ScienceBlogs-Leser Max Hug hat uns die folgende Frage geschickt:

“angenommen das universum ist ca 13 mill jahre alt und der urknall fand in einer entfernung von ca 13 mill lichtjahren statt, dann ist das bei der entfernung nur der radius, oder?”

mfg max hug

Kommentare (18)

  1. #1 Kerberos
    22. November 2021

    Der
    Urknall war immer und überall (EAV)

  2. #2 Holger
    22. November 2021

    das Alter seit Urknallzeitpunkt hat nichts mit der Grösse zu tun.

    der Raum hat sich ja vergrössert – das klappt sogar schneller als Licht und steht nicht im widerspruch dass nix schneller als Licht sein kann.
    das “nichts schneller als Licht” bezieht sich auf das Zeug innerhlab des Raumes.

    das von uns sichtbare Universum (also das Licht hat es innerhalb der zeit 13Mill jahre exakt gerade eben geschafft ins Telekop zu treffen)ist kleiner als das tatsachlich vorhandene.

  3. #3 schlappohr
    22. November 2021

    dann ist das bei der entfernung nur der radius, oder?”

    Der Radius von was?
    Die Frage ist nicht zu beantworten, weil du von falschen Vorstellungen ausgehst. Das Universum ist keine Kugel, die irgendwo im leeren Raum entstanden ist und sich seitdem ausdehnt. Es gibt weder einen Mittelpunkt noch einen Rand.

    Denk dir in erster Näherung das Universum als die Oberfläche (und nur die Oberfläche!) eines Luftballons, auf dem du herumläufst. Diese Oberfläche hat ebenfalls keinen Mittelpunkt und keinen Rand. (Der Ballon hat natürlich einen Mittelpunkt, aber das Universum ist kein Ballon, sondern die Oberfläche eines Ballons). Der Ballon dehnt sich aus, aber du findest auf der Oberfläche keinen Punkt, von dem die Expansion ausgeht, sondern alles entfernt sich in gleicher Weise voneinander. Du kannst nicht in eine Richtung zeigen und sagen, dort drüben hat die Ausdehnung begonnen. Die Annahme, der Urknall habe in 13Mrd LJ Entfernung stattgefunden, ergibt keinen Sinn. Wenn du fragst, wo das Universum zum Zeitpunkt des Urknalls war, dann ist die korrekte Antwort überall.

    Der Teil der Ballonoberfläche, den du von deinem Standpunkt aus überblicken kannst, ist das sichtbare Universum, und was dahinter liegt, ist für dich unsichtbar. Damit entsteht der Eindruck, das Universum habe einen Rand, aber es ist in Wahrheit eine Art Horizont. Dessen Entfernung kannst du bestimmen, die beträgt derzeit knapp 14Mrd LJ.

    Jeder Kosmologe wird bestätigen, dass dieses Denkmodell ziemlich lausig ist, z.B. weil das Modell die Lichtgeschwindigkeit nicht beachtet, und der Ballon einen leeren dreidimensionalen Raum benötigt, in dem er sich ausdehnen kann. Das Universum benötigt diesem Raum nicht, sondern es ist der Raum. Ebenso ist das Universum nicht gekrümmt wie die Ballonoberfläche. Diese Zusammenhänge lassen sich kaum intuitiv erfassen, es gibt kein Modell aus unserer täglichen Begriffswelt, mit dem das Universum als Ganzes vergleichen könnte.

  4. #4 knorke
    22. November 2021

    @Schlappohr
    Vielen Dank. Das ist ein sehr anschauliches Beispiel. Ich erklärs immer mit dem Hefeteig der aufgeht: Der geht auch überall gleichzeitig hoch und alles auf der Oberfläche entfernt sich von Allem.
    Wie gut, dass es heute Selbstgemachte Pizza gibt, kann ich dem Universum beim Urknallen zusehen 🙂

  5. #5 Ingo
    22. November 2021

    Die Antwort liegt schon in der Frage verborgen.
    Die Frage hat naemlich einen Fehler:

    > “..und der urknall fand in einer entfernung
    > von ca 13 mill lichtjahren statt”

    Die Frage geht von der Vorstellung aus, dass es irgendwo einen Ort gibt, an den der Urknall irgendwie aus dem nichts passiert ist.
    Das ist so nicht richtig.

