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Universum >>Theorien<<
#1
Hallo Shadaik,

was meinst Du mit:

Zitat:Da das Universum sich nicht mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten kann (oder zumindest die Materie darin nicht) muss es über 15 Milliarden Jahre gedauert haben bis sich die Materie, die in dieser Entfernung existiert dort manifestieren konnte.

Es interessiert mich sehr auf welcher Theorie Deine Aussage beruht.


Danke und Gruß
Steffen
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#2
Hallo Steffen.

Die Aussage beruht auf der Relativitätstheorie in Kombination mit der Urknalltheorie.

Die Vertreter der Urknalltheorie gehen davon aus, dass das Universum 15 Milliarden Jahre alt ist da das älteste Licht, dass wir "empfangen" ebenfalls 15 Milliarden Jahre alt ist.
Weiter heißt es, dass der Radius des Universums seinem Alter in Lichtjahren entspricht, er wird mit 15-20 Milliarden Lichtjahren angegeben.

Das Problem hierbei ist, dass sich das Universum mit Lichtgeschwindigkeit ausdehnen müsste damit die Berechnungen stimmen.
Da das nach der allgemeinen Relativitätstheorie völlig unmöglich ist müsste das Universum aber wesentlich älter sein um eine solche Ausdehnung zu erreichen.
Zudem lässt sich ja beobachten, dass sich die Materie weit (sehr weit) unterhalb der Lichtgeschwindigkeit durchs Universum bewegt. Daher müsste das Universum mindestens mehrere hundert Milliarden Jahre alt sein.
Zuzüglich nochmal der 15 Milliarden Jahre, die das Licht vom äußersten Rand des Universums bis zu uns braucht.
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#3
Zitat:Stephen Hawking:

Wenn wir unseren Rückwärtskegel zurückverfolgen, wird ersichtlich, dass seine Lichtstrahlen im frühen Universum einwärts gebogen werden. Das ganze Universum, dass wir beobachten, war in der Vergangenheit in einer Region enthalten, deren Grenze beim Urknall auf null schrumpft. Das wäre eine Singularität, ein Ort, wo Materie unendlich Dicht wäre und die klassische allgemeine Relativitätstheorie nicht mehr gelten würde.


Die allgemeine Relativitätstheorie lässt die Quantentheorie nicht zu.

Nach der Relativitätstheorie: Die Zeit und die drei Dimensionen des Raums werden zur vierdimensionalen Raumzeit. Außerdem verläuft die Zeit laut Relativitätstheorie linear. Was aber, wenn wir in einer 3-Bran leben?
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#4
Guter Punkt mit der Quantentheorie. Interessant wird es aber wenn man sie mit der Relativität in Beziehung setzt.

Die Relativitätstheorie geht davon aus, dass sich Energie vollständig in Materie umwandeln lässt und umgekehrt.

Darauf baut die Thermodynamik auf und ergänzt es um das Dogma von der Unerzeugbarkeit von Energie/Materie.

Darauf wiederum baut die Theorie von der Entropie auf, nach der alles auf die Entstehung einer "universalen Gleichheit", also einer erneuten Singularität hinausläuft bzw. auf die Ordnung des Chaos.

Und aus dieser Theorie wiederum erklärt sich mE erst die Vorstellung, dass es so etwas wie einen "Anfang" des Universums überhaupt gab (was ich ohnehin in Zweifel ziehe).
Mit anderen Worten: Ohne Relativität und Thermodynamik macht eine Quantensingularität am "Anfang" des Universums gar keinen Sinn.
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#5
Klar macht die Quantentheorie ohne die Relativitätstheorie keinen Sinn. Das Spannende ist diese beiden Theorien auf einen gemeinsamen Nenner zu bringen, wie Du ja schreibst. Faszinierend ist mE das die R-Theorie in der Singularität aufgrund der Dichte nicht gelten kann und doch absolute Gültigkeit hat, außer am "Anfang".

Keinen Anfang. Das setzt ein in sich geschlossenes System voraus, oder was meinst Du?


Gruß
Steffen
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#6
Moin Steffen,

Steffen schrieb:Keinen Anfang. Das setzt ein in sich geschlossenes System voraus, oder was meinst Du?

Kein Anfang setzt in der Tat ein in sich geschlossenes System voraus. Kann auch ein System mit Anfang geschlossen sein? Keine Ahnung.

Das Universum dehnt sich aus, das steht fest. Die Frage ist, ob die darin enthaltene Materie die benötigte Geschwindigkeit hat, um über den "Fluchtpunkt" hinaus zu gelangen; wobei der Fluchtpunkt der Punkt ist, an dem die Gravitation einen zu kleinen Einfluß hat, um die Materie wieder in sich zusammenstürzen zu lassen.

