Wie kann das Weltall unendlich sein?

[KaPiTN]

Nein. Genau nicht.

 

[Abul]

Also ich finde die Erklärung mit den Rosienen im Teig ganz gut. Im Prinzip ist der Teigklumpen die Mitte von der hier gesprochen wird. Jetzt geht der Teig auf (Expansion), die Rosienen bewegen sich alle von einander weg. Von jeder Rosiene sieht es allerdings so aus, als bewege sich alles andere weg.

Wenn ich das also richtig verstanden habe liegt Seedy falsch.

 

[infofilter]

@Seedy: alles flieht voneinander, nicht von einer mitte aus. ich würde es gern besser erklären, aber mein verständnis ist eher ... gefühlt
bevor ich was falsches verbreite, bleib ich lieber wortarm. so erklärt sich auch, warum der himmel nicht hell von all den sonnen ist, die es irgendwo gibt.

&: rosinenkuchen. sehr gut gewähltes beispiel

 

[Abul]

Habs nochmal gesucht, sieht so aus als hätte ich das von Lesch.
https://www.youtube.com/watch?v=GIu2TfuaJqU

 

[Cold]

Also nachdem ich den Thread hier durchgelesen habe fühle ich mich wie ein Agnostiker in ner Bibelstunde, jeder legt sich seine eigene Theorie zurecht und niemand wird erfahren wer Recht hat.

 

[Seedy]

@Seedy: alles flieht voneinander, nicht von einer mitte aus. ich würde es gern besser erklären,

Das stimmt nicht.
Wenn alles sich von einer Mitte entfernt, entfernt es sich zwangsweise auch von einander.

--- [2016-11-16 04:43 CET] Automatisch zusammengeführter Beitrag ---

Wenn ich das also richtig verstanden habe liegt Seedy falsch.

Nein,
ich meine das ich falsche liege mag sein - es geht nur nicht aus deiner Herleitung hervor, den eine Expansion um ein Zentrum würde genau den gleichen Effekt haben.

 

[Skipjack]

Die Homogenität wäre auch bei einem "explodierenden" Universum gegeben, wenn man nahe der Mitte ist. Von daher beweist das imho nix.

Wie schon gesagt, wir sind nahe der "Mitte", weil die Mitte überall ist.
Und das unser Universum expandierend und nicht explodierend ist, sieht man daran, dass weiter entfernte Punkte sich schneller von uns weg bewegen. Den Erklärungsansatz dazu hat Seedy schon geliefert: je mehr Raum (aka Abstand) zwischen zwei Punkten ist, desto grösser ist auch die Zunahme (= Entfernungsgeschwindigkeit), da mehr expandieren kann.

Anstatt des Rosinenkuchens kann man als 2D-Entsprechung auch einen Luftballon nehmen, der aufgeblasen wird. Die Entfernung zwischen zwei Punkten wächst umso stärker, je weiter diese voneinander entfernt sind, da sich der gesamte Ballon ausdehnt (natürlich muss die Entfernung auf der Oberfläche, nicht die 3D-Entfernung betrachtet werden). Wenn wir die Einblasöffnung weglassen, ist kein Punkt ausgezeichnet.

--- [2016-11-16 08:34 CET] Automatisch zusammengeführter Beitrag ---

Man darf sich die Expansion des Universums nicht als eine Art Fluchtbewegung (wie nach einer Explosion) von einem Zentrum aus in einen Raum vorstellen.

Doch, genau das!

Du willst mir also sagen, dass der Raum bereits existiert und unser Universum _in_ diesen hineinexpan/explodiert?
Dieser Raum hat also bereits eine Geometrie und irgendwo befindet sich ein Punkt, der in der Geometrie dieses Raumes eindeutig festgelegt werden kann. Dort war das Universumskugel/energiepunkt/irgendwas das dann "explodiert" ist und sich jetzt im Raum kugel- oder sonstwieförmig ausdehnt?
Trifft das in etwas Deine Vorstellung?