    Man muss sich zunaechsteinmal vor Augen fuehren, dass die Urknall-Theorie nichts ueber “den Urknall an sich” sagt, sondern nur ueber die Zeit danach. Von den ersten Mikrosekunden danach in der “Plank-Aera” bis zu dem Zustand in dem wir heute leben. Jedoch ist unklar was genau im Moment des Urknalls selber passiert ist.

    Dann muss man sich ebenfalls vor Augen halten, dass es unklar ist, ob das Universum unendlich gross ist, oder irgendwie eine Art Kugel ist, oder irgendwie eine Art sehr grosser “PacMan-Raum” ist, wo man “links wieder ankommt, wenn man rechts rauslaeuft” (in sich geschlossen gekruemmt). Man weiss es einfach nicht, und die Urknall-Theorie sagt darueber nichts aus.

    Die Urknall-Theorie sagt letztendlich nur aus, dass alles das, was man um uns herum sieht irgendwann einmal sehr dicht (und heiss) auf ein paar cm³ zusammengedrueckt war. All die ganze Materie und Energie die wir heute sehen auf ein paar cm³ zusammengequetscht. Das war natuerlich sehr eng und heiss.
    Da unklar ist wie viel Raum, Materie und Energie es noch hinter unseren Horizont noch gibt, ist auch unklar, wie gross das junge Universum war.
    War es auch schon damals unendlich gross? Unklar!

    Dann hat sich (aus irgendeinen Grund) der Raum ausgedehnt. Punkte die vorher nur ein paar Millimeter voneinander entfernt waren, waren ploetzlich Lichtjahre voneinander entfernt. Der “neue” Raum hat sich zwischen(!) den Punkten im damals jungen Universum gebildet.
    Damit sieht es so aus, als ob sich alles voneinander entfernt, ohne dass sich die einzelnen Punkte bewegen.
    Das passiert noch heute, und kann man beobachten,- und weil man das heute noch beobachten kann, ist man auf diese Idee gekommen.

    Urknall-Wissenschaftler beschaeftigen sich meistens damit, wie das Universum in den ersten Sekunden ausgesehen haben muss.
    Atome koennen in so heissen Umgebungen garnicht existieren,- und so ueberlegt man mit Freude hin- und her welche Energie/Materieformen/Kraefte es wohl gegeben haben muss.
    Eine der Lieblingsfragen ist z.b. “Wir kennen nur Prozesse wo aus Energie Materie und Antimaterie zu gleichen Teilen entstehen,- wir sehen heute aber (fast) nur Materie. Wo ist die Antimaterie?”
    Oder “Waren die Kraefte des Elektromagnetismus, der schwachen und der starken Wechselwirkung unter den Bedingungen kurz nach dem Urknall einmal eine gemeinsame Kraft?”
    Oder “Wieso genau ist der Raum ueberhaupt expandiert?”
    Warum der Urknall genau passiert ist, und was vorher war ist Gegenstand anderer Diskussionen, und gehoert nicht in die Urknall-Theorie.

    Der staerkste Hinweis, dass es diese Zeit kurz nach dem Urknall tatsaechlich gegeben hat, ist die “Hintergrundstrahlung”.
    Das ist das “Licht” was aus dieser Zeit ueber geblieben ist, und seit jeher durch das expandierende Universum fliegt, und erst heute bei uns ankommt. Durch den Flug dieses Lichts durch den expandierenen Raum sind die elktromagnetischen Wellen derart in die laenge gezogen worden, dass es heute Radiowellen sind, und keine Lichtwellen mehr.
    Die Hintergrundstrahlung ist gleichzeitig unser Horizont. Dieser Horizont (und die Hintergeundstrahlung) umgebit uns wie eine Kugel, genauso wie der Horizont auf der Erdoberflaeche ein Kreis ist der den Betrachter umgibt.

