Astrophysik

Wissenschaft Astronomie
#1

Hallo!

Ich habe eine Frage zur Ausdehnung des Kosmos.
Es wird ja bildlich ( In TV oder Magazinen)immer so
dargestellt, als ob nach dem Big Bang das Weltall in nur
eine Richtung sich ausgedehnt hätte. Wie aus einer
„Kanone geschossen“.

Ich habe die Vorstellung, dass das All kreisförmig (wenn
man einen Stein ins Wasser wirft(bilden sich Wasserringe)
ausbreitet, und das ziemlich flach wie eine Scheibe.

Wer hat nun Recht?

Ich bin ein Astrophysik-Interessierter Mensch

(Schaue gern Prof. DR. Harald Lesch an)

Für eine Antwort wäre ich dankbar.

MFG

Peter Kläger

#2

Hallo Peter!

Die Darstellung in den Magazinen und Fernsehsendungen ist leider immer etwas mißverständlich dargestellt…
Meist wird als Grafik ein sogenannter „Lichttrichter“ verwendet, der den Weg des Lichts durch die Raumzeit bis zum Urknall zurückverfolgt. Das ist lediglich ein Schema, welches verdeutlicht, dass die vom Urknall ausgesandte Hintergrundstrahlung, also in gewisser Form auch das Licht, durch die Masse des Universums nach innen gekrümmt wird. Es entsteht eine Art „Birnenform“, die den Weg des Lichtes beschreibt. Das heißt keinesfalls, dass das Universum wie aus „einer Kanone geschossen“ expandiert.
Richtig ist aber nach heutigem Stand der Wissenschaft, dass sich das Universum in alle Richtungen ausbreitet, wie ein Luftballon, den man aufbläst. Die Galaxien entfernen sich also voneinander. Rätselhaft jedoch ist, dass die Größe des Universums sich nicht proportional zur Zeit vergrößert, sondern exponentiell Expandiert. Das bedeutet, dass die Geschwindigkeit des Ausbreitens mit der Zeit zunimmt. Die Galaxien treiben also immer schneller von uns weg, anstatt langsam zum Stillstand zu kommen, wie eine normale Explosion. Diesem Phänomen kam erstmals Edwin Hubble auf die Schliche, der die Expansion anhand der Doppler-Rotverschiebung des elektomagnetischen Spektrums von Galaxien untersuchte. Das musste allerdings heißen, dass eine unsichtbare Kraft das Universum nach außen zieht, der Begriff der „dunklen Materie“ entstand. Nach dieser misteriösen Kraft wird heute gesucht…

Ich hoffe, dass ich Dir helfen konnte. Falls Du noch Fragen hast, kannst du mir sie gerne stellen!

Gruss
Maurice Klein

#3

Hallo Maurice!

Danke für die gute, schnelle Antwort.

Ich hab noch ne Frage, betreff Gravitation:

Was ist nach Deiner Meinung DAS WAHRSCHEINLICHSTE, aus
was die Gravitation eigentlich hervorruft.
Ich kenne 3 Varianten:

  1. Die geometrische Raumzeit-Krümmung nach Einstein
  2. Das unentdeckte Teilchen GRaviton
  3. Die dunkle Materie die auch in der baryonischen
    Materie vorkommt.

Gruß

Peter

#4

Es gibt viele verschiedene Erklärungsversuche, die die Vorgänge exakt beschreiben könnten. Ich persönlich halte die Einsteinsche Gravitaton als Folge der Raum-Zeit-Krümmung für die wahrscheinlichste,allerdings kann ich das nur auf makroskopische Dimensionen beziehen. Wie sich die Quantenmechanik stark von der klassischen Mechanik unterscheidet, so unterscheiden sich meiner Meinung nach auch die zugehörigen Gravitationen. Für kleine Dimensionen der Größe von Elementarteilchen ist der relativistische Effekt schwer anzuwenden. Eine unentdeckte Teilchengravitation kann ich natürlich nicht ausschließen und die Vorstellung der „dunklen Materie“ ist wahrscheinlich nur ein kurzzeitig verwendetes Modell, was nach der theoretischen oder praktischen Entdeckung von neuen Teilcheneigenschaften wieder verworfen wird, wie der „Äther“ nach Einsteins Physikrevolution. Vielleicht gibt der Genfer Teilchenbeschleuniger bald darüber Aufschluss, wer weiß…

Gruß

Maurice

#5

Hallo Peter,

ich habe noch nie eine Darstellung gesehen, aus der hervorgehen würde, dass such das U. in „einer Richtung“ ausdehnen würde, noch wüsste ich von irgendjemanden, der das behauptet hätte. Eine solche Aussage wäre schon im Sinne der Begriffe Raum und Universum ganz sinnlos! Das Universum/der Raum dehnt sich nicht in eine „Richtung“ aus. Wenn man sich denn ein Bild „von außen“ machen möchte, dann ist sicherlich Deine Vorstelleung von einer Art spärischen Ausdehnung passender, allerdings natürlich nicht „flach wie eine Scheibe“ sondern wohl eher wie eine sich vergrößernde Kugel.
Manchmal verwendet man das Bild einer sich vergrößernden Luftballonhaut (nicht das Volumen!), um die Expasnion zu veranschaulichen.
Das macht man 1. um die „Galaxienflucht“ schön zu veranschaulichen, 2. um zu verdeutlichen, dass der Raum prinzipiell gekrümmt sein könnte, die eben die Oberfläche des Ballons und 3. weil die Oberfläche des Luftballons/einer Kugel keine Begrenzung hat aber trotzdem endlich ist. das könnte auch für die 4-dimensionale Raumzeit des Universums gelten.

schöne Grüße
Helmut

#6

Sehr geehrter Herr Kläger,

Sie sind auf ein grundsätzliches Problem gestoßen, nämlich das, wie man unanschauliche, gleichwohl mathematisch beschreibbare Sachverhalte anschaulich darstellen kann. Dabei stellt die Darstellung oft nur einen Teilaspekt der Wirklichkeit heraus, im Fall der besagten Graphik von links nach rechts die zeitliche Entwicklung des Kosmos. (In Japan müßte sie eigentlich die andere Richtung einnehmen von rechts nach links) Richtig ist, dass ihre Vorstellung der räumlichen kugelförmigen Expansion den Sachverhalt exakter beschreibt, wenn auch kosmologisch nicht absolut korrekt.

Ich hoffe Ihnen weitergeholfen zu haben
und verbleibe mit freundlichem Gruß
Manfred Gaida