Der Beobachter, der in diesem Raum steht und sich das ganze Spektakel anschaut, kann dann natürlich sagen
- Galaxie A fliegt (vom Explosionszentrum aus) nach links und Galaxie B nach rechts, deshalb entfernen die sich mit doppelter Explosionsgeschwindigkeit
- Galaxie C fliegt nach unten und entfernt sich von A mit Wurzel-2 Explosionsgeschwindigkeit (quasi Vektorrechnung)
- Galaxie D fliegt auch nach links, entfernt sich also gar nicht weiter von A
So in etwa?

Wenn aber alles in einem Punkt gestartet ist, müsste dann die Explosion sich nicht auf einer Kugelsphäre ausbreiten? Dann dürfte ja in einer Orientierung vor und hinter uns nicht viel los sein. Vor uns gar nichts und hinter uns erst weit entfernt, wo der gegenüberliegende Teil der Sphäre ist.
Oder sind wir in der Mitte geblieben? Wie das, wenn doch alles in einem Punkt angefangen hat und dann auseinanderexplodiert ist?

Das passt aber nicht.
Der expandierende Raum ist eine (mögliche) Lösung der aRT, nicht die Explosion in einen Raum.

 

[Pleitgengeier]

@Pleitgengeier:Was passiert, wenn du eine verdammt kleine Zahl mit unendlich multiplizierst? D.h. unendlich viele Sonnen oder andere strahlende Körper. So ist es ganz egal, wie schwach diese Sonnen jeweils leuchten.

Was passiert wenn diese verdammt kleine Zahl 1/unendlich ist?
Daneben spielt noch die Laufzeit eine Rolle: Sonnen existieren endlich lange, das Licht reist mit endlicher Geschwindigkeit

 

[KaPiTN]

Was passiert wenn diese verdammt kleine Zahl 1/unendlich ist?

Ergibt immer noch unendlich.

 

[Pleitgengeier]

@KaPiTN: Um dich mal zu zitieren: Nein.

 

[Skipjack]

Ergibt immer noch unendlich.

So einfach ist das nicht. Schliesslich ist unendlich ja nicht gleich unendlich. Hängt davon ab, was unendlicher ist ...
Ok, jetzt schwafel ich. Aber trotzdem kann das nicht pauschal beantwortet werden. Hier müsste betrachtet werden, welcher Deiner unendlich-Terme schneller anwächst.

 

[KaPiTN]

Eben. Unendlich ist nicht unendlich und auch keine Zahl. Sonst käme ja 1 raus.

Unendlich ist eine Vorstellung.

1/Unendlich ist eine beliebig kleine Zahl ungleich 0. Aber jede Zahl, so klein sie auch sei, multipliziert mit unendlich ergibt unendlich. Kleinvieh macht auch Mist.

 

[Pleitgengeier]

@KaPiTN: Nein, 1/unendlich * unendlich ist so einfach nicht definiert, wie Skipjack schon richtig sagte
Wenn die Funktionen bekannt sind, kann man zB den Satz von del'Hospital anwenden.

 

[Metal_Warrior]

So, Prüfung vorbei, ich hab wieder Zeit und einiges nachzuholen.

Ääh, jein, es herrscht ja (momentan) Einigkeit, dass sich alles von allem entfernt (und das wahrscheinlich auch mit zunehmender Geschwindigkeit)

Wer sagt das? Und wo?

mich würde noch interessieren wie diejenigen, die an einen rand oder eine grenze des universums glauben, sich diese vorstellen.