Neuesten Berechnugen zufolge (habe ich auf Discovery Channel gesehen, daher kann ich leider keine Quellenangaben machen) ist die Fluchtgeschwindigkeit in der Tat so hoch, daß das Universum sich immer weiter ausbreiten und nicht wieder zusammenstürzen wird.

Da sich das Universum also weiter ausbreitet, kann es kein geschlossenes System sein, oder? Und wie kann dann am Anfang der Urknall gewesen sein? Was war davor und was ist außerhalb des Universums?
Fragen, auf die ich keine Antworten habe. Leider. Das sind Dinge, die man sich mit dem menschlichen Verstand nicht vorstellen kann (so ist ja Gott erfunden worden Icon_wink).

Interessant ist es aber allemal, ich bin gespannt, was in absehbarer Zukunft (solange ich noch lebe) entdeckt wird!

Grüße,
init 0
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#7
Nö, kein geschlossenes System. Im Gegenteil ein "absolutes" weil unendliches System. Also irgendwie doch wieder geschlossen, weil es nichts außerhalb gibt, das Universum umfasst ja alles.

Ich gehe nicht davon aus, dass das Universum eine bestimmbare Dimension hat. Daher ist auch die Idee, das Universum breite sich aus unsinnig.
Interessant in diesem Zusammenhang ist ja auch, dass nicht alle, sondenr nur fast alle Sterne eine Rotverschiebung aufweisen. Einige weisen eine Blauverschiebung auf - und spotten so einfach so der angeblichen Ausdehnung des Universums.

Und daher handelt es sich bei meiner Vorstellung des "Urknalls" auch nicht um die Entstehung des Universums, sondern nur um die Entstehung (Manifestierung) der Materie darin.
Aber ich glaube nicht dass wir das verstehen werden solange die Physiker am (unbegründeten) Dogma der Thermodynamischen Grundgesetze festhalten.
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#8
Hallo!

Das es einen Anfang gab ist wohl ziemlich unbestritten. Daher wundere ich mich etwas.

Shadaik hat folgendes geschrieben:
Zitat:Ich gehe nicht davon aus, dass das Universum eine bestimmbare Dimension hat. Daher ist auch die Idee, das Universum breite sich aus unsinnig.

Könntest Du diese These etwas genauer erläutern.

Unser Universum ist in jedem Fall dreidimensional. Sonst wäre das Leben wie wir es kennen nicht möglich. Laut M-Theorie hat der Raum 10 Dimensionen. Doch geht man davon aus das 7 dieser 10 Dimensionen so eng zusammenliegen, dass nur drei Dimensionen relevant sind.

Init hat folgendes geschrieben:
Zitat:Da sich das Universum also weiter ausbreitet, kann es kein geschlossenes System sein, oder?

Die Kein- Rand- Hypothese würde genau das in einem ganz anderem Licht erscheinen lassen. Diese Hypothese beschreibt ein System das in sich geschlossen ist und dennoch keine(n) Rand/Grenze hat. Stell’ dir einfach die Erde vor. Die Erde ist ein in sich geschlossenes System ohne Rand/Grenzen.

Init hat folgendes geschrieben:
Zitat:Und wie kann dann am Anfang der Urknall gewesen sein? Was war davor und was ist außerhalb des Universums?

Außerhalb ist in diesem Fall irrelevant. Weil ein in sich geschlossenes System auf keinen äußeren Einfluss angewiesen ist.

Shadaik hat folgendes geschrieben:
Zitat:Einige weisen eine Blauverschiebung auf - und spotten so einfach so der angeblichen Ausdehnung des Universums

Weshalb soll die Blauverschiebung einiger Sterne die Expansion des Universums absurd erscheinen lassen?

Grüße
Steffen
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#9
Steffen schrieb:Shadaik hat folgendes geschrieben:
Zitat:Ich gehe nicht davon aus, dass das Universum eine bestimmbare Dimension hat. Daher ist auch die Idee, das Universum breite sich aus unsinnig.

Könntest Du diese These etwas genauer erläutern.

Unser Universum ist in jedem Fall dreidimensional. Sonst wäre das Leben wie wir es kennen nicht möglich. Laut M-Theorie hat der Raum 10 Dimensionen. Doch geht man davon aus das 7 dieser 10 Dimensionen so eng zusammenliegen, dass nur drei Dimensionen relevant sind.
*g*
Entschuldigung, ich meinte die andere Bedeutung von "Dimension"="Ausmaß, messbare Größe"

Steffen schrieb:Shadaik hat folgendes geschrieben:
Zitat:Einige weisen eine Blauverschiebung auf - und spotten so einfach so der angeblichen Ausdehnung des Universums
Weshalb soll die Blauverschiebung einiger Sterne die Expansion des Universums absurd erscheinen lassen?
Weil sich in einem expandierenden Universum ALLE Sterne von uns weg bewegen müssten. Dadurch müsste eine Rotverschiebung überall vorkommen.
Allerdings erinnere ich mich, vor zwei bis vier Jahren mehrmals gehört zu haben, dass die Rotverschiebung nicht unbedingt durch die Bewegung der Himmelskörper ausgelöst wird. An genaueres kann ich mich nicht erinnern.
Jedenfalls: Ohne Rotverschiebung gäbe es keine Hinweise auf ein expandierendes Universum.

