Mittelpunkt des Universums

Wissenschaft Astronomie
#1

Hallo!

Wenn es einen Urknall gab, dann muss es jawohl in unserem sich ausdehnenden Universum ein Zentrum geben. Kann man das irgendwie feststellen?

Tschuess, Reniar

#2

Hallo,

einen Mittelpunkt fuer diese Ausdehnung koennte es nur geben, wenn sich das Universum in Etwas (also einem Medium) ausdehnen wuerde. Dieses Etwas waere der Raum. Jedoch entstand der Raum ja erst durch den Urknall. Somit kannst Du quasi jeden Punkt oder auch keinen Punkt als Zentrum des Universums auslegen, da sich ja jeder Raumpunkt ‚mit‘-ausdehnt.

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#3

Aber es muss doch einen Punkt geben, von dem aus in alle Richtungen ungefĂ€hr gleichviele Galaxien und so weiter „zu sehen sind“.
Wenn man sich am Rand befindet muesste eine Haelfte des Himmels eher dĂŒnn besetzt sein. Ich gehe noch davon aus das es sowas wie einen Rand gibt, obwohl kaum zu sagen ist von was er das Universum abgrenzt. Sollte die Theorie stimmen, das wenn man ewig weit in eine Richtung reist man irgendwann wieder da ankommt wo man losflog, ist das natuerlich hinfaellig.

#4

Hallo Reniar,

Aber es muss doch einen Punkt geben, von dem aus in alle
Richtungen ungefĂ€hr gleichviele Galaxien und so weiter „zu
sehen sind“.

Zugegeben, die Vorstellungskraft wird ein wenig strapaziert, dennoch ein Versuch, durch Analogien ein Bild zu vermitteln:

1.) Eine Dimension: Betrachte Kreisumfang. Welches ist der Punkt auf dem Umfang, von dem aus alle anderen Punkte gleich weit weg sind?

2.) Zwei Dimensionen: Betrachte eine KugeloberflÀche: Welches ist der Punkt auf der KugeloberflÀche, von dem aus alle anderen Punkte gleich weit weg sind?

3.) Drei Dimensionen: 
 (das ist jetzt die Frage von dir).

In allen drei FĂ€llen lautet die Antwort stets: es gibt keinen Mittelpunkt, alle Punkte sind gleichberechtigt.

Viele GrĂŒĂŸe

Oliver

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#5

Hi,

das mit dem Urknall ist etwas schwierig zu verstehen. Da ist nicht etwas in das Weltall hineinexplodiert (so wie ein Chinaböller), sondern der ganze Raum selbst ist entstanden. So die Theorie.
Der Raum hat keinen Rand, genausowenig wie die OberflÀche einer Kugel irgendwo endet. Daher gibts auch keinen Mittelpunkt des Alls, genausowenig wie die OberflÀche der Erde einen Mittelpunkt hat.

Gruß
Moriarty

#6

Denkansatz
Hallo,
jeder kennt sicher die Knobelaufgaben, die eine Lösung erst durch Verlassen einer (gedachten) Grenze ermöglichen (Punkte durch Linien verbinden etc.).
Wenn man dies auf das hier gefragte Problem anwendet, ergibt sich:

1.) Eine Dimension: Betrachte Kreisumfang. Welches ist der
Punkt auf dem Umfang, von dem aus alle anderen Punkte gleich
weit weg sind?

Mittelpunkt des Kreises.

2.) Zwei Dimensionen: Betrachte eine KugeloberflÀche: Welches
ist der Punkt auf der KugeloberflÀche, von dem aus alle
anderen Punkte gleich weit weg sind?

Zentrum der Kugel

3.) Drei Dimensionen: 
 (das ist jetzt die Frage von dir).

Zentrum von 
?

Jedesmal scheint der Mittelpunkt außerhalb - oder besser eine Dimension ‚höher‘ zu liegen. Aber: ist unser Universum ĂŒberhaupt dreidimensional? Oder vierdimensional? Oder noch mehr?

Gruß
Axel

#7

Hi Axel,

das mit dem „Verlassen der Linie“ kann man natĂŒrlich nur machen, wenn es einen umgebenden Raum gibt, in den die betrachtete Mannigfaltigkeit eingebettet ist.

Diese Zusammenstellung von mir zeigt zunĂ€chst einmal nur, daß auf der betrachteten Linie/FlĂ€che etc. selbst kein Punkt bevorzugt ist.

Bleibt die Frage nach der Einbettung, die in den meisten FĂ€llen darin begrĂŒndet ist, daß man versucht ist, sicher immer einen umgebenden Raum vorzustellen, der „flach“ ist, wie man sagt, euklidsch und ohne KrĂŒmmung. Alles, was irgendwie gekrĂŒmmt ist, muß (so die innere Vorstellung, die aus der direkt wahrnehmbaren Welt stammt) irgendwie eine Untermannigfaltigkeit in einem umgebenden euklidschen Raum höherer Dimension drin sein.