Die "Grenze" wäre das erste Teilchen (oder Welle), die am weitesten vom Ursprungspunkt entfernt ist. Stell dir eine Explosion in Zeitlupe vor (dazu noch später mehr, denn einige Leute verstehen nicht mal das Prinzip einer Explosion, merke ich hier), da hast du auch einen Rand des Feuerballs. Er wird gebildet aus den Teilchen, die so energiereich sind, dass sie Licht emittieren, um Energie los zu werden. Fliegen die Teilchen weiter, wächst der Feuerball. Insofern würde ich als Grenze das äußerste Teilchen/Quant des Universums sehen - man kann auch nicht drüber raus, weil man ja dann dieses Teilchen überholt, selbst zum äußersten Teilchen wird und damit den Rand weiter rausschiebt - wie ein Luftballon, nur ohne Gegendruck.

Man darf sich die Expansion des Universums nicht als eine Art Fluchtbewegung (wie nach einer Explosion) von einem Zentrum aus in einen Raum vorstellen.

Warum nicht? Auch bei einer Explosion gibt es schnelle und langsamere Teilchen - sie alle bewegen sich von der Mitte weg, nur eben mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Daher gibt es auch nicht nur einen Rand in einer Explosion und darunter Vakuum, sondern einen ausgefüllten Raum mit haufenweise Atomen und Molekülen, die alle energetisch hoch aufgeladen sind und daher Licht emittieren.

Hier expandiert der Raum selber.

Und das halte ich für Unsinn. Willst du mir das als Theorie verkaufen, musst du eine Sache machen: Die Rotverschiebung einer weit entfernten Sonne über lange Zeit beobachten und messen, ob die Wellenlänge sich verlängert. Ist das der Fall, beschleunigt sich unsere Bewegung relativ zu einander, dann haben wir tatsächlich einen sich expandierenden Raum (was hier so schön als Rosinenbrötchen beschrieben wird).

Du kannst also in alle Richtungen schauen und alles, was dieselbe Fluchtgeschwindigkeit (von Dir) hat, ist in etwa gleich weit weg.

Das ist nur der Fall, wenn es keine Anfangsgeschwindigkeit gab, sondern eine tatsächliche Ausdehnung des Raumes über den kompletten Raum hinweg. Ansonsten ist diese Aussage nicht zutreffend.

Und das unser Universum expandierend und nicht explodierend ist, sieht man daran, dass weiter entfernte Punkte sich schneller von uns weg bewegen.

Nein. Auch in einer Explosion bewegen sich weiter entfernte Punkte schneller voneinander weg - weil die Anfangsgeschwindigkeit höher ist, die - geht man von einer Bewegung ohne Widerstand aus - auch die aktuelle Geschwindigkeit ist.
Daher ist auch dieser Ansatz hier:

Wenn aber alles in einem Punkt gestartet ist, müsste dann die Explosion sich nicht auf einer Kugelsphäre ausbreiten?

falsch, denn du scheinst eine Explosion als runden hohlen Ball zu begreifen. Dem ist aber nicht so. Auch im Inneren einer Explosion sind Teilchen, sie sind nur langsamer als diejenigen, welche weiter außen sind (und beschleunigen diese weiter, sofern die Reaktion nicht abgeschlossen ist, aber hier gehts in Gleichgewichtsreaktionen, Temperaturabhängigkeit und allgemein Thermodynamik einer chemischen Reaktion).

Insofern spare ich mir jetzt auch noch den Rest deiner Aussagen, denn da die Grundannahme falsch ist, wird das daraus gefolgerte nicht besser...

1/Unendlich ist eine beliebig kleine Zahl ungleich 0. Aber jede Zahl, so klein sie auch sei, multipliziert mit unendlich ergibt unendlich. Kleinvieh macht auch Mist.

Tataaa! Und da hat jemand Mathe nicht verstanden.

