Wie alt ist das Universum?

Hallo !

In analoger Weise laesst sich auch
sinnvoll
eine Weltzeit definieren fuer die gesamt-
kosmologische Loesung (Robertson-Walker).
Wie Du gesehen hast, bezieht sich auch die
Weltzeit auf etwas. Sie hat nur den
Charakter, dass sie von vielen moeglichen
Beobachtern gleich gemessen wird.

Danke ! Das ist interessant. Leider, leider kenne ich mich mit den dahinterstehenden Formalismen nicht aus. Abgesehen davon, daß mich das jetzt wirklich ein stück weitergebracht hat, bleibt mir noch der Eindruck, daß es sich bei der Frage nach dem Alter des Universums um eine Ähnlich Frage handelt wie „Wie lang ist ein Meter?“. Nun kann man da alles andere als Vergleich heranziehen („so lang wie soundsoviel Wellenlängen von irgendwas“ oder „die Strecke, die Licht in derundder Zeit durchläuft“). Das sind aber alles relative Werte bzw. Definitionen. Nicht, daß es nicht sinnvoll wäre, aber mir scheint die Frage „Wie lang ist ein Meter?“ genauso sinnlos wie „Wie groß ist das Universum?“ und „Wie alt ist das Universum?“.

Ich bin jetzt etwas verwirrt…

Jochen

Das Meter oder die Sekunde sind schon
festgelegt. Beides aber mit der Klausel:
ein atomarer Strahler (ich glaube, es ist
Caesium), der zum Zeit- und Laengenmesser
in Ruhe und keiner Gravitation ausgesetzt
ist, emittiert in einer Sekunde eine ganz
bestimmte Anzahl von Perioden
elektromagnetischer Wellen. Oder auch, eine
gewisse Anzahl von Perioden ergibt ein
Meter. Wichtig ist, keine Relativbewegung
und keine Gravitation. Genau dann werden die
Eigenzeit bzw. die Eigenlaenge gemessen.

MEB

Das Meter oder die Sekunde sind schon
festgelegt. Beides aber mit der Klausel:
ein atomarer Strahler (ich glaube, es ist
Caesium), der zum Zeit- und Laengenmesser
in Ruhe und keiner Gravitation ausgesetzt
ist, emittiert in einer Sekunde eine ganz
bestimmte Anzahl von Perioden
elektromagnetischer Wellen.

So, und: Wie lange dauert es, bis Caesium ohne gravitativen Einfluß diese bestimmte Anzahl Perioden der elektromagnetischen Wellen emittiert ? … eine Sekunde.

Jochen

*derimmernochbehauptetdaßeskeinensinnmachtsolchefragenzustellen*

So, und: Wie lange dauert es, bis Caesium
ohne gravitativen Einfluß diese bestimmte
Anzahl Perioden der elektromagnetischen
Wellen emittiert ? … eine Sekunde.

Ohne Gravitation und Caesium in Ruhe:
Dann ist eine Sekunde gleich der Zeitspanne,
in der x (x kenn ich nicht aus dem Kopf)
Perioden der Strahlung eines bestimmten
Caesium-Kern-Uebergangs (das wird Gamma-
Strahlung sein, aber welcher Uebergang das
ist, weiss ich auch nicht aus dem Kopf)
abgegeben werden. Es wird die Einheit eine
Sekunde definiert, nicht der Begriff Zeit.

MEB

Jaaaa, das hab ich schon verstanden.

Du sagst:

„Es wird die Einheit eine Sekunde definiert“

und da stimme ich doch voll zu. Aber ich ergänze:

Diese Definition ist RELATIV (eben zu den besagten X Perioden) und kann daher nicht als Maßeinheit für fundamentale Größen herangezogen werden.

Dann noch was: Die Zeit ist doch abhängig von Gravitation und Geschwindigkeit (was mich schon wieder verwirrt, weil v ist doch s/t) und besonders erstere hatte bei der Entstehung des Universums doch sicher immensen Einfluß auf die Zeit. Ist da eine Extrapolation überhaupt zulässig ? Ich meine, bedeutet „in der ersten Pikosekunde nach dem Urknall…“ nicht etwas gaaanz anderes als als wenn ich von einer Pikosekunde „heute“ spreche ??

