Eine Frage zum Gebiet der Astronomie- Universum-Ausdehnung

[Gliese581]

@geomorph, die Sache ist ganz einfach
Je weiter ein Objekt entfernt ist, desto größer ist seine Geschwindigkeit, mit der er sich von der Erde entfernt (Hubble-Gesetz). Entfernte Objekte (sehr alte Galaxien z.B.) entfernen sich von uns mit Überlichtgeschwindigkeit. Das ist kein Widerspruch zur Speziellen Relativitätstheorie, da sich keine Objekte bewegen, sondern der Raum zwischen ihnen (Expansion des Weltraums - aber natürlich können die Objekte zusätzlich eine Eigenbewegung haben, aber für die gilt die Grenze < Lichtgeschw.). Mit dem Ereignishorizont hat das nichts zu tun (verstehe nicht ganz, was die Verbindung dazu sein soll - Ereignishorizont gehört zu einem Schwarzen Loch).
Also: das Universum (der Raum) dehnt sich aus - entfernte Galaxien fliehen mit Überlichtgeschwindigkeit.

Übrigens gilt das für jeden Beobachtungspunkt (nicht nur von der Erde aus). Jeder Alien beobachtet das gleiche Phänomen.

[V.K.B.]

Ich verstehe auch nicht, wie sich etwas mit Überlichtgeschwindigkeit von uns entfernen soll, wenn Lichtgeschwindigkeit doch das theoretische Maximum ist. Und dann auch noch was Materielles wie Sterne?

Die Aussage, dass für einen mit Lichtgeschwindigkeit fliegenden Raumfahrer und seine Uhr keine Zeit verginge, ist weder richtig noch falsch, sondern schlichtweg nicht wahrheitsfähig. Da Materie über eine Ruhemasse verfügt, könnte man sie gar nicht, auch nicht theoretisch, auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen. Somit können überhaupt keine Aussagen über einen solchen Raumfahrer gemacht werden, da es ihn im Rahmen des Bezugssystems der Naturgesetze gar nicht geben kann. Das ist in etwa wie die Frage, wie lange und tief man graben müsste, um den Mond zu erreichen.

[Gliese581]

V.K.B., die Erklärung habe ich ja gegeben. Es ist der Raum, der sich ausdehnt. Deshalb können sich Sterne/Galaxien mit Überlichtgeschwindigkeit entfernen (und tun das auch). Für die Raumausdehnung gilt die Beschränkung der Spez. Relativitätstheorie nicht.
Und zu Raumschiffen mit Lichtgeschw. hab ich ja geschrieben, dass die nicht erreichbar ist. Aber eine Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit ist natürlich möglich - und dann ist die sogenannte Zeitdilatation schon sehr interessant für SF-Romane.

[V.K.B.]

Ja, da hatten sich meine Frage und deine Antwort überschnitten, ich hab die zu tippen begonnen, bevor du geschrieben hast.

Aber ich hab eine neue: Wie trifft man denn Aussagen über etwas, das überhaupt nicht wahrnehmbar ist und zu dem auch kein mathematischer Bezug mehr besteht? Woher wollen wir wissen, dass es Teile vom Universum gibt, die sich mit Überlichtgeschwindigkeit voneinander entfernen, wenn deren Licht uns nie erreichen kann? Welche Verbindung haben wir dann dazu? Wie können wir überhaupt gesichert annehmen, dass das Universum so groß ist, dass solche Bereiche existieren? Oder sind das nur theoretische Werte einer mathematischen Grenzwertberechnung?

[Gliese581]

Man kennt die Geschwindigkeit (und Beschleunigung), mit der sich das Universum ausdehnt. Deshalb kann man natürlich auch Berechnungen für Objekte anstellen, die man nicht beobachten kann. Das ist doch kein Widerspruch. Die Beschleunigung hängt übrigens mit der Dunklen Energie zusammen (nicht zu verwechseln mit der Dunklen Materie).

[Gliese581]

Noch eine Anmerkung: Man kann natürlich behaupten, dass die Physik einfach nicht mehr gültig ist, wenn man über den Beobachtungshorizont (der heißt so) hinausgeht. Das wäre aber doch ziemlich unplausibel.

[V.K.B.]

[Gliese581]

Nee, so richtig verstehe ich nicht, was du meinst. Dass das Universum nicht dort zu Ende ist, wo man es nicht mehr beobachten kann, ist wohl klar. Auch das dort hinter (hinter dem Beobachtungshorizont) die gleichen Gesetze gelten, ist wohl klar. Also gibt es doch gar kein Problem. Der Beobachtungshorizont zeichnet sich ja nur durch die begrenzte Lichtgeschwindigkeit aus. Es gibt überhaupt keinen Grund, warum dahinter keine Galaxien sein sollten. Das wäre ja so, als wenn nur etwas existierte, wenn wir es sehen können.

[V.K.B.]

[Gliese581]

Wir kennen doch ziemlich genau den Zeitpunkt des Urknalls (vor 13,81 Milliarden Jahren), kennen die Ausdehnungsgeschw. usw. Die Beobachtungsgrenze ist doch nur durch die Lichtgeschw. gegeben. Licht von Objekten hinter der Grenze hat uns nur noch nicht erreicht. Das ist alles. Und täglich erweitert sich die Grenze und immer mehr Objekte kommen in den Beobachtungsbereich.
Der Seefahrer behauptet heute ja auch nicht mehr, dass es hinter dem Horizont nicht weiter geht.

[V.K.B.]

