Frage zu Größe/Alter des Universums

Hallo Herbert,

das mit dem Denkfehler - den haben in dem Falle die Spiegel Online-Redakteure, die allerdings zugegebenermaßen nicht für ihre wissenschaftliche Kompetenz bekannt sind.

Die Sache ist halt ganz einfach: Der Schluß von "das Licht war 13.2 Milliarden Jahre lang zu uns unterwegs" nach "das gesehene Objekt ist 13.2 Milliarden Lichtjahre entfernt" wäre nur erlaubt, wenn das Universum eben nicht expandiert. In der Hubble-Pressemitteilung stehts auch noch richtig, schau mal hier: http://hubblesite.org/newscent…releases/2012/37/image/a/

Eben wegen der Expansion des Universums geben Astronomen für solche Himmelsobjekte gar keine Entfernungen mehr an. Selbst die Lichtlaufzeiten lassen sich nicht mehr wirklich genau bestimmen, nur die sogenannte Rotverschiebung, die dir zeigt, wie stark die Expansion auf das Licht von eben diesen Objekten gewirkt hat.

Daß sich der Raum zwischen uns und diesen fernen Galaxien ausdehnt auch während das Licht unterwegs ist, bedeutet ja zum Beispiel, daß auch ein Teilstück der Strecke, das das Licht ganz am Anfang zurückgelegt hat, später noch weiter gedehnt wird. Man hat also wenn man später zurückschaut den Eindruck, daß das Licht am Anfang mehr Strecke geschafft hat, während es später immer schwieriger (und dann irgendwann unmöglich) wird, gegen die Expansion gegenanzuarbeiten.

Als Fazit kann man sagen, daß die Galaxien, von denen in dem Artikel die rede ist, heute je nach kosmologischem Modell wohl so ca. 30-40 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt sind - und eben nicht 13.2.

Viele Grüße
Caro

Hallo Herbert, <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Das würde ja bedeuten man schaut quasi von einem Ende zum anderen Ende des Universums, weil viel weitere Strecken als 13,2 Mrd. Lichtjahre kann es ja eigentlich nicht geben...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Eine Ergänzung noch zu der schon sehr guten Erklärung von Caro.

Von uns zu diesen Galaxien ist nicht von einem Ende zum anderen und wie groß das Universum tatsächlich ist können wir auch nicht wissen.

Die 13,2 Milliarden Lichtlaufzeit oder jetzige Entfernung mit ca. 30-40 Milliarden Lichtjahre entspricht ja von uns aus gesehen nur in der einen Richtung- entgegengesetzt können wir die gleiche Distanz sehen.

Und das Ganze entspricht ja nur dem von uns aus sichtbaren Teil- weiter hinaus (bzw. älteres Licht) sehen wir nicht. Das was hinter dieser für uns vorhandenen Sichtgrenze liegt kennen wir nicht und werden wir auch nie sehen können.

Anders ausgedrückt- würde ein Beobachter in einer dieser Galaxien sitzen würde er unsere Milchstraße in der einen Richtung als weitest entfernte Galxie sehen- und in der entgegengesetzten Richtung wiederum welche ebenso weit entfernt.

Gruß
Stefan

Herbert,
die Größe des Universums (heute) hat nichts mit dem Alter des Universums zu tun. Die Ausdehnungfaktor (der sich zudem über die Zeit sogar ändert) ermöglicht es, dass unser Universum größer als 13,2 Mrd Lj ist. Wie groß es tatsächlich, wissen wir nicht. Wir können lediglich einen Horizont angeben, aus dem uns Licht innerhalb der max. Zeitfrist (~13,7 Mrd. Jahre) noch erreichen kann. Sprich aus einer Raumkugel von (keine Ahnung genau) ~85 Mrd LJ Durchmesser (und wir in der Mitte) kann uns Licht (oder z.B. Gravitationswellen) überhaupt erreichen. Das 'ist' sozusagen unser (sichtbares) Universum.[;)]

Sollte die Raumausdehnung mal wieder kleiner werden oder stillstehen (rein hypothetisch) wächst der sichtbare Horizont scheinbar (er wächst ja in Kilometer gerechnet sowieso mit der Zeit), so dass Objekte, die bislang außerhalb sind (und sich bei aktueller Raumausdehnung) schneller 'entfernen', als das Licht von dort zu uns unterwegs wäre, (wieder) sichtbar würden.