Jochen

Diese Definition ist RELATIV (eben zu den
besagten X Perioden) und kann daher nicht
als Maßeinheit für fundamentale Größen
herangezogen werden.

Hier weiss ich nicht, was Du fuer relativ
haeltst. Ich sehe mal davon ab, dass
Relativitaet ein fast philosophisches
Problem ist. Bedenke, selbst die Grund-
groesse Masse ist relativ! Ich vermute
jedoch, Du meinst hier etwas anderes.
Ansonsten, die Masseinheit einer Groesse
ist generell nur sinnvoll definierbar, wenn
ich angebe, wie ich sie messe. Im unserem
Beispiel wird gesagt, dass ich Perioden
zaehle. Das ganze allerdings unter den
beiden Voraussetzungen Ruhe und
Nullgravitation.

Dann noch was: Die Zeit ist doch abhängig
von Gravitation und Geschwindigkeit (was
mich schon wieder verwirrt, weil v ist
doch s/t)

Es muss ganz klar unterschieden werden,
was ist die Geschwindigkeit des Beobachters
(Bezugssystem) zu anderen Bezugssystemen?
Was ist die Geschwindigkeit eines Objektes
in einem Bezugssystem? v=ds/dt ist eine
Def. der Geschwindigkeit (genauer gesagt
der Dreiergeschwindigkeit). Hier muss
darauf geachtet werden, dass s und t nicht
Koordinaten verschiedener Systeme sind
(glaube mir, diesen Fehler macht man
schneller als man denkt). Um dieser Falle
zu entgehen, arbeiten die Relativisten mit
Vierervektoren und def. die
Vierergeschwindigkeit als die Wegableitung
nach der EIGENZEIT (die Zeit, die ein
Beobachter in Ruhe misst). Die allgemeine
Relativitaetstheorie verallgemeinert das
noch einen einmal und definiert die Vierer-
Geschwindigkeit als den Tangentenvektor
einer Raum-Zeit-Kurve. Die Kurve wird
parametrisch festgesetzt, wobei der
Parameter die Eigenzeit sein kann (aber
nicht muss).

Ich meine, bedeutet „in der ersten
Pikosekunde nach dem Urknall…“ nicht
etwas gaaanz anderes als als wenn ich von
einer Pikosekunde „heute“ spreche ??

Gute Frage, ueber die es lohnt nachzudenken.
Auf die Schnelle habe ich da keine Antwort
parat. Nur zwei Anhaltspunkte: Die
Entwicklung des Alls wird mit Hilfe der
Robertson-Walker-Metrik beschrieben. Diese
ist eine Loesung der einsteinschen
Gleichungen und erlaubt die sinnvolle
Definition einer „Weltzeit“. Insofern (wenn
man diese Loesung der Einsteingleichungen
bis zum Knall selbst zurueck als gueltig
erachtet) koennte ich mir vorstellen, dass
eine Sekunde nach dem Urknall auch noch die
selbe eine Sekunde von heute ist. Die
Robertson-Walker-Metrik geht aber von einer
Reihe von vereinfachenden Annahmen aus, die
kurz nach dem Urknall durchaus unsinnig sein
koennten (dazu muesste man mal einen
Urknallexperten ausquetschen). Dann ade
Weltzeit und ade gleiche Sekunden. Weiterhin
zu beachten ist, dass der Begriff
Gleichzeitigkeit in der Relativitaetstheorie
mit „Samthandschuhen“ beruehrt werden muss.
Erinnern wir uns an Debatten zum Zwillings-
paradox, ein Paradox, das nur entsteht, weil
man den klassischen Begriff der
Gleichzeitigkeit versucht auf die spezielle
Relativitaet anzuwenden. Gleichzeitigkeit
ist letztenendes auch relativiert, also
abhaengig vom Beobachter und Gravitation
(deshalb muessen zur Def. einer Sekunde
Beobachter und Gravitation festgelegt sein).
Kurz nach dem Urknall war die Materie- und
Energiedichte sehr hoch, diese erzeugen
Gravitation, also eine „deformierte“ Zeit.
Sind eine Sekunde von damals und heute nicht
gleich? Sieht so aus. Aber beachte, dass
solche zeitvergleiche nicht mit der
Relativitaet der Gleichzeitigkeit
kollidieren!

