Was war zuerst - Raum oder Zeit?

Ich würde sagen, umgekehrt wird ein Schuh draus. Es ist für einige schwerer, die Urknalltheorie zu begreifen, als von einem ewigen Universum auszugehen... :D

Dahergelaufen schrieb:Wenn an der Vierdimensionalität des Universums was dran ist, scheint mir die Frage ähnlich viel Sinn zu machen wie "Gab es Links oder Oben zuerst".

Näää, links kam viel später, vorher kam noch hinten, und nördlich von links und dann kam erst breiter als unten ... von der rechten Mitte aus betrachtet. Ist aber eh Wurst, weil später als der mittlere Anfang waren sie alle, ... relativ betrachtet :D.

@Peter0167
Ich möchte meine Kuscheldecke. :D

@Peter0167

Peter0167 schrieb:Wenn es nur so einen Sinn ergibt, ist es ja sicher auch kein Problem, mal kurz zu erläutern, wie du dir die kosmische Hintergrundstrahlung erklärst, oder die Rotverschiebung, oder die Elementhäufigkeit bzw. Verteilung (z.B. Deuterium im intergalaktischem Raum). Was ist mit der Strukturbildung, der Silk-Dämpfung, ..... Fragen über Fragen, .... aber es macht ja nun alles einen Sinn, wo wir ja ganz sicher wissen, dass das Universum schon immer existiert.

Ich habe leider nicht so eine große Ahnung von diesen Wissenschaften, weswegen ich dir keine wissenschaftliche antwort sagen kann. Ich kann nur nach meinem empfinden gehen.

Ich kann dir flgende Antwort darauf geben, wir können nur einen kleinen teil dieser unendlichkeit messen, wodurch uns diese messung dann als endlich erscheint.

Die Urknalltheorie erklärt auch nicht alles. Z.B was vor dem urknall war.
Und die antwort darauf ist auch nur eine annahme, und wurde nicht wissenschaftlich bewiesen.

@Samsaraa

Hier kannst du nachlesen, wieso die Urknalltheorie prinzipiell sehr wahrscheinlich ist http://www-ekp.physik.uni-karlsruhe.de/~deboer/html/Lehre/HSWS0708/Urknall_Babutzka/Urknalltheorie-handout.pdf (Archiv-Version vom 26.09.2021)

Samsaraa schrieb:Die Urknalltheorie erklärt auch nicht alles. Z.B was vor dem urknall war.

Das ist richtig, aber sie stellt auch gar nicht erst den Anspruch, dies zu tun. Sie kann auch nicht alles erklären, was danach geschah, aber sind diese "Lücken" deswegen gleich ein Indiz für ein ewiges Universum?

Samsaraa schrieb:wir können nur einen kleinen teil dieser unendlichkeit messen, wodurch uns diese messung dann als endlich erscheint.

Das ist interessant. Warum eigentlich nicht?

Wir beobachten heute Galaxien, die über 10 Mrd. LJ weit entfernt sind. Deren Licht wurde also schon auf die Reise geschickt, als es noch kein Sonnensystem gab, und trotzdem messen wir deren Strahlung. Wenn das Universum schon immer da war, warum messen wir dann nichts, was meinetwegen 5.000 Mrd. LJ entfernt ist? Das Licht hätte ja Zeit genug, um zu uns zu gelangen.

@Peter0167
Ich würde sagen, weil wir es nicht messen können?

Peter0167 schrieb:Wir beobachten heute Galaxien, die über 10 Mrd. LJ weit entfernt sind.

Denkst du dannach ist schluss? Wir können nur ein Teil des Universums beobachten, was wir dann beobachtbares Universum nennen.

Aber was ist dannach. Wie weit geht es noch, bis zum weitesten Punkt unseres messbaren?

Oder nehem wir an, wir hätten den Punkt gefunden. Das Universum breitet sich ja aus.
Da könnte man Fragen, wo breitet es sich aus? In das Unendliche?

