Hallo,
Soweit klar, aber die haben einige Folgen später gesagt, das
das Universum flach ist.
Die haben mit Lasern ein Dreieck gemacht und die Winkel
ausgerechnet und kamen auf genau 180°, was bedeutet das das
Universum mehr oder weniger eine Scheibe ist.
Nö, das bedeutet das nicht. Das war vermutlich nur eine vereinfachte Darstellung in 2D, um das ganze zu visualisieren. Das Problem ist, dass du für eine vernünftige Visualisierung eines gekrümmten Raumes immer eine Raumdimension mehr brauchst, als der Raum selbst hat. Eine gekrümmte Linie, wie z.B. ein Kreis, benötigt 2 Dimensionen zur Darstellung. Eine gekrümmte Fläche, wie z.B. ein Zylinder, benötigt zur Darstellung 3-Dimensionen. Eine gekrümmter 3-dimensionaler Raum (wie unserer) bräuchte demnach 4-Dimensionen, die wir aber nicht haben und weshalb man sich daher bei solchen Animationen eben auf 2-dimensionale Objekte beschränkt, um das Prinzip zu zeigen.
1D 2D 3D 4D
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Deshalb wird das Universum dann eben gerne als Ebene, Ballon oder sonstwas dargestellt, aber das ist eben nur eine 2-dimensionale Analogie, die du nicht „wörtlich“ nehmen kannst. Und genau hier liegt meist genau das Problem mit der Verwendung solcher Analogien, weil - gerade in solchen Filmen - meist nicht darauf hingewiesen wird, dass dies keine korrekte Darstellung ist sondern nur das Prinzip verdeutlichen soll.
Mit „flachem“ Universum meint man, dass es sich durch euklidische Geometrie beschreiben lässt, und dort haben Dreiecke eine Winkelsumme von 180°. Der einfachste Fall eines flachen Universums ist eines ohne Krümmung. In einem sphärischen Universum dagegen (das Analogon in 2D wäre z.B. eine Kugel) ist die Winkelsumme immer größer als 180°. Wenn wir also wissen wollen, welche Form unser Universum hat, könnte man eben z.B. die Winkelsumme im Dreieck messen.
Aber: Man braucht dazu ein (im Verhältnis zur Gesamtfläche) sehr großes Dreieck. Die Erdoberfläche ist z.B. auch gekrümmt. Wenn du jetzt aber in deinem Garten ein Dreieck absteckst, dann wirst du das mit der Winkelsumme nicht feststellen, weil diese bei so einem kleinen Dreieck so nahe an 180° liegt, dass du den Unterschied nicht messen kannst. Wenn du aber ein im Verhältnis zur Erde großes Dreieck aufspannst (München-Köln-Berlin) dann ist die Abweichung so groß, dass du den Unterschied sehen kannst.
Und hier siehst du schon das Problem: Zwar haben wir versucht im Universum solche Dreiecke zu untersuchen und sind bis jetzt genau auf 180° gekommen, aber es könnte hier einfach sein, dass die Dreiecke schlicht zu klein sind. Und das nächste Problem ist, dass die Winkelsumme streng genommen keine eindeutige Bestimmung der Form des Universums zulässt, weil es auch gekrümmte Formen gibt (z.B. ein 3-Torus) die eine flache Geometrie ihres Raumes haben.
Wie du siehst, ist das ganze viel komplizierter, als es im Rahmen eines solchen Films dargestellt werden kann und auch immer noch viel komplizierter als ich das hier zu beschreiben versucht habe
Wie kann es sein, dass sich das Universum nicht um 360°
ausbreitet?
Nein, das Universum breitet sich in jede Richtung, also in allen unseren 3 Raumdimensionen gleichmäßig aus.
Eine Frage habe ich noch:
Soweit ich es verstanden habe ist das Schwarze Loch aber kein
Loch, sondern ein kleiner „Planet“ (meinetwegen auch Haufen) der so
stark komprimiert ist des die Fluchtgeschwindigkeit höher sein
muss als die Lichtgeschwindigkeit. Stimmt das?
Naja, auch hier: Eigentlich ist keines von beiden eine gute Beschreibung, weil es für solche Gebilde einfach keinen wirklich anschaulichen und zutreffenden Begriff gibt. Das was wir als „Größe“ des Schwarzen Loches sehen, ist sein Ereignishorizont, also die Grenze, ab der die Fluchtgeschwindigkeit höher als die Lichtgeschwindigkeit ist. Aber darunter ist - im Gegensatz zu einem Planeten - keine feste Oberfläche, deshalb ist auch dieser Begriff eben nicht wirklich passend. Die Masse ist ja unendlich dicht zusammengepresst, folglich ist sie in einem einzigen Punkt konzentriert. Dort gibt es deshalb dann weder Atome noch sonst irgendwelche Formen uns bekannter Materie mehr, denn die hätten ja alle eine Ausdehnung. Mathematisch spricht man hier von einer Singularität, und Raumzeit-Singularität wäre vermutlich auch ein korrekter Name für ein Schwarzes „Loch“.
vg,
d.