MEB

Das Meter oder die Sekunde sind schon
festgelegt. Beides aber mit der Klausel:
ein atomarer Strahler (ich glaube, es ist
Caesium), der zum Zeit- und Laengenmesser
in Ruhe und keiner Gravitation ausgesetzt
ist, emittiert in einer Sekunde eine ganz
bestimmte Anzahl von Perioden
elektromagnetischer Wellen.

Für das Meter ist es Krypton-86, und man nimmt das Vielfache der Wellenlänge, die beim Übergang zwischen zwei Zuständen emittiert wird.

Bei der Sekunde ist es Cäsium-133, und das Vielfache der Periodendauer der dem Übergang zwischen zwei Strukturen entsprechenden Strahlen.

Bei Interesse kann ich auch die genauen Zahlen angeben.

Gruß, Kubi

Kleiner Aufsatz

Hi Leute

Kann mir einer sagn wie alt das Universum
ist? Wäre echt nett. Ist sehr dringend.

Da es dringend ist, bin ich wahrscheinlich schon viel zu spät dran…
ICh versuch jetzt einfach mal ein paar Sätze kund zu tun:

Vor gar nicht allzulanger Zeit haben manche geglaubt, das Universum breite sich immer langsamer aus.
Vor noch gar nicht allzulangerer Zeit glaubten manche dann, des Universum breite sich stetig mit Lichtgeschwindigkeit aus. Nach diesen Theorien kann das Universum maximal t= s/v alt sein, also
Durchmesser des UNiversums/LIchtgeschwindigkeit : 2 (da Durchmesser un nciht Radius)

Vor kurzem versuchte aber irgendjemand die Ausbreitung mit Lichtgeschwindigkeit zu beweisen (anhand irgendner Strahlung im Weltraum, die sehr schwach ist) und kam auf das Ergebnis, das sich das Weltall mit Überlichtgeschwindigkeit ausbreitet.

Also irgendwie weiss ich nichts. Die ganze Diskussion war übrigens sehr interessant!

Irgenwann sagte jemand in einem Artikel unten, Zeit kann keine Geschwindigkeit haben, hat sie aber: Sie ist durch c (Lichtgeschwindigkeit) festgelegt. ZEit und Raum sind nur zwei verschiedene Größen (oder Formen) der Universalkonstante c. beide sind davon abhängig!
Ich halte daher die Lösung, das sich das UNiversum mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet am sinnnvollsten. Sobald du dich mit diesem Rand weggbewegst, bist du beim Urknall, de4n du dann wirklich stetig vor Augen hättest. Wenn du den Rand verlässt bist du in einem Zeit und Raumlosen Etwas, da dort noch keine Zeit hinkam. Sie breitet sich eben mit Lichtgeschwindigkeit aus. Es ist jedoch nicht möglich, den Raum zu verlassen, da man nie mit Lichtgeschwindigkeit fliegen kann, den Rand also nicht verlassen bzw. erreichem kann. Selbst wenn du mit Lichtgeschwindigleit fliegen würdest, wärst du schon in einer Art zeit und Raumlosigkeit (laut Einstein) allerdings nur relativ zu den anderen Systemen, nicht zu deinem eigenen.

ICh hoffe ich hab ein wenig Spass bereitet,
Max

Danke MEB für diese anregende Diskussion !

Hier weiss ich nicht, was Du fuer relativ
haeltst. Ich sehe mal davon ab, dass
Relativitaet ein fast philosophisches
Problem ist. Bedenke, selbst die Grund-
groesse Masse ist relativ! Ich vermute
jedoch, Du meinst hier etwas anderes.
Ansonsten, die Masseinheit einer Groesse
ist generell nur sinnvoll definierbar,
wenn ich angebe, wie ich sie messe.

