Was ist eigentlich hinter dem Universum?

RELATIV EINFACH

Anfang Dezember erreichte uns am Max-Planck-Institut für Astronomie eine Frage eines Grundschülers: Was ist eigentlich hinter dem Universum? Da muss doch irgendetwas sein, vielleicht eine schwarze Wand?

So, wie sich Astronomen das Universum heute vorstellen, gibt es zwei Möglichkeiten. Entweder das Universum hat überhaupt kein Ende. Wenn wir ein superschnelles Raumschiff hätten, könnten wir immer weiter in dieselbe Richtung fliegen und würden immer wieder an neuen Galaxien, Sternen und Planeten vorbeikommen. Hinter den Teilen vom Universum, die wir kennen, wäre immer noch mehr Universum. (In Wirklichkeit sind die Raumschiffe, die es gibt, leider bei weitem nicht schnell genug. Mit den Raumschiffen von heute können wir noch nicht einmal durch unser ganzes Sonnensystem fliegen! Aber wir stellen uns einfach vor, wir hätten ein Raumschiff, das viel, viel besser ist als die heutigen Raumschiffe.)

Die zweite Möglichkeit wäre, dass wir mit unserem Raumschiff immer weiter in dieselbe Richtung fliegen, an vielen Galaxien, Sternen, Planeten vorbei. Aber dann geschieht etwas sehr Merkwürdiges. Die Galaxie, auf die wir zufliegen, kommt uns bekannt vor. Und da, eines der Sternensysteme in der Galaxie sieht genau so aus wie unser eigenes Sonnensystem! Und der von der Sonne aus gezählt dritte Planet sieht genau so aus wie die Erde. Wir würden dann herausfinden: Das ist tatsächlich die Erde! Obwohl wir immer gerade aus in dieselbe Richtung geflogen sind, sind wir am Ende dort angekommen, wo wir losgeflogen waren! Solche Universen kann die heutige Astronomie auch beschreiben.

Welche der beiden Möglichkeiten die richtige ist, wissen wir noch nicht. Es kann sogar sein, dass wir es niemals herausfinden werden. Auf alle Fälle werden die Astronom*innen diese und andere spannende Fragen noch weiter erforschen. Vielleicht magst du ja, wenn du erwachsen bist, auch Astronom werden und dabei helfen?

Allen Lesern von “Relativ Einfach” einen guten Rutsch, und ein gutes Jahr 2019!

 

Markus Pössel

Markus Pössel hatte bereits während des Physikstudiums an der Universität Hamburg gemerkt: Die Herausforderung, physikalische Themen so aufzuarbeiten und darzustellen, dass sie auch für Nichtphysiker verständlich werden, war für ihn mindestens ebenso interessant wie die eigentliche Forschungsarbeit. Nach seiner Promotion am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut) in Potsdam blieb er dem Institut als "Outreach scientist" erhalten, war während des Einsteinjahres 2005 an verschiedenen Ausstellungsprojekten beteiligt und schuf das Webportal Einstein Online. Ende 2007 wechselte er für ein Jahr zum World Science Festival in New York. Seit Anfang 2009 ist er wissenschaftlicher Mitarbeiter am Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg, wo er das Haus der Astronomie leitet, ein Zentrum für astronomische Öffentlichkeits- und Bildungsarbeit. Pössel bloggt, ist Autor/Koautor mehrerer Bücher, und schreibt regelmäßig für die Zeitschrift Sterne und Weltraum.

306 Kommentare

  1. Ich habe vor Jahren im Fernsehen eine Sendung des legendären Heinz Haber gesehen, in der die Thematik angesprochen wurde, welche Auswirkungen eine transuniverselle Reise auf den Astronauten haben würde. Herausgekommen ist, wie in der oben genannten 2. Vermutung der Reisende wieder am Startpunkt, also der Erde ankäme. Mit dem Unterschied, dass auf Grund der Raumkrümmung die Raumdimensionen nun spiegelverkehrt wären. Meine Frage hierzu, ist diese Annahme heute, nachdem man von einer “flachen” Raumzeit ausgeht, überholt?

    • Was wir aus dem Materieinhalt des Kosmos über die Krümmung erschließen (positiv gekrümmt, negativ gekrümmt, flach) sagt nur etwas über die lokale Geometrie aus. Global gibt es auch in einem flachen Universum die beiden Möglichkeiten: ein unendliches Universum oder eines, das sozusagen in sich zurückgebogen ist. So ein flaches, in sich zurückgebogenes Universum wäre das dreidimensionale Analogon der Computer-Spielfläche, bei der das eigene Raumschiff, wenn man über den rechten Rand hinausfliegt, am linken Rand wieder hinauskommt (und analog mit dem oberen und unteren Rand).

  2. Mittels eines physikalischen Raumschiffes werden wir nie erfahren, wo oder wie die Grenzen des Universums sind.
    Selbst die bisher für uns bekannte schnellste Geschwindigkeit, die Lichtgeschwindigkeit, bringt uns kaum weiter – der nächste Stern (!!) Alpha Centaurus ist ja selbst mit Lichtgeschwindigkeit erst in 4,2 Jahren erreichbar!!!

    Da müssen wir noch ganz tolle Sachen herausfinden, um auch nur etwas weiter ins Universum vordringen zu können. Ob es da noch etwas gibt ?
    Leider leider. m.weiß, hilden

  3. Kleine Kinder werden die theoretische Physik lieben!

    Allein die Vorstellung dass eine Rakete die sehr schnell in der gekrümmten Raumzeit unterwege ist – genau dann wieder an der Erde vorbeifliegen kann, wenn sie startet – bedeutet, dass ab diesem Start zwei identische Raketen unterwegs sind. Und wenn diese auch wieder so schnell durch die Raumzeit fliegen, dass sie wiederum beim eigenen Start an der Erde vorbeifliegen, dann sind es schon drei identische Raketen usw. usw.usw.

    So macht theoretische Physik auch für Kinder Spass!

    • Hier geht es allerdings um die weniger spektakuläre Situation, dass die Rakete lange Zeit nach ihrem Start wieder an ihrem Ausgangspunkt vorbeikommt. Keine Duplikate, keine Zeitreisen.

  4. Wieso beschreiben Sie nur zwei Ansätze für ein endloses Universum? Was ist mit den derzeitigen Theorien zu einem begrenzten Universum?

    • Was ich beschreibe sind die beiden Möglichkeiten im Rahmen der kosmologischen Modelle, auf denen die heutige Standard-Kosmologie beruht. Holografische Theorien (als einzige Universen mit Rand, die mir spontan einfallen) sind sehr spekulativ. Ich bleibe erstmal nahe an dem, was wir tatsächlich beobachten können/könnten.

  5. @Kosmologische Möglichkeiten eines intelligenten Universums

    Dunkle Materie und Dunkle Energie sind postuliert, aber nirgends zu finden. Die Fakten sind klar: auf Skalen von 10.000 Lichtjahren oder mehr verstärkt sich die Gravitation, die Sterne kreisen schneller in den Galaxien als es die Masse der sichtbaren Sterne verursachen würde, geht man davon aus, dass die Raumkrümmung durch Gravitationskraft von m1*m2/R² auf allen Skalen gleich ist.

    Man denkt jetzt, dass da unsichtbare Materie diesen Effekt verursacht. Und wenn das nicht so ist? Vielleicht ist ja die Kosmologie auf großen Skalen intelligent gestaltet. Und die Gravitationskraft zwischen Massen im Bereich von 10.000 Lichtjahren und mehr lässt bei fortschreitender Entfernung immer weniger nach, als nach 1/R² zu erwarten wäre. Die Potentialtöpfe von Galaxien in der Raumkrümmung wären dann auf größeren Skalen nach außen hin einiges tiefer, auf kleineren Skalen unter 10.000 Lichtjahren aber wie durch das Gravitationsgesetz nach 1/R² vorgeschrieben. Von Außen wird so mehr intergalaktisches Gas für die Sternbildung angezogen, und im Inneren der Galaxien wird es etwas ruhiger dadurch.

    So wären die Galaxien besser geeignet für Planeten, auf denen sich Leben über Zeiträume von Jahrmilliarden einrichten kann. Solche kostbaren Juwelen wie die Erde könnte es so wesentlich häufiger geben, was dann auch das Motiv für diese angenommene spezielle Konstruktion der Raumkrümmung im Bereich der Galaxien wäre. Es gibt ja zahllose Beispiele dafür, dass die Naturgesetze genau so austariert sind, dass es Leben auf Planeten geben kann, so ist das nicht völlig abwegig, hier zu vermuten, dass es noch mehr Unterstützung eben für dieses Lebens gibt, als man kennt.

    Zusätzlich zu den Fakten, die an Dunkle Materie denken lassen, stellt man eine zur Zeit beschleunigte Ausdehnung des Raums, bzw. speziell des Raums zwischen den Galaxienansammlungen fest. Diese soganannten Voids scheinen eine abstoßende Kraft auf die Galaxien auszuüben und dabei neuen Raum zu produzieren, wenn ich das richtig verstanden habe. Hier postuliert man eine dunkle Energie, die das verursachen soll. In meinem Modell von den intelligent gestalteten Potentialtöpfen könnten das aber auch einfach Potentialausbuchtungen nach oben sein, die den Raum vergrößern und die Galaxien in den Filamanten zwischen den Voids mit mehr Nachschub von intergalaktischem Gas für die Sternbildung versorgen.

    Zugleich, wenn beide Effekte auch noch feingesteuert wären, würde sich eine gewisse Kontrolle der Galaxienbildung durch den, – äh – Galaxienkontrollgott? – oder was Ähnliches, ergeben. Ich will jetzt nicht Werbung für Religion machen, wie z.B. für den Christlichen Gott als Gott der Menschen. Sofern es ihn gibt, wäre das jetzt wohl eine Nummer zu groß für ihn, schätze ich. Eine gewisse Geborgenheit wäre die Konsequenz, wenn hier das Universum Möglichkeiten der Selbstkontrolle und Selbststeuerung auf diesen großen Skalen hätte. Ich weiß, das ist spekulativ, scheint aber irgendwie zu passen.

    Ansonsten Frohes Neues

    • Weil das ein vergleichsweise komplexes Thema ist, das für sich schon mehrere Blogbeiträge erfordern würde – gleichzeitig aber so spekulativ, dass es bei mir jetzt nicht soooo weit oben auf der Themenliste steht. Zumal es darüber ja mit “The Fabric of the Cosmos” von Brian Greene bereits ein gutes Buch gibt.

      [Buchtitel nachträglich, 2.1.2019 18:28, korrigiert.]

  6. @Jeckenburger
    Warum so kompliziert?
    Wenn es unser Universum nur deshalb gibt, weil dieses Universum ein System ist indem Wechselwirkungen, Strukturen, Effekte möglich sind. Dann gibt es ´Universum´ nur im Bereich dieser Wirkungen – außerhalb davon braucht es überhaupt nichts zu geben.

    Damit erübrigt sich auch die philosophische Frage – Was ist eigentlich hinter dem Universum?

  7. Ein anderes als unser Universum wäre nicht erkennbar, denn wenn es außer unserem noch ein wahrnehmbares Universum gäbe, dann würde es zu unserem Universum gehören, so wie wir den Begriff “Universum” im allgemeinen verstehen. Was “hinter” unserem Universum ist, oder jenseits davon, also das absolute Nichts, übersteigt wohl unsere Vorstellungskraft. Das Unendliche ist nicht wirklich vorstellbar, auch nicht definierbar, und führt in Paradoxien.

  8. Frage:
    Was ist eigentlich hinter dem Universum?
    Antwort:
    Es bringt nichts hinter die Illusion zu schauen, weil wir keine Antworten bekommen

  9. Diese Thematik ist wie bei einer Eintagsfliege, die den Planet Erde begreifen möchte. Wir Menschen sind halt nur ganz unbedeutende Wesen auf einem kleinen Planeten.
    Wir können nur ganz leicht an der Oberfläche kratzen, werden das große Ganze des Weltalls nie richtig begreifen können.

    • …mit der Haltung werden wir das Weltall sicher nicht begreifen können. Eine realistischere Einschätzung sollte beide Facetten umfassen: Eine Würdigung dessen, was wir (mit viel Kreativität, Fleiß und Hirnschmalz) schon herausgefunden haben und eine Ahnung davon, wie groß die Aufgabe ist, das da draußen alles zu verstehen.

  10. Ausserhalb des Universums ist das “Nichts”! Es gibt für alles auch ein Gegenteil, also muss auch für das “Etwas” ein “Nichts” geben.

    • “Es gibt für alles auch ein Gegenteil” ist sehr unscharf formuliert, unbeweisbar und insgesamt eine eher mystische Leitlinie für Spekulationen über das Universum. Da ziehe ich das Arbeiten mit Beobachtungsdaten und mathematischen Theorien vor. Bei denen kann man seine Unsicherheiten zumindest zu quantifizieren versuchen (und sollte das auch tun).

  11. in einem unendlich großen universum (raumzeitvolumen), mit unendlich vielen galaxien und sternen. würde es mathematisch betrachtet auch identische planeten, sonnensysteme und sogar galaxien geben. somit würden wir dort ebenso irgendwann auf einen planeten stoßen der unserer erde gleicht – es macht also keinen unterschied!

    • Das ist dann eine Frage der Wahrscheinlichkeiten. Auch ein Planet, auf dem zufällig zur richtigen Zeit eine Expedition wie unsere in die richtige Richtung losgeflogen ist, könnte es da draußen natürlich geben. Und wenn wir sichergehen wollen und noch weiter geradeausfliegen, für das was im in-sich-gebogenen Falle eine zweite Runde wäre, könnte es zufällig noch einen weiteren Doppelgängerplaneten geben. Aber das wäre sehr unwahrscheinlich. Und wenn wir bei unserer (unrealistisch langen) Reise auf unsere Umgebung geachtet haben, können wir vermutlich auch abschätzen, *wie* unwahrscheinlich.

  12. Naja das stimmt nur bedingt mit den 4.2 Jahren bis Alpha Centauri Herr Weiß. Es wären 4.2 Erdenjahre, aber für die Person in dem Raumschiff, das sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, wären es nur weniger Sekunden/Minuten.

    Kannst du ja mal Googeln, was passiert, wenn man mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs ist.

  13. Ich weiss es durch ein Gedankenexperiment, aber ich behalte es für mich. ^^
    Frohes Neues!
    Btw. Mein Gedankenexperiment erklärt noch weitere Dinge wie die Expansion des Universums, aber leider bin ich kein Mathematiker, um die Hypothese zu überprüfen.
    Ich bin nur ein Laie.
    cul8’er.

  14. Das Weltall hat eine Grenze, aber weil das Weltall sich seit seiner Entstehung (Urknall, ca. 13,81 Milliarden Jahre) schneller als Licht ausdehnt ist es unverstellbar groß. Da nicht schneller als Licht reisen kann würde nichts aus diesem Universum jemals auch nur in die Nähe dieser Grenze kommen. Was dort genau ist weiss man nicht, vielleicht befindet sich dort auch ein sogenanntes Multiversum oder dahinter ist einfach “nichts”, also kein Raum wo Atome räumlich und zeitlich existieren könnten. Es könnte dort auch so ähnlich wie in einem schwarzen Loch sein, wo man nicht weiss ob oder was dort vor sich geht. Es könnte jedenfalls an die Grenzen des menschlichen Verstandes stoßen!

  15. Die zweite Variante, mit immer geradeausfliegen und trotzdem wieder zum Ausgangspunkt zurückkommen, widerspricht schon der speziellen Relativitätstheorie, Stichwort Zwillingsparadoxon.
    Ein Beobachter auf der Erde würde sehen das die Zeit im Raumschiff langsamer vergeht, das es immer weiter geradeaus fliegt, mit gleicher Zeitverlangsamung (nach dem Beschleunigen), und durch die Raumkrümmung zurück käme, mit einem wenig gealterten Astronauten, beispielsweise 1 Jahr statt 1000 Jahre.
    Aus Astronautensicht wäre es genau umgekehrt: Er würde ebenso sehen, das die Erde sich von ihm entfernt und ebenso die Zeit langsamer geht – aber auf auf der Erde, relativ zum Raumschiff.
    Folglich wäre bei der Rückkehr aus Astronautensicht die Erde weniger gealtert.
    Das Passt nicht zusammen; das ist kein Zwillingsparadoxon sondern eine Zwillingsantinomie.

    • Relativistische Zeitdilatationseffekte muss man, wenn man das realistisch einrechnet, in der Tat hinzunehmen. Tatsächlich ist das hier eine andere Situation als in der speziellen Relativitätstheorie, denn die Dichteverteilung in einem homogenen, expandierenden Universum gibt einen physikalisch ausgezeichneten Gleichzeitigkeitsbegriff vor. Die Allgemeine Relativitätstheorie verallgemeinert die Möglichkeiten der speziellen RT eben!

  16. schon der alt goethe sagte: Ein Kerl der Spekuliert, ist wie ein Tier auf dürrer Heide und ringsherum ist dicke fette Weide.

  17. Guten Abend..
    Alles was wir wissen ist Theorie.. nicht mehr und nicht weniger..vermutungen.
    Die Frage des jungen ist berechtigt aber die Antwort wird noch Jahr Tausende dauern..schön das wir in der Beziehung alle gleich schlau sind..
    Euch allen ein frohes neues jahr

    • Da wäre interessant zu wissen, was Sie unter “Theorie.. nicht mehr und nicht weniger” verstehen. In der Wissenschaft sind Theorien ja diejenigen Formulierungen von Naturgesetzen, die bereits eine ganze Menge und Beobachtungen in sich vereinen und die durch entsprechende Experimente/Beobachtungen schon auf Herz und Nieren geprüft wurden. Halt etwas ganz anderes als wenn jemand im Alltag sagt “…ich hab da so eine Theorie.”

  18. Soweit ich es verstehe, dehnt sich das Universum mit immer größer werdender Geschwindigkeit aus, festgestellt durch Hubble und die Rotverschiebung des Lichtes.
    Meine Fragen dazu:
    a) ist die nachweislich entgegengesetzte Bewegung der Andromeda Galaxis auf unsere Miclhstrasse zu deshalb eine Ausnahme? was berechtigt uns zu der Annahme, daß es eine ist?
    b) kann eine Rotverschiebung des Lichtes nicht auch für einen Betrachter durch die (gravitative zB.) Veränderung der Amplitude der Lichtwelle hervorgerufen werden(also: keine Veränderung der Wellenlänge sondern Veränderung der Wellenhöhe- oder beides kombiniert) ?
    c)wenn man den “bekannten” Eigenschaften von dunkler Materie und dunkler Energie diesen b)Aspekt hinzufügen würde-oder reicht unser Kenntnisstand,dies auszuschließen?
    …schaun wir mal.

    • (a) Dass sich Galaxien relativ zum Hubble-Flow mit einigen 100 Kilometern in beliebige Richtungen bewegen finden wir auch bei fernen Galaxien, das ist insofern nichts ungewöhnliches.
      (b) Nach dem, was wir experimentell (und inzwischen sehr genau) über elektromagnetische Strahlung wissen, beschreibt die Amplitude so etwas wie die Anzahl der Lichtteilchen, und die ändert sich im Gravitationsfeld nicht.

      Damit sieht es dann auch für c) nicht sehr gut aus, soweit ich sehen kann.

  19. Vielleicht wissen die Menschen auch in hunderten Jahren nicht was dahinter ist und was Materie ist. Ein Multiversum wäre zumindest konsequent… so wie unsere vorfahren schon erkennen mußten, das ´wir´ nicht der einzige Plante sind, nicht die einizige Sonne haben und es mehr als eine Galaxie gibt. Die Begrenzung durch Lichtgeschwindigkeit (Begrenzung ist eigentlich das falsche Wort – vielmehr würde ich es als eine Art Puls der Zeit – also die schnellste Veränderung oder schnellst mögliche Wechselwirkung zwischen zwei Raumelementen ansehen) – jedenfalls diese zu den insterstellar und galaktischen Größen langsam wirkende Lichtgeschwindigleit könnte für uns ggf. auch ein Vorteil sein und uns vor möglichen weit überlegenen, gefährlichen Spezies schützen – auch wenn die Mehrheit von Spezies friedlich sein könnte.

  20. Da stellte ein Grundschüler eine interessante Frage und schon diskutieren die Erwachsenen über z.B. Multiuniversen. 😉

    @Constructa 42

  21. Meiner Meinung nach ist das Problem bei solchen Fragenstellungen immer der Fragensteller…Versuche solche Fragen mit hilfe der Mathematik bzw. der Physik/ Astrophysik sind immer an die jetzigen Möglichkeiten unserer Wahrnehmung bebunden….Dunklematerie ist meiner Meinung nach nur ein Hilfskonstrukt für Kräfte/ Naturgesetze welche wir noch nicht verstehen….Das Gleiche gilt für die Gravitation usw…Sobald solche (Mathematisch durch Hilfkonstrukte ergänzte Beobachtungen) wirklich verstanden werden ergibt sich ein komplett neues Weltbild, auch vom Unsiversum welches wir uns noch nicht mal ansatzweise Vorstellen können…Weshalb ich persönlich die Vorstellung eines Universum in welchem man wieder da ankommt wo man abgeflogen ist am reizvollsten da es unsere Drei-Dimensionale Wahrnehmung überfordert und deshalb erst verstanden/ gar erfahren werden muss……

    • Wenn man sich andererseits anschaut, wie sich die Physik in den letzten 100 Jahren entwickelt hat, dann könnte jemand, der sich mit der Physik von vor 100 Jahren auskennt, zumindest bestimmte Teile der heutigen Physik deutlich besser verstehen als jemand, der von Physik gar keine Ahnung hat. Selbst “welches wir uns noch nicht mal ansatzweise vorstellen können” ist halt eine Spekulation, und muss nicht zutreffen.

  22. Mittels eines physikalischen Raumschiffes werden wir nie erfahren, wo oder wie die Grenzen des Universums sind.
    Selbst die bisher für uns bekannte schnellste Geschwindigkeit, die Lichtgeschwindigkeit, bringt uns kaum weiter – der nächste Stern (!!) Alpha Centaurus ist ja selbst mit Lichtgeschwindigkeit erst in 4,2 Jahren erreichbar!!!