    Weiter koennen wir nicht schauen, weil es kein aelteres Licht geben kann. Orte von weiter weg koennen wir nicht sehen, weil das Licht keine Zeit hatte uns zu erreichen.
    Weil wir aber nicht wissen wie gross das Universum ist, koennte es dort wo wir heute den Horizont sehen noch Sterne geben,- dessen Licht uns aber nie erreichen wird.

  6. #6 schlappohr
    22. November 2021

    Wie gut, dass es heute Selbstgemachte Pizza gibt, kann ich dem Universum beim Urknallen zusehen

    Na vielen Dank auch, jetzt habe ich Hunger *smiley*.
    Das Problem beim Ballonmodell ist auch, dass der Knall am Ende kommt und nicht am Anfang…

  7. #7 Rob
    Oberland
    22. November 2021

    Gedankenspiel: Wenn ich das Universum im jetzigen Zustand “einfrieren” könnte (sodass es sich nicht weiter ausdehnt) und würde mit einem Raumschiff immer in eine Richtung fliegen, käme ich dann von der anderen Richtung wider zur Erde zurück?

  8. #8 hwied
    22. November 2021

    Sehr gut, diese Gedankenspiele mit Modellen.
    Sie beweisen auch, dass unsere Phantasie durch die Realität, wie wir sie wahrnehmen dominiert wird.
    Einstein konnte ein Lied davon singen, als er den Äther abschaffte. Als er die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit postulierte.

    Meiner Meinung nach hat unser Universum eine gebrochene Dimension. Geringfügig größer als 3 aber nicht 4.
    Und die Mathematik wird uns auf die richtige Spur führen, wie wir uns das Universum vorstellen können. Ist ja auch irgendwie einsichtig. Unser Hirn wiegt nur etwa zwischen 1,2 kg bis max 1,5 kg.
    Ich schätze mal , bei 3 kg Hirngewicht werden wir etwas detaillierte Vorstellungen über das Weltall haben. Nur Geduld !

  9. #9 Rob
    Oberland
    22. November 2021

    Dann sollten wir mal Elefanten oder Pottwale fragen, die wissen das mit über 5kg Gehirnmasse jetzt schon ; )

    Aber im Ernst: Man kann die Realität ja nur durch Vereinfachungen verstehen. Was Materie wirklich ist wissen wir ja immer noch nicht. Aber mit den bunten Kügelchen in der Schulphysik kommt man schon einmal weiter. Später werden dann orbitale draus usw..

  10. #10 hwied
    22. November 2021

    Rob
    Unterschätze die Wale nicht. Die hatten nur das Pech , keinen Daumen zu haben.
    Mit der Materie ist es wie mit dem Wasser. Die Materie kann verschiedene “Aggregatzustände” einnehmen, vom Quark bis zum Molekül .
    Nebenbei: Der Mensch wird in den nächsten hundertausend Jahren sein Äußeres ändern. Vom behaarten Affen zum zahnlosen Riesen, bei guter Ernährung vorausgesetzt.
    Die Entbindungen werden nur noch im Krankenhaus durchgeführt, weil die Köpfe immer größer werden.
    Eine Folge der immer schwieriger zu verstehenden Mathematik. Viele Beiträge von Thilo verstehe ich noch nicht einmal ansatzweise. (Mein Hirn ist schon überlastet)

  11. #11 Joachim
    23. November 2021

    Ich finde die Frage gar nicht so von von “falschen Vorstellungen ausgehend”. Fragen sind jedenfalls nie “dumm”.

    Dies, obwohl natürlich schon der erste Post eine korrekte Antwort gegeben hatte. Nur fehlt streng genommen die Begründung.