Übrigens kommen zwei Effekte für das Licht über kosmische Strecken zum Tragen: Einmal kommt ein bestimmtes Lichtsignal erst gar nicht an, weil es (noch) unterwegs ist und zweitens wird es 'rotverschoben'. Die größte Rotverschiebung hat das älteste bekannte sichtbare Licht, die Mikrowellen-Hintergrundstrahlung, ein ursprünglich thermischen Rauschen ~400.000 Jahre nach dem Urknall entstanden, als es gerade soweit abgekühlt war (~3000 Kelvin), dass Photonen frei umherfliegen konnten. Die Strahlung hat heute eine Temperatur von 2,725° über dem absoluten Nullpunkt (sprich das Spektrum liegt im Radiowellenbereich). Es ist sozusagen der ewig andauernde Explosionsblitz vom Urknall.

Gruß

Hmmm. Wenn das Weltall 13,7 Milliarden Jahre alt ist und sich aus einer Singularität im Urknall seitdem ausgedehnt hat kann es doch eigentlich maximal 27,4 Milliarden Lichtjahre Durchmesser haben, da die Ausdehnung ja wohl nicht mit Überlichtgeschwindigkeit stattfindet - würde ich jedenfalls mit meiner vielleicht etwas naiven Vorstellung von Physik annehmen. Wo ist denn hier der Denkfehler??

Hallo Christian,

die Expansion des Universums ist keine Bewegung - an die Obergrenze der Lichtgeschwindigkeit für eben solche muß sie sich also nicht halten und tut sie auch nicht.

"Mit Überlichtgeschwindigkeit" oder Geschwindigkeiten generell sind aber nichtsdestotrotz eine unglückliche Beschreibung dafür, denn du kannst die sichtbare Ausdehnung des Raumes ja höchstens durch "der Abstand zwischen Galaxie A und B wächst pro Sekunde um x Lichtjahre/Parsec" beschreiben. Für Galaxie C, die von A oder B weiter weg ist als der Abstand A-B, gilt dann ja aber ein anderer Zahlenwert.

Zu allem Überfluß ändert sich dann auch noch die Expansionsrate - zum einen ist die gegenwärtige Beschleunigung der Expansion ja Gegenstand des Physik-Nobelpreises von 2011, zum anderen gab es mit ziemlicher Sicherheit relativ früh im Universum eine sogenannte inflationäre Phase, die dafür gesorgt hat, daß das Universum so aussieht wie es heute aussieht: Sie hat dafür gesorgt, daß aus ursprünglich winzigen Fluktuationen die Strukturen (also die Verteilung von Galaxienhaufen) geworden sind, die wir heute sehen und dabei zusätzlich das Universum dennoch überall gleich aussieht (Homogenität).

Viele Grüße
Caro

Hi Caro,

danke für die Aufklärung, ist ja zumindest logisch einfach zu verstehen. Das heißt also, dass sich aufgrund der Expansion zwei voneinander weit entfernte Punkte im Universum theoretisch mit mehr als Lichtgeschwindigkeit voneinander entfernen können (weil sich ja der Raum "ausdehnt") und dementsprechend füreinander unsichtbar bleiben, da das Licht des einen den anderen nie erreichen kann, korrekt?

CU CK

Hallo Christian,

genauso ist es [:)] Tatsächlich "schrumpft" unser Horizont sogar, das heißt im Moment gibt es Galaxien, die sehen wir noch (und das in einem Zustand, in dem sie sehr jung waren), aber irgendwann in Zukunft werden sie "über den Tellerrand kippen" und ihr Licht erreicht uns einfach nicht mehr, weil es nicht mehr gegen die Expansion angekommen ist.

Viele Grüße
Caro

Hi noch mal,

gilt das dann auch für die Gravitation, oder ist noch nicht geklärt, ob diese auch "nur" mit Lichtgeschwindigkeit wirkt? In dem Fall wäre ja mit einer Umkehr der Expansion aufgrund gravitativer Kräfte wohl nicht mehr zu rechnen...

LG CK

Hallo Christian,

die Hoffnung auf eine Umkehr der Expansion hat man schon vor einigen Jahrzehnten begraben müssen, die Beobachtungsdaten schließen soetwas aus. Im Gegenteil, die Expansion wir immer weiter zunehmen.

Viele Grüße
Caro

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Caro</i>
<br />Hallo Christian,

die Hoffnung auf eine Umkehr der Expansion hat man schon vor einigen Jahrzehnten begraben müssen, die Beobachtungsdaten schließen soetwas aus. Im Gegenteil, die Expansion wir immer weiter zunehmen.