Dass das Universum einen Anfang hatte nur weil es einen Urknall gab ist eine common misconception. Die Helden der Kosmologie gehen heute davon aus dass es den eben nicht gab, so zB Sean Carroll:



Oder Leonard Susskind:



Was einen Anfang hatte war die klassisch beschreibbare Epoche die mit unserem Urknall begann, aber das schließt ein ewiges prequel nicht aus.

Alan Guth erklärt es ausführlich in diesem Kurs.

Zitierend,

@Samsaraa

Samsaraa schrieb:Ich kann dir flgende Antwort darauf geben, wir können nur einen kleinen teil dieser unendlichkeit messen, wodurch uns diese messung dann als endlich erscheint.

Was genau meinst du damit bzw. welche Messung erscheint endlich?

Samsaraa schrieb:Die Urknalltheorie erklärt auch nicht alles. Z.B was vor dem urknall war.

Ist leider kein Argument. Die allgemeine Relativitätstheorie erklärt auch nicht die chemischen Eigenschaften von Pflanzenöl. Das ändert allerdings nichts daran, dass es die beste Theorie zur Gravitation ist, die wir besitzen. Die Urknalltheorie macht keine Aussagen über ein davor. Deswegen ist diese Argumentation nicht stichhaltig.

Samsaraa schrieb:Und die antwort darauf ist auch nur eine annahme, und wurde nicht wissenschaftlich bewiesen.

Nach der (natur)wissenschaftlichen Methodik gibt es keine Beweise, nur Belege. Die Urknalltheorie macht keine Aussagen über ein davor, deswegen braucht man auch keine Belege für etwas zu liefern, über das die Theorie keine Aussagen macht. Es ist als ob du mir sagst Belege dafür zu liefern, dass Martin der Mörder ist, während ich keinerlei Aussagen über Martin mache. Ich habe nichts mit ihm zu tun. Deswegen ist es überflüssig, von mir Belege über Martins mögliche Tat zu fordern.

Samsaraa schrieb:Ich würde sagen, weil wir es nicht messen können?

Was können wir nicht messen?

Samsaraa schrieb:Aber was ist dannach. Wie weit geht es noch, bis zum weitesten Punkt unseres messbaren?

Das sichtbare bzw. beobachtbare Universum erstreckt sich bis zum Ereignishorizont. Das es danach noch viel weiter geht ergibt sich zwangsläufig aus der Krümmung des Universums. Ob es sich endlich oder unendlich weit erstreckt wissen wir leider nicht. Was wir wissen ist aber, dass es sich nicht unendlich weit in die Vergangenheit erstreckt, auch dann nicht, wenn man zyklische Universen annimmt. Folglich muss das Universum einen Beginn gehabt haben, was deine Annahme, dass die Zeit unseres Universums unendlich ist, widerlegt.

Samsaraa schrieb:Oder nehem wir an, wir hätten den Punkt gefunden. Das Universum breitet sich ja aus.
Da könnte man Fragen, wo breitet es sich aus? In das Unendliche?

Das ist wohl das häufigste Missverständnis in Sachen Expansion, dass die Menschen denken, es sei eine Art Explosion gewesen und würde sich nun wohin expandieren. Tatsächlich ist es aber eine Vergrößerung der Abstände im Universum, mit anderen Worten, Raum entsteht, wo Raum bereits ist und eine ausreichend geringe Krümmung aufweist.

Das Problem mit unserem menschlichen Verstand ist, dass wir Raum und Zeit als absolut ansehen, weil wir die tagtägliche Welt nunmal genau so erleben. Besser wäre es aber, sich Raum und Zeit als Eigenschaften eines Universums vorzustellen. Stelle dir beispielsweise eine 50 Cent-Münze vor. Welche Eigenschaften hat sie? Ein paar Beispiele wie sie ist sind z.B.:

- metallisch
- schwer
- goldfarben
- geriffelt
- geprägt

Wenn ich nun sage ich besitze eine weitere Münze, die eine dieser Eigschaften nicht, dafür aber eine andere besitzt, ist erstmal nicht klar, welche Eigenschaft es ist bzw. gegen welche sie getauscht wurde. Beispielsweise könnte es eine Münze sein, welche nicht metallisch sondern aus Plastik ist. Genau dasselbe ist es mit dem Universum. Eine seiner Eigenschaften ist, dass es räumlich ist. Zu fragen, wohin es expandiert ist sinnlos, weil der Raum eine Eigenschaft des Universums ist. Über einen nicht räumlichen Zustand können wir keine Aussagen machen.