Da fällt mir ein: Gäbe es in einem expandierenden Universum eine Rotverschiebung, die die Expansion anzeigt? Wohl eher nicht, da sich ja auch das Licht und der Raum zwischen Lichtquelle und Empfänger sich ausdehnen.
Somit hat das Phänomen der Rotverschiebung nichts mit der Expansion des Universums zu tun.
Oder kennt sich hier jemand in Astrophysik aus und kann mich widerlegen? Das ist mir nämlich gerade erst in den Sinn gekommen.
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#10
Hallo Shadiak!

Zitat:Shadaik:
Weil sich in einem expandierenden Universum ALLE Sterne von uns weg bewegen müssten.

Das hast Du missverstanden.

Die Rot- und Blauverschiebung –Lichtwellen- zeigen uns an, ob eine Galaxie sich auf uns zu bewegt oder sich von uns entfernt.

Rot = Galaxie entfernt sich von uns. Blau = Galaxie bewegt sich auf uns zu. Das Entscheidende ist jedoch: Das sich großräumig betrachtet alle Galaxien voneinander entfernen.


Gruß
Steffen
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#11
Gut, aber entfernen sie sich auch voneinander, wenn man die Milchstraße nicht als Mittelpunkt rechnet.

Diverse kolliderte Galaxien (Whirlpool) oder auch Andromeda, welche ja zur Zeit (und wohl auch die nächsten Jahrmillionen noch) auf die Milchstraße zusteuert sprechen da eine andere Sprache.
Es scheint sich also eher um eine zufällige Bewegung zu handeln, nicht um ein universales Phänomen.
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#12
init 0 schrieb:Da sich das Universum also weiter ausbreitet, kann es kein geschlossenes System sein, oder?


Nur wenn man davon ausgeht, dass der Zeitpfeil nicht umkehrbar ist.
Das jedoch ist nicht unbestritten, wenn nicht sogar ziemlich wahrscheinlich... mit allen Konsequenzen.
Einige Physiker gehen sogar davon aus, dass der Zeitpfeil pulsiert...

(Die Infos hab ich aus ner Bild derWissenschaft... wenn jemand Interesse an der genauen Quelle hat, schau ich nach)


Zitat:Doch geht man davon aus das 7 dieser 10 Dimensionen so eng zusammenliegen, dass nur drei Dimensionen relevant sind.

Hmmm... das würde rein rechnerisch aber bedeuten, das vier Dimensionen relevant sind, wenn die restlichen sieben so eng beieinander liegen... man sollte die Zeit hier nicht unterschätzen Icon_lol


Blessings,

Heiko
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#13
Hallo Heiko,

schon klar, vierdimensionale Raumzeit, siehe oben :D

Bei Gelegenheit werde ich näher auf die M-Theorie eingehen. Der Zeitmangel...


Viele Grüße
Steffen :)
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#14
mach das... vielleicht finde ich auch noch etwas über sie... ist etwas her, dass ich darüber gelesen habe... muss mich da mal wieder fit machen Icon_lol

Ach ja, die Quellenangabe:

Bild der Wissenschaft 12 / 2002, Artikel: "Wenn die Zeit rückwärts läuft"


Blessings

Heiko
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#15
Zitat:Shadaik:
Gut, aber entfernen sie sich auch voneinander, wenn man die Milchstraße nicht als Mittelpunkt rechnet.

Wir sind einerseits auf gar keinen Fall das Zentrum, andererseits sind wir das Zentrum unserer Beobachtung.

Zitat:Shadaik:
Diverse kolliderte Galaxien (Whirlpool) oder auch Andromeda, welche ja zur Zeit (und wohl auch die nächsten Jahrmillionen noch) auf die Milchstraße zusteuert sprechen da eine andere Sprache. Es scheint sich also eher um eine zufällige Bewegung zu handeln, nicht um ein universales Phänomen.

Ich denke Du lässt die Größe des Raums dabei außer Acht. Selbst bei der ungeheuren Größe des Universums ist es unvermeidlich das sich einige Galaxien aufeinander zu bewegen.

Steffen
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