[Gliese581]

Man kann natürlich die Urknalltheorie als Ganzes in Frage stellen. Das ist aber nicht mein Ding.
Ebenfalls könnte man die Quantentheorie in Frage stellen. Aber sie funktioniert phantastisch (ohne sie gebe es kein Smartphone und keinen Fernseher). Aber Theorien (nicht zu verwechseln mit Hypothesen) sind dazu da, um nicht "wahrnehmbares" zu berechnen. Die Relativitätstheorie ist auch nicht bewiesen. Aber sie funktioniert. Ohne sie hätten wir kein Navi … usw. usw.

[V.K.B.]

Ah, okay, jetzt wird's philosophisch. Erstmal vorweg, halte mich bloß nicht für einen Flat-Earth Spinner oder sowas, ich weiß sehr wohl, was Theorien sind und verwechsel das bestimmt nicht mit Hypothesen (da reg ich mich ja immer über die Kreationisten auf, wenn die mit ihrem "Evolutionstheorie ist auch nur ne Theorie" kommen und Hypothese meinen).

Aber Theorien sind Modelle, die für bestimmte Sachverhalte gelten und diese lückenlos erklären, in deren Grenzbereichen aber vielleicht nicht mehr gültig sind. Nimm Newtons Bewegungslehre, eine Theorie, die so ziemlich alles perfekt erklärt, womit ich im Alltag zu tun habe. Die Physik, für die ich die Relativitätstheorie brauche, liegt da erstmal außer meiner Wahrnehmung. Und das hat auch für die Wissenschaft zu Newtons Zeiten gegolten. Als man aber anfing, hinter diesen "Beobachtungshorizont" (jetzt mal umgangssprachlich gebraucht) zu blicken, hat man festgestellt, dass Newton nicht mehr greift. Man hatte allerdings vor dieser Entdeckung keinen Grund, anzunehmen, dass es sich in Grenzbereichen anders verhalten könnte. Verstehst du, worauf ich hinaus will? Die Relativitätstheorie hat gezeigt, dass Newton eben nicht beliebig erweiterbar ist, sondern dass man andere, komplexere Theorien braucht, wenn man über den Horizont hinausgeht. Warum sollte ich dann als gesichert annehmen, dass sich heutige Theorien über den Beobachtungshorizont anwenden ließen, wenn die Erfahrung schon einmal gezeigt hat, dass dem nicht so sein muss?

Aber okay, ich bin Querdenker und stelle gerne alles mögliche in Frage. Weil ich weiß, dass ich nichts weiß. Und auch die Geschichte der Wissenschaft immer voller Irrtümer war, die irgendwann korrigiert werden mussten. Daher bin ich vorsichtig damit, Modelle und Theorien über etwas hinausgehend anzuwenden, als das, wofür sie konzipiert und experimentell belegt wurden.

[geomorph]

[Gliese581]

@V.K.B, der Beobachtungshorizont ist ja nur eine Größe, die mit der Physik, die dahinter passiert nichts zu tun hat. Es gibt überhaupt keinen plausiblen Grund, warum dahinter plötzlich alles anders sein soll. Es wäre ähnlich dem Horizont auf der Erde. Dahinter läuft alles wie gehabt weiter.
Streng beweisen kann man vieles in der Physik nicht. Es könnte auch einen Gott geben, der die Planeten anschiebt. Oder moderner: die gesamte Welt könnte eine Simulation sein (siehe "Welt am Draht" oder besser , mein Buch "Die Welt in einem Sandkorn").

[V.K.B.]

Herrlich, dass es noch jemanden gibt, der bei der Simulatorhypothese mit "Welt am Draht" als Beispiel kommt und nicht mit "Matrix". Auch ein schönes Beispiel für Relativität: Wenn ich sowas lese, fühle ich mich gleich ein bisschen jünger (weil an alte Zeiten erinnert), wobei es eigentlich nur zeigt, wie alt wir geworden sind  

Wobei, ich sag da ja immer, das Universum ist nur der Traum einer Bergziege in den Alpen, die das von zwei Hippiewanderern vergessene Dope gefressen hat. Das würde eine Menge erklären.

Spaß beiseite, danke für deine Antworten, die waren sehr erhellend.

[Rainer Prem]

[Rainer Prem]

[Gliese581]

Die Erklärung mit der Raumausdehnung hab ich ja schon gegeben. Aber, dass sich Sterne nicht schneller als die Sonne bewegen, stimmt natürlich so generell nicht. Sie haben ganz unterschiedliche Eigenbewegungen.

[geomorph]

[Rainer Prem]

[joe0722]

Na, da hab ich aber was losgetreten...aber ein hochinteressantes Thema..

Nun, ich habe nochmals kreuz und quer recherchiert und bin jetzt zum Ergebnis gekommen, daß ich die Erklärung zu meiner "Raumschiffreise" der Phantasie des Lesers überlasse.
Die Grundüberlegung meiner Geschichte geht der Frage nach: "Woher kommen wir" und im Zuge dessen stellt sich dann die Frage: "Was befindet sich ausserhalb unseres Universums".

Ursprünglich wollte ich die Geschichte ganz früh beginnen, zu der Zeit, als mein Raumschiff noch geplant und konstruiert wird.

Da aber ein solches Mammutprojekt nicht innerhalb einiger Generationen realisierbar ist, mache ich einen großen Sprung nach vorne, viele tausend Jahre später und erzähle in Rückblenden.

Wie schon in meinem letzten Beitrag erwähnt, lese ich gerade einen SF-Roman, der sich große technische Erklärungen erspart, hart an der Fantasy kratzt und trotzdem beim lesen plausibel rüberkommt.

Gruß
Joe