( 1 / [Unendlich] ) * [Unendlich] ergibt eine Limesbetrachtung, die sich auf 1 einigen wird, da beide Unendlichkeiten gleich groß sind (Mathe, ich weiß) und sich damit rauskürzen. Zur Nachvollziehbarkeit substituiere [Unendlich] mit [a], dann siehst du deinen Fehler.
( 1 / [Unendlich] ) * [Unendlich]² ergibt ebenfalls eine Limesbetrachtung, die sich aber auf [Unendlich] einigen wird, weil im oberen Fall 1 rauskommt und das nochmal mit [Unendlich] multipliziert wird

Deshalb hab ich eingangs gesagt, Mathe ist nett, aber hat mit Realität nichts zu tun. In der Mathematik kann man mit Unendlichkeiten rechnen, sie miteinander multiplizieren etc., weil es lediglich Variablen für sehr große Zahlen sind. Die Realität ist aber nach allem, was wir bislang sehen, endlich. Und um das Beispiel des alkoholisierten Affen aufzugreifen: Atome sind zwar teilbar, aber die Griechen hatten doch Recht: Es gibt unteilbare kleine Teilchen, zumindest auf energetischer Ebene (und damit nach Einstein auch materiell). Kleiner als das Plancksche Wirkungsquantum gehts nicht. Größer gehts nur, wenn wir mit ganzzahligen Vielfachen davon arbeiten. Daher haben nicht die Griechen den Fehler gemacht, Atome (als atomos = unteilbar) zu postulieren, sondern wir haben den Fehler gemacht, die Konglomerate aus Protonen, Neutronen und Elektronen, die wir Elemente nennen, als Atome zu bezeichnen. Passiert ja in der Wissenschaft durchaus immer wieder.
Und daher gehe ich stark davon aus, dass auch das Universum begrenzt ist. Immerhin, und da können wir lange suchen, wäre es im Falle seiner Unendlichkeit die einzige Realweltentität, für die "unendlich" gültig wäre. Alles andere sehen wir derzeit als endlich.

Edit: Weil ich grade L'Hospital gelesen hab; dieser Fall ist soweit ich mich erinnern kann kein Anwendungsfall von L'Hospital, weil man [Unendlich] nicht ableiten kann, nur substituieren, und das steht oben. Wir haben es ja nicht mit zwei unterschiedlichen Termen zu tun, die beide Unendlich ergeben, sondern gehen davon aus, dass beides die gleichen Terme/"Zahlen" sind (die sich dann rauskürzen).

 

[KaPiTN]

Und das halte ich für Unsinn. Willst du mir das als Theorie verkaufen, musst du eine Sache machen: Die Rotverschiebung einer weit entfernten Sonne über lange Zeit beobachten und messen, ob die Wellenlänge sich verlängert. Ist das der Fall, beschleunigt sich unsere Bewegung relativ zu einander, dann haben wir tatsächlich einen sich expandierenden Raum (was hier so schön als Rosinenbrötchen beschrieben wird).

[..]

( 1 / [Unendlich] ) * [Unendlich] ergibt eine Limesbetrachtung, die sich auf 1 einigen wird, da beide Unendlichkeiten gleich groß sind

Das liest sich, als wäre eine Expansion nur eine Expansion, wenn es sich um eine beschleunigte Expansion handelt.
Was meinst Du ?

Warum sollten sie gleich groß sein?

 

[Metal_Warrior]

Das liest sich, als wäre eine Expansion nur eine Expansion, wenn es sich um eine beschleunigte Expansion handelt.

Nein. Gehen wir von einer Expansion aus, bei der die äußersten Teilchen einen Raum aufspannen und sich dieser durch deren lineare Bewegung vergrößert, haben wir meinen postulierten Fall einer Explosion (eigentlich Detonation) von einem Mittelpunkt des Universums aus. In diesem Fall gibt es auch keine Verstärkung der Rotlichtverschiebung, weil wir es mit linearen Geschwindigkeiten zu tun haben.