Richtig. Man braucht einen Bezug bzw. ein Bezugssystem INNERHALB dessen eine Definition gültig ist (-> eben relativ zum System). Mit dem gleichen Maß kann ich keine Eigenschaft des übergeordneten Bezugssystems selbst messen. Für Zeit, Raum, Energie, Masse etc. ist das Universum (seine Existenz, seine „Naturkonstanten“) wohl das für uns „übergeordnetste“ Bezugssystem und steht damit (wie Gott für die Gläubigen) an der untersten Ebene aller Erklärungen und aller Definitionen.

Ich weiß nicht, ob ich damit richtig liege. Zumindest würde ich unser neuzeitliches so Denkmuster interpretieren. Aber ich fände es interessant herauszufinden, ob es (wissenschaftliche, nicht spirituelle) Wege gibt, die Welt aus sich selbst heraus zu erklären ohne ein weiteres, über-übergeordnetes System heranziehen zu müssen.

Tschö,

Jochen

Hallo !

Ich war’s…

und ich denke nicht nur, daß die Zeit nicht älter wird sondern auch, daß der Raum nicht größer wird. Diese bildliche Vorstellung von der Dynamik des Universums entlehnt sich unserer alltäglichen Erfahrung mit Dingen, die in Raum und Zeit eingebettet sind. Es mag sein, daß wir mal ein mathematisches System finden, welches alle Phänomene konsistent beschreibt, aber derartige Interpretationen der Formalismen halte ich mehr für verwirrend als für gewinnbringend.

Selbst wenn du mit
Lichtgeschwindigleit fliegen würdest,
wärst du schon in einer Art zeit und
Raumlosigkeit (laut Einstein) allerdings
nur relativ zu den anderen Systemen,
nicht zu deinem eigenen.

Interessant: Was ist eigentliche ein Photon ? Es bewegt sich ja mit c in eine Richtung. Damit ist die Ausdehnung des Universums für das Photon in dieser Richtung exakt Null. Zudem vergeht die Zeit des Universums für das Photon exakt unendlich schnell, was bedeutet, daß - wenn das Universum nicht ewigen bestand hat - augenblicklich vergangen ist. Das arme Photon hat also nicht die geringste Chance, in Raum oder Zeit zu existieren, dennoch schwärzt es Fotopapier, haut Elektronen aus Leitern usw. Wie muß es das Photon erleben, das in einer nicht-existenten Welt auf ein Auge trifft ?

Jochen

Photon
Auch Hallo!

Interessant: Was ist eigentliche ein
Photon ? Es bewegt sich ja mit c in eine
Richtung. Damit ist die Ausdehnung des
Universums für das Photon in dieser
Richtung exakt Null. Zudem vergeht die
Zeit des Universums für das Photon exakt
unendlich schnell, was bedeutet, daß -
wenn das Universum nicht ewigen bestand
hat - augenblicklich vergangen ist

Man könnte auch sagen: Das Photon existiert für ewig (soweit es die Existenz des Universums angeht) und ist überall gleichzeitig.

Hmm, das gab’s doch schon mal…schlage vor, wir gehen damit mal in’s Religion-Brett…

Viel Spaß, Kubi

Auch Photonen haben nur eine begrenzet (wenn auch sehr hohe 10 hoch 46 Jahre ??? müsste ich nachschlagen)Lebenserwartung / Standzeit.

Und überhaupt ist Raum doch Zeit und voneinander nicht trennbar. Viel Raum = viel Zeit und umgekehrt.

Aber was ist dann ewig?

-) bent
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Das Universum ist ein bischen alt, also nicht mehr in den Kinderschuhen, aber der Zentit scheint auch noch nicht überschritten.

-7 bent
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Man könnte auch sagen: Das Photon
existiert für ewig (soweit es die
Existenz des Universums angeht) und ist
überall gleichzeitig.

Auch Photonen haben nur eine begrenzet
(wenn auch sehr hohe 10 hoch 46 Jahre ???
müsste ich nachschlagen)Lebenserwartung /
Standzeit.

Wie auch immer: Da das Photon mit c fliegt, vergeht das gesamte Universum aus Sicht des Photons in Zeit von Nichts (wortwörtlich), also existiert es für die gesamte Dauer desselben.

