Hallo
Wie kann es sein, dass das Universum eine Ausdehnung von 78 × 10 hoch 9 Lichtjahren hat, aber ein Alter von 13.7 Millarden Jahren? Wenn nichts schneller als Licht ist,
dann wäre die Ausdehnung doch max. 13.7 Milliarden Lichtjahre. Oder hat sich das Universum kurz nach dem Urknall schneller ausgedehnt?
Falls es diese Frage hier schon gibt, wäre ich Euch dankbar für den Link. Hab selber nichts gefunden.
Vielen Dank für Eure Hilfe.
Markus
Hallo!
Wie kann es sein, dass das Universum eine Ausdehnung von 78 ×
10 hoch 9 Lichtjahren hat, aber ein Alter von 13.7 Millarden
Jahren? Wenn nichts schneller als Licht ist,
dann wäre die Ausdehnung doch max. 13.7 Milliarden Lichtjahre.
Das würde stimmen, wenn es etwas gäbe, was sich von hier zum Rand des Universums bewegt hätte. Tatsächlich hat sich aber der Raum dazwischen ausgedehnt. Stell Dir einen Lufballon vor, auf dem sich zwei Punkte befinden. Die Punkte markieren unsere Milchstraße und irgendeine fremde Galaxie. Wenn man den Luftballon ausdehnt, entfernen sich die beiden Punkte, obwohl sich keiner von ihnen auf der Gummihaut bewegen.
Im Prinzip kann man - je nach Anfangsgröße - jede beliebige „Rate der Entfernungszunahme“ (um das Wort Geschwindigkeit zu vermeiden) erreichen. Interessant ist, dass das Licht uns auch dann u. U. noch in endlicher Zeit erreichen kann, selbst wenn die Entfernung zwischen der Erde und der fernen Galaxie schneller als die Lichtgeschwindigkeit anwächst. Das liegt daran, dass ja nicht nur der Raum wächst, den es noch zu durchqueren gilt, sondern auch der Raum, der schon durchquert wurde.
Michael
Wenn man den
Luftballon ausdehnt, entfernen sich die beiden Punkte, obwohl
sich keiner von ihnen auf der Gummihaut bewegen.
Ich verspreche, dass ich in Zukunft meine Postings durchlese, bevor ich sie abschicke. Dann klingen sie vielleicht auch so ähnlich wie Deutsch. Anscheinend denke ich schneller, als ich tippe (oder umgekehrt…)
Sorry!
Hallo Markus,
das Universum dehnt sich sogar immer mehr aus. Dies überlagert alle im Universum möglichen Geschwindigkeiten, also auch die maximal mögliche Lichtgeschwindigkeit. Daher hat das Weltall einen größeren Durchmesser.
Gruß
Peter
Hallo,
Wie kann es sein, dass das Universum eine Ausdehnung von 78 ×
10 hoch 9 Lichtjahren hat, aber ein Alter von 13.7 Millarden
Jahren? Wenn nichts schneller als Licht ist,
dann wäre die Ausdehnung doch max. 13.7 Milliarden Lichtjahre.
Oder hat sich das Universum kurz nach dem Urknall schneller
ausgedehnt?
Zwar hat sich das Universum kurz nach dem Urknall schneller ausgedehnt (Inflationäre Phase) aber das ist gar nicht der springende Punkt.
Der Punkt ist, dass sich das Universum immer noch ausdehnt, d.h. der Raum zwischen den Galaxien wächst. Durch diese Expansion des Universums werden die Abstände zwischen den Galaxien immer größer und je weiter zwei Galaxien voneinander entfernt sind, desto schneller wächst der Abstand (denn desto mehr Raum der expandiert liegt dazwischen).
Vereinfachtes eindimensionales Modell:
Stell dir vor, die Galaxien wären eindimensional angeordnet. Buchstaben und Zahlen symbolisieren Galaxien, die Anzahl der Striche dazwischen den Abstand. Die Lichtgeschwindigkeit sei 15 Striche pro Jahr.
Am Anfang seien alle Galaxien zwei Striche voneinander entfernt.
-c--d--e--f--g--h--i--j--k--l--m--n--o--p--q--r--s--t--u--v--w--x--y--
Jetzt lassen wir den Abstand zwischen den Galaxien jedes Jahr um 1 Strich wachsen und betrachten das ganze aus Sicht von Galaxie e.