    Ich würde sagen, in einer 4-Dimensionalen Raumzeit ist die Entfernung zum Urknall ca. 13e9 Jahre. Und nein, so ist das auf der Zeitachse kein Radius. Das wäre eine absolute zeitliche Entfernung. Es sei denn – ein wenig ironisch nun, es gäbe auf der “anderen Seite” des Zeitpfeils ein Gegenuniversum (wo dann die Zeit rückwärts läuft, wenn man die Zeit mit Entropie assoziiert).

    Dagegen gilt aber: Die am weitesten beobachtbaren Objekt sehen wir in ca 13e9 Lichtjahren Entfernung – und zwar in jede Richtung!

    Es wäre heute ein wenig naiv, die Erde als das Zentrum des Universums anzunehmen. Täte man das, so wäre das sichtbare Universum eine Kugel mit 13e9 Lichtjahren Radius um die Erde. Doch da hört das Universum nicht auf. Dort ist nichts Besonderes, keine Grenze, auch nicht die Hölle, nur weil wir nicht weiter sehen können.

    Da das Licht soo lange brauchte, um zu uns zu gelangen und das Universum inzwischen expandiert sind diese dort Objekte heute viel weiter weg. Das Universum ist also wesentlich größer, als der sichtbare Bereich. Wenigstens müsste man die Expansion des Universums gegen die Zeit, die das Licht brauchte zu uns zu gelangen, abschätzen. Was durchaus ein wenig schwierig sein kann, geht man von einer Singulatität aus (…) Und wer sagt, dass die Expansion konstant sei?

    Also: Wir wissen nicht wirklich genau, wie groß das Universum ist. Es gibt, bei allem Respekt vor den wirklich großartigen Wissenschaftlern, verschiedene mehr oder weniger plausible Theorien oder Heuristiken und Grenzabschätzungen.

    Jedenfalls ist es weit größter, als die Fragestellung oben vermuten lässt. Mit mehr oder weniger erstaunlichen Konsequenzen, die z.B folgender Text beschreibt:

    https://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2014/09/25/die-groesse-des-universums/

    Anmerkung: ich hoffe, ich habe nicht zu viel Unsinn auf die Schnelle geschrieben. Ihr dürft mich natürlich gerne korrigieren. Auf der anderen Seite, vielleicht folgt ihr lieber dem angegebenen Link, so ihr den noch nicht kennt.

  12. #12 hwied
    24. November 2021

    Back to the roots, zur natürlichen Anschauung. Beim Lernen und Erkennen müssen wir uns auf die Grunderfahrungen zurückziehen.
    Also, kochen wir einen Pudding. Wir beobachten wie der ständig schwabbert und wabbert und plötzlich entsteht eine Blase. Sie platzt und der Pudding spritzt nach oben.
    Das Platzen der Blase ist der Urknall von dem wir sprechen. Wir sind Teil dieser ehemaligen Puddingblase und wir fliegen immer noch weg, genau wie der andere Pudding aus der Blase. Was wir nicht sehen, das ist der große Puddingmenge, die immer noch vor sich herbluppert und schwabbert. Wer beheizt sie ? Sie sich selber. Die meisten Nuklide sind radioaktiv, man kann sagen, das Weltall ist radioaktiv. Nur wir hier auf der Erde leben auf einer Oberfläche , die nur noch sehr leicht radioaktiv ist.

  13. #13 hto
    Gemeinschaftseigentum
    24. November 2021

    Der Urknall ist immer nur so weit entfernt wie wir das holographische Universum sehen / unterbewusst wahrnehmen können – und wenn sehen die Wahrnehmung des wirklich-wahrhaftig fusionierten Bewusstseins ist, dann sind wir der Urknall, mit allen daraus resultierenden Möglichkeiten!?

  14. #14 Joachim
    24. November 2021

    @hto: ist mit holographischem Universum das holografisches Prinzip der Quantengravitation gemeint?

