Das expandierende Universum - Gedanken dazu

[Pluto]

Ich möchte mich nun in diesem Post der Frage zuwenden, ist es möglich, dass sich das gesamte Universums, von dem wir heute gemäß der Hubble-Werte annehmen, dass es mindestens eine Dimension von 13,6 Mrd. Lichtjahre hat, ergo demnach mindestens 13,6 Mrd. Jahre alt sein soll,

Daran stimmt was nicht. Wenn wir von einem Alter des Universums von 13,6 Mrd. Jahren und von einer Expansion ausgehen, so ist die Ausdehnung des Universums wesentlich größer.
Tatsächlich liegt der aktuelle Schätzwert der Experten bei 45-47 Mrd Lichtjahren.

Der vorliegende bereits genannte Hubblewert impliziert, dass sich das gesamte sichtbare Universum maximal mit c, also der Lichtgeschwindigkeit ausgedehnt hat.

Es stimmt, dass sich Materie (Masseteile) mit maximal c relativ zueinander bewegen können. Das betrifft aber nicht den Raum selbst, dessen Expansion (genauso wie der Schnittpunkt einer Schere) nicht an 'c' gebunden ist. Laut dem Astrophysiker Alan Guth, gab es im frühen Universum ein Phase der Inflation, wo genau diese Expansion des Raumes selbst mit Überlichtgeschwindigkeit ausgedehnt hat.

Daraus ergibt sich folglich für einen bestimmten Raummeter eine anteilige Ausdehnungsgeschwindigkeit von derzeit 2,33*10^-18 m/s. Das bedeutet, in keiner Sekunde seit der Ausdehnung des Universums wurde die Geschwindigkeit c überschritten. Sie war demnach schon am Anfang c und ist auch jetzt noch c.

Nein. Das geht keineswegs daraus hervor.

Nach meinen Überlegungen gibt es jedoch eine Möglichkeit, dass sich das gleiche Universum von 13,6 Mrd. Lichtjahre Radius sich auch lediglich innerhalb weniger 1000 Jahre zu dieser Größe ausgedehnt haben kann, ohne dass dabei der Wert von c jemals verletzt wurde.

Warum erinnert mich diese Argumentation an den Begriff des Last Thursdayism (dt. Letzen Donnerstag-ismus)?

Ich gehe dabei davon aus, dass es bereits trotz einer punktförmig gedachten Annahme der Anfangsausdehnung des Universums jener "Punkt" bereits eine relativ definierbare Ausdehnung hatte. Selbst wenn er lediglich aus Segmenten bestand, die aus der Plancklänge zusammegesetzt sind gemäß meines Hinweises vom 3.März 2016 :

bei angenommenen 4,5*10^52 kg wären der entsprechende radius 1,28*10^-15 m. Im Sinne von Hubble läge die theoretische Ausdehnung wo die Fluchtgeschwindigkeit c erreicht wird bei 1,3*10^26 m . Dies wiederum entspräche dann einer Masse von 1/4c² * a/G = 4,4*10^52 kg. ; geteilt durch die Planckdichte von 5,15*10^96 kg ergibt dies ein resultierenden radius von1,26*10^-15 m. Beachteten man hierbei jedoch, dass die Volumina der Quanten nicht den gesamten Raum ausfüllen, also diese sich lediglich auf ein Volumen von 4,2*10^-105 m³ konzentrieren, so vergrößert sich der Radius zwangsläufig etwas. es wären dann etwa 2*10^60 Quanten. Aus jedem einzelnen dieser Quanten kann dann wiederum ein eigenständiges Universum hervorgehen.

Meine Überlegung ist nun diese: Jede einzelne jener 10^60 Quanten hat sich unabhängig vom jeweiligen Nachbarquant ausgedehnt und zwar in der gleichen angenommenen Zeiteinheit, sie kann natürlich auch phasenverschoben gewesen sein.

Frage:
Wie definierst du ein Quant?

[ThomasM]

Nach meinen Überlegungen gibt es jedoch eine Möglichkeit, dass sich das gleiche Universum von 13,6 Mrd. Lichtjahre Radius sich auch lediglich innerhalb weniger 1000 Jahre zu dieser Größe ausgedehnt haben kann, ohne dass dabei der Wert von c jemals verletzt wurde.