    Da müssen wir noch ganz tolle Sachen herausfinden, um auch nur etwas weiter ins Universum vordringen zu können. Ob es da noch etwas gibt ?
    Leider leider. m.weiß, hilden

    Nach dem der Alcubierre Antrieb bei weitem keine spinnerei mehr ist, zumindest die theoretischen Möglichkeiten für Quantenteleportation, dunkler bzw. negativ Materie gegeben sind, praktisch schon Antimaterie hergestellt wird (wenn auch nur in Atomar messbaren Größen) und ich die Meinung von Professor Freeman Dyson bezüglich diverser anderer Dinge teile, bin ich eigentlich sehr zuversichtlich, dass das alles gar nicht so weit weg ist.
    Allerdings müssten wir als Menschen dann doch mal etwas öfter über unser handeln nachdenken und dem Alltags-Systemtrott entkommen. Im Grunde ist es ein weltpolitisches Problem…
    Nichts desto trotz bin ich zuversichtlich, dass wir viele offene Fragen in den nächsten 30-40 Jahren lösen können.

    • Naja, der Alcubierre-Antrieb ist halt ein Gedankenexperiment. Für mich sieht es bislang nicht so aus, als hätten würden wir da in Richtung Praxis irgendwelche Fortschritte machen.

  23. Ich würde das Konzept des “Multiversums” durchaus auch als Möglichkeit miteinbeziehen, da dieses genauso mit bisherigen Beobachtungen vereinbar ist.
    Die Möglichkeit eines unendlich weitergehenden Universums beruht auf der Tatsache, dass wir ein “Ende” (noch?) nicht entdeckt haben. Derzeitige Teleskope erlauben es uns einfach noch nicht so weit hinauszublicken. Die Frage ist auch ob Optik das überhaupt bewerkstelligen kann und ob eventuell irgendwann eine Grenze erreicht werden wird, die damit nicht überbrückbar ist.

    Die Vorstellung eines “in sich zurückgebogenen” Universums basiert auf der Beobachtung, dass ein Flug auf der Erde zum Ausgangspunkt zurückführt, wenn man lange genug, entlang der Oberfläche, in die selbe Richtung fliegt.

    Der Vorschlag eines “Multiversums” kommt von der Beobachtung, dass wir, wenn wir uns “hinauf/hinaus” begeben, zu einem anderen Ort, nämlich in den Weltraum gelangen. Das Sonnensystem kann “verlassen” werden, die Galaxie, der Sternenhaufen, vielleicht das “Universum” auch.

    Ich halte alle drei Möglichkeiten für gleich wahrscheinlich und keine von ihnen für mehr oder weniger spekulativ. Tatsache ist, wir wissen es (noch) nicht.

    • Sehen könnten wir nur, wenn das Universum (a) in sich zurückgebogen und (b) einigermaßen klein wäre. Das würde entsprechende Muster z.B. in der kosmischen Hintergrundstrahlung zurücklassen. Solange wir solche Spuren nicht finden, können wir nur eine untere Grenze für die Größe angeben. Was den Grad der Spekulation angeht: die Möglichkeiten “ohne Ende” und “in sich gebogen” gibt es im Rahmen der heutigen kosmologischen Standardmodelle. Das ist ungleich konkreter als “irgendwie das Universum verlassen”, was soweit ich sehen kann reine Fantasie ist.

  24. Es gibt eine dritte Möglichkeit,und das wäre mehrere Universen,so wie Luftballons, immer in Expansion,was fliegen in etwas,was man als non-materie nennen kann!

  25. Ihre beiden Theorien widersprechen der Urknalltheorie und der Expansion der Raumzeit.
    Natürlich ist es schwer vorstellbar, dass die Raumzeit endlich ist. Trotzdem ist dies die gängige Theorie, weil die Messergebnisse darauf hinweisen.

    Um dies leicht zu verstehen kann ich die Youtubevideos von Josef M. Gaßner zu diesem Thema empfehlen!

    • Nein, was ich geschrieben habe ist der aktuelle Stand bei den heutigen kosmologischen Modellen (also dem, was hinter Urknalltheorie und Expansion der Raumzeit) steht. Das passt. Insofern: nein, “endliche” “Raumzeit” ist keineswegs “gängige Theorie”.

  26. Wenn ich den Vorträgen von Lawrence Krauss folge, dann ist schon mit hoher Genauigkeit gemessen worden, dass wir in einem flachen Universum leben. Natürlich bleibt im Rahmen der Messgenauigkeit ein Unsicherheitsfaktor.
    Die andere vorgeschlagene Möglichkeit war, dass das Universum unendlich ist, es also unendlich viel Materie gibt und dann, wenn die Sonnen ausgebrannt sind, unendlich viel unnützer Kram zurückbleibt oder sich wieder zusammen zieht oder was auch immer. Das heißt, zeitlich ist es auf jedenfall begrenzt. Und bei der Materie sehe ich es ähnlich. Unendlich ist ein mathematisches Konzept, kein physikalisches.
    Nur, weil soviel Materie entstanden ist, dass wir es nicht überblicken können, weil sie sich außerhalb des sichtbaren Bereichs befindet, bedeutet es nicht, dass es unendlich viel ist. Der Schritt von einem zum anderen ist noch unendlich groß.

    • Die beiden Möglichkeiten “unendlich” und “in sich zurückgebogen” gibt es auch in einem lokal flachen Universum. (Ein mathematischer Torus ist ein zweidimensionales Beispiel für eine Fläche, die beides ist – lokal flach und in sich zurückgebogen.) Richtig ist, dass wir nie durch Beobachtungen werden bestätigen können, ob das Universum unendlich groß ist oder nur größer als eine bestimmte Minimalgröße.

  27. Kann man nicht anhand der Wellenlänge der kosmischen Hintergrundstrahlung die ungefähre Größe des heutigen Universums berechnen?

    • Die Größe des beobachtbaren Universums in der Tat. Aber außerhalb dessen, was wir derzeit sehen können, dürfte das Universum noch weitergehen. Das ist dann nochmal eine andere Frage (und die Frage, die ich hier versuchen habe zu beantworten).

  28. Helmut Albert schreibt:
    “Ausserhalb des Universums ist das “Nichts”! Es gibt für alles auch ein Gegenteil, also muss auch für das “Etwas” ein “Nichts” geben.”

    Das ist der Punkt.

    Das Problem ist der begrenzte menschliche Verstand, der an die Polarität der materiellen Welt gebunden ist.

    Denn wenn jenseits des “Etwas” ein “Nichts” existiert, wann hat das “Etwas” angefangen zu existieren?

    Was war die Ursache für “Nichts” und “Etwas”?

    Und was ist “Nichts”?

    Wie kann “Nichts” “Etwas” hervorbringen?

    Aus dem Buddhismus ist der Begriff des “Nirvana” bekannt. Die übliche Übersetzung lautet “Nichts”. Nach einer anderen Übersetzung bezeichnet der Begriff einen Zustand höchsten geistigen Friedens, an welchem der Wind des Karma nicht weht”.

    Die materielle Welt, an welche wir durch die Inkarnation als Menschen gebunden sind, ist an Zeit und Raum gebunden. Die östliche Philosophie (und auch andere Religionen) vertreten die Auffassung, dass die höchste Wirklichkeit sich jenseits von Raum und Zeit befindet. Religionen versuchen diese höchste mithilfe von Metaphern bzw. Bildern und/oder Klängen symbolisch abzubilden, welche sich den Erleuchteten erschliessen.

    Nach hinduistischer Lesart ruht die Quelle der Schöpfung (Paramatman) in einem personifizierten Aspekt als Lord Vishnu zusammen mit seiner ewigen Gefährtin Maha-Lakshmi auf dem Ozean der Ursachen und erschafft im Traum zahllose Universen.

    Aus Sicht der vedischen Lehren steht Paramatman/Vishnu über der von Vishnu erschaffenen kosmischen Welt und durchdringt sie gleichzeitig bzw. wohnt Vishnu als Paramatman/göttlicher Funke im Herzen aller Lebewesen. Immer dann, wenn negative Kräfte die göttliche Ordnung im Universum in ihrer Existenz bedrohen, erscheint Vishnu im Verlauf der wechselnden Zeitalter in verschiedener Gestalt auf der Erde um diesse vor der vorzeitigen Zerstörung zu bewahren. Vishnu und seine Erweiterungen, zu denen Brahma und Shiva gezählt werden können, sind Metaphern für die zyklische Zerstörung und Erschaffung der Universen. Das Ziel des menschlichen Lebens liegt aus Sicht der vedischen Lehren darin im Verlauf von zahllosen Inkarnationen einen Geisteszustand von Barmherzigkeit und gieistiger Klarheit zu erlangen, damit die Seele nach dem physischen Tod nicht wider in den leidvollen Kreislauf von Samsara bzw. Tod und Widergeburt zurückkehren muss.

    https://www.youtube.com/watch?v=jzsMOOGSEp0

  29. Am Rande des Universums sitzt ein kleiner bösartiger Junge, der uns immer wieder mit einem Stöckchen zurückschubst wenn wir ihm zu nahe kommen.

  30. Vorausgesetzt es gab den Urknall in der vorgestellten Form wirklich, so würde sich von dem Punkt aus, an dem dieser geschah Materie, Antimaterie, dunkle Materie etc. in alle Richtungen kreisförmig ausgedehnt haben. An dem Punkt wo der Urknall stattfand dürfte heute ein riesiges schwarzes Loch sein Unwesen treiben. Und genau bis dort werden wir irgendwann mittels größerer und besserer Teleskope gucken können. Da wir dort ja nicht in Entfernungen, sondern in die Zeit zurückblicken dürfte aufgrund der Macht des Faktischen dahinter aktuell nichts zu sehen sein. Vor dem Urknall gab es ja nichts.
    Wenn wir nun aber mit einem Raumschiff reisen würden, würden unsere Berechnungen wieder in Entfernungsmaßen stattfinden und die Zeit für uns selbst (ungeachtet dessen, dass Tage, Jahre oder Monate nur unserer Umgebung geschuldet sind) normal verstreichen. Wenn wir die richtige Richtung entdeckt und das riesige schwarze Loch (das durch den Urknall entstand) umrundet und hinter uns gelassen haben finden wir dahinter natürlich weitere Galaxien. Und irgendwann erreicht man dann das Nichts, aus dem eh der Großteil des Universum besteht.
    Vielleicht gab es aber nicht nur einen Urknall. Vielleicht treffen wir auf die Grenze unseres Universums auf ein anderes Universum. Kann das sein?
    Bis vor gar nicht allzu langer Zeit haben Menschen geglaubt, dass die Milchstraße das gesamte Universum mit uns als Mittelpunkt wäre. Andere meinten, dass unsere Welt eine Scheibe wäre, die auf dem Rücken von vier Elefanten, die wiederum auf dem Rücken einer riesigen Schildkröte standen, durch Weltall schwamm. Was verdeutlichen soll, dass wir zwar weiter sind als unsere Vorfahren, aber neue Erkenntnisse immer noch überall lauern. Vielleicht wird das was wir heute wissen eines Tages ebenso belächelt wird, wie heute dass was die Menschheit in der Vergangenheit glaubte. Vielleicht gibt es also weitere Universen.
    Dass das Universum in sich gekrümt ist glaube ich persönlich nicht. Der Ursprung unseres Universums wiederspricht dieser These.

    • Nein, das entspricht nicht den heutigen kosmologischen Modellen. Denen zufolge ist das Universum homogen, und dem Urknall lässt sich kein eindeutiger, irgendwie ausgezeichneter Ort zuordnen. Und wenn wir immer weiterfliegen würden in einem solchen Universum, wären die grundlegenden Eigenschaften im Mittel dieselben wie in unserer Heimatregion. Auch ein in sich gebogenes Universum ist übrigens mit den modernen Urknallmodellen gut vereinbar. Die Theorie legt uns in dieser Hinsicht nicht fest.

  31. Diese absolut hirnzermatternde Frage habe ich mir als Kind auch immer gestellt.
    Meine Theorie:

    Weil man sich ‘nichts’ auch nicht vorstellen kann, zumindest verknüpfen wir ja immer einen Ort oder Zeitpunkt mit der Angabe darüber ab wo und wann etwas denn beginnen würde, und das funktioniert eben nicht mit nichts, dort (wo auch immer) ist ja weder Zeit noch Raum, lässt sich diese Frage am ehesten damit beantworten das man behauptet es existiert ganz einfach kein außerhalb des Universums, bzw wird es nie einen Begriff oder eine Vorstellung davon geben können. Wenig zufriedenstellend, aber immerhin etwas womit man sich abfinden kann, solange es einem halbwegs logisch vorkommt. Ich bin kein Physiker, aber ich denke diese Frage ist eh mehr philosophischer Natur…

    • Man kann halt ganz pragmatisch herangehen und sich fragen: Kann irgendetwas, das mit “außerhalb” gut beschrieben wäre, mit unserem Universum wechselwirken und es beeinflussen? Das ist halt in den gängigen Modellen nicht der Fall. Und damit kann man jenen “außerhalb”-Teil seines Modells auch getrost weglassen, ohne die physikalischen Vorhersagen des Modells in irgendeiner Weise zu verändern. Ockhams Rasiermesser und so.

  32. “Obwohl wir immer gerade aus in dieselbe Richtung geflogen sind, sind wir am Ende dort angekommen, wo wir losgeflogen waren! Solche Universen kann die heutige Astronomie auch beschreiben.”

    Bin kein Grundschüler, hab aber auch ne Frage.

    Was ist denn dann “darum”. Oder ist die Vorstellung von Raum/Form/Gebilde hier vollkommen falsch (Kugel, Kreis).

    Sind es also aneinandergereihte gleiche Universen oder fliegt man eben “einmal im Kreis”. Wenn es Wiederholungen sind, ist in diesen alles gleich? Fliegt in allen das Raumschiff?

    • Zumindest ist nichts “darum herum”, was in unserer physikalischen Beschreibung eine Rolle spielen würde.

      Schwierig daran ist natürlich, zugegeben, dass wir uns gekrümmte oder in sich zurückgebogene Gebilde nur in einer Einbettung vorstellen können. Eine Kugeloberfläche kann ich mir nur als zweidimensionale Fläche in einem umgebenden dreidimensionalen Raum vor Augen führen. Aber für die Mathematik der Kugeloberfläche, und für die Physik von Wesen, die in einem zur Kugeloberfläche analogen dreidimensionalen gekrümmten Raum leben, spielt diese Einbettung keine Rolle. Der Einbettungsraum ist nur eine Krücke, die man sich nach Kräften wegzudenken versuchen muss.

  33. Das Universum als Modell

    Das, was wir als Universum wahrnehmen, bzw. durch Beobachtungsdaten und mathematische Theorien bestätigt finden, das ist immer nur ein unvollkommenes Modell von dem was das Universum tatsächlich ist oder sein könnte.

    Wie wir aus der Geschichte der Wissenschaften ableiten können, waren und sind diese Modelle immer unvollkommen. In der Steinzeit war das Modell auf ein kleines Territorium begrenzt, welches die Sippe oder der Stamm durchstreift. Das war ihr Universum, man kannte es nicht besser. Dann wurde die bekannte Welt als Scheibe mit einer fixen Himmelsglocke wahrgenommen. Niemand wusste, was außerhalb war, das Nichts oder besser noch Gott? Die nächste große Erkenntnis war, dass die Erde rund ist. Die Sterne und Planeten existieren gleichzeitig und bewegen sich mechanisch und gravitationsgesteuert. Es gelten die Gesetze von Kepler und Newton. Innerhalb des begrenzten Modells hatten die jeweiligen Gesetze und Theorien stets unbeschränkte Gültigkeit.

    Dann kamen die Relativitätstheorie und die im Widerspruch dazu stehende Quantenmechanik, dunkle Materie und schwarze Löcher, der Urknall. Wieder haben wir uns mit neuen Regeln und mathematischen Theorien das Modell eines modernen Universums aufgebaut. Und wieder stoßen wir auf die Grenzen unseres Universums. Was kommt dahinter, hinter unserem modernen Universum? Ein leerer Raum oder einfach nur das Nichts. Ein neues Unversum? Unendlich viele Universen die gleichzeitig existieren und uns durchdringen?

    Wir werden es erfahren, indem wir uns wieder ein neues Modell erschaffen und es wissenschaftlich oder wie auch immer begründen. Aber auch das wird nicht die absolute Wahrheit sein. Trotzdem werden unsere Modelle immer besser und gleichzeitig komplexer. Nur noch wenige Wissenschaftler sind in der Lage, sie überhaupt zu begreifen.

    Ich bin mir jedoch sicher, es werden immer nur Modelle sein und niemals das Ganze in seiner unendlichen(?) Komplexität erfassen. Es wäre dann die Absolute Wahrheit. Je mehr wir wissen, umso mehr müssen wir erkennen, dass wir eigentlich nichts wissen. Unsere Sinne sind nun mal beschränkt und wir sind es gewohnt bis zu 3 Dimensionen zu erfassen. Werden wir neue Lebensformen erschaffen, welche auf künstlicher Intelligenz aufbauen und uns schließlich in ihren Sinnen und Fähigkeiten übertreffen und sich selbst in einer höheren Evolution reproduzieren?

    Aber was ist die Absolute Wahrheit und wer kennt sie? Wozu ist sie da, was hat sie für einen Sinn? Und schon sind wir bei der Religion. Die Religion versucht, das Unerklärliche erklärbar zu machen. Aber ist die Religion nicht auch nur ein idealistisches Modell?

    • Dass wir in der Physik über Modelle reden, sehe ich auch so – darüber hatte ich ja vor einiger Zeit mal hier und in zwei nachfolgenden Beiträgen gebloggt. Das “Je mehr wir wissen, umso mehr müssen wir erkennen, dass wir eigentlich nichts wissen” halte ich für weitaus zu pessimistisch, und die Wissenschaftsgeschichte sieht ja eher anders aus. Da belächeln wir ja auch heute Newtons Gravitationstheorie und seine Mechanik nicht, und deren Grundsätze stecken immer noch als Grenzwerte in unseren besten heutigen Theorien mit drin. Ich sehe nicht, warum es mit unseren heutigen besten Theorien anders gehen sollte.

  34. Man stelle sich doch einfach mal 1 Sekunde vor dem Urknall die Frage, was hinter dem Universum existiert. Zu diesem Zeitpunkt wäre die Frage eigentlich sinnfern, denn es gab ja in diesem Moment keine Unterscheidung zwischen dem “belebtem” und “unbelebtem” Teil des Universums. Somit ist anzunehmen, dass das “tote” Universum – also m.a.W. “die Leere” 1 einzige Einheit darstellt. Die Frage müsste also lauten, welche Form der Leere existiert hinter der (ursprünglichen) Leere? Oder was trennt beide? Oder wann endet die eine Leere und beginnt die Nachbar-Leere?
    Könnte es jedoch sein, dass hinter der ursprünglichen Leere eine belebte Leere existiert? Mich beschäftigen eher die 2 Fragen, warum der Urknall exakt vor 14 Mrd. Jahren erfolgte und nicht schon zuvor (oder später) und zweitens……. warum der Urknall genau an der Stelle erfolgte, an dem er stattfand und nicht woanders.

    • Über den Urknall selbst haben wir in der Tat kein gesichertes Wissen. Ich beschränke mich daher darauf, was unsere heutigen Modelle für die Entwicklung ab einige Sekundenbruchteile nach dem Moment, in dem in der klassischen Allgemeinen Relativitätstheorie der Urknall stattfand, aussagt. Da ist man dann auf deutlich sichererem Terrain. Und da fällt die Antwort dann eben so aus, wie ich Sie in dem Blogbeitrag hier vereinfacht darzustellen versucht habe.

  35. Ein wirklich sehr interessanter Artikel.
    Es gibt noch viel zu viele Grundelemente die wir erforschen müssten um überhaupt ein ordentliches Raumschiff bauen zu können.
    Und dann kommt erst die Reisegeschwindigkeit.
    Unter anderem eine sehr gute Energiequelle, die Kontrolle der Schwerkraft und vieles mehr. Dazu zählt auch das mit den Supraleiter, das müssten wir erst mal hinbekommen. Denke das ist ein sehr wichtiger Punkt um in diesem Bereich große Fortschritte zu erzielen.

    Zur Geschwindigkeit da müssten wir wie in den Science-Fiction Filmen Mehrfache Lichtgeschwindigkeit erreichen sowas wie “Hyper-Reisen”.

    Ich denke mal es wird bestimmt wie in der PC-Branche laufen, im Jahre 1936 wurde der erste Computer erfunden. Und 1995 kam Windows 95 raus der erste Benutzerfreundliche Computer mit einer grafischen Oberfläche. Jetzt aufgerundet 24 Jahre später, wie weit wir mit der Computer Technik schon sind.
    Der nächste Schritt ist dann der Quanten Computer.

    Genauso stelle ich mir auch die Entwicklung der Raumschiffe vor, erst mal müssen wir toleranter und weniger Arrogant auf neue Ideen sein. Um so über uns hinaus zu wachsen. Wenn dann die ersten Sachen entdeckt wurden ist es nur noch eine Frage der Zeit und natürlich das richtige Köpfchen finden.

    • In meinem Falle war es eher ein Gedankenexperiment. Ob es mit Raumschiffen so läuft wie mit Computern weiß ich nicht – vielleicht ja eher so wie mit den fliegenden Autos, die uns ja auch schon seit geraumer Zeit versprochen werden und immer noch nicht da sind.

  36. Wir sehen die Welt nur durch die elektromagnetische Brille. Wir denken mit der Hilfe der Elektrizität, was kann dann nur herauskommen? Elektrizität oder keine Elektrizität, also Alles oder Nichts .
    Was total vergessen oder verdrängt worden ist, das sprechen die Religionen an.
    “Am Anfang war das Wort und das Wort war bei Gott und Gott war das Wort”
    Hinter dem Universum steht der Geist, der ewige Geist, die ewigen Wahrheiten, nicht der Zeit und dem Raum gehorchend.
    Und wenn sie jetzt mal für eine Sekunde die Luft anhalten, dann spüren sie eine Sekunde der Ewigkeit.

    • Da zeigt die Dunkle Materie ja gerade, dass wir durchaus auch auf Dinge schließen können, von denen wir keine direkte Strahlung erhalten. Teilchen und Gravitationswellen empfangen wir übrigens auch. Davon abgesehen: ja, wir erhalten in der Tat nur begrenzte Informationen über das, was da draußen ist. Ob es einem hilft, sich jenseits dessen noch etwas mehr oder weniger Mystisches vorzustellen, muss jede*r selbst entscheiden.