Und überhaupt ist Raum doch Zeit und
voneinander nicht trennbar. Viel Raum =
viel Zeit und umgekehrt.

Raum und Zeit sind nicht dasselbe, sondern zwei Komponenten einer komplexen Größe. Nicht trennbar, aber unterscheidbar!

Aber was ist dann ewig?

Na, die Zeit, die man bis zum St.-Nimmerleinstag warten muß :wink:

Kubi

(bisher hat niemand das
Universum verlassen und von außen
betrachtet, mal abgesehen vom Raumschiff
Voyager)

Hat sie auch nicht. Sie ist lediglich in den Deltaquadranten verschlagen worden, etwa 60.000 Lichtjahre weit. Das ist zwar schön weit weg, aber immer noch in der Milchstraße. Wirf doch mal einen Blick in „Perry Rhodan“. Da sind 60.000 Lichtjahre ein Katzensprung.

holli

Heißt das nicht, daß eine „Gleichzeitigkeit“ im Universum existiert, die für alle Beobachter gilt?
(Was auch impliziert, daß eine Überlichtschnelle Kommunikation denkbar ist.)
Ich dachte bisher das wäre nicht möglich.
holli

Nach der Realtivitätstheorie ist eine überlichtschnelle Übertragung von Information nicht möglich. Aber dafür geht es (zumindest theoretisch) in Quantenmechanik, welche mysteriöse Fernwirkungen zwischen Teilchenpaaren zuläßt.

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Hi,

(bisher hat niemand das
Universum verlassen und von außen
betrachtet, mal abgesehen vom Raumschiff
Voyager)

Hat sie auch nicht.

Du kennst die Folge, wo sie einen Q aus einem Asteroiden befreit haben, und dieser dann mit der Voyager vor „dem“ Q geflohen ist? Unter anderem haben sie dann auch den Urknall von „außen“ betrachtet. War ziemlich lächerlich, aber zumindest haben sie kein Loch in den Schwarzschildradius schneiden müssen :smile:

Cheatah

Naja StarTrek ist ja auch eher ein modernes Märchen, als „ernstzunehmende“ Science Fiction, sofern es den sowas gibt.

Falls ich dir zwei Buchtips geben darf:
???, Der Ring von Charon
Jack McDevitt, Küsten der Vergangenheit

Ah und von DS9 gibts einen Roman „Gefallene Helden“ der nie verfilmt wurde; wohl zu blutrünstig den da wird DS9 komplett! von einer Rasse aus dem alpha-q niedergemetzelt. Odour und Quork und Jack (see www.sev.com) sind die einzigen die es überleben und später wieder hinbiegen.

Grüße, holli

Wie auch immer: Da das Photon mit c
fliegt, vergeht das gesamte Universum aus
Sicht des Photons in Zeit von Nichts
(wortwörtlich), also existiert es für die
gesamte Dauer desselben.

Jetzt hack die relative Zeit aber ein wenig. Aus Sicht einer Photon-Beobachters gilt mein erster Kommentar, es exestiert also nicht ewig.

Für die Sicht des Photons selber käme ich sogar eher zu dem Schluss, dass es nicht ewiglich exestiert, sondern in Moment seiner Geburt schon wieder verschwunden ist.

Raum und Zeit sind nicht dasselbe,
sondern zwei Komponenten einer komplexen
Größe. Nicht trennbar, aber
unterscheidbar!

Wenn etwas nicht trennbar ist, und die nicht trennbaren „Komponenten“ nur durch ihre Verbindungh miteinander existens sein können, müssen diese „Komponenten“ eine von der relativen Betrachtung abhängige Erscheinung Dessselben (wirklich drei s?)sein.

Aber was ist dann ewig?

Na, die Zeit, die man bis zum
St.-Nimmerleinstag warten muß :wink:

Schönen Ding, auch wenn ich gerade nicht ganz so viel Zeit zum warten hab. Meine Frage war jedoch ein wenig tiefergehend gemeint. Ist Ewigkeit auch realtiv?

Kubi

dergrübelbent