Das ist nicht möglich, da es viele Prozesse im Universum gibt, die sehr viel mehr Zeit in Anspruch nehmen. Beispiele wären
- Lichtinformation von fernen Galaxien
- Bildung schwerer Elemente
- Sonnen und Planetenbildung
- Erkalten der Erdkruste
- Entstehung des Lebens
usw.

Aus diesen Größen muss du ein Mindestalter von 13 Mrd. Jahren annehmen.
Auf die Größe des Universums kannst du nicht schließen, die 13,6 Mrd Lichtjahre sind die Größe des sichtbaren Universums.

[Pluto]

Nach meinen Überlegungen gibt es jedoch eine Möglichkeit, dass sich das gleiche Universum von 13,6 Mrd. Lichtjahre Radius sich auch lediglich innerhalb weniger 1000 Jahre zu dieser Größe ausgedehnt haben kann, ohne dass dabei der Wert von c jemals verletzt wurde.

Das ist nicht möglich, da es viele Prozesse im Universum gibt, die sehr viel mehr Zeit in Anspruch nehmen.

Warum nicht?
Ich denke da an die Hypothese, dass alles letzten Donnerstag erschaffen wurde (siehe Last Thursdayism)

[ThomasM]

Warum nicht?
Ich denke da an die Hypothese, dass alles letzten Donnerstag erschaffen wurde (siehe Last Thursdayism)

Seeadler glaubt aber, physikalisch zu argumentieren.

Und selbst die Anhänger der Schöpfung durch Gottes wunderbares Handeln scheuen sich, Gott so handeln zu lassen, dass das Universum alt aussieht. Sonst wäre es ja nicht Schuld des Menschen, Gott nicht erkannt zu haben.

[Pluto]

Und selbst die Anhänger der Schöpfung durch Gottes wunderbares Handeln scheuen sich, Gott so handeln zu lassen, dass das Universum alt aussieht. Sonst wäre es ja nicht Schuld des Menschen, Gott nicht erkannt zu haben.

Genau.
Das hat Descartes schon erkannt als er sagte, er gehe von einem barmherzigen Gott aus, der die Menschen nicht täuscht.

[seeadler]

Warum nicht?
Ich denke da an die Hypothese, dass alles letzten Donnerstag erschaffen wurde (siehe Last Thursdayism)

Seeadler glaubt aber, physikalisch zu argumentieren.

Und selbst die Anhänger der Schöpfung durch Gottes wunderbares Handeln scheuen sich, Gott so handeln zu lassen, dass das Universum alt aussieht. Sonst wäre es ja nicht Schuld des Menschen, Gott nicht erkannt zu haben.

Immer langsam, ihr zwei hübschen.... Sooo weit waren wir noch gar nicht! Es ging bis jetzt lediglich darum, die Ausdehnung des Universums in wesentlich kürzerer Zeit zu erreichen, als in 13,6 Milliarden Jahren, zumal unser guter Pluto ja ebenso darauf verweist,

seeadler hat geschrieben:
Der vorliegende bereits genannte Hubblewert impliziert, dass sich das gesamte sichtbare Universum maximal mit c, also der Lichtgeschwindigkeit ausgedehnt hat.
Es stimmt, dass sich Materie (Masseteile) mit maximal c relativ zueinander bewegen können. Das betrifft aber nicht den Raum selbst, dessen Expansion (genauso wie der Schnittpunkt einer Schere) nicht an 'c' gebunden ist. Laut dem Astrophysiker Alan Guth, gab es im frühen Universum ein Phase der Inflation, wo genau diese Expansion des Raumes selbst mit Überlichtgeschwindigkeit ausgedehnt hat.

Immerhin redet er hier von Überlichtgeschwindigkeit. Auch in diesem Fall könnte sich jenes 13,6 Mrd. Lichtjahre ausgedehnte sichtbare Universum in nur 5880 Jahren ausgedehnt haben.

Da frage ich mich dann ebenfalls, berücksichtigt er denn dabei die ganzen physikalischen Prozesse, die Thomas mit Recht erwähnt:

seeadler hat geschrieben:

Nach meinen Überlegungen gibt es jedoch eine Möglichkeit, dass sich das gleiche Universum von 13,6 Mrd. Lichtjahre Radius sich auch lediglich innerhalb weniger 1000 Jahre zu dieser Größe ausgedehnt haben kann, ohne dass dabei der Wert von c jemals verletzt wurde.