  37. “Wenn man sich andererseits anschaut, wie sich die Physik in den letzten 100 Jahren entwickelt hat, dann könnte jemand, der sich mit der Physik von vor 100 Jahren auskennt, zumindest bestimmte Teile der heutigen Physik deutlich besser verstehen als jemand, der von Physik gar keine Ahnung hat. Selbst “welches wir uns noch nicht mal ansatzweise vorstellen können” ist halt eine Spekulation, und muss nicht zutreffen.” – Stimme ich zu…jedoch wenn man den Betrachtungszeitraum ausdehnt z.B. auf 400 Jahre oder gar 1000 Jahre sieht dies schon ganz anders aus…..Die moderne Astrophysik ist zweifelsfrei einen enronmen Schritt vorangekommen in den letzten 100 Jahren aber zu viel sehr sollte man sich nicht auf diesen Loorbeeren ausruhen……:) egal…gutes Neues

  38. Ich sehe schon, hier wurde wieder eine Frage gestellt die der Mensch bei seinem Aktuellen Wissenstand nur mit Theorien und Spekulationen beantworten kann.

    Wir gehen mal vom Fakt aus das es Unendlichkeit als solches nicht geben kann, alleine wegen unserem Verständnis von Endlichkeit, Unentlichkeit bleibt also vorerst für unseren Verstand etwas ungreiffbares und nicht logisch erfassbares. Auch wenn wir Zahlen benutzen kommen wir schon mit unserem “Realitätsverständnis” ins wanken weil diese ja auch enloss aneinander gereiht werden können und so eine unendlichkeitskette ergeben. Und Zahlen sind etwas das wir uns selber ausgedacht haben, somit hat der mensch die Unendlichkeit für seine Begriffe erfunden.

    Ob das Universum jetzt unendlich ist oder nicht werden wir noch lange nicht erfahren, ob nach unserem Universum weitere folgen, hängt davon ab welche Bezeichnungen wir dem “folgenden” geben werden (ob wir ein Universum auf ein Grössenspektrum reduzieren) oder ob auf das was wir als “Universum” deffineren auf einmal etwas ganz anderes folgt. Vieleicht sehen wir einfach nur nicht weit genug, vieleicht kommt nach dem endlossen Schwarz mit sternen, ein bunter fluoreszierender Raumsektor, wie ein Benzin/ölfleck auf der strasse, vieleicht kommt ein komplett Weisser Raum mit enormer Schwerkraft in dem es nur schwarze Punkte in vorm von schwarzen löchern gibt. Ein hochschwerkraft Raum wäre garnicht so abstrakt wenn man bedenkt das die leere die unser “Universum” ist ja von etwas im Bann gehalten werden muss damit es nicht zerfellt. Vieleicht leben wir auch nur in einer Blasse. Aber alle Theorien helfen uns im Moment nur bedingt weiter, was auch immer wir da drausen finden, ob enlosser Raum oder wieder eine neue Raumebene mit neuen Regeln, der Mensch wird der Sache wieder einen Namen geben, und der nächsten, und der nächsten,…..

    • Hm. Dass das “Theorien” (in der Wissenschaft: zusammenfassende und gut begründete und durch viele Beobachtungen/Experimente getestete Modelle) und “Spekulationen” in einem Atemzug genannt werden, macht mich zugegebenermaßen schon skeptisch.

      Dass es “Unendlichkeit als solches nicht geben kann” ist in Bezug darauf, ob der Raum immer weitergeht oder nicht, ganz und gar kein Fakt. Zum weiteren: in den heutigen kosmologischen Modellen ist die Bewegung der Galaxien trotz der geringen Gesamtdichte durchaus so, wie man erwarten würde – ein weiteres “Hochschwerkraft-Etwas” ist da zur Erklärung nicht nötig, das kommt alles auch so hin…

  39. Kann es nicht sein wenn es einen Urknall gab das es auch einen Endknall gibt wenn sich die Galaxien nähern und sich gegenseitig aufreiben das währe dann der Endknall mit einem dunklen Nichts

    • Solche Möglichkeiten lassen die kosmologischen Modelle im Rahmen der Allgemeinen Relativitätstheorie zu: erst Ausdehnung, dann ein wieder zusammenziehen, am Ende ein “Big Crunch”. Aber die wir Beobachtungen, die wir machen, passen nicht zu diesem Modell; den Beobachtungen nach leben wir im Gegenteil in einem Universum, das immer weiter expandieren wird.

  40. Siegfried Nerling
    2. Januar 2019 @ 19:39

    Kann es nicht sein wenn es einen Urknall gab das es auch einen Endknall gibt wenn sich die Galaxien nähern und sich gegenseitig aufreiben das währe dann der Endknall mit einem dunklen Nichts

    Nach heutigem Wissen wird es wohl keinen Endknall geben da sich das Universum immer schneller ausbreitet.

    Eine Theorie dazu ist der Big Rip, wo die Materie so schnell auseinanderfliegt das sämtlich Strukturen aufgelößt werden. Selbst Atome und die Quarks werden auseinander gerissen. Aber das dauert noch ein Weilchen.

  41. 2 Fragen eines Laien:
    1. Für uns und jetzt können wir doch wohl Variante 1 annehmen,
    da die Raumzeit sich nach Meinung der meisten Astrophysiker schneller ausdehnt als Lichtgeschwindigkeit.
    Man wird also selbst mit Lichtgeschwindigkeit nicht im “Kreis” fliegen können, sondern bleibt in seiner “Raumzeitblase”.
    2. Ideen für ein Raumschiff, welches eine Komprimierung der Raumzeit nutzt (aka Warp), taugt, genauso wie “Wurmlöcher”, nach derzeitigem Stand höchstens für science fiction. Fängt man solche Dinge konkret zu rechnen an, ergeben sich ungeheure Zahlen.
    Oder habe ich da was falsch verstanden?

    • ad 1) Nein, der Umstand, dass das Universum expandiert, macht die Beschreibung zwar komplizierter, aber die Möglichkeit, dass man am Ende wieder zur gleichen Galaxie zurückkommt, ist auch da durchaus gegeben. Wie gesagt: Die beiden Möglichkeiten, die ich beschrieb, ergeben sich aus den heutigen kosmologischen Standardmodellen

      ad 2) Das haben Sie richtig verstanden. Das sind zunächst einmal nur Gedankenspiele, und ja, dort wo man qualitativ rechnen kann ergibt sich zusätzlich noch, dass es um gewaltige Energiemengen (zudem einer Sorte exotischer Energie, von der bislang niemand weiß, ob sie tatsächlich produziert werden kann) geht.

  42. Eine kleine Anmerkung noch zu Brian Greens Buch “The Fabric of the Cosmos”. Inhalte dieses Buchs wurden auch als vierteilige Dokuserie “Der Stoff aus dem der Kosmos ist” (übrigens auch der Titel der deutschen Übersetzung des Buches) veröffentlicht. Ich persönlich bevorzuge trotz grundlegender Sprachkentnisse im Englischen noch die Deutsche Übersetzung, ist doch einfacher zu lesen ^^

  43. Die Bebilderung des Problems mithilfe eines bis zur (fraglichen) Grenze des Universums fliegenden Rakete ist verführerisch, führt aber in die Irre. Kein physikalischer Gegenstand – sei es besagte Rakete, sei es der Speer der altgriechischen Naturphilosophen – könnte aus ‘unserem’ Universum hinausfliegen, denn wenn er die bisherige Grenze hinter sich lässt, erweitert er selbst den Raum, würde das Universum also nicht verlassen, sondern verändern.
    Auf das Raketen-Beispiel muss man bei der Erörterung der (Un-)Endlichkeit des Weltraums also verzichten. Es bringt nichts, sondern verblüfft allenfalls.

    • Dass es ein Gedankenexperiment ist, sollte klar sein. Und die implizierte Frage, ob es irgendwo einen materiellen Rand gibt, oder sonst einen Rand hinter dem sich etwas grundlegend ändert, lässt sich auf dieses Weise auch beantworten – die interessante Möglichkeit eines in-sich-zurückgebogen-seins eingeschlossen. Insofern bin ich mit dem Bild soweit ganz zufrieden, und der Grundschüler, der gefragt hatte, hoffentlich auch. Gerade weil sich damit jenseits von Verblüffung und Wow-Faktor tatsächlich etwas über die kosmologischen Modelle erklären lässt. Dass es bezüglich dessen, was Sie unter der Ausgangsfrage verstanden haben, in die Irre führen kann, kann ich natürlich nicht ausschließen.

  44. Markus Pössel schrieb weiter oben:

    “Weil das ein vergleichsweise komplexes Thema ist, das für sich schon mehrere Blogbeiträge erfordern würde – gleichzeitig aber so spekulativ, dass es bei mir jetzt nicht soooo weit oben auf der Themenliste steht. Zumal es darüber ja mit “The Fabric of the Cosmos” von Brian Greene bereits ein gutes Buch gibt.

    [Buchtitel nachträglich, 2.1.2018 18:28, korrigiert.]”

    Buchtitel am 2.1.2018 korrigiert – ist das jetzt ein künstlich herbeigeführter Relativitätseffekt oder nur ein Vertipper? 😉

  45. Bevor man sich fragt, was hinter dem Universum ist, sollte man erst einmal die Frage beantwortet haben, was das Universum ist und davon sind wir noch so weit entfernt, wie wir vom Rande des Universums entfernt sind 😉

  46. ggf. ist die Raumzeit nur eine Illusion (eine zugegeben recht handfeste, wenn man sich im Dunklen den großen Zeh stößt).
    Aber eine Illusion dahingehend, dass es die Raumzeit nur für makroskopische Objekte gibt.
    Sehr kleine Elemente entstehen und vergehen im Vakuum permanent – für diese scheinen die Regeln der Raumzeit nur bedingt zu gelten.
    Dass es diese Quanten gibt, sieht man z.B. an der Hawkins Strahlung – die gegenseitig mehrere Thesen beweist ..

    Ein Hinweis dieser Thesen könnten Raumzeit Quanten sein – nicht zu verwechseln mit dem “Äther” .. die Wellen / Feldtheorien dürfen dadurch nicht beeinflusst werden.
    (z.B. dass ein Elektron im Atom keinen genauen Aufenthalt hat ..)

    Es würde damit quasi “außerhalb” – der Raumzeit sein – und damit jenseits “hinter” dem Universum – weil es ja “zwischen” den Raumzeitquanten (mit denen es wegen der Feldtheorie aber nicht interagieren darf ..) – keine Raumzeit mehr gibt ..

    Damit könnten sehr kleine Teilchen jederzeit – hinter das Universum “fliegen” – ihren Aufenthalt in Bezug auf die Raumzeit Definition “aufgeben” – und wieder in das Universum zurückkehren ..

    Nur für uns “große” Objekte, geht das aufgrund der Kausalität nicht – wir haben immer einen eindeutigen Ort und sind damit “immer im Universum ..”

    • Was sich ändert, wenn man Allgemeine Relativitätstheorie und Quantentheorie zu einer Theorie der Quantengravitation zusammenführt, weiß allerdings zum jetzigen Zeitpunkt niemand. Aber auf großen Skalen muss auch bei so einer Theorie das herausbekommen, was wir im uns umgebenden Universum beobachten – dafür, dass meine Antwort auch dann richtig bleibt, wenn jemand die Theorie der Quantengravitation findet, stehen die Chance gar nicht so schlecht, denke ich.

  47. Sehr geehrter Herr Pössel,

    gibt es auch Astronomen / Astro-physiker die sich mit der Frage befassen ob es das Universum schlichtweg schon immer gegeben hat und es eben nicht entstanden ist sondern sich lediglich permanent verändert? Unser Denken ist ja so konstruiert dass wir bei einer Wirkung immer eine Ursache vermuten, Dinge also immer entstanden sein müssen. Aber möglicherweise trifft das bei der “Entstehung” des Universums nicht zu und es war schon immer da. Die menschliche Vorstellungskraft bzw. die Leistungsfähigkeit unseres Gehirns stößt hier möglicherweise an Grenzen. mfg Leo

    • Ein Universum, das sich im großen und ganzen nicht verändert, war in den 1950er Jahren die vorherrschende Theorie (Steady State). Aber da wir mit unseren astronomischen Beobachtungen in die Vergangenheit blicken, und da sich dabei herausstellte, dass das heutige Universum vor rund 13.8 Milliarden Jahren deutlich anders war als heute, beschäftigt sich heutzutage niemand ernsthaft mit der Steady-State-Alternative. Nach wie vor denkbar wäre ein deutlich längerer Zyklus von Erneuerung, aber das ist sehr spekulativ – die einfachste mit den Beobachtungen verträgliche Alternative ist die stetige Weiterentwicklung von einer heißen Urknallphase aus.

  48. Ihr habt einem Kind gerade das schönste Geschenk gemacht das es hätte bekommen können. Die Neugierde die ihr hier entfacht und bestärkt habt führt vielleicht zu einer der größten Forschungspersönlichkeiten des 21.Jahrhunderts. Respekt an eure Größe!

  49. Man sollte in den Schulen Religion als Pflichtfach einführen, damit die Schüler lernen was richtig und was falsch ist. Gottes Wort hat ewigen Bestand und wird auch in Ewigkeit bestehen bleiben, die ewige Kraft und Gottheit die die Naturgesetze geschaffen hat wird in alle Eigkeiten bestehen bleiben.

    • Ich finde umgekehrt: Gerade weil die Religionen zum Teil sehr unterschiedliche Aussagen zu solchen Themen treffen, sollten sich öffentliche Schulen da auf die Wissenschaft beschränken. Was er oder sie darüber hinaus als Sinngebung akzeptiert ist dann eine jeweils persönliche Entscheidung.

  50. man sollte wieder Gottes Wort studieren, dann würde man merken dass es einen Schöpfer gibt, der hinter den Naturgesetzen steht.

    • Das hat eine Nutzerin weiter oben ja auch getan, in dem Falle in Bezug auf die vedischen Götter. Mein Eindruck ist aber bei allen Religionen, deren Schriften ich bislang studiert habe, dass es da weniger um eine konkrete Naturbeschreibung geht als um allgemeinere, höhere Fragen.

  51. Kann es sein, dass die entfernteste Galaxie die wir beobachten können ( so in etwa 3,8 Milliarden Lichtjahren Entfernung) in Wirklichkeit unsere eigene ist, die wir sozusagen von hinten sehen?
    LG Jan

    • Nein, denn wenn das der Fall wäre, müssten wir auch in der kosmischen Hintergrundstrahlung Muster sehen, die anzeigen, dass diese Strahlung sozusagen mehr als einmal durch das Universum gereist wäre. Solche Muster findet man (noch?) nicht.

    • Vielleicht könnten wir den Religions-Aspekt jetzt doch wieder etwas herunterfahren? Er hat ja auch nicht mehr konkret mit der Frage zu tun, um die es hier eigentlich geht. Danke!

  52. @ Markus Pössel:

    Möglichkeit 1 ist zwar mathematisch möglich, aber ich kann mir nicht vorstellen, dass das eine physikalische Relevanz hat. Wie soll das gehen: Am Anfang gab es eine Singularität, ALLES in einem Punkt konzentriert. Dann, schwupps, eine Zentillionstel Sekunde später ist die Ausdehnung dieses Punktes unendlich? Oder wann (und wie!) soll denn dieser Übergang von endlich und winzig klein zu unendlich groß stattgefunden haben? Zudem: Nirgendwo in der Natur gibt es Unendlickeiten, das halte ich für Humbug.

    • Erster Teil der Antwort ist, dass “ALLES in einem Punkt konzentriert” schon eine Übervereinfachung ist. Die Singularität war mathematisch gesehen nicht einfach ein Punkt. In den entsprechenden Modellen war nur derjenige Teil des Universums, der heute endlich weit von uns entfernt ist, auf einen Punkt zusammengezogen.

      “Nirgendwo in der Natur” – welche Größen vergleiche Sie da? Per Definition ja nun welche, die in einem endlichen Volumen Platz haben. Davon auf das Universum als Ganzes zu schließen halte ich für sehr gewagt. Ein Argument, dass uns von einem unendlichen Universum allgemein immer nur endliche Ausschnitte zugänglich wären, und die Bezeichnung daher irrelevant ist, könnte ich schon eher nachvollziehen.

  53. Lieber Markus,
    vielen Dank für die Beantwortung meiner Frage wegen der Beobachtung unserer eigenen Galaxie, das hat mich schon lange beschäftigt.
    Gruß Jan

  54. Die Antworten Funktion funktioniert hier wohl nicht da sich kein fenster dafür öffnen will.

    Theorie, Spekulation oder Hypothese sind das selbe. Da gibts keine Unterchiede.

    Gott existiert weil Planzen wachsen, also Theorie, unwiderlegbar solange Gegenteil nicht bewiesen wird, also Spekulation.
    Zahlenwirrwarr in einander aufgeht ergibt enlossigkeit des Universums, also Theorie unwiederlegbar, komisch das sich Theorien untereinander gerne auch mal gegenseitig in den Allerwertesten beissen weil sie aufgehen aber garnicht so gut zueinander passen.

    Ja, nach unserem jetzigen gernigen stand des Wissens erscheint uns logisch was wir uns da zusammenbasteln und braucht keine zusätzlichen Erklärungen wie ein “Schwerkraft-dingsda”, bis die nächste unerklärliche Sache kommt und wir uns unsere Logik wieder neu zusammen basteln müssen.

    Mit der Wissenschaft ist es oftmals wie mit der Religion, sobalt man seine “theroie” nicht mehr halten kann setzt man reformen an.

    Aber lustig wie lang sich Lügen der Wissenschaft halten können, mal so ein kleines beispiel, Spinat, wieviel Eisen ist jetzt im Spinat? /grinz
    Was ein Koma Fehler? Und das fält wie lange allen Wissenschaftlern nicht auf?

    Ja, ich finde Wissenschaft wichtig, ich finde Spekulieren/ theorien erstellen wichtig, dadurch hinterfragt die Menscheheit das Sein und alles um sich herum und lebt nicht blind vor sich hin, weil blindes vor sich hin leben kann jeder und die folge davon ist das man mit 100% wahrscheinlichkeit irgendwann ausstirbt und nicht sehr weit im Entwicklungsstand kommt.

    Also immer fleissig weiter träumen und neue Ideen hervorbringen, selbst wenn man Fehler macht, aus Fehlern lernt man, nur verleugnen darf man diese nicht und blind und engstirnig auf einer theorie behaaren nur weil sie einem gerade am sinnigsten erscheint, denn wie es mit den Theroien ist, sie zerbrösselt ganz leicht an neuen Fakten.

    Wer Rechtschriebfehler findet darf diese gerne bei sich zuhause einrahmen.
    Oder eine endlossigkeitstheorie über Rechtschreibfehler verfassen.

    • “Theorie, Spekulation oder Hypothese sind das selbe. Da gibts keine Unter[s]chiede.” – nein, das verkennt, wie Wissenschaft funktioniert. Eine Hypothese aufstellen mag erst einmal Spekulation sein. Wenn sich daraus Vorhersagen ergeben, die man mithilfe von Beobachtungen oder Experimenten testen kann, bekommt die Hypothese schon einen anderen Status – dann hat man sozusagen schon die Natur mitreden lassen. Und Theorien sind dann diejenigen übergreifenden Erklärungsrahmen, die sich aus vielen gut getesteten Hypothesen ergeben haben – und dann natürlich wieder ihrerseits weiteren Tests unterzogen werden. Wenn man das alles zusammenwirft, dann ignoriert man alle experimentellen Prüfungen. Das kann nichts werden.

      Wichtig ist dafür, wie die einzelnen Erklärungen und Daten zusammenhängen. Das Spinat-Beispiel zeigt ja sehr schön: ein isolierter Datenpunkt, auf den nichts weiteres aufbaut, kann eine Weile durchrutschen. In der Physik, wo die Daten über mathematische Modelle zusammenhängen, ist das schon anders: da hat, wer auf einem Modell aufbaut und dazu neue Messungen anstellt, gute Chancen festzustellen, wenn da etwas nicht stimmt. Fehler nicht scheuen und aus Fehlern lernen ist aber in der Tat wichtig!

  55. Was wäre denn, wenn der Raum schon von vorn herein unendlich gr0ß wäre (wäre doch kein Problem), nur die Materie eingeschossen wurde.
    Ähm. Wo ist überhaupt die Mitte? Das müsste man doch feststellen können. So wie ich es verstanden habe, war vorher kein Raum. Also ist alles aus einem Punkt heraus entstanden. Wenn man jetzt sämtliche Computermodelle zurate ziehen würde, müsste sich doch diese ermitteln lassen, oder nicht? Wenn man die Bewegungen der Materie zurück verfolgt ohne Berücksichtigung des Raums, müsste sich dort doch die Lösung aller Fragen ergeben.
    Diese Paralleluniversum Geschichte, die aufgereiht, wie auf einer Perlenkette bzw. Kubisch Raumzentriert verteilt sein soll, will mir gar nicht so recht gefallen.
    Wie Blasen? Echt jetzt. Was für eine Platzverschwendung warum keine Quadrate?
    Wollen wir mal ehrlich sein, vielleicht max. 3% von dem was da draußen ist, haben wir verstanden. Wenn überhaupt.
    Und wie jetzt, Universum ausdehnen, hat doch noch keiner gesehen, den Rand? Nur weil sich da ein paar Galaxien schneller bewegen als andere? Rotverschiebung, hm naja, auch ziemlich dünn, die Theorie.
    Und mal ehrlich gesagt, gängige Theorien, alles Lobbyisten. Nichts ist so unbeständig wie unsere Wissenschaft. Hört sich für mich so an wie, wir haben nix anderes was wir berechnen könnten.
    Wie weit ist unsere Sonne nochmal entfernt?
    Zeit? Was ist Zeit, woher wollen wir das wissen? Wenn sich doch alles aus einem Stecknadelkopfgroßen Punkt entwickelt haben soll, dass ganze Universum so entstanden ist, woher wollen wir den wissen, wie lange es gedauert hat?
    Vieleicht war es damals ja schneller, war doch alles enger beisammen. So ein Big bang muss ja ziemlich heftig gewesen sein. Ja ich weiß, Modelle sagen uns 14Mrd Jahre. Aber auch nur eine schöne Zahl.
    Aber mal ganz ehrlich, was hat die Wissenschaft gesehen? Also wenn ich mir das Deepfield Foto anschaue, naja oder die anderen nicht am Computer bearbeiteten Fotos anschaue, sehe ich da Garnix. Außer vielleicht das, was ich sehen will. Rorschach.
    Wir haben noch nicht mal ein scharfes Foto von der Landestelle der Mondmission. Was will die Wissenschaft beobachtet haben?
    Viel hat die Wissenschaft nach Einstein nicht zustande gebracht, alles Theorien mit Mathematischen Formeln, die selbst die Wissenschaftler nicht wirklich verstehen und kaum ein anderer Normalsterblicher wiederlegen kann. Scheint wohl auch so gewollt zu sein.
    Fakt ist, erst wenn die ersten Quantenrechner am Start gehen, wird es vorwärts gehen.
    Da stell ich mir doch glatt die Frage nach dem Sinn, ach ja. 42.

