endet. Gut ist auch, wenn man sich von der einen Hauptquelle der Gravitation fortbewegt, und zwar nur mit knapp mehr als der nötigen Fluchtgeschwindigkeit. Auf diese Weise könnte ein Objekt, welches von der Erdeaus in Richtung interstellarer Raum fliegt, bereits zig Milliarden Jahre benötigen, um auch nur bis zum Rand der Gravitationsdominanz der Sonne zu gelangen. (Außer, in dieser Zeit fliegen andere Sterne vorbei und fangen das Objekt ein.) Super ist auch ein stabiler Orbit um einen Himmelskörper. Da fliegt man mit konstanter Geschwindigkeit "seitlich" an dem Himmelskörper vorbei und fällt zugleich in Richtungauf diesen, allerdings erst "weiter hinten", wo der Himmelskörper schon nicht mehr ist. Ein stabiler Orbit ist also ein ständiger freier Fall um das Zentralobjekt herum.
Freier Fall ist also "Ruhe" in diesem Universum. Aber es ist kein "Verharren am selben Ort". Wie ebenfalls schon gesagt, das Wörtchen "relativ" macht das zunichte. Woherwill ich denn wissen, ob der Ort, wo ich jetzt bin, der selbe ist, wo ich eben war? Meß ich das nach dem Stand der Sonne aus? Aber die Sonne bewegt sich ja ebenfalls durchs Universum, sie kreist um das galaktische Zentrum. Und alle Galaxien in der Nachbarschaft bewegen sich zueinander verschieden, keine zwei Galaxien behalten die selbe Distanz und Position zueinander. Welche ist da der Fixpunkt? Egal, wie größerwir den Bezugsrahmen stecken, auch die Galaxiencluster und Supercluster verändern ihre Position zueinander. Fixpunkt gibt es nicht. Wir können nur einen Fixpunkt "festlegen"; nur bleibt unser Ruhen diesem gegenüber ein relatives, denn daß dieser Fixpunkt sich bewegt, da könn'wa einen drauf lassen. Relativ zu nem anderen definierten Fixpunkt nämlich.
Das, was am ehesten der Vorstellung von einem "am Himmel festgenagelten Fixpunkt" nahekommt, das ist die Bestimmung des Bezugssystems der "isotropen Hintergrundstrahlung". Die Hintergrundstrahlung kommt ja aus allen Richtungen gleichermaßen, und sie kommt aus allen Richtungen mit der gleichen Wellenlänge, welche der derzeitigen Temperatur des Universums von 3° Kelvin entspricht. Doch halt, tatsächlich kommt sie aus einer Richtung weit kurzwelliger zur Erde als aus der Gegenrichtung, von wo sie langwelliger zu uns gelangt als mit "3°K". Von der Seite aber, von da erreicht uns die Hintergrundstrahlung mit der für 3°K richtigen Wellenlänge. Würde die Erde sich mit (ohne nachzuschauen glaube ich) etwa 600km/s in Richtung der längerwelligen Strahlungbewegen, würde die Hintergrundstrahlung aus allen Richtungen mit der selben Wellenlänge auf uns einstrahlen. (Natürlich mit den kleinen lokalen Schwankungen, die wir vonder farblichen Darstellung des Mikrowellenhintergrundes kennen). Wenn ein Objekt sich so relativ zu allem anderen bewegt, daß die Hintergrundstrahlung aus allen Richtungen mit im Mittel gleicher Wellenlänge - also isotrop - auf uns einstrahlt, dann befänden wir uns quasi "ruhend im Universum". Aber auch das nur, wenn wir das so definieren, daß die Hintergrundstrahlung die "Ruheposition des Universums" definiert. Wobei wir uns fragen, wem oder was gegenüber soll das Universum denn ruhen.