Das ist nicht möglich, da es viele Prozesse im Universum gibt, die sehr viel mehr Zeit in Anspruch nehmen. Beispiele wären
- Lichtinformation von fernen Galaxien
- Bildung schwerer Elemente
- Sonnen und Planetenbildung
- Erkalten der Erdkruste
- Entstehung des Lebens
usw.

Wie gesagt, diese Prozesse hatte ich bis jetzt bewusst beiseite gelassen.

[ThomasM]

Immerhin redet er hier von Überlichtgeschwindigkeit. Auch in diesem Fall könnte sich jenes 13,6 Mrd. Lichtjahre ausgedehnte sichtbare Universum in nur 5880 Jahren ausgedehnt haben.

Du musst hier zwei Dinge unterscheiden.

- Die tatsächliche Größe des Universums (ausgehend von einer sehr kleinen Ausdehnung zu Beginn)
- Die sichtbare Größe des Universums

Die tatsächliche Größe des Universums ist eigentlich unbekannt und nur anhand von theoretischen Überlegungen abgeleitet. Hauptansatzpunkt ist die (gemessene) Tatsache, dass das Universum sehr flach ist. Dazu wurde das Modell der Inflation entwickelt (das noch nicht direkt nachgewiesen wurde).
Im Rahmen der Inflation (deren Dauer auf etwa 100.000 Sekunden, also ca. 24 Stunden geschätzt wird) dehnte sich das Universum um den Faktor 10^(26) aus. Die tatsächliche Größe ist also erheblich mehr als das, was wir sehen. In dieser Zeit war die Energie des Universums etwa gleichmäßig verschmiert (abgesehen von Fluktuationen in der Dichte). Es gab also noch keine Strukturen, wie Sonnen oder Planeten.
Danach dehnt sich das Universum weiter aus, zumindest belegen das die Messungen zur dunklen Energie. Aber die Geschwindigkeit dieser Ausdehnung ist gering.

Von einem beliebigen Punkt dieses Universums aus war die Sichtweite in das Universum hinaus zu Beginn maximal 24 Lichtstunden. Das sichtbare Universum dehnt sich natürlich mit Lichtgeschwindigkeit aus, weil uns jetzt das Licht erreicht, das die Reise vor 13,6 Mrd. Jahre begonnen hat. Aber das hat nichts mit der Raumdehnung zu tun.

Erst nachdem die Inflationsphase beendet war, konnte die Gravitation ihre Arbeit tun und Sonnen und Planeten bilden.

Die Inflatortheorie ist noch nicht endgültig belegt, ist aber die aktuell von den meisten Physikern akzeptierte Theorie.

[seeadler]

seeadler hat geschrieben:

Nach meinen Überlegungen gibt es jedoch eine Möglichkeit, dass sich das gleiche Universum von 13,6 Mrd. Lichtjahre Radius sich auch lediglich innerhalb weniger 1000 Jahre zu dieser Größe ausgedehnt haben kann, ohne dass dabei der Wert von c jemals verletzt wurde.

Das ist nicht möglich, da es viele Prozesse im Universum gibt, die sehr viel mehr Zeit in Anspruch nehmen. Beispiele wären
- Lichtinformation von fernen Galaxien
- Bildung schwerer Elemente
- Sonnen und Planetenbildung
- Erkalten der Erdkruste
- Entstehung des Lebens
usw.

Aber interessant ist dein Argument, Thomas, allemal: Denn da machst du ja die Entwicklung der Materie an sich von der Expansion des Universums abhängig. Respektive setzt du beides in eine entsprechende Beziehung. Man könnte daraus ableiten, dass die Entwicklung der Materie real davon abhängt, in wiefern sich das Universum dann ausgedehnt hat, und die mittlere Raumdichte abgenommen haben muss.

Andererseits kann ich mir dagegen vorstellen, dass hierbei unter bestimmten Druckbedingungen die Prozesse auch schneller ablaufen können. So viel mir bekannt ist, wirkt sich eine verstärkte Gravitation auch auf radioaktive Prozesse aus. Mit anderen Worten, die Prozesse können unter Umständen wirklich schneller ablaufen.