    • Hoppla, da geht ja einiges durcheinander. Zur Beständigkeit: Woher kommt diese Fehlvorstellung, dass in der Wissenschaft immer mal wieder alles grundlegend über den Haufen geworfen wird? Was Newton im späten 17. Jahrhundert gerechnet hat, gilt auch heute noch. Und die damals beobachteten Planetenbewegungen passen zu den heute beobachteten, jeweils immer innerhalb der Fehlergrenzen. Die Sonnenentfernung von 1769 entspricht auch bis auf 3% dem heutigen Wert. Und damals wie heute gilt: Man macht Modelle mit bestimmten Annahmen; Annahme und Modellvorhersagen kann man testen, und diejenigen Modelle, die sich dabei bewähren, behält man bei und entwickelt sie weiter. Zum Hubble Deep Field: wenn man weiß, wie nähere Galaxien aussehen, erkennt man da durchaus, dass die ferneren auch so aussehen. Sie machen es sich irgendwie ziemlich einfach, alles irgendwie wegzuwischen, aber nach dem, was Sie da von sich geben, scheint das Problem eher darin zu liegen, dass Sie sich nur recht oberflächlich mit diesen Fragen beschäftigt haben. (Was ja per se kein Problem ist; jeder kann seine Zeit ja investieren, wie er oder sie will. Nur des Umstandes, dass eigene Urteile dann je nach Wissen wacklig ausfallen, muss man sich halt bewusst sein.)

  56. Finde ich lustig, wie sich die Menschen hier das Hirn martern.
    Die Frage ist doch immer die Gleiche: “Und was kommt dann? “…..
    Huhn oder Ei, was war zuerst da? Und davor? Dahinter? Rechts? Links?
    Und immer wieder die Frage eines jeden Kindes….. Und dann????

    Laßt es doch bleiben, ihr werdet es nie beantworten können!…

    • Warum sollten wir es bleiben lassen? Ist doch spannend! Und es ist ja nicht so, als hätten wir zu diesen Themen in den letzten Jahrzehnten und Jahrhunderten nicht einiges an interessanten Dingen dazugelernt.

  57. Sehr geehrter Herr Pössel,

    herzlichen Dank für Ihre Antwort, aber möglicherweise habe ich mich umständlich ausgedrückt.
    Ich meinte beides: ein Universum das es schon immer gab, also nicht durch einen Urknall entstanden ist und das sich aber trotzdem permanent verändert. Ich verstehe, dass es schwierig ist sich ein Universum vorzustellen das es schon immer gab, an dem wir aber trotzdem Veränderungen beobachten können. das hatte ich mit den Grenzen der menschlichen Vorsellungskraft gemeint. Mfg Leo

    • Ah, OK. So etwas könnte sogar sein. Wir verstehen die Physik ja nur bis zu dem, was in den klassischen kosmologischen Modellen ein paar Sekundenbruchteile nach dem Urknall sind. Ob sich davor statt der Sekundenbruchteile mehr Zeit anschloss, eventuell auch unendlich viel Zeit, können wir mit heutigem Wissen nicht beantworten.

  58. Man muß sich nicht auf einen Urknall festlegen, das macht erstmal nur Ockhams Rasiermesser.
    Die Einstein-Gleichungen sind auch mit einem “Januskopf” verträglich, heißt daß der Urknall ins heutige Universum die Engstelle eines früheren Universums war, in dem unsere Zeitvorstellung rückwärts lief.
    https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0370269318300637
    “Through the big bang: Continuing Einstein’s equations beyond a cosmological singularity”
    Theoretisch kann man vieles durchspielen, aber wie hinterfragt man ohne Beobachtung den Mehrwert?

    • Das mit dem invertierten Raum klingt nach dem, was Martin Bojowald an Quantenkosmologie macht. Letztlich sollte man ehrlicherweise zugeben: Über die Singularität und die direkt danach folgenden (kleinen) Sekundenbruchteile wissen wir nichts. Ich bleibe auch lieber bei den etwas spätere Phasen, wo es Beobachtungsdaten gibt oder man zumindest auf welche hoffen kann.

  59. Der fragende Junge hat eine ganz schöne Bombe gezündet. Nehmen wir an ein “Universalgenie” legt eine stimmige Theorie vor die von jedem Experten weltweit anerkannt wird und es können darin keine physikalischen Widersprüche gefunden werden. Diese Theorie besage nun “hinter” der Grenzfläche einer konvexen Blase aus vierdimensionaler Raumzeit ist das “Nichts”, welches weiterhin definiert wäre als: (1)keine Zeit,(2) keine Materie, (3)kein Raum (4)keine Gravitation, (5)kein Licht und so weiter…jetzt wären natürlich alle zufrieden nehme ich an, denn die Frage ist ja nun final beantwortet…
    Die Diskussion erinnert mich unter anderem an die Thematik der imaginären Zahlen. Die kann sich kein (jedenfalls kein mir bekannter Mensch) vorstellen. Eine nach oben geöffnete Parabel die oberhalb einer Geraden liegt und die Gerade selbst haben keinen Schnittpunkt, das “sieht doch jeder Mensch”. Irrtum, denn es gibt zwei imaginäre Schnittpunkte. Sind doch alles nur wertlose übertriebene mathematisch-physikalische Spitzfindigkeiten. Keinesfalls. Imaginäre Zahlen treten z.B. während der Lösung von Differentialgleichungen auf. Hier wäre für den “Realzahlenkalkulator” Schluß. Der Freund der imaginären Zahlen rechnet einfach streng nach den Regeln weiter und löst die Differentialgleichung, da sich die imaginären Zahlen irgenwann wieder “aufheben”, z.B. die Wurzeln aus negativen Zahlen werden “wegquadriert”. Beschreibt die zugrundeliegende Differentialgleichung z.B. einen statischen Sachverhalt bezüglich eines Brückenbauwerks, so läßt sich unter Verwendung eines “unvorstellbaren Modells” die Brücke bauen. Der Realzahlenkalkulator hätte gesagt man kann die Brücke nicht bauen. Die Geschichte der imaginären Zahlen nachzulesen gehört mit zu den interessantesten Kapiteln der Mathematikgeschichte. Die Kämpfe die ihre “Entdecker” – auch mit sich selber – ausfechten mussten bis diese akzeptiert und heute völlig pragmatisch angwendet werden ist ein gutes Anschauungsbeispiel für die Frage wie sinnvoll ist es sich mit dem Unvorstellbaren zu beschäftigen. Fazit: Dranbleiben Junge !

    • Auch jenes Universalgenie müsste zumindest darlegen, warum sein eigenschaftsloses “Nichts” überhaupt Bestandteil einer sinnvollen Theorie sein kann und sich nicht einfach mit Ockhams Rasiermesser beseitigen lässt. Zu den imaginären Zahlen: Mit einer zusätzlichen Raumdimension geht es ja weitgehend wieder mit dem vorstellen, aber in der Tat: das ist ein Beispiel für eine Hilfskonstruktion, die man am Ende dann durch “Projektion” wieder hinauswirft.

  60. Wow, das ist ein aufschlussreicher Artikel mit spannenden Fragen und Antworten in den Kommentaren. Vielen Dank dafür Herr Pössel!

    Könnte es auch sein, dass die erste Möglichkeit zutrifft, aber die Rakete ab einem bestimmten Punkt an keinen Galaxien, Sterne und Planeten mehr vorbeikommt, sondern einfach immer weiter in den leeren Raum fliegt?

    Schließlich müsste die Materie, die beim Urklall “entsteht” doch endlich sein, oder?

    • Gerne doch! In den heutigen kosmologischen Modellen ist das Universum homogen, da gibt es solch einen Rand, hinter dem leerer Raum ist, nicht – dass weiter weg, als wir es sehen können und als es unseren überblickbaren Ausschnitt beeinflussen kann, solche “Blasen” gibt, ist im Prinzip möglich, aber dafür müsste man dann ganz andere und deutlich kompliziertere (inhomogene) Modelle aufstellen. Dazu, ob die Materie beim Urknall “endlich” ist, z.B. von der Gesamtmasse her, gibt es in den einfacheren Modellen keine Vorschriften. (Wobei wir den Urknall selbst nicht verstehen, muss man ehrlich dazu sagen.)

  61. Hallo Zusammen !

    Also ich gebe zu die Frage ist spannend. Was wäre wenn? Was kann sein. usw. ACHTUNG ich will niemand runter ziehen oder den Troll macht. Die entscheidende Frage die ich dazu schreiben kann ist. Sollten wir nicht erstmal auf unseren Planeten schauen das wir alle zusammen klar kommen (Kriege Hungersnot Umweltverschmutzung usw) und dann erst über den Tellerrand schauen ?

    MFG Tiny Evil

    • Mal auf Forschungsschwerpunkte bezogen: Wenn man sich die Geschichte der Wissenschaft anschaut, dann ergeben sich die großen Fortschritte in der Regel nicht aus der gezielten angewandten Forschung, sondern dort, wo zumindest einige der Forschenden ihrer eigenen Neugier nachgehen. Paradebeispiel: Wer Mitte des 19. Jahrhunderts die Beleuchtung hätte verbessern wollen, und daher alle Forschungsressourcen auf die Erforschung von Gaslampen konzentriert hätte, hätte damit den größten Durchbruch bei der Beleuchtung verhindert. Der ergab sich nämlich letztlich aus den scheinbar ganz anwendungsfernen Experimenten mit Bernstein, Katzenfellen, sprich: Elektrizität.

      Insofern: Zumindest wenn der Plan ist, wissenschaftliche Forschung für die Lösung unserer dringlichen Probleme (Kriege, Hungersnot, Umweltverschmutzung) einzusetzen, dann lohnt sich, einen gehörigen Teil an Grundlagenforschung mit einzuplanen, durchaus auch Astronomie. Und nicht davon auszugehen, dass wir beim jetzigen Wissensstand schon zutreffend vorab einschätzen können, woraus sich die für die Anwendung wichtigen Lösungen der nächsten 20 Jahre ergeben.

  62. Also ich fand den Blog Beitrag durchaus nett, allerdings beschäftigt er sich nicht mit der in der Überschrift bzw. der vom Kind gestellten Frage. Die Frage war nicht: ” Wie sieht unser Universum aus?” sondern, was befindet sich jenseits oder hinter oder eben außerhalb des Universums. Die Antwort darauf liegt jenseits von dem was wir als Universum erleben und erfahren, jenseits von Raum und Zeit, jenseits von Materie. Die Antwort befindet sich definitiv außerhalb dessen, was wir mit unseren Sinnen wahrnehmen können.
    Man kann einem Blinden auch nicht wirklich begreiflich machen, wie es ist zu sehen. Die Begriffe, die wir dafür verwenden könnten haben für ihn keine Bedeutung. Wir können ihm seine Umwelt in Begriffen erklären, die für in erfahrbar eben begreifbar, fühlbar, hörbar, schmeckbar, riechbar sind. Das sind aber alles nur Begriffe, die durch seine anderen Sinne erlebbar sind. Was es bedeutet zu sehen kann er, solange er blind bleibt unmöglich erfahren. Eine Farbe kann man nicht beschreiben. Was ist grün oder gelb? Was bedeutet es, wenn wir sagen, der Himmel ist blau.
    Was die Frage nach dem Außerhalb des Universums betrifft, da sind wir wie der Blinde, die Antwort liegt außerhalb unserer Sinne.
    Immerhin, unser Geist ist fähig Konzepte für Phänomene zu entwickeln, die sich außerhalb unserer Wahrnehmung befinden. Elektromagnetische Wellen zum Beispiel. Allerdings sind das am Ende trotzdem Dinge, die sich innerhalb unseres Universums abspielen und die mit ihm interagieren und so durch diese Interaktion für uns erkennbar werden.
    Ob unser Geist fähig ist Dinge zu begreifen, die außerhalb des Universums existieren, entscheidet sich wahrscheinlich daran, ob der Geist selbst außerhalb dessen existiert, was wir landläufig als Realität beschreiben würden.

    • Die Frage legte aber durchaus nahe, wie sich der Fragende das “außerhalb” vorstellt – nämlich dass man irgendwann an einen Rand oder eine Mauer kommt. An dieser Stelle einzuhaken und zu erklären, welche beiden Dinge stattdessen passieren können, fand ich durchaus eine angemessene Antwort. Sie verstehen unter der Frage offenbar etwas anderes, was ja völlig legitim ist.

  63. Wäre es denn theoretisch möglich, die zweite Theorie zu beweisen, wenn unsere Teleskope stark verbessert würden und man eine andere Galaxie sozusagen doppelt sehen könnte? Einmal in der einen und einmal in der anderen Richtung.
    Oben schreibt ein Nutzer, dass wir derzeit ca 3,8 Milliarden Lichtjahre ins Weltall blicken können. Gibt es Schätzungen darüber, wie groß das Universum ist und wie groß der Anteil ist, den wir beobachten können?
    Vielen Dank!

    • Der obige Nutzer meinte vermutlich 13.8 Milliarden Lichtjahre. Das ist jedenfalls der richtige Wert, in dem folgenden Sinne: da Licht immer etwas Zeit benötigt, um uns aus fernen Regionen zu erreichen, sehen wir diese fernen Regionen nie so, wie sie sind, sondern immer so, wie sie einmal waren. Umgekehrt gilt: wenn wir weit genug schauen, dann sehen wir die betreffende Region so, wie sie früher einmal war. Wenn wir soweit schauen, dass das Licht jener Region 13.8 Milliarden Jahre unterwegs war, dann sehen wir direkt die heiße, dichte Urknallphase. (Ich habe hier einmal versucht, das zu erklären: https://www.youtube.com/watch?v=SonqxZptWbs.)

      Für die Frage des in sich zurückgebogenen Universums heißt das: Wenn dieses Zurückbiegen, in Form von Mehrfachbildern, in der kosmischen Hintergrundstrahlung nicht zu sehen ist, dann können wir es derzeit nicht sehen. Nicht, weil unsere Teleskope nicht gut genug wären, sondern weil der Bereich des Universums, den wir überblicken, nicht groß genug ist.

  64. Ich habe Kopfschmerzen vom Lesen der Kommentare – und zumeist verstehe ich nur Bahnhof^^

    Was mir persönlich allerdings als erstes zur Thematik einfällt, ist folgendes:

    Gibt es nicht eine Theorie (bzw. wurde selbige nicht bereits bewiesen?), dass alleine die Beobachtung von Dingen diese verändert? Ich bilde mir ein, etwas diesbezüglich in Zusammenhang mit dem großen Cern-Dingens (Teilchenbeschleuniger?) gelesen zu haben.

    Wie genau soll also unsereins wissen, wie Dinge wirklich sind? Alles was wir wahrnehmen, ist von unseren eigenen Meinungen, Ansichten, Wissen und Erfahrungen geprägt, das kommt noch hinzu. Schaut man sich sogenannte “Superforecaster” an, dürfte schnell klar werden, was ich meine.

    Zudem bilde ich mir ein, gibt es auch noch eine Theorie (und ich meine Theorie im wissenschaftlichen, nicht dem “alltäglichen” Sinne), die besagt, dass *alles* nur durch Beobachtung existiert. Oder auch, wenn im Wald ein Baum umfällt und niemand hat es gesehen, ist er dann wirklich umgefallen? Das würde ja bedeuten, dass wir genau so viel Universum finden, wie wir sehen, oder nicht?

    • Dass die Beobachtung von Dingen die Dinge “verändert” ist erstens etwas zu vereinfacht und bezieht sich zweitens zunächst einmal auf Quantenphänomene, also auf die Welt des ganz kleinen. Sobald wir über Objekte mit Alltagsmaßstäben oder noch größer reden, verhalten die sich aber sehr zuverlässig so, wie es in der klassischen Physik der Fall ist – und lassen sich durch unsere Beobachtung nur wenig stören. (Das kann man auch quantitativ fassen – ob z.B. ein Planet Sonnenlicht reflektiert, anhand dessen wir ihn sehen können, oder in Dunkelheit dahinzieht, beeinflusst seine Bahn kaum.) Und so oft, wie die Astronomen dann doch noch von ihren Beobachtungen überrascht werden, kann man sich zumindest recht sicher sein, dass ihre Hoffnungen und Erwartungen den Objekten da draußen recht egal sind…

  65. Mit großem Interesse sind hier für mich sehr interessante Aspekte der Frage des Schülers – wie wir alle welche sind – zusammengekommen. Bislang nur implizit möchte ich nichtsdestotrotz hiermit explizit darauf hinweisen, dass unsere Sprache nicht nur phyologenetisch an unsere Gattungsgeschichte und damit an den Kontext unseres Erdenlebens gebunden ist. Die Mathematik selbst und damit auch die Physik ist – ganz ähnlich wie eine Sprache – Beschränkungen, beispielsweise den Gesetzten der Logik unterworfen. Das entwertet keineswegs ihre Erkenntnisleistung, macht aber die Länge dieser Gesprächsrunde erklärbar. Die Logik selbst ist an menschliche Denkfähigkeit gebunden und nicht außerhalb Raum und Zeit belegbar. Hier zeichnet sich die nicht abschließend entscheidbare Frage nach Genesis und Geltung ab, die ja auch in einigen Exkursen zu Göttern oder Sinnfragen anklingt. Das kann zu einer Hochschätzung der Physik führen: Antropologisch ist es uns zu eigen, über uns hinauszugehen, und die kosmologischen Modelle tun das an hand von Plausibilitäten mit sehr spannenden Ergebnissen und Vorschlägen, finde ich.

  66. Markus Pössel sagt
    “Vielleicht könnten wir den Religions-Aspekt jetzt doch wieder etwas herunterfahren? Er hat ja auch nicht mehr konkret mit der Frage zu tun, um die es hier eigentlich geht. Danke!”

    Was ist denn die Frage?

    Zitat

    “Was ist eigentlich hinter dem Universum?”

    Tja, was wohl ?

    Eine mathematische Formel, die sich selber erschaffen hat?

    Und woher kam die Formel?

    Aus dem Nichts?

    Und wie kann nicht etwas hervorbringen?

    Etcetera pp

    Pete schreibt:

    “Am Rande des Universums sitzt ein kleiner bösartiger Junge, der uns immer wieder mit einem Stöckchen zurückschubst wenn wir ihm zu nahe kommen.”

    Ich vermute, das kommt der Sache ziemlich nahe

    Der indische Heilige Aurobindo beschrieb Gott einmal als kleines Kind, welches in einem ewigen Garten ein ewiges Spiel spielt

    Ungefähr so

    https://www.youtube.com/watch?v=67S2RDPqoOU

    Wenn wir höflich um Auskunft ersuchen, ist der kleine Junge vielleicht sehr nett und hilft uns auf die Sprünge. Vielleicht erscheint uns der kleine Junge im Traum und gibt uns die gewünschte Auskunft. Die vedischen Schriften empfehlen zu diesen und zu anderen Zwecken das Chanten des Maha-Mantras oder von anderen Mantren

    https://www.youtube.com/watch?v=6y60r8GBkNY

    Das Chanten des Mantras soll dazu verhelfen den menschlichen Geist zu reinigen.

    Ein reiner Geist fördert die intellektuelle und philosophische Erkenntnisfähigkeit.

    Aus demselben Grund ernähren sich ordentliche Hindus üblicherweise vegetarisch.

    Auch der geniale Mathematiker Perelmann, welcher nach Medienberichten ein ebenso bescheidenes wie zurückgezogenes Leben führt, soll nach den Darlegungen von Kommilitonen schon während des Studiums durch eine sehr bescheidene Lebensweise und eine vegeterische Ernährung aufgefallen sein.

    Die Zeitschrift Spiegel zitierte Perelmann wie folgt

    “Auch das hohe Preisgeld des Clay-Instituts lockte ihn nicht. “Was will ich mit einer Million, wo ich doch weiß, was das Universum zusammenhält”, sagte er einer Reporterin der Moskauer Tageszeitung “Komsomolskaja Prawda”.

    Bei dem kleinen Jungen im oben verlinkten Film handelt es sich um Krishna, welcher nach der Legende als eine der vielen Inkarnationen Vishnus vor 5000 Jahren in Vrindavan inkarnierte, als Hirtenjunge auf dem Land aufgewachsen ist, den Dorfbewohnern und Halbgöttern Streiche spielte, die Dorfbewohner mit seinem Flötenspiel erfreute, nebenbei mehrere Dämonen und schlussendlich den bösen König Kamsa besiegte und seinem Jünger Arjuna in der Schlacht von Kurukshetra die Bhagavad Gita diktierte, welche bis heute das bekannteste philosophische Werk Indiens sein dürfte. Unter anderem erläutert Krishna Arjuna, dass er bzw. Vishnu das Universum erschaffen hat und erhält.

    Aus Sicht der vedischen Lehren sind die verschiedenen Namen Gottes auf der Erde (Jahwe, Allah, Vishnu usw.) Synonyme für die höchste absolute Wahrheit, ebenso wie die Sonne in unterschiedlichen Sprachen und Regionen unterschiedliche Namen hat.

    Alle Wissenschaften sind Teil der absoluten Wahrheit.

    Wenn Sie also wissen wollen, was hinter dem Universum liegt, dann fragen Sie Krishna doch einfach.

    Krishna sagt in der Bhagavad Gita: Wenn jemand mir eine Blume oder ein Blatt opfert, dann werde ich ihn hören.

    • Dass der Grundschüler sich an ein Astronomie-Institut gewandt hat, zeigt doch recht deutlich, welcher Art die Frage war und welche Art von Antwort er sich erhofft hat. Von Ihnen würde ich mir umgekehrt soviel Einfühlungsvermögen erhoffen, dass Sie diesen Kontext respektieren – auch wenn Sie selbst an anderen Interpretationen der Frage und den entsprechenden Antworten interessiert sind. Sie haben Ihre Perspektive ja jetzt zwei Mal gepostet; jetzt wäre es nett, wenn Sie in diesem recht unübersichtlichen Kommentarteil Platz für diejenigen lassen würden, die näher am Ursprungskontext kommentieren.