Viele Grüße
Caro
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Irgendwann wird man, mal total übertrieben gesagt, also nur noch die Milchstrasse sehen? Alle anderen Objekte sind dann aufgrund der Expansion ausserhalb des sichtbaren Bereichs?

Jetzt nicht so Wörtlich nehmen, aber im total übertriebenen Sinn, müsste es doch so sein?

Oder zieht es sozusagen, die Milchstrasse auch auseinander?

gruß Jogi

Die lokale Gruppe von Galaxien ist ja vermutlich per Gravitation fest genug miteinander verwoben, so dass nur die entfernteren Galaxien irgendwann durch Expansion aus dem Blickfeld verschwinden - das Licht geht dann aber wohl irgendwann überall aus, doch das ist zeitlich noch so lange hin, dass sich die Menschheit im Allgemeinen und wir heute Lebenden im Besonderen darüber keine Gedanken machen muss - es sei denn du hast noch Hoffnung, dass irgendwann der Warp-Antrieb erfunden wird... der Letzte macht das Licht aus!

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Oder zieht es sozusagen, die Milchstrasse auch auseinander?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Mir ist bisher nichts darüber bekannt, dass sich die Galaxis ausdehnt. Dir?

Aber wenn die mysteriöse Dunkle Energie die Expansion tatsächlich immer stärker antreibt, könnte sich tatsächlich irgendwann alles auflösen, bis hin zu den Atomen. Diese Modellvorstellung wird als Big Rip bezeichnet.

Guten Morgen!

Sorry, wenn ich das Thema nochmal auffrische, aber mir platz gleich der Schädel.

Ich muss nochmal auf das Thema "Alter des Universums" zurück kommen. Wenn ich das jetzt richtig verstanden habe, dann ist das Universum ca. 13,7 Mrd Jahre alt, weil uns das Licht von weiter weg nicht mehr erreicht, richtig?
Das Alter steht doch aber im Zusammenhang mit der Entfernung, also das letzte bisschen sichtbare Licht, dass wir sehen können, ist 13,7 Mrd. LJ entfernt, oder? Wenn da jetzt schon mein Denkfehler liegt, schreib ich erstmal nicht weiter, sondern warte lieber drauf das mich einer eines besseren belehrt, denn dann würde sich der noch folgende längere Rest meiner Frage schon erübrigen.

Gruß, Christian

Hallo Christian,

falls ich dich richtig verstanden habe, gehst du bei deinen derzeitigen Überlegungen von einem statischen Raum aus. Damit lässt sich unsere Vorstellung vom Universum nicht klären.<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">also das letzte bisschen sichtbare Licht, dass wir sehen können, ist 13,7 Mrd. LJ entfernt<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Das ist natürlich Unsinn. Das Licht, was wir sehen, ist keine 13,7 Mrd. Lichtjahre entfernt, sondern 0,0 Lichtjahre. Richtig wäre: ... wurde vor 13,7 Mrd. Jahren ausgesendet.
Wir können nicht einfach das Alter von Licht bestimmen, das ist keine messbare Eigenschaft. Die Frage zum Verständlich des Universums muss lauten: Woher wissen wir, dass wir 13,7 Mrd. altes Licht empfangen?

Vielleicht hilft dir das bei deinen Überlegungen weiter. Versuche zu begreifen, was es mit der Rotverschiebung auf sich hat. Die ist der Schlüssel für unsere heutige Sicht des Alls.

Gruss Heinz

Hallo Christian,

Denkfehler vielleicht nicht, aber auch weit genug gedacht? Universum 13,7 Mrd Jahre alt -&gt; Quelle des "letzten bisschen sichtbares Licht, dass wir sehen können 13,7 Mrd. LJ entfernt" würde hinkommen, wenn sich das Universum nicht ausdehnt. Da es das aber tut, hat sich das Universum seit dem Aussenden dieses letzten bisschens mächtig vergrößert, und damit den Abstand zur Quelle auch. Genau wie in diesem Thread ansonsten beschrieben [;)]

Viele Grüße
Caro

Hey!

Das bedeutet dann aber, dass das Universum viel älter ist. Warum wird dann aber überall immer gesagt, dass das Universum ca. 13,7 Mrd. Jahre alt ist? Es kann also genauso gut 10 oder 1000000000 fach älter sein? Also war auch der Urknall nicht vor 13,7 Mrd. Jahren?