Es wäre sicherlich ebenfalls interessant, heraus zu finden, in welcher Weise die mittlere Raumdichte des Universums auch bestimmte Prozesse erst in Gang gebracht hat......

aber ich denke mal, letzteres dürfte bekannt sein, weil man dies sicherlich im Labor nachgestellt hat?.

[Halman]

Immerhin redet er hier von Überlichtgeschwindigkeit. Auch in diesem Fall könnte sich jenes 13,6 Mrd. Lichtjahre ausgedehnte sichtbare Universum in nur 5880 Jahren ausgedehnt haben.

Grundsätzlich wäre des möglich, denn die Expansion des Raumes könnte beliebig schnell sein. Man könnte sich eine fortlaufende Inflation vorstellen.

Das Problem dabei ist, dass jedes kosmologische Modell zur Beobachtung passen muss. Diesbezüglich verweise ich auf den Artikel Planck-Daten der kosmischen Hintergrundstrahlung bestätigen bisherige Modelle:

Die Planck-Daten bestätigen die Theorien der Physiker mit bisher unerreichter Genauigkeit. Ihnen zufolge ist das Universum 13,82 Milliarden Jahre alt und damit rund achtzig Millionen Jahre älter als bisher angenommen.

Thomas kann uns sicherlich helfen, uns verstehen zu helfen, wie dieses Messergebnis erziehlt wurde. Mir genügt die Angabe und demzufolge ist unser Universum eben 13,82 Milliarden Jahre alt und keine 5880 Jahre.
Warum sollte dem so sein? Wegen dem ersten Schöpfungsbericht der Bibel? Die Bereschit in Gen 1:1-2 ist nicht Teil des "Sechtstagewerks" und zeitlich nicht fassbar. Die unergründliche Urzeit kann doch beliebig lang sein.
Versteht man die Schöpfungsgeschichte als Ätiologie, dann kann Bereschit als Grundlage (in principio) interpretiert werden und meint gar keinen zeitichen Anfang (in initio).

Da frage ich mich dann ebenfalls, berücksichtigt er denn dabei die ganzen physikalischen Prozesse, die Thomas mit Recht erwähnt:

seeadler hat geschrieben:

Nach meinen Überlegungen gibt es jedoch eine Möglichkeit, dass sich das gleiche Universum von 13,6 Mrd. Lichtjahre Radius sich auch lediglich innerhalb weniger 1000 Jahre zu dieser Größe ausgedehnt haben kann, ohne dass dabei der Wert von c jemals verletzt wurde.

Das ist nicht möglich, da es viele Prozesse im Universum gibt, die sehr viel mehr Zeit in Anspruch nehmen. Beispiele wären
- Lichtinformation von fernen Galaxien
- Bildung schwerer Elemente
- Sonnen und Planetenbildung
- Erkalten der Erdkruste
- Entstehung des Lebens
usw.

Wie gesagt, diese Prozesse hatte ich bis jetzt bewusst beiseite gelassen.

Sie müssen aber einbezogen werden.

[seeadler]

- Die tatsächliche Größe des Universums (ausgehend von einer sehr kleinen Ausdehnung zu Beginn)

Hier spielt meiner Meinung nach noch ein ganz anderer Faktor eine Rolle; der, den ihr hier bis jetzt noch allesamt vehemnt ablehnt, der für mich jedoch sehr viel erklären kann: Die Ansicht, dass das Universum schon von Anfang an ein Schwarzes Loch war, welches sich genau in dem Sinne ausdehnt, wie man es annimmt, wenn man von so genannten "gefräßigen" Schwarzen Löchern spricht.

Das heißt, die Existenz des Universums verdanken wir der Gegenwart eines übergeordneten Universums, aus dem dieses Universum hier die Energie bezog und bezieht, wobei das übergeordnete Universum im Verhältnis zu diesem hier immer mehr abnimmt, während unseres zunimmt.
Seinen Anfang hat dann dieses Universum in der Plancklänge und dem entsprechenden Planckvolumen usw...

- Die sichtbare Größe des Universums

Wenn du im Inneren eines Schwarzen Lochs sitzen würdest, kämst du vermutlich auch zu diesem Schluss, dass es einen sichtbaren "Abschluss" deines speziellen Universums gibt, welcher von innen heraus mit der Grenze G m / c² übereinstimmt ( nicht 2 Gm/c²) und würdest annehmen, dass dieses SL ebenfalls nur Teil eines übergeordneten Universums ist, in dem du dich dann ebenfalls befindest, und dessen Ausdehnung aus dieser Position heraus nicht ermittelbar ist.