  67. Wenn man davon ausgeht, dass das Universum nur unendlich alt und groß sein kann, gibt es gar keine Erklärungslücke. Die Frage “Wie alt ist das Universum” ist so sinnfrei wie die Frage “Wie alt ist die Ewigkeit?” oder “Wie groß ist die Unendlichkeit” oder “Was wiegt die Farbe blau?”. Oder wie “Was ist nördlich vom Nordpol”, mit dem Hoax-Papst Stephen Hawking Kritiker abkanzelte. Dabei ist der “Kaiser” Hawking nackt. Des Kaisers neue Kleider existieren nicht.

    Der Urknall ist das moderne “Die Erde ist eine Scheibe und das Zentrum des Universums”. Also Stand der offiziell anerkannten Meinung des Establishments und ebenso falsch, wenn man darüber nachdenkt.

    Es kann keinen “Urknall” gegeben haben, sondern lediglich eine Explosion in dieser Region des Universums. Es gibt mit einer Wahrscheinlichkeit von Unendlich zu 1 unendlich viele solcher Explosionen. Was da warum explodiert ist, wissen wir nicht. Ein Riesenstern, der erst durch Gravitation so viel Masse angezogen hat, bis er selbst die kritische Masse überschritten hat? Vielleicht ein kollabiertes, riesiges Schwarzes Loch? Auch Schwarze Löcher sind bisher nichts als Spekulationen dessen, was man beobachtet.

    Anhänger eines endlichen Universums verwechseln den unvorstellbar winzigen von der Erde aus beobachtbaren Teil des unendlichen Universums mit dem gesamten Universum. Wir sehen nur die nähere Nachbarschaft. Selbst 1 Trilliarde Lichtjahre Entferung ist in Relation zur Unendlichkeit nur das, was wir vor der Nasenspitze sehen.

    Beobachtungen basieren vor allem auf der Wahrnehmung bzw. Messung von Licht. Ohne zu wissen, was genau Licht eigentlich ist und wie es funktioniert. Hat es eine Masse? Wenn ja: Was beschleunigt “Photonen” von Null auf Lichtgeschwindigkeit? Wie entstehen Photonen? Warum zerstören sie angesichts ihrer enormen Geschwindigkeit nichts? Warum verschwindet Licht, wenn es auf ein Hindernis bzw. eine schwarze Fläche trifft? Was passiert, wenn sie auf eine schwarze Fläche treffen und nicht reflektiert werden? Wie multiplizieren sie sich, wenn sie auf Prismen treffen? Wenn Licht keine Masse hat sondern ein „Strahl“ ist: Wie soll Licht dann durch Gravitation angezogen und z.B. in Schwarze Löcher „gesaugt“ werden? Das ist widersprüchlich. Das Einzige, was wir bei Licht wissen, ist dass nwir nichts wissen. Und damit sind alle Licht-Beobachtungen Spekulationen und allenfalls Wahrscheinlichkeiten mit unbekannter Fehlerquote.

    Mit dem Licht sind wir bei einem weiteren Aspekt: Warum sehen wir durch Teleskope bzw. am Nachthimmel nicht ausschließlich Sterne, wenn es unendlich viele davon gibt? Eine Erklärung könnte sein, dass Lichtwellen wie Radiowellen zerstreut werden. Eine noch offensichtlicher Erklärung erhält man, wenn man einen Fußball vor seine Augen hält und Richtung Sonne schaut: Die gigantische Sonne verschwindet hinter einem winzigen Fußball, weil aus dem Blickwinkel des Beobachtungsstandorts die Position und Größe des entfernteren Objekts in Relation zur Position und Größe des näheren Objektes wirkt. Einfach ausgedrückt: Man kann selbst den größten Sterne im Universum hinter einem Atom nicht sehen, wenn der Stern nur weit genug entfernt ist. Und die Entfernungen im Universum sind unvorstellbar groß. Im lediglich fast leeren Weltall gibt es unendlich viele Atome in mehr oder weniger hoher Dichte. Das kann ein einzelnes Atom sein, ein Staubkorn, ein Stein, ein Asteroid oder ein Planet. Unendlich viele von ihnen verdecken alles, was dahinter ist. Damit kommt es zu einem Effekt wie in einem flachen Wald: Man kann nicht in waagerechter Blickrichtung bis zum Himmel über dem Horizont schauen, weil früher oder später ein Baum den Blick versperrt. Der Wald ist weder voll noch leer, und der Himmel ist da, obwohl man nicht so weit schauen kann.

    Gegen einen Urknall sprechen auch die Gesetze der Physik. Bei jeder Explosion strebt alles auseinander, (im leeren Raum, ohne Gravitation wie über dem Erdboden) gerade weg vom Zentrum der Explosion. Physikalisch ist es also völlig ausgeschlossen, dass Galaxien, die aus der selben Explosion stammen, aufeinander zu fliegen. genau das tun die Milchstraße und die Galaxie Andromeda, die sich mit 410.000 Km/h aufeinander zu bewegen und in 4-10 Milliarden Jahren lollidieren werden, siehe wikipedia.org/wiki/Andromedagalaxie#Eigenbewegung

    Zu den Gesetzen der Physik gehört auch der Energieerhaltungssatz, siehe wikipedia.org/wiki/Energieerhaltungssatz. Energie kann weder zu- noch abnehmen. Sie kann nur umgewandelt werden. Von elektrischer Spannung in eine Drehbewegung. Von einer Drehbewegung in eine Vorwärtsbewegung. Von Druck in Bewegung. Von Bewegung in Wärme, von Druck in Wärme (Gewicht fällt auf Boden) etc. Basierend auf dem Energieerhaltungssatz kann auch sich die angebliche Ausdehnung des Universums im angeblich leeren Raum nicht verlangsamen.

    Die Wissenschaft ist begrenzt durch die begrenzte Intelligenz der Menschheit, ihre begrenzten Erkenntnisgrundlagen (wir erkennen nicht, was wir noch nicht wahrgenommen haben), ihren auf einen einzigen Standort (Erde, Orbit, Sonnensystem) begrenzten Beobachtungen und der Limitierung von Messinstrumenten. Immer feinere Instrumente können immer mehr messen. Das nennt man technischen Fortschritt. Aber das Einzige, was sich ausdehnt, ist die Wahrnehmbarkeit unserer allernächsten Umgebung.

    Wer mit Hintergrundstrahlung das Alter des Universums zu beweisen glaubt, ist wie eine Amöbe, die in Tschernobyl lebt und glaubt, das Universum sei am 26. April 1986 entstanden. Schließlich ist von seinem Standort aus (!) überall herum wissenschaftlich präzise bis auf die millionste Nachkommastelle eine Strahlung messbar, die den 26. April 1986 als Datum des Urknalls “beweist”.

    “Hogwarts-Physiker” bauen ihre Theorien auf Beobachtungen, die sie von einem einzigen Standort aus machen: Von der Erde aus. Es gibt kein Messinstrument der Menschheit außerhalb unseres Sonnensystems, und das Sonnensystem ist 1 dividiert zu Unendlich in der Unendlichkeit des Universums.

    Wer an den Urknall-Hoax glaubt, leugnet das Wesen der Wissenschaft an sich: Es gibt keine endgültigen Wahrheiten außerhalb von Mathematik und Logik. Wissenschaftliche Theorien sind – wie der Name schon sagt – Theorien. Um überhaupt in die Nähe einer Erkenntnis zu gelangen, müssen Theorien durch Experimente nachgewiesen werden. Beim Urknall-Hoax, Raumzeit etc. wurde nie etwas experimentell belegt. Das ist auch gar nicht möglich, weil die Theorie mathematisch und logisch unmöglich ist. Die Urknall-Theorie besagt: Erst gab es nichts: Null Materie, Null Energie, Null Raum und Null Zeit. Und dann macht es Bumm, und 100% aller Materie, Energie und Raum sind da. Mathematisch heißt das: 0 = 1. Jeder Grundschüler weiß, dass das Blödsinn ist. Und um den Hoax noch zu steigern, hat der Raum eine angebliche Grenze, die er auf mirakulöse Weise ins Nichts verschiebt. Was ja gar nicht sein kann, weil man nicht “etwas” in “nichts” verschieben kann. “Nichts” kann per Definition nicht existieren.

    Auch irgendwelche Schleifen-Universen, in denen sich alles in einer Art gewundenem Schlauch befindet (siehe zahllosen Titelbildern des P. M. Magazins), sind vollkommen unlogisch und werfen die Frage auf: Woraus besteht die Wand der Hoax-Schläuche, und was ist dahinter?

    Und um dem Schwachsinn die Krone aufzusetzen, soll auch die Zeit – ohne die es auch keine Explosion geben kann – mit der Explosion aus sich selbst heraus entstanden sein. Wer an Urknall und „Raumzeit“ glaubt, glaubt auch Zeitreisen, Paralleluniversen, und an Flohpulvernetzwerk und Portschlüssel aus Harry Potter. Urknall und Raumzeit sind Hogwarts-“Physik”. Unfassbar, wie viele Menschen selbst den größten anti-logischen Unsinn übernehmen, ohne nachzudenken – wenn er von Autoritäten verzapft wird. Einem nackten Kaiser widerspricht man nicht.

    Bei der String Theorie geben Lesch, Hawking & Co zu, dass das alles bloß “Theorien” sind, also völlig unbewiesene Spekulationen. Hawking spricht mal von 7, mal von 9 und mal von 11-dimensionalen Strings. Wer das glaubt, möge erklären, wo und wie etwas in mehr als 3 räumlichen Dimensionen existieren soll. Im Flohpulvernetzwerk? In Portschlüsseln? Viele Grüße nach Hogwarts! 😉

    • Hm. Aus meiner Sicht geben Sie zahlreiche Details dessen, was in der Physik behauptet wird, schlicht falsch wieder. Aber da jetzt jeweils im Detail zu antworten scheint mir keine sinnvolle Investition von Zeit, weil Sie sich ja offenbar gleichzeitig ein Weltbild zurechtgelegt haben, in dem die Physikere alle üble Betrüger sind; wer sich soweit festlegt, dürfte kaum motiviert sein, von der “Gegenseite” dazuzulernen.

      Insofern lasse ich Ihre langen Einlassungen hier einfach mal so stehen. Wer von den Mitlesenden für ein konkretes der hier genannten “Gegenargumente” wissen möchte, was daran nicht stimmt, kann das ja hier als gesonderten Kommentar fragen!

  68. Guter Artikel aber das Gender-“*innen” bei Astronom*innen ist doch mega peinlich. Und das von einem Wissenschaftler!

  69. Hallo Hr. Pössel,

    Vielen Dank für dieses Thema und Ihr Engagement in der Beantwortung der Kommentare. Allein die Vielfalt der Aussagen und Meinungen zeigt dass es sich sehr wohl lohnt darüber zu reden und zu diskutieren.
    Ich finds klasse. Danke dafür!

    Rob

  70. .. ich wollte ja auch nicht widersprechen sondern nur darauf hinweisen,
    dass es relativ leicht ist, “aus” dem Universum “heraus” zu gelangen, wenn man nur genügend klein ist (wobei man dann sagen kann: die Regeln der Feldtheorien sind nur für die Raumzeit definiert – wenn die Raumzeit nicht homogen ist – dazu sollte jeder wenigstens 1x im Leben lineare Algebra hören – gelten die Regeln eben nur in der Raumzeit .. damit ist die Feldtheorie auch dann nicht verletzt, wenn eine Granularität vorliegt .. und ein 3D (wobei ja nur Spin oder Ort ..) Messinstrument würde das auch so messen ..) – während es eine noch so große und starke Rakete nach bisheriger Auffassung nicht schaffen kann.

    Die Form des (3D) Kosmos könnte man sich naiv immer noch am nächsten als die Schale einer Orange vorstellen mit weißer Pulpe als “Fäden” in die Orange.
    Die Orange selbst ist allerdings “verschwunden.”

    Zu dieser Vorstellung gelangt man so, dass man sich als Ursprung einen Punkt (“Singularität”) – vorstellt – der sich dann beginnt auszudehnen.
    Der Punkt ist die Raumzeit ..

    Die Materie ist dabei die (bzw. in der) Orangen Schale .. (Raumzeit und Materie bedingen einander offensichtlich in irgend einer Form ..)

    das leere “Innen” – ist dabei aber auch Universum – nur eben keine Raumzeit – und damit eben auch kein “Volumen” – vorstellen darf man es sich aber trotzdem.

    Der Ansatz der Diskussion war ja, wie man das seinen Kindern erklären will (ich habe 6) – wobei man dann feststellt, dass streng theistisch erzogene Kinder – oft gar nicht bis zu der Vorstellung der Orange folgen können – weil sie irgendwie verboten bekommen haben, sich solche abstrusen Dinge vorstellen zu dürfen – ich nehme da Bezug zu der Kollegin die Kinder gleich zu Beginn des Lebens in ein mentales Korsett zwingen will ..
    (ich habe den Kindern gesagt, dass sie natürlich zur Bewältigung von Krisen, auch den Rat Geistlicher einholen sollen und dürfen – bisher hatten sie aber aufgrund der geistigen Freiheit, noch gar keine solchen Krisen .. )

  71. Selbst wenn es eine krümmung gäbe und wir wieder zum Anfangspunkt kommen würden, so müsste dieses “Krümmung” auch in irgendeinem Raumgebilde stattfinden und worin befindet sich dann dieser Raum ???
    Mit unserem Verstand und unserer Physik koennen wir uns das nicht vorstellen und wissen nur, dass wir nichts wissen.

    Vielleicht ist alles ganz einfach … wir sind Teil eines Computersspieles … existieren nur virtuell … und wenn der “Grosse Spieler” seinen Rechner ausschaltet … dann haben wir von einem Moment auf den anderen Pause … 😉

    • Ich bin etwas verwundert, mit welcher Nonchalance zahlreiche Kommentatoren hier vorschnell zu “wissen nur, dass wir nichts wissen” gelangen. Dabei hat uns schon Carl Friedrich Gauß Mitte des 19. Jahrhunderts vorgerechnet, dass innere Krümmung einer Fläche eine Eigenschaft ist, die von einer etwaigen Einbettung unabhängig ist. Genau so läuft es in der Allgemeinen Relativitätstheorie. Eine Einbettung in einen noch höheren Raum ist für eine solche Beschreibung nicht nötig.

  72. Eine schöne Frage und eine interessante Antwort.

    Ein unendliches Universum ist eine theoretische Antwort und leider wenig hilfreich. Wer nur lange genug über das Universum nachgedacht hat wird wohl auch darauf gekommen sein, dass die Antwort „unendlich“ irgendwie unbefriedigend ist.

    Allein die recht plausible und anerkannte Erkenntnis, dass sich das Universum ausdehnt beschreibt ja schon, dass es endlich ist. Oder dehnt sich die Unendlichkeit aus und wird damit noch etwas unendlicher?

    Mir gefällt auch die Annahme eines sich immer wieder ausdehnenden und implodierenden Universums. Alles endet und beginnt in einem ultimativen schwarzen Loch.

    Unendlichkeit praktisch zu Beweisen sollte ja relativ schwer fallen. Wir gehen also erst einmal von Zuständen aus die wir kennen.

    Endliche Zustände sind aber auch keine Antwort auf die Frage, da sich dann sofort die Frage aufdrängt, was denn hinter dem nächsten Abschnitt ist, womit wir dann doch wieder bei einer irgendwie unendlichen Antwort sind…

    Und „hinten raus, vorne rein“ klingt auch nach einem in sich geschlossenen System, was die Frage nach dem „dahinter“ auch nicht vollständig beantwortet.

    Ich harre hier auf jeden Fall gespannt auf neue Erkenntnisse und Theorien.

    • Dass das Universum expandiert ist zunächst mal eine lokale Beschreibung, und unabhängig von einer etwaigen endlichen Gesamtgröße. Es heißt nur: wenn Sie Paare von weit entfernten Galaxien betrachten, dann entfernen sich diese Galaxien in bestimmter Weise (nämlich proportional zum gleichen “kosmischen Skalenfaktor”) voneinander. Die Materiedichte nimmt damit ab. So etwas können Sie bereits in einem Teilbereich des Weltalls messen, egal ob es dahinter unendlich weitergeht oder nicht.

      Warum sollte ein in sich geschlossenes bzw. in sich gebogenes System keine vollständige Antwort sein? Die Frage, ob man irgendwie an den Rand des Universums gelangen kann, beantwortet jenes Szenario doch ziemlich eindeutig mit “Nein”.

  73. Antares

    endlich mal etwas Greifbares. Der Zahlenraum ist konstruiert, ist logisch und deshalb gibt es ihn. Es wird ihn auch noch nach 100 000 Universen geben, es wird ihn immer geben, denn die Logik und damit ist der Geist gemeint, ist von der Zeit und dem Raum unabhängig.

    Herr Pössel
    „Was ist hinter dem Universum“ ist auch eine mathematische Frage.
    Unsere Vorstellung von Raum ist ja auf die drei Dimensionen beschränkt.
    Es ist durchaus denkbar, dass der Weltraum nur die für uns sichtbare Seite eines höher dimensionalen „Gebildes“ ist. Und in diesem mehrdimensionalen Gebilde gibt es ein Davor und ein Dahinter nicht, weil sich die Dimensionen ineinander verschachteln.
    Aber um wieder auf das Niveau der Schüler zurückzukommen, den Weltraum den wir sehen, den gibt es aktual gar nicht mehr. Die Sterne in einer Milliarde Lichtjahre gibt es vielleicht gar nicht mehr. Und deswegen ist die Frage nach der Entfernung im Raum auch eine Frage der Zeit.
    Ich will jetzt nicht unken, aber es ist denkbar, dass sich unser Universum schon wieder zusammenzieht, blos um das sehen zu können, müssen wir wieder 14 Milliarden Jahre warten.

    • Dass sich ein Universum irgendwann wieder zusammenzieht, ist in der Allgemeinen Relativitätstheorie tatsächlich eine Möglichkeit. Allerdings ist diese Möglichkeit an einen bestimmten Materieinhalt geknüpft, und allen Messergebnissen nach, die wir dazu haben, trifft diese Möglichkeit auf unser eigenes Universum nicht zu. Dass bei tatsächlichen Beobachtungen der “Blick in die Vergangenheit” hinzukommt, ist korrekt. Allerdings hat der Raum auch in den Modellen, die das korrekt beschreiben, die Eigenschaft, entweder in sich zurückgebogen zu sein oder aber unendlich groß – meine Antwort im Hauptbeitrag ist auch in dieser vollständigeren Beschreibung richtig.

  74. Diese Sache beschäftigt mich auch schon lange, der Grundschüler hat sich da schon kluge Gedanken gemacht.
    Ich habe für mich keine Antwort gefunden, denn das unendliche Universum ist eine Sache, die für mich unvorstellbar ist. Ja, die Unendlichkeit als solches vermag ich nicht zu erfassen.
    Allerdings sehe ich sie als die einzig mögliche Antwort, denn wie soll es sich sonst verhalten? Wenn wirklich irgendwann eine “Wand” käme, was dann?
    Die “Wand” am Ende des Weltalls müsste dann ja auch unendlich groß sein. Eine Sache, die irgendwo einen Schlusspunkt hat, findet man nur auf der Erde. Die unendlich große Wand ist also unwahrscheinlich – aus was würde sie bestehen und wie wäre sie überhaupt entstanden? Nein, das ist Humbug.

    Also kann sich aus meiner Sicht das Universum nur unendlich groß ausdehnen, auch wenn wir winzig kleinen Menschen (die nur unsere Welt und ihre nähere Umgebung kennen) uns so etwas nicht vorstellen können.

    • …zumal wir Wände eigentlich nur so kennen, dass hinter der Wand wieder etwas anderes ist. In der Tat, so eine Wand ist problematisch. Aber wie gesagt: neben dem unendlichen Universum, das immer weitergeht, lassen die heutigen Modelle auch ein sozusagen in sich zurückgebogenes Universum zu, in dem man, wenn man immer geradeausfliegt, irgendwann wieder an den Ausgangspunkt zurückkommt. Das vermeidet sowohl die Unendlichkeit als auch eine problematische Begrenzungswand.

  75. Hallo Herr Pössel,

    vielen Dank für den Artikel. Den Kommentarbereich finde ich allerdings noch viel eindrucksvoller. Es ist unfassbar mit welcher Ruhe und Gelassenheit Sie hier agieren!
    Meinen absoluten Respekt für diese Leistung!

    Ich werde jetzt mal versuchen die Kommentare wieder in eine etwas weniger diffuse Richtung zu lenken und da Sie bisher alles so gut erklären konnten hoffe auch ich ein paar Antworten zu bekommen.

    a) Der beobachtbare Bereich des Universums wird durch die Lichtgeschwindigkeit festgelegt. Der Raum ist anscheinend nicht an die Lichtgeschwindigkeit gebunden und darf schneller expandieren (Ist das so? Erschreckend!).
    Sollte es dann nicht möglich werden den beobachtbaren Bereich des Universums durch Gravitationswellenspektroskopie deutlich zu erweitern? (Unter der Annahme das Gravitationswellen dann überlichtschnell auf dem expandierenden Raum “surfen”)

    b) Die Frage nach der “Ausbreitungsrichtung” der beobachtbaren Galaxien wurde schon öfter gestellt. Ist aus der derzeitigen Datenlage tatsächlich keine Richtung erkennbar? Hierbei ginge es jetzt natürlich wieder darum den Ursprung zu finden, oder zumindest die Richtung des Ursprungs 🙂

    Ich halte mich jetzt mal zurück mit Bekundungen zu meinem Gefühl wie Dinge funktionieren. Das kann man bei einem Bier mit Freunden besprechen.

    Beste Grüße

    • Danke für die positive Rückmeldung! Dass “Der Raum anscheinend nicht an die Lichtgeschwindigkeit gebunden” ist würde ich nicht so sagen. Man liest zwar gelegentlich, dass der Raum selbst expandiere, aber das führt aus meiner Sicht zu einigen durchaus falschen Vorstellungen. Und was die Bewegung durch den Raum angeht: Da kommt es darauf an, wie man Bewegung definiert. Bei der aus meiner Sicht sinnvollsten Definition (die ganz nahe an dem bleibt, wie es in der Speziellen Relativitätstheorie ist) bewegen sich die anderen Galaxien relativ zu uns alle weniger schnell als das Licht. Gravitationswellen jedenfalls bewegen sich in der Allgemeinen Relativitätstheorie genau so schnell wie das Licht, von denen können wir in dieser Hinsicht keine Wunder erwarten.

