🌍 das Universum ist unendlich? Die Antwort könnte Sie überraschen! Tatsache ist, dass wir es wahrscheinlich nie wissen werden...
Theoretisch ist es unmöglich, diese Frage zu beantworten. Auch wenn die allgemeine Relativitätstheorie es uns ermöglicht, die Entwicklung des gesamten Universums seit seiner Entstehung zu beschreiben, sagt sie nichts über seine geometrischen Eigenschaften aus.
Die relativistische Gravitationstheorie von Einstein besagt lediglich, dass die Krümmung des Universums gleich Null ist. Was bedeutet das konkret? Nehmen wir drei Punkte in der Raumzeit. Verbinden wir nun diese drei Punkte miteinander. Ohne Krümmung erhalten wir keine Pyramide, sondern ein Dreieck, d. h. ein flaches Objekt.
Ein flaches Universum, ohne Krümmung, und daher unendlich... Das überzeugt nicht alle Kosmologen!
🔥 Zur Erinnerung: Die Videos werden sonntags um 18 Uhr veröffentlicht.
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💥Das beobachtbare Universum:
- Das beobachtbare Universum ist der Name, der dem sichtbaren Teil unseres Universums in der Kosmologie gegeben wird. Wie wir gesehen haben, ist das beobachtbare Universum endlich.
Seine Begrenzung wird als kosmologischer Horizont bezeichnet. Dieser Horizont ist die Grenze des Universums, die von einem bestimmten Punkt aus, in der Regel der Erde, beobachtet werden kann. Er kann der Grenze entsprechen, von der aus elektromagnetische Strahlung ausgesandt werden kann, oder der Grenze, von der aus ein Signal irgendeiner Art, wie Gravitationswellen oder Neutrinos, empfangen werden kann.
Der kosmologische Horizont kann auch definiert werden als die Grenze zwischen dem sichtbaren Teil des Universums, der aus Objekten besteht, deren Licht weniger als 13,7 Milliarden Jahre unterwegs ist, und dem unsichtbaren Teil des Universums, dessen Galaxien zu weit entfernt sind, als dass ihr Licht Zeit gehabt hätte, uns zu erreichen. Die Aussage, dass der kosmologische Horizont 13,7 Milliarden Lichtjahre entfernt ist, ist jedoch eine Vereinfachung, da sie die Ausdehnung des Universums nicht mit einbezieht. Wenn wir die Ausdehnung des Universums in die Gleichung einbeziehen, können wir sagen, dass die vom kosmologischen Horizont ausgesandten Photonen heute mehr als 13,7 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt sind, weil die Ausdehnung des Universums schneller ist als die Lichtgeschwindigkeit.
In Wirklichkeit stammen die am weitesten entfernten Signale, die einen Beobachter auf der Erde erreichen, aus dem kosmischen Mikrowellenhintergrund, einer Strahlung, die das gesamte Universum ausfüllt, deren Emissionsbereich sich jedoch am Rande des beobachtbaren Universums befindet. Dieser Bereich wird als letzte Streuungsfläche bezeichnet. Kosmologische Modelle schätzen, dass die letzte Streuungsfläche aufgrund der Expansion des Universums heute 46,5 Milliarden Lichtjahre entfernt ist.
Das beobachtbare Universum kann als eine Kugel mit der Erde im Zentrum beschrieben werden. Das ist keine Frage des Geozentrismus, des alten physikalischen Modells, nach dem die Erde unbeweglich im Zentrum des Universums liegt. Unser Planet befindet sich im Zentrum des beobachtbaren Universums, einfach weil sich die Beobachter auf der Erde befinden! Dies ist eine relative Vorstellung. Beobachter, die sich anderswo im Universum befinden, hätten nicht dasselbe beobachtbare Universum, aber der Radius dieser Kugel wäre derselbe.
Das beobachtbare Universum wird durch das definiert, was beobachtbar und messbar ist. Je weiter wir in der Zeit fortschreiten, desto weiter entfernte Objekte können wir beobachten, wenn ihr Licht uns schließlich erreicht. Das beobachtbare Universum dehnt sich also mit der Zeit aus. Der sichtbare Strahl wird mit jeder Sekunde, die verstreicht, um eine Lichtsekunde größer, oder mit jedem Jahr, das verstreicht, um ein Lichtjahr. Man kann es auch so ausdrücken: Licht bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 300.000 km/s. Mit jeder Sekunde, die verstreicht, entdecken wir eine neue Tiefe des Raums von 300.000 km. In einem einzigen Jahr können wir mehrere neue Galaxien entdecken.
Objekte am Rande des beobachtbaren Universums werden in ihrem primitiven Zustand beobachtet, denn sie sind diejenigen, deren Licht am längsten gebraucht hat, um uns zu erreichen - Milliarden von Lichtjahren! Und je weiter die Objekte entfernt sind, desto höher ist ihre Rotverschiebung aufgrund der Ausdehnung des Universums.
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🎬 Das heutige Programm:
- 00:00 - Einführung
- 00:58 - Was ist das beobachtbare Universum?
- 15:17 - Die Beobachtung des Universums: zukünftige Herausforderungen
- 22:04 - Was sind die Dimensionen des beobachtbaren Universums?
- 29:50 - Was befindet sich im beobachtbaren Universum?
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