Dabei kann man sich beispielsweise durch folgende Überlegungen ein Bild von einer 3-dimensionalen SphĂ€re (also das GegenstĂŒck zur 2-dimensionalen KugeloberflĂ€che in 3 Dimensionen) machen: Egal, in welche Richtung man sich bewegt, man kommt stets zum Ausgangspunkt zurĂŒck. Dazu braucht’s nun keine 4. Dimension, in die das alles eingebettet ist.

Aber zugegeben, ohne Alltagserfahrung in 3-dimensionalen RĂ€umen mit starker KrĂŒmmung fehlt ein bißchen die Routine, sich in solchen RĂ€umen zurechtzufinden.

Viele GrĂŒĂŸe

Oliver

#8

wieso soll es den nicht geben?
das universum ist rund
also gibt es auch einen mittelpunkt.

die erde hat ja auch einen mittelpunkt. die oberflaeche nicht, aber die erde als raeumlicher koerper.

wenn es keinen gaebe, muessten wir ein „unrundes“ universum haben
ein flaches


wieso soll das universum keinen mittelpunkt haben?

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachtrÀglich automatisiert entfernt]

#9

das universum ist rund
also gibt es auch einen mittelpunkt.

die erde hat ja auch einen mittelpunkt. die oberflaeche nicht,
aber die erde als raeumlicher koerper.

wenn es keinen gaebe, muessten wir ein „unrundes“ universum
haben
ein flaches


wieso soll das universum keinen mittelpunkt haben?

Hallo Chatairliner,

folgendes zur KlÀrung: eine ganz normale Kugel ist ein begrenzter 3-dimensionaler Körper. Der Rand hiervon, die _KugeloberflÀche_ ist zweidimensional (man bezeichnet diese OberflÀche auch mit S^2).

Zuerst einmal ist es wichtig zu verstehen, daß auf dieser KugeloberflĂ€che kein Punkt vor dem anderen ausgezeichnet ist in dem Sinne, daß du keinen Mittelpunkt DER OBERFLÄCHE definieren kannst (wohl aber natĂŒrlich der soliden Kugel).

So: unser Universum (zumindest in den Spielzeugmodellen, die wir hier betrachten) ist nicht die solide Kugel mit einer S^2 als Rand, sondern das 3-DIMENSIONALE PENDANT der 2-dimensionalen KugeloberflÀche von gerade eben, bezeichnet mit S^3!!

Und fĂŒr diese gilt nun wieder ganz analog: es gibt keinen ausgezeichneten Punkt, den man als Mittelpunkt dieser S^3 bezeichnen könnte.

Klarer?

Viele GrĂŒĂŸe

Oliver

#10

Hallo,

das universum ist rund
also gibt es auch einen mittelpunkt.
die erde hat ja auch einen mittelpunkt. die oberflaeche nicht,
aber die erde als raeumlicher koerper.

beim Universum macht die ErgÀnzung weiterer Dimensionen aber u.U. keinen Sinn bzw. ist nicht eindeutig.

wenn es keinen gaebe, muessten wir ein „unrundes“ universum
haben
ein flaches


Erstaunlicheweise erweist sich das Universum als bemerkenswert flach.

–
PHvL

#11

das universum ist rund
also gibt es auch einen mittelpunkt.

Hallo,

Donnerwetter, damit bist du der Wissenschaft aber weit voraus - bis jetzt hat noch niemand den Rand des Universums gesehen, und ohne Rand kann man nicht behaupten, etwas wÀre rund oder eckig oder sonstwas.

Nach dem zugegebenermassen Ă€rmlichen Stand der Wissenschaft ist nicht einmal sicher, ob es einen Rand ĂŒberhaupt gibt. Ich glaube, die Mehrzahl tendiert derzeit zur Meinung, dass das Universum unbegrenzt, aber nicht unendlich ist.

Gruss Reinhard

#12

das universum dehnt sich aus. wenn man nun die bewegungsrichtung
der galaxien zurĂŒckrechnet sollte man auf den ursprungspunkt kommen.

Gruß
Gerald

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachtrÀglich automatisiert entfernt]

#13

Hallo,
deine Umschalttaste scheint defekt zu sein.

wenn man nun die bewegungsrichtung der galaxien zurĂŒckrechnet
sollte man auf den ursprungspunkt kommen.

Im kosmologischen Standardmodell bewegen sich Galaxien nicht (von kleinen lokalen Störungen abgesehen) – lediglich der Raum zwischen ihnen dehnt sich aus. Da also alle Geschwindigkeiten 0 sind, gibt es keine Richtungen, die man zurĂŒckverfolgen könnte.