      Zur “Ausbreitungsrichtung”: Die jetzige Datenlage passt genau zu einem Universum, in dem alle Abstände proportional zu einem gemeinsamen “Skalenfaktor” zunehmen. Und genau diese Systematik hat, wenn man das ausrechnet, zur Folge, dass die kosmische Expansion von jedem Ort im Universum aus gleich aussieht – sprich: dass man keinen Ort als “Ursprung” auszeichnen kann.

      • P.S.: Der Kommentarbereich ist hier auf “moderiert” geschaltet. Daher erscheinen Kommentare erst, wenn ich sie explizit freischalte. Das war angesichts einiger unangenehmer Kommentatoren hier, die sich konsequent danebenbenommen haben, leider nötig. Insofern: bitte etwas Geduld, früher oder später erscheinen Ihre Kommentar hier dann auch! (Die beiden “Dopplungen” habe ich gelöscht.)

  76. Lieber Herr Pössel,

    ich will das Faß gar nicht groß weiter öffnen – aber zweierlei Dank muss ich an dieser Stelle doch schnell loswerden:

    Den einen aktuellen: Danke für die Kommentare bezüglich Religion. Da ich selber Theologe bin (der davon ausgeht, dass Gott den Verstand/die Vernunft nie beleidigen will) ist es angenehm, einmal einen entspannte Einordnung von Wissenschaft und Religion zu lesen. Innerhalb der Theologie gibt es da auch sehr unterschiedliche Haltungen zu, aber mir leuchtet nur ein nichtwörtliches Verständnis der Bibel ein. (Ein jüdischer Kommentator des MIttelalters sagte einmal, alle, die die Bibel wörtlich verstehen wollten, dürften große Probleme bekommen, “die Vorhaut ihres Herzens zu beschneiden”. (z.B. Jer 4,4).)

    Der “historische” Dank: Danke, für ihr Buch “Phantastische Wissenschaft” zu Däniken und anderen, auf dass ich als Jugendlicher stieß. Zu lesen, wie jemand, der wenige Jahre älter als ich war, mit Logik und unbestechlichen Textbelegen Däniken widerlegt, (DURCH widersprechende Texte aus seinen Dänikens Büchern) und falsche Deutungen mit Argumenten und Belegen so zurechtrückt, dass der Verdacht aufkommt, die falschen Darstellungen seien willentlich gefälscht worden… das hat mich bestärkt, sowohl bei allem genau hinzugucken, als auch immer wieder auf Fachleute zu hören, wenn es um Dinge geht, die nicht mein Fachgebiet sind. Und in dem Sinne war auch dieser Artikel eine wunderbare Bereicherung – Dank dafür.

    Zuletzt die Ontopic-Frage: Da jemand sagte, die zweite Möglichkeit wäre wegen der Ausdehnung ausgeschlossen, und Sie das nicht bestätigten. Kann ich mir das laienhaft so vorstellen, wie wenn eine Fliege immer geradeaus über einen Luftballon läuft, der dabei aufgepustet wird? Oder wäre da der Haken, dass das Ausdehnungszentrum “am falschen Platz” sitzt?

    • Vielen Dank für die positive Rückmeldung, insbesondere auch zu “Phantastische Wissenschaft”, die mich sehr freut!

      Für die zweite Möglichkeit ist die Fliege (oder Ameise) auf dem Luftballon genau das richtige Bild. Wobei sie bei solchen Modellen allerdings berücksichtigen müssen: der dreidimensionale Raum, in den sie den Luftballon eingebettet haben, ist dabei nur eine Hilfsvorstellung. Der “expandierende Weltraum” in ihrem Modell ist nur die Ballonoberfläche, weder das Balloninnere noch der umgebende Raum haben in den kosmologischen Modellen eine entsprechung. (Und dass das Universum keinen Mittelpunkt hat, entspricht bei Ihrem Ballon dem Umstand, dass kein Punkt auf der Oberfläche [!] vor einem anderen Punkt auf der Oberfläche ausgezeichnet ist.)

  77. “Man macht Modelle mit bestimmten Annahmen; Annahme und Modellvorhersagen kann man testen, und diejenigen Modelle, die sich dabei bewähren, behält man bei und entwickelt sie weiter. ”

    Je nachdem, was Sie mit “Annahmen” meinen, ist das so nicht richtig. Die grundlegenden Axiome können nicht (alle oder hinreichend) getestet und bewiesen werden.
    Es scheitert allein schon am empirischen Zugang, die Beobachtung soll eigentlich die Theorie stützen, gerade im Bereich der Astronomie ist es oft umgekehrt: die Beobachtung wird zur Grundlage der Theorie (eigentlich Hypothese), so dass diese dann durch gleichartige Beobachtungen nicht prüfbar ist oder man einem Zirkelschluss verfällt.
    Und da wir größtenteils durch das Schlüsselloch “elektromagnetisches Spektrum” eingeschränkt werden, fällt es schwer, andersartige Beobachtungen zu treffen.

    Dies ist auch die größte Einschränkung zur “alltäglichen” Wissenschaft, wo man einen Versuchsaufbau abändern kann. Trotzdem bleibt Wissenschaft immer – je nach Bereich mehr oder weniger – an den Unsicherheitsfaktor der Beliebigkeit der Axiome gebunden.
    Das hat Gödel mit seinem Unvollständigkeitssatz letztendlich auch bewiesen.

    Unter diesen Gesichtspunkten ist die Aussage

    “Theorie, Spekulation oder Hypothese sind das selbe. Da gibts keine Unterchiede.”

    nicht grundsätzlich verkehrt, denn jede Theorie beruht bezüglich der Axiome auf Spekulation.

    • Haben Sie mal ein konkretes Beispiel für eine prinzipiell nicht testbare oder nicht hinreichend getestete Grundannahme? Ich stimme Ihnen zu, dass Astronomie keinen direkten experimentellen Zugang bietet (mit wenigen Ausnahmen), aber echte Zirkelschlüsse sehe ich da auch nicht. Und die Geschichte zeigt ja gerade, dass Annahmen der Astronomen durch Beobachtungen oft genug widerlegt werden – und dann modifiziert werden müssen.

      Das “Da gibt’s keine Unterschiede” zwischen Theorie, Spekulation und Hypothese ist aus meiner Sicht in der Tat grundsätzlich verkehrt, denn es wischt den Einfluss von Beobachtungen und die unterschiedlichen Reifegrade weg. Daran ändert ja auch Ihr Einwand nichts, jede Theorie beruhe auf Axiomen. Rein von der Logik her ist “Es gibt auch Gemeinsamkeiten!” ja nicht dasselbe wie “Es gibt keine Unterschiede!” Bei so einer pauschalen Gleichsetzung kehren Sie zuviel unter den Teppich.

  78. Selbst wenn wir in der Lage wären mit einer Geschwindigkeit vielfaches der Lichtgeschwindigkeit zu reisen, so kämen wir doch immer wieder zurück, da wir als Menschen nicht in der Lage sind, immer geradeaus zu fliegen. Selbst wenn die Abweichung zum Gerade nur wenige Millimeter in längerer Zeit wären, so würden wir doch im Kreis fliegen. Der Mensch und seine Technik ist nicht vollkommen und wird es nie sein und was nicht vollkommen ist, bringt Fehler mit sich. Also wird es auch nicht möglich sein, genau immer geradeaus zu reisen, auch wenn die Messinstrumente noch so genau anzeigen. Ganz genau geht es eben nicht. Das heisst, das Flugobjekt verändert seine Flugrichtung und kehrt irgendwann im Kreis zurück. Selbst wenn es millionen von Jahren dauern würde.

    • Solche großskaligen Richtungsänderungen sind im Weltraum gar nicht so einfach. Aber vergessen Sie bitte nicht: das war nur ein idealisiertes Gedankenexperiment. Und viel spannender als die Frage nach der praktischen Umsetzbarkeit finde ich, dass man in gewissen Universen, die mit den heutigen kosmologischen Modellen vereinbar sind, eben selbst dann an den Ausgangspunkt zurückkommt (und zwar aus der exakten Gegenrichtung des Abflugs) wenn man ideal geradeaus weitergeflogen ist.

  79. Moin Herr Pössel!
    Wir sind eine Gruppe von Eltern, die sich über hochbegabte Kinder freuen dürfen.
    Leider ist das Leben unserer Kinder oft schwer, weil sie sich in den Schulen langweilen und sie mit ihren wichtigen Fragen nicht Ernst genommen werden. Das führt oft dazu, dass gerade diejenigen Kinder, die einmal wichtige Zukunftsfragen lösen sollen, oftmals den Mut verlieren, nicht mehr in der Schule mitarbeiten mögen und in einigen Fällen sogar zu sog. “Schulversagern” werden.
    Ihr Beitrag ist genau das, was clevere Kinder benötigen, um später wichtige Aufgaben in unserer Gesellschaft zu erfüllen: Ermutigung und adäquate Antworten!
    Danke dafür!

  80. Ein gutes Neues Jahr.

    Ich konnte mich auch an eine Sendung mit Heinz Haber erinnern, in der er als Modell für den dreidimensionalen Raum ein Möbiusband zeigte. Wenn man auf die drei Dimensionen überträgt, dann wäre bei der Rückkehr alles spiegelverkehrt. Also ein Astronaut würde keine Mich vertragen.

    PS: es kann auch in einer anderen Sendung beschrieben worden sein.

  81. Wenn das Universum vor x Jahren durch den Urknall entstanden ist und sich seither mit einer bestimmten Geschwindigkeit ausdehnt, dann kann es doch gar nicht unendlich sein! Und damit kann doch Möglichkeit 1 gar nicht in Betracht kommen…

    • Es sei denn, es war schon direkt bei seiner Entstehung unendlich. Und das ist bei den heutigen kosmologischen Standardmodellen in der Tat eine der Möglichkeiten, sogar die einfachste.

  82. Zuerst die Geduld die bei so manchen Kommentaren Sie hier zeigen ist schon Bemerkenswert. Ich bin der Meinung dass die Untersuchungen am Universum eher historischer Natur sind und weniger Gegenwartsorientiert da das was wir beobachten schon vergangen ist was mich zur Frage bringt: Wäre es vorstellbar größere Entfernungen durch Raumretraktion (nicht Zeitreise) zu überwinden? Gibt es Ansätze/Modelle dazu? (Als Darstellungshilfe: durch ein schwarzes Loch zu schauen…die hohe Gravitation usw. ist mir bekannt es ging mir um die Verdeutlichung was ich meine um es nicht mit Raumschiffe zu verwechseln)

    • Danke für die positive Rückmeldung! In der Tat ist Astronomie sehr vergangenheitsorientiert – alles, was wir sehen, ist schon vorbei. Alle Ansätze, die ich zur “Raummanipulation” kenne (jemand erwähnte hier schon den Alcubierre-Warpantrieb) ist sehr spekulativ, und ich kenne keinen Ansatz, der realistisch darlegen würde, wie man solche Zustände herbeiführen könnte.

  83. Frank H
    “Also kann sich aus meiner Sicht das Universum nur unendlich groß ausdehnen”

    Stell dir vor, du bist am Rande des Universums. Du bewegst dich fast mit Lichtgeschwindigkeit. Vor dir ist aber immer schon etwas. Das Gravitationsfeld von dir und das kann sich mit Lichtgeschwindigkeit ausdehnen. Also außerhalb von Dir ist immer schon das Gravitationsfeld. Und jetzt nehmen wir an, der Raum ist gekrümmt, ist er höchswahrscheinlich sogar und die Krümmung führt dazu, dass der Raum zu seinem Ausgangspunkt zurückführt. Das Gravitationsfeld trifft wieder seinen eigenen Ausgangspunkt. (bildhaft gesprochen). Dabei verstärkt es sich und in einem stärker werdenden Gravitationsfeld läuft die Zeit langsamer ab, immer langsamer, immer langsamer bis die Zeit stehen bleibt. Und just in diesem Augenblck hat sich auch der Raum wieder zu einer Singularität zurückentwickelt. Bang ! Big Bang ! Und schon beginnt der Raum sich aufs Neue auszu dehnen und die Zeit beginnt wieder schneller zu werden.
    Und da materiell betrachtet Alles sich in der Zeit abspielt, gibt es nichts Anderes als hier beschrieben.

    • Ganz so geht es nicht. Tatsächlich breiten sich kleine Änderungen im Gravitationsfeld in Einsteins Theorie mit Lichtgeschwindigkeit aus (eben als Gravitationswellen), aber der größte Teil des eigenen Gravitationsfeldes ist ja schon da, seit der Körper existiert. Wie dem auch sei, in den herkömmlichen kosmologischen Modellen, die ja auch die im Universum enthaltene Materie und deren Gravitationswirkung beschreiben, ist es nicht so, wie Sie es schildern.

  84. Eine hochinteressante und unterhaltsame Frage!
    Hat uns das nicht auch im Bezug auf die Form der Erde seit langem beschäftigt – zumal es immer noch Vertreter der Idee gibt, die Erde sei eine flache Scheibe?
    Für mich klingt die Ausarbeitung sehr stark danach, dass wir uns – nun in größeren Dimensionen – wieder genau dasselbe fragen, nämlich ob das Universum “rund” (in sich abgeschlossen) oder eine “Scheibe” (potentiell unendlicher Ausdehnung) sei?
    (Terry Pratchett’s Scheibenwelt lässt grüßen!)
    Vielleicht werden wir das erst wirklich herausfinden, wenn es irgendwann in ferner Zukunft einen interstellaren Christoph Columbus gibt?

  85. Is doch easy…
    das Universum dehnt sich derzeit immer weiter aus.
    Ab einem bestimmten zeitpunkt wird es zu einem Stop kommen, und dann wird sich das Universum wieder zusammenziehen…

    was dann übrig bleibt ist genau das, was da war, bevor sich der Big Bang ereignet hat.
    Und irgendwann wird es wieder (aus diesen Gasen und ‘Molekularteilchen’) einen Big Bang geben, und die Geschichte geht von neuem los.

    Ein immer wiederkehrendes Muster.
    Fleisch (Erde)>Geist>Fleisch (Erde)>Geist

    • Wie schon gesagt, die kosmologischen Modelle lassen diese Möglichkeit zwar im Prinzip zu, aber dann würde das heutige Universum andere Eigenschaften haben, als die, die wir tatsächlich an ihm beobachten. Nach allem, was wir an Daten haben, wird das Universum nicht aufhören, sich auszudehnen.

  86. Zum Thema Unendlichkeit:
    Auch wenn diese unvorstellbar ist und man gerne versucht, Sie zu umgehen, so zeigt doch gerade auch die Geschichte der Physik einen Trend zur Unendlichkeit, und zwar in Richtung des Kleinen – quasi eine infinitesimale Physik.

    Waren im Mittelalter die Grundelemente noch Feuer, Wasser, Luft und Erde, so begann man zu Beginn des 19. Jhd Moleküle und Atome (in ihrer heutigen Bedeutung) zu untersuchen um dann im 20. Jhd relativ schnell erstens die Spaltbarkeit der Atome und später die Spaltbarkeit der subatomaren Teilchen zu erforschen. Inzwischen gibt es einen Teilchenzoo sogenannter Elementarteilchen, doch das ist ein Begriff, der stufenweise eine Ebene tiefer wandert.

    Wer möchte ernsthaft auschließen, dass hier das Ende erreicht ist oder festlegen, wann?
    Also auch hier gibt es zumindest einen Hinweise auf eine mögliche Dimension der Unendlichkeit.

  87. Ich finde die Therorie das aus jedem Schwarzenloch ein neues Universum wird ganz schön und das Information nicht vernichtet werden kann. Und die Aufgabe des Universum ist es neue Schwarzelöcher zu machen.

    Danke für die Antwort

    Gesendet mit der GMX iPhone App

    Am 05.12.13 um 07:41 schrieb Prof. Dr. Markus Gabriel

    > Sehr geehrter Herr Jürgen xxx,
    >
    >
    >
    > in aller Kürze (Ihre Frage erforderte eigentlich natürlich eine lange Antwort): Meines Erachtens gibt es keinen Rand des Universums und auch kein absolutes Nichts. Es gibt notwendigerweise unendlich vieles (und nicht nur das Universum, das ich für eine Provinz in einem ungleich “größeren” Unendlichen halte).
    >
    >
    >
    > “Nichts” gibt es immer nur in relativen Aussagen, so wie wenn man sagt, niemand sei im Wohnzimmer. Dann bedeutet dies ja auch nicht, daß es absolut niemanden gibt, sondern nur, daß es an einem bestimmten Ort niemanden gibt. Das gilt auch, wenn man sagt, es gebe keine Primzahl zwischen 3 und 5 oder es gebe keine Feen in Goethes “Faust”.
    >
    >
    >
    > Mit freundlichen Grüßen
    >
    > MG
    >
    >
    >
    > Am 04.12.2013 um 23:16 schrieb Jürgen xxx:
    >
    >
    >
    > > Sehr geehrter Herr Prof. Dr. Markus Gabriel,
    >
    > >
    >
    > > ich sah im Fernsehen am 04.12.2013 auf dem Programm BR die Sendung: Planet Wissen und es hat mich sehr erfreut (ein Mensch der mir eine Antwort geben könnte nach der ich schon lange suche, in Zeit ca. 20 Jahren). Ich hab hier eine Frage besser gesagt ein Begriff den Sie mir vielleicht philosophisch erklären in der Lage sind, nach meiner Hoffnung ist das so. Ich wäre Ihnen sehr dankbar und vielleicht bring ich Sie in eine andere philosophische Richtung 🙂 wer weiss.
    >
    > >
    >
    > > Rand des Universeum ist da Nichts dahinter ? Bitte versuchen sie mir das Nichts in diesen Bezug zu erklären. Ich Räsel schon lange was da ist oder nicht ist. Wissenschaftlich ist da Nichts zu holen vielleicht von Ihrer Seite aus.
    >
    > >
    >
    > > Entschuldigen sie Rechtschreibfehler und Satzbau ich hab zum Glück Legasthenie.
    >
    > >
    >
    > > Mit herzlichen Grüßen
    >
    > >
    >
    > > Jürgen xxx

    • Das ist eine nette Gedankenspielerei von Lee Smolin, aber ich finde Joseph Silks Argumente dazu, dass unser eigenes Universum den Beobachtungsdaten zufolge eben nicht zur Schwarze-Löcher-Produktion optimiert ist recht überzeugend (hier in Science, 1997).

  88. Hallo Herr Pössel, Sie sagten:

    Zur “Ausbreitungsrichtung”: Die jetzige Datenlage passt genau zu einem Universum, in dem alle Abstände proportional zu einem gemeinsamen “Skalenfaktor” zunehmen. Und genau diese Systematik hat, wenn man das ausrechnet, zur Folge, dass die kosmische Expansion von jedem Ort im Universum aus gleich aussieht – sprich: dass man keinen Ort als “Ursprung” auszeichnen kann.

    Das klingt an sich erst mal logisch konsistent, zieht jedoch die Frage nach sich, wie das für die zwei von uns aus sichtbaren allerweitesten gegenüberstehende Punkte gelten soll, ohne dass es irgendwo zu einem statischen Universum wird, wenn die Aussicht am entferntesten Ort rundherum die gleiche ist. Hier ist doch irgendwo der Wurm drin.

    • Wir sehen, wie sich die anderen Galaxien (dem Hubble-Lemaitre-Gesetz folgend, Eigenbewegungen ausgenommen) von uns entfernen. Beobachter an den zwei erwähnten weit entfernten Punkt würden jeweils sehen, wie sich alle anderen Galaxien (dem Hubble-Lemaitre-Gesetz folgend) von ihnen entfernen. Für keinen dieser Beobachter ist das Universum statisch.

  89. Obwohl Laie, sehe ich doch ein Problem mit dem “Geradeaus” fliegen durch das Weltall. Dazu braucht man ja Fixpunkte. “Geradeaus” könnte definiert werden als “immer weiter weg von der Erde (oder Sonne.) Dann kann man nicht auf einem eliptischen Kurs wieder zur Erde zurückkommen. Oder im Weltall wäre die Gerade eine Elipse? So oder so, auch jenseits der Elipse könnte ja was sein – die Unendlichkeit.

    • Zum Geradeausfliegen braucht man im Weltall im einfachsten Falle Schwung (Impuls). Der geht ja nicht verloren; solange Sie nicht selbst aktiv eine Kursänderung vornehmen, oder im auf kleinen Skalen dann ja doch inhomogenen Weltall von einem Massenzentrum angezogen werden, fliegen Sie geradeaus.

  90. Hallo Hr. Pösel,
    Ich finde es toll, dass Sie sich so rege an der Diskussion beteiligen.
    Ich hatte das immer so verstanden, dass die Krümmung der Raumzeit von der Energiedichte im Raum abhängig ist. Ist sie größer als ein bestimmter Wert ist das Universum in sich zurückgekrümmt, wenn nicht ist es negativ gekrümmt und im Grenzfall wäre es flach.
    Was ich nicht verstehe: Müste sich durch die kosmische Expansion nicht die Raumkrümmung verändern, da die sich Energiedichte im Raum verkleinert. Wo liegt da mein Denkfehler.

    • Danke für die positive Rückmeldung! Die Krümmung der Raumzeit ist in der Tat von der Energiedichte abhängig, aber dazu zwei Anmerkungen: je nachdem wie das Universum expandiert, oder in einigen Modellen ja auch wieder kontrahiert, nimmt auch der Grad der Krümmung zu. Was sich in diesen Modellen aber nicht ändert, ist das Vorzeichen der Krümmung – ob die Krümmung positiv, negativ oder null (flach) ist, bleibt während der kosmischen Expansion unverändert. Die zweite Anmerkung betrifft den Unterschied zwischen lokaler Krümmung und einem globalen in-sich-zurückgebogen sein. Diese beiden Eigenschaften hängen nicht direkt miteinander zusammen. Auch ein flaches Universum kann global in sich zurückgebogen sein. Nehmen Sie als zweidimensionales Beispiel ein Blatt Papier und malen Sie darauf Dreiecke. Die Winkelsummer der Dreiecke wird (im Rahmen ihrer Mal- und Messgenauigkeit) 180 Grad betragen. Das ist mathematisch das entscheidende Kriterium, um zu sagen: Das Blatt Papier ist lokal flach. Wenn sie das Blatt jetzt aufrollen und zu einem Zylinder zusammenrollen, dann ändern sich dabei die Dreieckswinkel nicht. Die Winkelsummen betragen nach wie vor 180 Grad, das Blatt Papier ist lokal immer noch überall flach. Aber es ist jetzt global in sich zurückgebogen.