@Peter0167

Peter0167 schrieb:Wir beobachten heute Galaxien, die über 10 Mrd. LJ weit entfernt sind. Deren Licht wurde also schon auf die Reise geschickt, als es noch kein Sonnensystem gab, und trotzdem messen wir deren Strahlung. Wenn das Universum schon immer da war, warum messen wir dann nichts, was meinetwegen 5.000 Mrd. LJ entfernt ist? Das Licht hätte ja Zeit genug, um zu uns zu gelangen.

Voraussetzung für das olberssche Paradoxon ist ein statisches Universum. In einem expandierenden Universum kann auch bei einem unendlich alten Universum der Himmel dunkel sein.

Gim schrieb:Voraussetzung für das olberssche Paradoxon ist ein statisches Universum. In einem expandierenden Universum kann auch bei einem unendlich alten Universum der Himmel dunkel sein.

Das ist natürlich richtig, wobei ein statisches Universum nur eine Voraussetzung ist. Auch ein statisches unendliches Universum kann dunkel sein, entscheidend sind ja die Sterne. Sterne haben schließlich ein Verfallsdatum, und wenn keine mehr entstehen, wird es finster, egal wie unendlich das Universum ist.

Wie ist das eigentlich? Hat ein unendliches Universum auch immer unendlich viele Sterne? Das habe ich nämlich nie begriffen, wie man zu dieser Annahme kommt. Kann ja auch sein, ein unendliches Universum hat nur einen einzigen Stern (und zwar genau in der Mitte :D - sorry, kleiner Scherz).

@Peter0167

Wie ist das eigentlich? Hat ein unendliches Universum eigentlich auch immer unendlich viele Sterne? Das habe ich nämlich nie begriffen, wie man zu dieser Annahme kommt.

Nicht zwangsläufig, aber wenn es homogen und isotrop ist, dann ja. Und soweit wir das erkennen können ist unseres homogen und isotrop.

Angenommen du hast ein statisches und unendliches Universum, und die Sterne haben bis zu einem Zeitpunkt t=0 Energie zum Strahlen und gehen hernach alle aus. Dann wirst du trotzdem immer Licht empfangen, wenn auch immer schwächer: nach 1 Jahr siehst du noch das Licht der 1 Lichtjahr entfernt gewesenen Sterne, nach 1000 Gyr das der 1000 Glyr entfernten und nach unendlich langer Zeit erreicht dich das Licht der unendlich weit entfernt und vor unendlich langer Zeit geleuchtet habenden Sterne.

Logisch schlußfolgernd,

Ein Modell in dem immer neue Sterne dazukommen ist das Steady State Modell (nicht zu verwechseln mit dem statischen Universum), in dem das Universum zwar ebenfalls expandiert, dabei aber neue Materie schafft (die Dichte bleibt dabei konstant). So käme mit der Erschaffung neuen Raums auch immer wieder frische Materie dazu und die Sterne würden laufend mit neuem Material versorgt auch wenn sie ihr bisheriges normalerweise schon abgestrahlt hätten. Im derzeitigen ΛCDM/FLRW Modell wird sich das Universum irgendwann ausdünnen und seine Leuchtkraft verlieren (Heat Death).

Ergänzend,

Gim schrieb:Nicht zwangsläufig, aber wenn es homogen und isotrop ist

Wenn man voraus setzt, dass es hinter dem Rand des beobachtbaren Universums genau so isotrop und homogen weiter geht, dann ist das wohl so.

Angenommen du hast ein statisches und unendliches Universum, und die Sterne haben bis zu einem Zeitpunkt t=0 Energie zum Strahlen und gehen hernach alle aus. Dann wirst dfu trotzdem immer Licht empfanger, wenn auch immer schwächer:

Wäre es jetzt ein Beleg dafür, dass das Universum nicht statisch und unendlich ist, wenn wir dieses "schwache" Licht nicht empfangen?