Und angenommen das Universum würde sich nicht ausdehnen, dann würden doch die 13,7 Mrd. LJ trotzdem nicht passen. Es müsste dann ja mindestens doppelt so alt sein. Zumal man dann ja auch wüsste wo der Rand des Universums ist und wir müssten dann folglich der Mittelpunkte des Universums sein. Ok, das ist jetzt Quatsch

Gruß

Christian

Hallo Christian,

warum soll das bedeuten, daß das Universum älter ist? Deine Schlußfolgerung kann ich nicht nachvollziehen.

Meinst du das mit Rand und Mittelpunkt, die es ja nunmal beide nicht gibt, ernst oder war das ein Scherz?

Viele Grüße
Caro

Hey Caro!

Das war natürlich ein Scherz. Hab ja dahinter geschrieben, dass das Quatsch ist

Und warum soll das Universum nicht älter sein? Du hast doch selber gesagt, dass sich die Objekte die das Licht ausstrahlen sich schon viel weiter entfernt haben. Ist jetzt also das Alter des Universums gleich der Entfernung des Lichtes oder nicht?

Gruß,

Christian

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Revalver</i>
<br />Ist jetzt also das Alter des Universums gleich der Entfernung des Lichtes oder nicht?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Das ist schon wieder Unsinn bzw. sehr unpräzise ausgedrückt. Du versuchst Alter in Entfernung (was immer du auch mit 'Entfernung des Lichts' meinst) zu messen.
Das uns bekannte Universum ist so alt bzw. etwas älter als die Laufzeitdauer des ältesten Lichts, was wir empfangen. Alles darüber hinaus entzeiht sich unserem Erkenntnishorizont und darum können dazu nichts sagen.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Revalver</i>
<br />Und warum soll das Universum nicht älter sein?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Weil die Expansion des uns bekannten Universums nun mal zu einem Punkt in der Vergangenheit führt, wo das (uns bekannte) Universum keine Ausdehnung mehr hat. Wir können einfach keine Aussage darüber treffen, was davor war. Das wäre absolut unbegründete Spekulation oder Glaubenssache und da endet die Wissenschaft nun mal.

Warum ist das Unsinn? Ich verstehe das einfach nur gerade überhaupt nicht. Irgendwie macht es bei einfach nicht klick.
Angenommen uns Menschen würde es schon 2 Mrd. Jahre geben und wir wären vor 2 Mrd. Jahren schon auf dem Stand von heute, wäre dann das Universum 11,7 oder auch 13,7 Mrd. Jahre alt? Und was wäre wenn es in 2 Mrd. LJ Entfernung einen erdähnlichen Planeten geben würde mit einer Zivilisation auf dem gleichen Wissenstand wie wir und die würden mit ihren Teleskopen in unsere Richtung schauen und an uns vorbei. Würden die dann auch sagen, das Universum sei 13,7 Mrd Jahre alt?

Mit Entfernung des Lichts meine ich einfach nur die Entfernung zu anderen Sternen. Wenn in 4 Lichtjahren Entfernung einer eine extrem starke Taschenlampe an machen würde, dann würden wir das Licht doch auch erst 4 Jahre später sehen. Also ist Entfernung in LJ = Alter in Jahren?

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Revalver</i>
<br />Wenn in 4 Lichtjahren Entfernung einer eine extrem starke Taschenlampe an machen würde, dann würden wir das Licht doch auch erst 4 Jahre später sehen.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Genau genommen ist das nur der Fall, wenn wir unsere Entfernung zum Ausgangspunkt des Lichts in diesen vier Jahren nicht ändern!
Falls wir uns mit halber Lichtgeschwindigkeit entfernen, wird uns das Licht erst nach 8 Jahren erreichen und hätte für uns die doppelte Wellenlänge. Und damit wären wir wieder bei der Rotverschiebung.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Und was wäre wenn es in 2 Mrd. LJ Entfernung einen erdähnlichen Planeten geben würde mit einer Zivilisation auf dem gleichen Wissenstand wie wir und die würden mit ihren Teleskopen in unsere Richtung schauen und an uns vorbei. Würden die dann auch sagen, das Universum sei 13,7 Mrd Jahre alt?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Ja- und das gilt auch für eine Zivilisation in jeder anderen beliebigen Entfernung. Von jedem Punkt aus betrachtet würde man exakt das sehen was wir jetzt von der Erde aus sehen. <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Angenommen uns Menschen würde es schon 2 Mrd. Jahre geben und wir wären vor 2 Mrd. Jahren schon auf dem Stand von heute, wäre dann das Universum 11,7 oder auch 13,7 Mrd. Jahre alt? <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">11,7 Mrd. Jahre