  91. tja so schnell reisen wie Licht und dann eine Taschenlampe anmachen und was wäre dann?? Der Lichtstrahl würde sich nicht bewegen …. oder was kaum vorstellbar …. oder doch …

    • Im Rahmen der Relativitätstheorie lautet die Antwort: zumindest solange sie im freien Fall sind, messen Sie für die Geschwindigkeit des eigenen Taschenlampenlichts nach wie vor den üblichen Wert für die Lichtgeschwindigkeit. Das ist ja einer der ungewohnten Aspekte der Relativitätstheorie: bestimmte Messungen (Längen, Zeitdauer), von denen wir unserer Alltagserfahrung nach nicht erwarten würden, dass die vom Beobachter (genauer: dessen Bezugssystem) abhängen würden, erweisen sich als beobachterabhängig. Andere, von denen wir Beobachterabhängigkeit erwarten würden (siehe Ihre Frage) sind es nicht.

  92. Hallo lieber Markus.. die frohes neues Jahr.. zu deiner Frage was ich unter Theorie verstehe..
    Wir sprechen hier über Dinge die wir als Mensch gar nicht begreifen können..mal angenommen wir würden es schaffen bis zum Ende zu fliegen.. fallen wir dann von der Scheibe wie man schön im Mittelalter glaubte..oder das ganze Universum befindet ich in einer Art Ball.. ok…aber was kommt danach?das ist wissen welches wir in einem kurzen Menschenleben nicht aneignen können. daher sind es alles Vermutungen und nicht wissen..eigendlich sehr schade…
    Aber Respekt an ihre Arbeit. Ihre Arbeit ist ein Grundstein auf diese Wege.. Liebe Grüsse Ralf

  93. Eine sehr interessante Frage hat der Schüler gestellt. Die Antworten, aber auch die Kommentare, habe ich mit großen Interesse gelesen.

    Heute eher weniger, habe ich früher in jüngeren Jahren sehr stark über die Unendlichkeit nachgedacht. Soviele Dokumentationen über die Astronomie habe ich mir angeschaut und war immer wieder begeistert, was sich für neue Therorien entwickelt haben.

    Ich hatte immer die Vermutung, dass das Ausdehnen nur solange stattfinden wird, bis der Anfang den Raum überholt. Dabei rede ich von schwarzen Löchern, noch sind viele zu klein, aber Beobachtungen ergaben, dass sich auch schwarze Löcher gegenseitig aufnehmen können. So ist es nur eine Frage der Zeit bis alles in einem schwarzen Loch landet und so stark komprimiert wird, dass wir auf die nächste Singularität warten, wo das schwarze Loch vor Masse zusammenbricht. Wir sprechen hier von Zeiträumen, wo eine Millarde Jahre einen Wimpernschlag ausmacht. Ein Luftballon dehnt sich ähnlich aus, aber nur bis zu einer bestimmten Grenze und schlagartig zieht er sich zusammen. Dunkle Materie war mal der Hauptbestandteil nun übernimmt aber dunkle Energie diese Position. Was passiert da? Schwarze Löcher und dunkle Energie, die beiden wichtigsten Sachen für manche offene Frage. Leider ist meine Vermutung nicht belegbar, da, wenn wir auf Stephen Hawking hören, vorher im Universum das Licht ausgeht und es sehr kalt und dunkel wird. Vielleicht gibt es außerhalb der Expasnsionsblase nur einen weiteren Gegenspieler, wie weiße Energie usw. Vielleicht sind wir der 1. mil­li­ons­te Versuch, wo genau die Gesetze so sind, wie sie sind. Zum Glück sind wir in der Lage über all das nachzudenken. Es gab Mathematiker, die Zusammenhänge notiert haben, die einfach so waren, wie sie waren, aber bis heute nicht bewiesen werden konnten. Alles sehr beeindruckend, kommt Zeit, kommt Rat. Hoffen wir mal, falls die Unendlichkeit so groß ist, dass es noch keinen Typ 2 oder 3 gibt nach der Kardaschow-Skala, denn dann sind wir so sinnvoll, wie ein Sandkorn am Strand.

    • An Alternativen arbeiten ja tatsächlich eine ganze Reihe von Kosmologen, insbesondere um die Dunkle Energie besser zu verstehen. Aus meiner Sicht ist aber wichtig, solche spekulativen Ansätze, für die es bislang keine direkten Hinweise in den Beobachtungsdaten gibt, von den inzwischen in den Beobachtungsdaten gut verankerten “Minimalmodellen” der Kosmologie zu unterscheiden. Meine Antworten im Haupttext haben sich dementsprechend auf die heutigen Standardmodelle bezogen.

  94. Sehr geehrter Herr Pössel,
    vielen Dank für Ihre Darstellungen. Aber was haben Sie gegen die Vorstellung, daß “der Raum selbst” expandiere, wie Sie in einem Antwort-Beitrag schreiben? Was sonst soll denn da expandieren, wenn nicht der Raum (genauer: die vierdimensionale Raumzeit) selbst? Die entfernten Galaxien bewegen sich nicht in allen Richtungen durch den Raum von uns fort, als ob wir das Zentrum einer früher stattgefundenen Explosion wären – eine solche Vorstellung würde dem “erweiterten kopernikanischen Prinzip” widersprechen, wonach wir uns nicht an einem irgendwie ausgezeichneten Ort im Universum befinden. Aus diesem Prinzip und der beobachteten Isotropie (der großräumigen Gleichförmigkeit in allen Richtungen) folgt aber auch die großräumige Homogenität des Universums, und ich sehe nicht, wie man mit Rücksicht auf die Homogenität (die so nebenbei auch die Existenz einer Grenze ausschließt) die Vorstellung vermeiden soll, daß sich (aktuell) entsprechend weit entfernte Galaxien und sonstige kosmische Objekte (aktuell) mit “Überlichtgeschwindigkeit” entfernen können und müssen. Allerdings können wir solche Objekte nicht beobachten – sie befinden sich außerhalb unseres Teilchenhorizonts. Auch eine Grenze, wenn man so will, aber eine dynamische, abhängig von Zeit und Ort. Eigentlich handelt es sich aber gar nicht um Überlichtgeschwindigkeit, noch nicht einmal um Geschwindigkeit im Sinne der SRT (Bewegung von A nach B durch den Raum in einer bestmmten Zeit). Die Rotverschiebungen, die wir an entfernten Objekten messen können, werden zwar von Astronomen meist auf Grundlage des relativistischen Dopplereffekts interpretiert (und dabei kann prinzipiell natürlich niemals eine Fluchtgeschwindigkeit herauskommen, welche der Lichtgeschwindigkeit gleichkommt oder diese gar übertrifft); in Wahrheit handelt es sich jedoch bei der kosmologischen Rotverschiebung um einen Expansionseffekt des Universums (Wellenlänge beim Empfang / Wellenlänge bei Emission = Skalenfaktor beim Empfang / Skalenfaktor bei Emission). Mit einer “Fluchtgeschwindigkeit” hat das zunächst einmal gar nichts zu tun; diese erhält man erst, wenn man auch die Expansionsdynamik des Universums berücksichtigt, also auf der Grundlage eines kosmologischen Modells (dabei muß man noch zwischen der Fluchtgeschwindigkeit “damals” und der Fluchtgeschwindigkeit “jetzt” unterscheiden). Wie schon Edward R. Harrison erläutert hat (Cosmology, the science of the universe, 1981) gibt es zwei einfache kosmologische Prinzipien: (1) das Fluchtgeschwindigkeits-Entfernungsgesetz mit dem zeitabhängigen Hubble-Parameter als Proportionalitätsfaktor (danach wächst die Fluchtgeschwindigkeit proportional zur Entfernung; in einem unendlichen Universum also bis ins Unendliche, ohne Widerspruch zur SRT, die dabei gar nicht involviert ist) und (2) das Rotverschiebungs-Expansionsgesetz (die Wellenlänge des Lichts ändert sich zwischen Aussendung und Empfang im selben Verhältnis wie der Skalenfaktor). Die Schwierigkeit besteht darin, beides miteinander zu verbinden: Man muß das Zeitgesetz der kosmischen Expansion kennen, und diesbzgl. haben wir ja unlängst dazugelernt, weil wir nun wissen, daß das Universum (zumindest im derzeitigen Zustand) beschleunigt expandiert.
    Natürlich sind Ihre Antworten auf die Schülerfrage vollkommen richtig. Eine Grenze des Weltalls kann (oder sollte es!) jedenfalls nicht geben, allerdings eher aus einer philosophischen Grundannahme heraus. Gestatten Sie noch zwei Bemerkungen: (1) Wenn das Universum jetzt unendlich sein sollte (was wir nicht wissen und vermutlich nie wissen werden), dann muß es “schon immer” unendlich (mit unendlich viel Raum ausgestattet) gewesen sein; wenn es einen Urknall gegeben hat, also auch schon damals. Wenn es eine Urknall-Singularität gab, waren in diesem Fall zwar Dichte und Temperatur des Weltalls “in statu nascendi” unendlich, aber der Raum muß ebenfalls bereits von unendlicher Ausdehnung gewesen sein, denn etwas anderes würde bedeuten, daß der Raum in endlicher Zeit (seit dem Urknall) von der Ausdehnung Null (oder jeder beliebigen endlichen Größe) auf die Ausdehnung “unendlich” angewachsen wäre, und das erscheint (Inflation hin oder her) physikalisch letztlich unmöglich. Seither hätte sich das von Anfang an bereits unendliche Universum bis zum gegenwärtigen Wert des Skalenfaktors weiter ausgedehnt – und das wäre kein logischer Widerspruch (wie ein Kommentator eingewendet hat), weil “Unendlich” keine Zahl ist, die man irgendwie “erreichen” könnte. (2) In einem unendlichen Universum muß jedes noch so unwahrscheinliche Ereignis (sofern es nicht durch ein Naturgesetz gänzlich verboten ist) zwangsläufig eintreten, und jede noch so komplexe, aus endlichen Elementen zusammengesetzte Struktur sich zwangsläufig wiederholen, sogar unendlich oft(!). Es gäbe u.a. mich und auch Herrn Pössel also unendlich oft (die zahllosen beinahe-Varianten gar nicht eingerechnet). Ich wüßte nicht, wie man dieser Konsequenz in einem unendlichen Universum, in dem alles Pflicht ist, was nicht verboten ist, entgehen sollte. Ich zumindest hätte da philosophische Bedenken . . .
    Freundliche Grüße!

    • Für die Interpretation, dass “der Raum selbst” expandiere, gibt es einige schöne Veranschaulichungen (Gummiband, Luftballon, Rosinenkuchen…) mit denen man einen guten Eindruck davon bekommt, wie Skalenfaktor-Expansion funktioniert. An anderer Stelle finde ich die Interpretation nicht so hilfreich – wenn es darum geht, was mit gebundenen Systemen passiert beispielsweise, was die darin konstruierten Überlichtgeschwindigkeiten angeht oder die Frage, wie es kommt, dass Photonen auf dem Weg von einer Galaxie zur anderen “Energie verlieren”. Bei letzteren Fragen ist das Modell einer “relativistischen Explosion” (Bewegung der Galaxien durch den Raum, aber natürlich in einem relativistischen Rahmen) der Raumexpansions-Interpretation meiner Einschätzung nach überlegen. Und mit dem Milne-Universum gibt es ja auch ein schönes Spielzeugmodell (das ich jüngst selbst noch einmal vereinfacht habe, siehe arXiv:1811.09524). Am Milne-Modell sieht man ja auch sehr schön, dass Ihr eingangs geäußerter Einwand, eine Explosion bedeute automatisch einen ausgezeichneten “Ort des Urknalls”, auf die relativistische Explosion, um die es hier geht, nicht zutrifft.

  95. Neben der frage des Jungen, was hinter dem Universum ist beschäftigt mich dazu eine andere Frage, die vielleicht in dieselbe Richtung geht:

    WOHER kommt etwas das heute existiert?
    Wie kann auch nur ein einziges Atom existieren und entstehen aus dem Nichts?

    Gibt es dazu Theorien?

    • Das ist eine deutlich schwierigere Fragen. Die heutigen Urknall-Modell verstehen wir nur ab einigen Sekundenbruchteilen nach dem Zeitpunkt, der in der Allgemeinen Relativitätstheorie die Urknallsingularität markieren würde (und den man als Zeitnullpunkt für die Modelle gewählt hat, weil die Modelle sich dann besonders einfach hinschreiben lassen). Die physikalischen Gesetze in diesem Extremzustand kennen wir aber nicht. Es ist absehbar, dass man dafür eine Theorie der Quantengravitation braucht, die Allgemeine Relativitätstheorie und Quantentheorie miteinander vereinigt. Aber so eine Theorie hat man (trotz langer und intensiver Suche) bislang nicht gefunden, obwohl es interessante Ansätze dafür gibt.

  96. Man kann es auch weniger philosophisch erklären oder begreifen. Konkret dehnt sich das Universum ständig aus, also muss es etwas geben, wohin es sich ausdehnt. Das kann eben nur ein “Nichts” sein! Bevor man mit der Mathematik anfängt, sollte man vielleicht erstmal versuchen eine Vorstellung von dem zu erhalten, was man da berechnen will!

    • Nein, das ist eben eine Fehlvorstellung. In den Modellen, um die es hier geht, funktioniert kosmische Expansion anders, ohne einen “leeren Raum” oder ein “Nichts”, in den/das hinein sich etwas ausdehnt. Die Expansion kann man in den mathematischen Modellen beschreiben, ohne solche Hilfsvorstellungen einzuführen.

  97. Haben Sie mal ein konkretes Beispiel für eine prinzipiell nicht testbare oder nicht hinreichend getestete Grundannahme?

    Wo soll ich anfangen und aufhören? Das ist die Grundlage von Wissenschaft:
    Man entwickelt unter bestimmten Annahmen ein Modell, welches sich prüfen lassen muss. Wenn es widerspruchsfrei zur Realität ist und bleibt, dann habe ich ein Modell, welches UNTER DER BEDINGUNG, das meine Annahme stimmt, richtig ist. Das bedeutet aber nicht, dass die Annahme stimmt. Siehe Newton, unter vereinfachten Bedingungen ist seine vereinfachte Mechanik gültig – man kann damit arbeiten.
    So und nicht anders funktioniert Wissenschaft – Modelle sind Arbeitsmittel, aber keine Erklärbären.

    Das “Da gibt’s keine Unterschiede” zwischen Theorie, Spekulation und Hypothese ist aus meiner Sicht in der Tat grundsätzlich verkehrt, denn es wischt den Einfluss von Beobachtungen und die unterschiedlichen Reifegrade weg. Daran ändert ja auch Ihr Einwand nichts, jede Theorie beruhe auf Axiomen.

    Doch, denn wenn die Grundlage Spekulation ist, kann das Konstrukt (Modell), welches darauf aufbaut, nicht plötzlich von dieser Spekulation frei sein.

    Wie bereits angedeutet: Es ist schön und gut, wenn man ein stimmiges Modell entwickeln kann, aber nur weil es stimmig ist muss es nicht der Realität
    entsprechen.
    Wenn man mit dem Modell arbeiten kann dann ist das gut, dann ist das Modell ein unter bestimmten Bedingungen hinreichend genaues Modell der Realität.

    Doch jetzt kommt das Problem:
    Gerade im Bereich von Entstehungstheorien aller Art sind stimmige Modelle leicht zu entwickeln – ich lege ein paar Parameter fest (Axiome) und dann läuft die Simulation. Das Problem, man kann das Modell/die Theorie nicht wirklich testen, weil man die Enstehung nicht im Labor wiederholen kann.

    * Beispiele:
    Nehmen wir die Inflationstheorie. Hier müssen zusätzliche Felder und Bedingungen angenommen werden. Wie will man diese beweisen.

    Oder etwas näher: die Mondentstehung: Wurde er abgespalten oder ist er aus einer Kollision entstanden? Schon die Antwort auf diese Frage ist eine Annahme.
    Jede verschiedene Theorie legt zudem Parameter für Kollisionswinkel, Rotations- und Fluchtgeschwindigkeiten fest als Rahmenbedingungen, damit die Hypothese überhaupt funktionieren kann. Doch wie will man diese beweisen?

    • Ich sehe da bislang nichts, das von vornherein nicht testbar wäre, und nichts, was einem Zirkelschluss gleichkäme. Sie haben Newton als Beispiel genannt – da sieht man ja direkt aus den Beobachtungen, wo die Grenzen der Newtonschen Theorie sind, und hat seine Annahmen entsprechend revidiert.

      Und für “Da gibt’s keine Unterschiede” habe ich von Ihnen nach wie vor kein gutes Argument gehört. Es geht ja, wie gesagt, nicht darum, dass es nicht auch Gemeinsamkeiten gäbe – hypothetische Axiome, die mit den bislang zur Verfügung stehenden Beobachtungsdaten noch *nicht* auf die Probe gestellt wurden, wären ein Beispiel dafür. Insofern behaupte ich auch nicht, dass Theorien von jeden Annahmen frei seien. Aber wie kommen Sie von dort auf die viel stärkere, viel umfassendere, alle Beobachtungsdaten schlicht unter den Teppich kehrende Annahme es gäbe “keine Unterschiede”? Die finde ich nach wie vor absurd.

      Dass “im Bereich von Entstehungstheorien aller Art […] stimmige Modelle leicht zu entwickeln” wären, halte ich, wenn ich mir die Wissenschaftsgeschichte anschaue, für falsch. Sieht man in der Kosmologie ja daran, wie ein Modell nach dem anderen – Einsteins Statisches Universum, De-Sitter-Raum, Einstein-de-Sitter, Steady State – durch Beobachtungsdaten gekippt wurde. Die Inflationsmodelle schätze ich in der Tat als sehr spekulativ ein, weil wir aus dieser Frühzeit noch nicht genügend Beobachtungsdaten haben um, wie Sie schreiben, zwischen den verschiedenen Modellen zu unterscheiden. Das ist aus meiner Sicht ein wichtiges Beispiel dafür, dass man bei solchen Modellen unterscheiden muss zwischen denen, wo wir gute Beobachtungsdaten haben und denen, wo wir kaum Beobachtungsdaten haben. Solche Qualitätsunterschiede und “Grade von Sicherheit/Testgeschichte” sind wichtig, wenn man Wissenschaft richtig einschätzen will. Und bei Ihnen kommt es mir so vore, als wollten Sie genau diese Qualitätsunterschiede mit “ist ja eh alles dasselbe”, pardon: “Da gibt’s keine Unterschiede” wegwischen. Das ist ungefähr so sinnvoll, als würden Sie behaupten, alle Gemälde seien ja irgendwie dasselbe, alles nur Farbpigmente auf einem Substrat, “da gibt’s keine Unterschiede”.

  98. Danke für die Antwort.

    Für keinen dieser Beobachter ist das Universum statisch.

    Gut, aber was erkennen die Beobachter an den Extrempunkten? Eine Teilung vom hellen und vom dunklen Bereich ihres sichtbaren Universums? Die bei uns angenommene Homogenität würde in alle Richtungen abschwächen, was uns doch irgendwie zum Zentrum des Urknalls machen würde. Der Wurm ist immer noch drin.

    • Wieso helle und dunkle Bereiche? Die Beobachter an den (von uns aus gesehen) Extrempunkten sehen in dem von ihnen aus sichtbaren Teil des Universums im Durchschnitt dasselbe wie wir: im Mittel ebenso viele Galaxien, im Mittel ebenso viel Licht, was sie zu jedem Zeitpunkt der kosmischen Geschichte erreicht. Helle und dunkle Bereiche sehen sie genau so wenig, wie wir die sehen – wo sollen die auch herkommen?

  99. Wenn man sich ein unendliches Universum vorstellt, würden an den Massen in dem von uns sichtbarem Teil des Universums Massen aus dem von uns nicht sichtbaren Teil des Unviversums zerren und umgekehrt, wie bei der Annäherung von schwarzen Löchern o.ä.. Sollte sich, der von uns sichtbare Teil des Universums einer sehr großen Masse außerhalb des von uns sichtbaren Teils des Universums annähern, würde der von uns sichtbare Teil des Universums gestreckt werden. Dabei würden sich die Massen des sichtbaren Teils des Universums, welche der Masse außerhalb des sichtbaren Teils des Universums näher sind, schneller auf diese zubewegen. Es braucht also nicht unbedingt einen Urknall um eine Rotverschiebung zu erklären.

    • Damit bekämen sie dann aber eine andere Geschwindigkeits-Entfernungs-Struktur hin, als tatsächlich gemessen wird. Und auch die grundlegende Situation mit Galaxienflucht in alle Richtungen bekommt man damit nicht so ohne weiteres hin. Sie müssten mit dem Modell ja erklären, warum das, was wir uns herum beobachten, im wesentlichen richtungsunabhängig ist. Und wenn Sie das versuchen mit einer schalenförmigen Massenverteilung zu erklären, macht ihnen schon Newton einen Strich durch die Rechnung: eine Massenschale übt netto keine Kraft auf die darin enthaltenen Massen aus! Insofern: sorry, aber das funktioniert bei näherem Hinsehen nicht.

  100. Ihr Artikel hat mir sehr gut gefallen. Ich bin in Astrophysik nicht sattelfest, kenne mich jedoch in den popularwissenschaftlichen Darstellungen ein wenig aus. Beim Lesen Ihres Artikels stellte sich mir eine Frage. Sie schreiben
    “Wenn wir ein superschnelles Raumschiff hätten, könnten wir immer weiter in dieselbe Richtung fliegen und würden immer wieder an neuen Galaxien, Sternen und Planeten vorbeikommen. Hinter den Teilen vom Universum, die wir kennen, wäre immer noch mehr Universum.”
    Bei diesem Szenario hätte beim Urknall doch eine unendlich großer Energiebeitrag freigesetzt werden müssen. Ein offenes Universum kann ich mir noch vorstellen, aber ein offenes Universum, dass mit einer unendlichen Anzahl von Galaxien angefüllt ist, kann das sein?
    Ich wäre Ihnen dankbar, wenn Sie mir in diesem Punkt weiter helfen könnten.