    Ich denke, wir sind nicht der Urknall. Höchtens eine Art Furz der Natur. Beweis: für Blinde gilt nicht, dass “sehen die Wahrnehmung wirklich-wahrhaftig fusionierten Bewusstseins ist”.

    Wobei es wirklich-wahrhaftig schon gar nicht alleinstehend (ohne Kontex oder Prämissen) gibt.

    Okay, ich gebe zu, der Witz ist jetzt nicht so gelungen.

  15. #15 hto
    Gemeinschaftseigentum
    24. November 2021

    @Joachim

    Tja, für Blinde ist diese bewusstseinsbetäubte Welt- und “Werteordnung” wirklich “schade”, besonders weil deren Potenzial für wirklich-wahrhaftiges Sehen durch ihre andere Wahrnehmung höchstwahrscheinlich größer ist!?

  16. #16 Joachim
    25. November 2021

    hto: Dann nimm eben Tintenfische, die Kandidaten für intelligents Leben nach dem Menschen, so wir sie nicht vorher ausrotten. Ich bin sicher, die denken dann ganz anders, später einmal.

    Vielleicht entscheiden sie sich in ihrer Mathematik, nur einen unentscheidbaren Satz als Axiom andes einzufügen als wir. Und schon widerspricht sich ihre und unsere Mathematik in allen Dingen, die von diesem Axiom abhängen. “Richtig” oder “wahrhaftig” sind sie Beide. Oder jedenfalls wäre es unentscheidbar, wer Recht hat.

    “Wahrnehmung des wirklich-wahrhaftig fusionierten Bewusstseins” ist jedenfalls für mich unverständlich.

    Entweder gibt es eine allgemeine Wahrheit oder die Wahrheit liegt im Auge des Betrachters. Beides geht nicht. Eine eventuelle allgemeine Wahrheit jedoch hängt von Prämissen ab. Sie ist mehr kulturell bedingt, als objektiv. Das gilt selbst für die Mathematik. Hilbert irrte.

    Lass mir noch eine ironische Frage (sei nicht bös’ auf mich): Wenn du Teil des “wir” bist, das dieses Universum bildet, wie würdest du dann als Urknall sozusagen aus erster Hand die Frage von max hug bewantworten?

    Ich meine, ich lese da wenig, was mit meiner Vorstellung von Physik überein stimmt.

    Bedenke: Das ist alles eine ICH-Botschaft und keine Aussage über dich. Also nicht missverstehen!

  17. #17 hto
    Gemeinschaftseigentum
    25. November 2021

    @Joachim: “Eine eventuelle allgemeine Wahrheit jedoch hängt von Prämissen ab. Sie ist mehr kulturell bedingt, als objektiv.”

    Das hast Du FAST schön formuliert, ich bin ja davon überzeugt, dass wir unser Zusammenleben erst wahrhaftig im Sinne unserer Vernunftbegabung fusionieren müssen – 1+1=2 NICHT: 1+1=2 die sich in einer Hierarchie von wettbewerbsbedingter Symptomatik konfusionieren, wo 1 (“Individualbewusstsein”) scheinbar größer, schöner, wichtiger, … ist, DANN klappt’s sicher auch mit der berechnenden Erklärung der Physik und des holographischen Universums über die Schwarzen Löcher hinaus.

  18. #18 Abdul al-Hazred
    26. November 2021

    Was ich ja immer lustig finde, ist wenn die Leute Selbstbezüglichkeiten nicht bemerken:

    @Joachim: “Eine eventuelle allgemeine Wahrheit jedoch hängt von Prämissen ab. Sie ist mehr kulturell bedingt, als objektiv.”

    Nun ist diese Behauptung eine, die selber allgemeine Wahrheit zu sein beansprucht. Somit sagt sie von sich selbst aus, “mehr kulturell bedingt, als objektiv” zu sein, womit sie eben doch keine allgemeine Wahrheit ist. Womit sich mal wieder alles in ein Logik-Wölkchen auflöst.