Hauptansatzpunkt ist die (gemessene) Tatsache, dass das Universum sehr flach ist.

Dazu hatte ich schon einmal geschrieben, dass ich persönlich dies so verstehe und sehe, dass wie Bestandteil des beispielhaften "Luftballons" sind, der quasi aufgeblasen wird. Wir befinden uns somit sozusagen in jener Hülle, in der Materie des Luftballons an sich, welche sich ausdehnt, weil der Ballon aufgeblasen wird. Und so gesehen kann man dann unser Universum durchaus ebenfalls als "flach" bezeichnen, denn es bildet ja lediglich die Hülle des Ballons. Das Innere und auch das Äußere des Ballons ist für uns nicht unmittelbar einsehbar.
Dazu hatte ich geschrieben, dass man die Hülle in etwa so stilisieren könnte, dass deren Dicke durch den Wert von c festgelegt ist. Wir selbst befinden uns dabei in der "Ruheposition" 0; Nun gibt es ein +c und ein -c aus unserer Position heraus. Mit anderen Worten, wenn wir aus eigener Kraft beschleunigen aus unserer Position heraus dann gehen wir in Richtung +c. Wenn wir jedoch beschleunigt werden durch die uns umgebende Materie, dann befinden wir uns in Richtung -c.

Wenn wir auf ein schwarzes Loch zufliegen, so werden wir von diesem in Richtung -c beschleunigt. Wir bewegen uns nach meiner Theorie in Richtung Vergangenheit und damit zugleich in Richtung Ursprung unseres Seins.
Könnten wir jedoch uns selbst beschleunigen, also aus dem Stand heraus, so bewegen wir uns in Richtung +c und landen in der Zukunft

In beiden Fällen, wenn wir +c erreichen, oder -c, so haben wir die Grenze unseres sichtbaren Universums erreicht. Das heißt, wir durchstoßen in beiden Fällen die Haut des Luftballons und landen entweder außen oder innen davon. Landen wir außen, so würden wir uns im übergeordneten Universum wiederfinden; landen wir dagegen innen, so befinden wir uns auch in diesem Fall im Anfang des übergeordneten Universums.

Von einem beliebigen Punkt dieses Universums aus war die Sichtweite in das Universum hinaus zu Beginn maximal 24 Lichtstunden. Das sichtbare Universum dehnt sich natürlich mit Lichtgeschwindigkeit aus, weil uns jetzt das Licht erreicht, das die Reise vor 13,6 Mrd. Jahre begonnen hat. Aber das hat nichts mit der Raumdehnung zu tun.

auch hierzu hatte ich schon einmal geschrieben, dass wir bei unseren Blick in den Kosmos immer und ausschließlich nur chronologisch sehen können. Das bedeutet, wie blicken in unsere eigene Vergangenheit, in die Vergangenheit des uns umgebenden Raumes. Somit ist zumindest für mich klar, dass der scheinbar entfernteste Punkt zugleich der uns am nächsten liegende Punkt ist. Die entferntesten Quasare befinden sich zeitlos gesehen unmittelbar zum Greifen nahe vor unseren Augen. Wir haben es hier nach meiner Überlegung damit zu tun, dass wir hier zugleich einen Blick in den Mikrokosmos werfen können. Denn der am weitesten entfernteste Punkt im Universum deckt sich mit dem überhaupt kleinstmöglichen Punkt innerhalb eines Rasterelektronenmikroskopes, wenn ich dieses aus noch zeitlich entsprechend kalibrieren könnte.

Erst nachdem die Inflationsphase beendet war, konnte die Gravitation ihre Arbeit tun und Sonnen und Planeten bilden.

Dazu hatte ich geschrieben, dass die Gravitation an sich erst in dem Augenblick entstand, als auch die Materie entstehen konnte. Vorher gab es keine Gravitation. Denn die Entstehung der Materie an sich hat die Expansionsbewegung des Universums ausgebremst. Die Gravitation ist - wie mein Modell besagt - ein Produkt der Expansion, ein Produkt der Entstehung der Materie.