Jahr 0: -c--d--e--f--g--h--i--j--k--l--m--n--o--p--q--r--s--t--u--v--
Jahr 1: ---d---e---f---g---h---i---j---k---l---m---n---o---p---q---r-
Jahr 2: --d----e----f----g----h----i----j----k----l----m----n----o---
Jahr 3: -d-----e-----f-----g-----h-----i-----j-----k-----l-----m-----
Jahr 4: d------e------f------g------h------i------j------k------l----
Wie du siehst, wächst der Abstand von e zu f mit 1 Strich pro Jahr. Der Abstand e-g wächst aber mit 2 Strichen pro Jahr schon doppelt so schnell und der Abstand e-q wächst bereits mit 12 Strichen pro Jahr (also schon knapp Lichtgeschwindigkeit). Je weiter die Galaxien also entfernt sind, desto schneller wächst der Abstand. Ab einer Entfernung von 30 Strichen entfernen sich die Galaxien dann mit mehr als 15 Strichen pro Jahr, schneller als mit Lichtgeschwindigkeit.
Diese Grenze ist (vereinfacht) das, was man als sichtbares Universum bezeichnet. Dahinter geht das Universum aber genau so weiter, nur das Licht erreicht den Beobachter nicht mehr, da sich die Galaxien schneller als das Licht entfernen.
Das Licht von dieser Grenze (30 Striche) braucht 2 Jahre um zum Beobachter zu gelangen (c=15 Striche pro Jahr). Zu diesem Zeitpunkt ist das Objekt aber schon weiter entfernt, und hat dann schon einen Abstand von 60 Strichen. Das bedeutet, dass das sichtbare Universum z.B. im Jahr 2 einen Radius von 60 Strichen hat, und eben nicht von 30 Strichen. (Wobei dies eigentlich etwas komplizierter ist, welches Licht den Beobachter noch erreicht. Aber mir gings erstmal nur darum, dir zu zeigen, dass das sichtbare Universum größer sein kann, als einfach nur Lichtgeschindigkeit * Alter des Universums).
Und nur zur Ergänzung:
Das ganze ist natürlich absolut symmetrisch. Jeder Beobachter auf einer beliebigen Galaxie sieht genau das gleiche Schema: Alles bewegt sich von ihm weg und je weiter es entfernt ist, desto schneller. Es gibt also niemandem „im Zentrum des Urknalls“, weil es so einen Ort schlicht nicht gibt. Zur Verdeutlichung hier das ganze aus Sicht von Galaxie q:
Jahr 0: -c--d--e--f--g--h--i--j--k--l--m--n--o--p--q--r--s--t--u--v--
Jahr 1: ---g---h---i---j---k---l---m---n---o---p---q---r---s---t---u-
Jahr 2: ---i----j----k----l----m----n----o----p----q----r----s----t--
Jahr 3: -j-----k-----l-----m-----n-----o-----p-----q-----r-----s-----
Jahr 4: -k------l------m------n------o------p------q------r------s---
vg,
d.
Verringert sich die Zahl der sichtbaren Sterne
Großes Lob für die anschauliche Erklärung!
Allerdings kam mir gerade eine Frage in den Kopf: Wenn sich Galaxien immer schneller entfernen je größer der Abstand ist, wird es dann irgendwann weniger Sterne am Himmel zu sehen geben?
Hallo,
Die Galaxien entfernen sich immer schneller voneinander. Innerhalb einer Galaxie überwiegt allerdings die Gravitation, sodass sich die Sterne nicht voneinander entfernen. Da alles, was wir ohne Hilfsmittel als Lichtpunkte am Himmel sehen, Sterne unserer Galaxie sind, werden die nicht weniger, solange in unserer Galaxie noch genügend neue Sterne entstehen.
Grüße Christian
Hallo Michael,
solange noch niemand geantwortet hat, kannst Du doch Deinen Beitrag löschen und neu antworten.
Gruß Volker
Hallo,
Großes Lob für die anschauliche Erklärung!
Danke 
Allerdings kam mir gerade eine Frage in den Kopf: Wenn sich
Galaxien immer schneller entfernen je größer der Abstand ist,
wird es dann irgendwann weniger Sterne am Himmel zu sehen
geben?
Nö, zumindest nicht aus diesem Grund. Das was du am Himmel mit bloßem Auge siehst, sind keine anderen Galaxien, sondern praktisch alles Sterne innerhalb unserer eigenen Galaxie. Für den mit bloßem Auge sichtbaren Nachthimmel hat die Expansion des Universums daher keine Auswirkung.
vg,
d.