Gehen wir davon aus, dass sich das Universum wie ein Hefeteig in jeder noch so kleinen Zelle vergrößert, bekommen wir schnell einen Haufen Probleme:
1. Es gibt nicht beliebig klein (Plancksches Wirkungsquantum), daher müsste Expansion schrittweise erfolgen. Die Frequenz (falls keine gedämpfte Schwingung) dieser Schritte lässt uns sehr schnell zu einer exponentiellen Wachstumskurve kommen, womit ein zweites Problem auftritt:
2. Lichtgeschwindigkeit ist endlich. Vom Mittelpunkt aus betrachtet (den es auch im Hefeteig gibt), beschleunigen die Galaxien somit immer weiter, und werden schnell die Lichtgeschwindigkeit überschreiten. Das ist aber nach Einstein nicht möglich.

Warum sollten sie gleich groß sein?

Wir haben grade das Problem, dass du mit Unendlichkeiten in der Realität arbeitest, obwohl sie unbewiesen sind, und schon machst du das nächste Fass auf, dass die auch noch unterschiedlich groß sind, nur weil die Mathematik den formal korrekten Ausdruck 1,3245*[Unendlich] = [Unendlich] zulässt, womit [Unendlich] != [Unendlich] wird?

Aber gut, spinnen wir deine Aussage weiter:

( 1 / [Unendlich] ) * [Unendlich]

Fall 1: [Unendlich] im ersten Teil des Ausdrucks ist kleiner als [Unendlich] im zweiten Teil des Ausdrucks. Damit ist das Ergebnis [Unendlich].
Fall 2: Beide [Unendlich] sind gleich groß, damit ist das Ergebnis 1.
Fall 3: [Unendlich] im ersten Teil des Ausdrucks ist größer als [Unendlich] im zweiten Teil des Ausdrucks. Damit ist das Ergebnis 0.

Damit ist der Ausdruck nicht definiert, weil kein Fall ausgeschlossen werden kann. Deine vormalige Aussage ist damit übrigens auch falsch, weil sie nicht die beiden anderen Fälle beinhaltet.

 

[KaPiTN]

Bei Punkt 1 weiß ich nicht, was Du sagen willst.

Bei 2 zeigt sich, daß Du immer noch nicht verstanden zu haben scheinst, worum es geht. Die Galaxien entfernen sich nicht räumlich, sondern der Raum expandiert. Somit sind Einstein und die Lichtgeschwindigkeit hier nicht relevant, denn dabei geht es um die Geschwindigkeit im Raum, nicht aber um den Raum selber. und seine Expansionsgeschwindigkeit.


Natürlich sind die beiden Unendlich unterschiedlich. Genaugenommen kann es das eine Unendlich in der Natur gar nicht geben, was es keine unendlich kleinen Teile gibt. Das andere Unendlich ist natürlich unendlich mal größer, denn unendlich groß gibt es ja- > das Weltall.

 

[werner]

Wenn aber nur der Raum expandiert aber nicht der Inhalt im Raum unmittelbar, wieso entfernen sich Galaxien? Wäre das alles nicht völlig nichtig?

 

[KaPiTN]

Nimm die Rosinen! Die entfernen sich, bewegen sich aber nicht im Teig.

 

[Jester]

@KaPiTN: Man kann sich doch nicht immer die Rosinen rauspicken...

Ich nehme an, das Vorstellungs- und Diskussionsproblem entsteht in der Annahme, der hier oft erwähnte Luftballon/Rosinenkuchen sei als 3-dimensional zu betrachten, ist er aber nicht, er ist einmal 3- und einmal 4-dimensional. Urknall war 1-dimensional vor Entstehung des Raumes und dem Beginn der Expansion.

Der von uns wahrgenommene Weltraum ist nur die Oberfläche des Ballons, weiter in's "Innere" hieße, in der Zeit zurückzugehen, nicht im Raum.

Sprich, der Ballon/Kuchen wird gleichzeitig für zwei Modelle verwendet: einmal für die Zunahme aller Distanzen durch die Expansion des Raums (also 3D) und im 2. Fall für die zeitliche Entwicklung und Expansion des Raums (also 4D).