Jeder Beobachter, der die scheinbaren Geschwindigkeiten zurĂŒckrechnet, wird sich selbst als Mittelpunkt identifizieren.

–
PHvL

1 Like
#14

Hi!

Im kosmologischen Standardmodell bewegen sich Galaxien nicht
(von kleinen lokalen Störungen abgesehen) – lediglich der
Raum zwischen ihnen dehnt sich aus.

Wie kann man denn experimentell das eine von dem anderen unterscheiden?

Gruß
Oliver

#15

Hi Oliver

Im kosmologischen Standardmodell bewegen sich Galaxien nicht
(von kleinen lokalen Störungen abgesehen) – lediglich der
Raum zwischen ihnen dehnt sich aus.

Wie kann man denn experimentell das eine von dem anderen
unterscheiden?

Dazu wird es auch in ferner Zukunft kein Experiment geben. Alles, was wir vom Weltall mitbekommen, sind Photonen unterschiedlicher WellenlÀnge und Richtung. Alles weitere ist mehr oder minder gut ausgedacht. Glaubenssache sozuagen.

tschĂŒss

herbert

#16

das universum ist rund



woher weisst du das? Nachweis?

wenn es keinen gaebe, muessten wir ein „unrundes“ universum
haben
ein flaches


tja, da blĂŒht die Phantasie


wieso soll das universum keinen mittelpunkt haben?

weil nicht sein kann, was nicht sein darf. Eines ist sicher: Das Universum richtet sich nach unseren WĂŒnschen und Vorstellungen :smile:

Tschuess

herbert

#17

Hallo

das universum ist rund


Erstaunlicheweise erweist sich das Universum als bemerkenswert
flach.

sicher! so flach wie eine polierte CD.

tschĂŒss

herbert

#18

Hallo!

Aber es muss doch einen Punkt geben, von dem aus in alle
Richtungen ungefĂ€hr gleichviele Galaxien und so weiter „zu
sehen sind“.
Wenn man sich am Rand befindet muesste eine Haelfte des
Himmels eher dĂŒnn besetzt sein.


wenn man jemals weit genug sehen kann, unterhalten wir uns weiter in dieser Richtung. Derzeit gibt es keine Hinweise.

Es gibt in Sachen „Zentrum“ eine einzige Beobachtung, die weiterhilft: Die 2,73 K-Hintergrundstrahlung kommt aus einer Richtung mit etwa 0,01 K erhöhter „Temperatur“, aus der entgegengesetzten Richtung sind es entsprechend weniger. Das bezeichnet man als Dipolmoment der Hintergrundstrahlung. Bei den ĂŒblichen Abbildungen wird es wegsubtrahiert, weil es so ausgeprĂ€gt und eintönig ist. Das ĂŒbliche Fleckenmuster, das man zu sehen bekommt, handelt von Temperaturunterschieden von nur etwa 0,00001 K.

Wenn man in diese beiden ausgezeichneten Richtungen Sonden schicken könnte (daran ist derzeit nicht zu denken), könnte man vielleicht ein Raumgebiet finden, in denen dieses Dipolmoment null wird. Dieses Gebiet könnte man dann schon eher als „besonderen Punkt“ des Universums bezeichnen.

tschĂŒss

herbert

#19

Jeder Beobachter, der die scheinbaren Geschwindigkeiten
zurĂŒckrechnet, wird sich selbst als Mittelpunkt
identifizieren.

–
PHvL

ach, so ist das, danke!

gruß
gerald

ps.: die umschalttaste habe ich im restaurant am ende des universums
zurĂŒckgelassen :wink:

#20

Hallo,

Im kosmologischen Standardmodell bewegen sich Galaxien nicht
(von kleinen lokalen Störungen abgesehen) – lediglich der
Raum zwischen ihnen dehnt sich aus.

Wie kann man denn experimentell das eine von dem anderen
unterscheiden?

Man könnte zwei Messungen an hinreichend weit voneinander entfernten Punkten machen. Dummerweise sind fĂŒr einen Kosmologen AbstĂ€nde noch vernachlĂ€ssigbar klein, wenn an deren Überwindung nicht einmal mehr zu denken ist. Diese Möglichkeit fĂ€llt also aus.

Aber bereits die beobachtete Isotropie ist ein deutlicher Hinweis, denn diese schrÀnkt die Parameter einer möglichen Explosion dramatisch ein. Die kosmische Expansion ist also die einfachere ErklÀrung und
„Nach unserer bisherigen Erfahrung sind wir zum Vertrauen berechtigt, dass die Natur die Realisierung des mathematisch denkbar Einfachsten ist.“ (Albert Einstein)

–
PHvL