Peter0167 schrieb:Wäre es jetzt ein Beleg dafür, dass das Universum nicht statisch und unendlich ist, wenn wir dieses "schwache" Licht nicht empfangen?

Dass das Universum statisch wäre ist schon auf so viele Arten widerlegt dass sich die Frage gar nicht stellt. Dass wir mit der Entfernung zunehmende Rotverschiebung haben und nicht schwächeres Licht unveränderter Wellenlänge sagt uns dass das Universum expandiert.

Dafür dass es unendlich ist spricht dass wir den Krümmungsparameter mit 1.02 bei einer Unsicherheit von 0.02 gemessen haben (1 bedeutet flach, 1.02 könnte auch bedeuten dass wir nach 2π/(1.02-1) = 300 Partikelhorizonten = 14000 Gigalichtjahren in jede Richtung wieder am selben Ort wären). Da aber 1 die natürlichere Wahl ist nimmt man an dass man 1 Signal und 0.02 Noise gemessen hat und das Universum unendlich ist, expandiert und sich dabei ws Strahlung und Materie angeht ausdühnt, aber eine konstante dunkle Energiedichte hat.

Erklärend,

Ich meine natürlich dass man einen Gesamtparameter ΩT von 1.02 und damit einen Krümmungsparameter von Ωk=1-ΩT gemessen und als ΩT=1 und Ωk=0 interpretiert hat (zurecht).

Zwar nicht mehr editieren könnend aber dennoch korrigierend,

yukterez schrieb:Erklärend

... und das kannst du richtig gut. Was ich heute z.B. gelernt habe ist, dass "Steady State" nicht gleichbedeutend mit "statisch" ist. Manchmal ist es eben hilfreich, wenn jemand solche vermeintlich simplen Dinge anspricht :D.

Was mir leider noch unklar ist, warum spricht ein flaches Universum für ein unendliches? Und vor allem, worauf bezieht sich das "flach" im Zusammenhang mit einem Universum? Ist es die Geometrie des Raumes? Oder die Verteilung der Materie? Und bedeutet "flach", dass der Raum in einer Dimension (z.B. der Höhe) begrenzt ist?

Ja, ich weiß, viele Fragen, aber wann ist hier schon mal einer, der das so gut erklären kann... :D

Ausnutzend,

Peter

Wenn das Universum nicht flach sondern in sich gekrümmt wäre könnte es nicht mehr unendlich sein, da dann je weiter vorne etwas wäre es dabei gleichzeitig umso näher hinten wäre. So könnte man nicht mehr in jede Richtung unendlich weit fliegen ohne irgendwann am selben Ort anzukommen (das könnte man in einem gekrümmten expandierenden Universum zwar auch so lange wenn der Ereignishorizont kleiner als die Länge einer Raumdimension wäre, aber abgesehen davon wäre es dann dennoch nicht unendlich).

http://abyss.uoregon.edu/~js/cosmo/lectures/lec15.html (Archiv-Version vom 26.08.2015),

Peter0167 schrieb:Und bedeutet "flach", dass der Raum in einer Dimension (z.B. der Höhe) begrenzt ist?

Nein, genau im Gegenteil.

Yukterez schrieb:
das könnte man in einem gekrümmten expandierenden Universum zwar auch so lange wenn der Ereignishorizont kleiner als die Länge einer Raumdimension wäre

Ich meine natürlich

Yukterez wollte damit sagen:
das könnte man in einem gekrümmten expandierenden Universum zwar auch NICHT so lange wenn der Ereignishorizont kleiner als die Länge einer Raumdimension wäre

Ausbessernd,

Peter0167 schrieb:Und vor allem, worauf bezieht sich das "flach" im Zusammenhang mit einem Universum? Ist es die Geometrie des Raumes?

Richtig: Wikipedia: Shape of the universe#Curvature of Universe

Verlinkend,