  101. Hallo Hr. Pösel
    Erstmal ein Lob für ihr tolles Blog: Ich finde es toll, dass Sie sich so rege an der Diskussion beteiligen.

    Soweit ich das verstanden habe ist die Krümmung des Raums von der Dichte der darin enthaltenen Energie/Materie abhängig. Wenn jetzt das Universum expandiert, und in Zukunft sogar beschleunigt expandiert, dann müsste doch analog mit der Abnahme der Materiedichte/Energiedichte auch die Krümmung des Raums abnehmen. Wo liegt denn da der Denkfehler?

    Ich habe die Frage schon einmal gepostet, ist aber glaube ich nicht angekommen.
    Viele Grüße
    Christian

  102. Dr. M. Jahnke, Markus Pössel
    Ihre Gedanken sind sehr detaillert. Wir müssen aber eine Grundsatzentscheidung treffen. Ist der Raum selbst ein materielles Objekt (Strahlung und Felder inklusive) , oder ist der Raumbegriff nur eine Beziehung zwischen den den Raum füllenden Körpern.
    Im ersten Fall, war der Raum schon da, zumindest so lange, wie es die physikalischen Gesetzmäßigkeiten erlauben.
    Im zweiten Fall gibt es den Raum nur, wenn es auch Körper gibt, die den Raum füllen.
    Ohne Körper kein Raum.

    Erst wenn wir hier Klarheit schaffen, kann man beantworten, was außerhalb des Raumes ist.

    • Zumindest meine Gedanken sind hier sämtlich auf dem Fundament der Allgemeinen Relativitätstheorie. Dort hat der Raum in der Tat bestimmte Eigenschaften, die durch die Anwesenheit von Materie hervorgerufen werden und durch ihre Einflüsse auf Materie nachgewiesen werden können (ähnlich wie beim klassischen Gravitationsfeld). Der Raum ist aber kein “Substrat” mit fest definiertem Bewegungszustand, wie es Gummiband-, Luftballon- oder Rosinenkuchen-Modelle eines expandierenden Universums suggerieren.

  103. Ihrer Antwort entnehme ich, dass Sie ein homogenes Universum unterstellen. Aber das Universum ist an keinem einzigen Punkt der größer als das unendlich Kleine ist, homogen.

    • Ich gehe (wie die heutige Standard-Kosmologie) von einem Universum aus, das auf großen Skalen (mehr als einige hundert Millionen Lichtjahre) im Mittel homogen und isotrop ist, also in allen Raumregionen im wesentlichen gleich viele Galaxien, Elementarteilchen etc. enthält. Das entspricht dem, was wir beobachten können, sehr gut. Auf allen kleineren Skalen ist das Universum inhomogen, in der Tat.

  104. Bei dieser Frage stoße auch ich, regelmäßig, an die Grenzen meiner geistigen Vorstellungskraft. Nehmen wir mal an, das Universum wäre nicht unendlich, es
    beginnt irgendwann ein “Nichts”, “Nada”. Was auch immer das sein soll? Ist dieses
    “Nichts” dann unendlich? Was ist unendliches “Nichts”? Oder ist gar das “Nichts” auch nicht unendlich, und irgendetwas “anderes” beginnt hinter den Grenzen des “Nichts”.
    Nur was soll noch kommen, nach “Nichts”? Fragen über Fragen….

    • Wie im Hauptbeitrag dargelegt: es gibt die Möglichkeit, dass das Universum sozusagen in sich selbst zurückgebogen ist. Damit vermeidet man eine scharfe Grenze (mit dem problematischen “Nichts” dahinter – dafür kenne ich auch in der Physik keine gute Formulierung) und hat doch nur ein endlich großes Universum.

  105. Diese Frage habe ich, vor vielleicht 45 Jahren, meinem Vater auch gestellt. Die Antwort war. Da denkt man lieber nicht darüber nach. Da sind schon welche Verrückt geworden.

  106. Mit Ihrer Antwort auf die Standartkosmologie bezüglich der Homogenität des Universums schließen Sie ein unendliches Universum aus. In einem unendlichen Universum sind Weiten von mehreren 100 Millionen Lichtjahren nur ein Staubkorn.

    • Nein, wieso denn? Die Standardmodelle der heutigen Kosmologie beschreiben in ihrer einfachsten Form unter anderem genau das: ein homogenes, unendlich ausgedehntes Universum, das expandiert (und dessen Dichte dann natürlich mit der Expansion einheitlich abnimmt).

  107. Vielleicht hilft ja das Experiment im Liegen auf einer Wiese oder am Strand, mit der möglichst furchtlosen (Effekte!) Konzentration auf einen freien Himmel, also keine Begrenzungen im Sichtfeld? Manche brauchen dafür auch nur einen Tank mit Salzwasser! 😎

  108. Die Annahme der von Ihnen aufgezeigten Homogenität beruht auf das von uns sichtbare Universum. Bezogen auf ein unendliches Universum ist diese Annahme äußerst anmaßend und nur durch eine weitere Annahme, die Annahme eines Urknalls mit den sich daraus erforderlichen abenteuerlichsten Theorien stützbar.

    • Es ist eine Annahme über das uns sichtbare Universum und über diejenigen Teile des weiteren Universums, die das uns sichtbare Universum beeinflussen können oder konnten. Die sich daraus ergebenden kosmologischen Modelle beschreiben die kosmische Evolution und das, was wir daran nachmessen und nachvollziehen können (Galaxienverteilung, Rotverschiebungsverteilung) sehr gut. Aus der heißen Urknallphase, die sich aus den Modellen ergibt, haben wir ja auch einige Informationen, die gut zu den Vorhersagen passen (Hintergrundstrahlung, Elemente schwerer als Wasserstoff). Das sollte Sie nicht kleinreden, nur weil es Ihnen (aus mir derzeit nicht nachvollziehbaren Gründen) nicht gefällt. Und besonders abenteuerlich sind diese Modelle auch nicht, soweit ich sehen kann. Dass es hinter dem Horizont an der Grenze dessen, was wir sehen können, ähnlich weitergeht, ist aus meiner Sicht erst einmal eine sehr einfache Annahme (gerade weil sie keine grundlegend neuen Eigenschaften postuliert!), aber in der Tat eine Annahme. Haben Sie eine naheliegendere? Meine Annahme stützt sich ja zumindest auf alle vorliegenden Daten. Eine davon abweichende Annahme würde sich stützen …auf was?

  109. Wenn das Universum ein Raum-Zeit-Kontinuum ist, ist die Frage, was dahinter ist, genauso unsinnig wie die Frage, was davor war oder danach sein wird, weil das räumliche bzw. zeitliche Begriffe sind, die außerhalb dieses Kontinuums unsinnig (undefiniert) sind. Wir stellen uns solche Fragen nur, weil wir uns das wegen unserer auf das Raum-Zeit-Kontinuum begrenzten Erfahrungen nicht wirklich vorstellen können.

  110. Zitat:
    Anfang Dezember erreichte uns am Max-Planck-Institut für Astronomie eine Frage eines Grundschülers: Was ist eigentlich hinter dem Universum? Da muss doch irgendetwas sein, vielleicht eine schwarze Wand?
    Kommentar:
    Hat denn keiner Mitleid mit dem Grundschüler? Er stellt 1 berechtigte Frage und bekommt über
    200, teils verwirrende Antworten. Eine endlose Diekussion.

  111. Vor nicht einmal 1000 Jahren war das Universum die Milchstraße, weil wir nicht weiter sehen konnten. Nur weil wir derzeit nicht weiter sehen können als ~14 Milliarden Lichtjahre bedeutet dies nicht das dort das Ende ist bzw. das wir die Ausdehnung des Weltalls aus einem angenommenen Ursprung berechnen können.
    Warum kein dynamisches, räumlich und zeitlich unbegrenztes Universum ? Was liegt näher als diese Annahme ? Im Großen wie im Kleinen unendlich ? Die Wissenschaft wollte und will gern in beiden Richtungen Grenzen ziehen und musste die Grenzen immer wieder immer weiter verschieben.

    • Da ist schon ein ziemlich grundlegender Unterschied. Heute wissen wir um die Endlichkeit der Lichtgeschwindigkeit (experimentell messbar), und die Beobachtungsdaten zeigen uns, dass das Universum, wie wir es heute kennen, aus einem dichten, heißen Anfangszustand vor 13.8 Milliarden Jahren hervorgegangen ist. Es ist völlig legitim, auf die Grenzen unseres Verstehens hinzuweisen – wir wissen insbesondere nicht ob dem heißen Anfangszustand, den wir sehen, eventuell noch eine deutlich längere Vorgeschichte vorausgegangen ist. Aber eine Hauruck-Argumentation, weil wir in der Vergangenheit die Grenzen weiter hinausgeschoben hätten, müsse das auch jetzt für alle Grenzen gelten, inklusive den Anfangszustand, ist nicht überzeugend. Vielleicht ja, vielleicht nein.

  112. Einen Rahmen für kosmologische Fragen finde ich toll. Meiner Wahrnehmung nach ist die Vorstellung eines Universums, das keine Mitte und keinen (bekannten) Rand hat, nicht ausreichend allgemein bewusst. Aber gibt es neben der Expansion des Raumes, die alle Objekte darin “mitnimmt”, nicht eine überlagerte Explosionsbewegung? Wohl nicht, so dass keine Materie auseineinandergeflogen ist, sondern nur ein “Spielfeld” für Naturgesetze aufgespannt wurde (und wird). “Verdünnt” sich der Raum (Vorstellung einer abnehmenden “Raumdichte” resultierend aus konstantem “Raumgehalt” und der Ausdehnung) mit Rückwirkung auf enthaltene Energie, Materie und davon augehende Felder oder “vermehrt” er sich (Vorstellung konstanter “Raumdichte” durch Vermehrung des Raumes entsprechend seiner Ausdehnung ähnlich einer Bakterienkultur)? Selbst wenn sich die ganze Materie des Universums zu einem einzigen Schwarzen Loch zusammenziehen könnte, müsste der Raum ja nicht folgen. Dass eine etwaige Einbettung nicht modellrelevant ist, heißt ja nur, dass sie nicht wahrnehmbar wäre. Ist der Energiegehalt des Universums konstant oder deutet die andauernde Expansion auf eine Energiezunahme hin? Manchmal stelle ich mir vor, unser Universum ist auf einer anderen Raumzeitskala ein Elementarteilchen. Da kommt man schon ins Grübeln, wenn in Teilchenbeschleunigern Protonen aufeinanderprallen. 😉 Aber vielleicht kann man aus dem Kleinsten auch etwas über das Größte lernen und umgekehrt.

    • Wie an anderer Stelle gesagt, die Vorstellung einer “Expansion des Raumes”, insbesondere einer, die alles “mitnimmt”, ist problematisch. Wie sich der Bewegungszustand eines Objekts ändert hängt in einem expandierenden Universum eben nicht von der aktuellen Expansionsrate ab (wie es bei einer Flüssigkeit wäre, die alles mitreißt), sondern nur von der Beschleunigung. Eine (relativistische) Explosion ist in einiger Hinsicht das bessere Bild – allerdings erst dann, wenn man eine Vorstellung davon hat, wie Bewegung in der speziellen Relativitätstheorie funktioniert. Dem Raum selbst kann man jedenfalls keine Dichte zuordnen (da gibt es noch eine Komplikation betreffend die Dunkle Energie, aber die lasse ich hier außen vor). Die Materie darin verdünnt sich jedenfalls mit der Expansion. Und ja, man kann aus dem Kleinsten auf alle Fälle etwas über das Größte lernen und umgekehrt! Die hochenergetischen Verhältnisse kurz nach dem Urknall versucht man ja, mit Atomkern-Kollisionen nachzustellen.

  113. Hallo Herr Pössel,
    zuerst die Bitte an Sie, weniger in Aussagen hineinzuinterpretieren als dort steht – so korrekt sollten wir als Naturwissenschaflter sein.

    hypothetische Axiome, die mit den bislang zur Verfügung stehenden Beobachtungsdaten noch *nicht* auf die Probe gestellt wurden, wären ein Beispiel dafür.

    Axiome sind immer hypothetisch, sonst wären es keine Axiome! Und wenn Sie in die Theoriebildung schauen, stehen die Axiome eben immer am Anfang.

    Aber wie kommen Sie von dort auf die viel stärkere, viel umfassendere, alle Beobachtungsdaten schlicht unter den Teppich kehrende Annahme es gäbe “keine Unterschiede”? Die finde ich nach wie vor absurd.

    Das habe ich wo behauptet?
    Ich habe lediglich geschrieben, dass es unter dem Gesichtspunkt der nicht beweisbaren Axiome die (übrigens von einem anderen stammende) Aussage, Theorie und Spekulation seien das selbe, nicht grundsätzlich verkehrt ist!
    Wenn Sie daraus ein “viel stärkere, viel umfassendere, alle Beobachtungsdaten schlicht unter den Teppich”-Kehren postulieren wollen, dann schieben Sie das bitte nicht mit zu.
    Und begründet habe ich dieses “nicht grundsätzlich verkehrt” bereits, da die Theorie immer auf der Annahme (Spekulation) beruht.
    Wenn Sie anderer Ansicht sind, dann erklären Sie bitte, wie sich die Theorie von der Spekulation der Annahme befreien kann, wenn es doch Ihre Grundlage ist. Wenn Ihnen das gelingt, dann haben Sie die Annahme bewiesen und hätten eine Theorie ohne Axiome – herzlichen Glückwunsch, der Nobelpreis ist ihnen sicher!

    “Ich sehe da bislang nichts, das von vornherein nicht testbar wäre, und nichts, was einem Zirkelschluss gleichkäme.”
    Dann würde mich mal interessieren, wie sie testen wollen, ob der Mond sich abgespaltet hat oder durch eine Kollission entstanden ist? Wie wollen Sie testen, welche Kollisionswinkel, Rotations- und Fluchtgeschwindigkeiten ein eventuell beteiligter Himmelskörper hatte. Wie ist Ihnen dieser Prozess empirisch zugänglich? Wie wollen Sie die Annahmen, empirisch prüfen?

    Wie testen Sie, ob bei der Inflation irgendwelche zusätzlichen Felder vorhanden waren oder nicht?

    • Wenn ich mir anschaue, was Sie hier geschrieben haben, dann finde ich Ihre Ermahnung an mich zu korrekterer Interpretation durchaus unangebracht. Sie waren es, die hier die Aussage “Da gibts keine Unter[s]chiede” selbst mit zitiert und mit “nicht grundsätzlich verkehrt” kommentiert hatten. Dass Sie jetzt schreiben, Sie hätten lediglich “Theorie und Spekulation seien das selbe” bekräftigt hätten, stimmt einfach nicht. Dann hätten Sie den zweiten Teil nicht mit zitieren brauchen. Genau darauf beziehen sich meine nachfolgenden Einwände.

      Dass Theorien immer zusätzliche Annahmen haben, hatte ich Ihnen bereits bestätigt; kein Grund also, mir da ironisch eine Nobelpreischance anzudichten. Was für ein unangenehmer Diskussionsstil.

      Zum Testen der Mondentstehung: Erstens noch einmal, wo ist da der Zirkelschluss? “Zirkelschluss” ist ja nicht einfach ein Wort dafür, dass es an einer Stelle noch keine Belege gibt, sondern sagt aus, dass aus dem, was am Ende herauskommt, direkt die Gültigkeit der ursprünglichen Annahmen erschlossen wird – ohne zusätzlichen Input. Wer macht das und wo? Zweitens: Das Szenario zur Entstehung des Mondes lässt sich z.B. durch Analysen der chemischen Zusammensetzung der Erde und des Mondes prüfen. Zur Inflation: Einige Szenarien kann man durch die Polarisationsmessungen an der kosmischen Hintergrundstrahlung bereits ausschließen. Bei anderen dürfte man in Zukunft durch noch genauere CMB-Messungen und hoffentlich dann auch mal durch Messungen früher Gravitationswellen Unterschiede feststellen können. Und dort, wo man zwei Inflaton-Modelle mit den aktuellen Daten nicht unterscheiden kann, muss man dann eben klar dazusagen, welche Modelle man ausschließen konnte und zwischen welchen man (noch) nicht unterscheiden kann. Aber auch da: Wo ist der angebliche Zirkelschluss?

  114. Nachtrag:

    Aus der heißen Urknallphase, die sich aus den Modellen ergibt, haben wir ja auch einige Informationen, die gut zu den Vorhersagen passen (Hintergrundstrahlung, Elemente schwerer als Wasserstoff).

    Wenn die Hintergrundstrahlung “gut” zum Standardmodell passt, wie erklärt dieses dann Anomalien wie z.B. den kalten Fleck?
    Meines Wissens nach zur Zeit nicht.
    Also muss die Theorie angepasst werden (unter Rückgriff auf neue Axiome) und anhand neuer(!) Vorraussagen geprüft werden – durch die Anpassung der Theorie an die Messwerte verliert die vorherige Voraussage an Bedeutung.

    da sieht man ja direkt aus den Beobachtungen, wo die Grenzen der Newtonschen Theorie sind, und hat seine Annahmen entsprechend revidiert.

    Man hat es im nachhinein revidiert – richtig. Bis dahin waren die Axiome nicht beweisbar. Genau das ist doch das Kernproblem: Ob etwas irgendwann beweisbar wird oder nicht, kann die Wissenschaft nicht voraussehen. Und genau aus diesem Grund müssen bis zu dem Zeitpunkt, an dem eine neue Messmethode einen Zugang ermöglicht, die Axiome als hypothetisch gelten.

    Dass “im Bereich von Entstehungstheorien aller Art […] stimmige Modelle leicht zu entwickeln” wären, halte ich, wenn ich mir die Wissenschaftsgeschichte anschaue, für falsch. Sieht man in der Kosmologie ja daran, wie ein Modell nach dem anderen – Einsteins Statisches Universum, De-Sitter-Raum, Einstein-de-Sitter, Steady State – durch Beobachtungsdaten gekippt wurde.

    Bis zu den Beobachtungen galten die Modelle aber als stimmig – genau das wollte ich doch ausdrücken.
    Wissenschaft ist immer vorläufig, dass sollte uns nicht hindern, aber bewusst sein. Und dieses Bewusstsein fehlt mir leider allzu oft, auch unter dem folgenden Aspekt:

    Solche Qualitätsunterschiede und “Grade von Sicherheit/Testgeschichte” sind wichtig, wenn man Wissenschaft richtig einschätzen will.

    Richtig, und genau das ist der Punkt bzw. das Kernproblem:
    Newton kann ich im Labor immer wieder untersuchen. Wenn Newton “scheitert”, kann ich neue Versuche einrichten, so oft ich will.

    In der Astrophysik geht das nicht. Eine Mondentstehung/Universumsentstehung/… ist weder beliebig oft wiederholbar noch uns messtechnisch direkt zugänglich.
    Dazu müssen wir minimalste Signale messen, die eigentlich nicht direkt messbar sind. Das heißt, alles was wir messen, muss zuerst gefiltert, vorverarbeitet etc. werden.
    Jeder Filter, jede Signalverarbeitung beruht aber wieder auf Axiomen. Wie will man die Filtereinstellungen prüfen?
    Im Labor kann ich Referenzen noch und nöcher nutzen.
    Beim Messen der Vergangenheit? Wie kalibriere ich die Geräte/Messungen. Ist es richtig, Konstanz der Parameter anzunehmen oder nicht? Wie prüfen?

    Zurück zum Beispiel Hintergrundstrahlung?
    Wer bestimmt, welche Parameter eine Datenvorverarbeitung eingehen? Einige Forschergruppe wollen die Anomalien ja beseitigen, indem sie auf die Maskierung verzichten und andere Filtermethoden einsetzen wollen (also andere Axiome nutzen). Wie kann man herausfinden, wer recht hat? Wie kann man das ohne Annahmen prüfen?
    Ist es richtig die Filter auf ein möglichst widerspruchsfreie Ergebnis einzurichten damit die “Vorraussage” stimmt? Oder muss die Theorie angepasst werden, damit die “Vorraussage” stimmt?
    Jede neue Annahme muss wieder geprüft werden.

    • Ich habe bei Ihren Aussagen das Problem, dass Sie aus einem mir nicht erfindlichen Grunde “nicht beweisbar” sagen, wenn Sie soweit ich sehen kann “nicht bewiesen” meinen (wobei ich generell “nicht nachprüfbar” und “nicht nachgeprüft” bevorzugen würde).

      Bei der Hintergrundstrahlung sieht man doch sehr schön, dass es darum geht, Modelle zu verfeinern, nicht darum, mit jeder Korrektur alles vorangehende wieder über den Haufen zu werfen. Im einfachsten Modell (Alpher, Gamow & Co.) ist die Hintergrundstrahlung eine thermische Strahlung. Das hat der COBE-Satellit mit sehr großer Genauigkeit bestätigt (sprich: wir bekommen auch unter Laborbedingungen keine Wärmestrahlung hin, die so gut der idealisierten Beschreibung von Planck entspricht). Das ist bis auf weiteres fest. Dann kommen, mit COBE, WMAP und Planck, die Fluktuationen. Zu denen gab es (noch vor den detaillierten Messungen) Voraussagen, wie die statistische Verteilung der Fluktuationen unterschiedlicher Größe überhaupt aussehen könnte – abhängig von den üblichen kosmologischen Parametern, aber von der Form her schon arg eingeschränkt. Genau diese Verteilung hat sich dann ja, wieder mit großer Genauigkeit, bestätigt. Bleibt der kalte Fleck. Da ist die Situation unklar. Ist der überhaupt statistisch signifikant? Muss man die ursprünglichen Annahmen über die Fluktuationen etwas revidieren? Aber auch da wirft der Fleck nicht alles über den Haufen. Dass die Temperatur-Spektrumskurve nach wie vor exzellent zum Modell passt, hat sich nicht geändert, und gleichfalls für die Fluktuations-Spektrumskurve. So etwas verwischen Sie, wenn Sie an der Stelle dann mit einem pauschalen “aber eigentlich ist das alles das gleiche, Theorie, Spekulation und so” ankommen. Und das ergibt dann eine sehr verzerrte Darstellung der tatsächlichen Verhältnisse.

      Zu Filtern, Signalverarbeitung etc. – klar ist das eine Herausforderung, und darum kümmern sich die Astronomen ja auch. Was beispielsweise die tatsächlichen Beobachtungen angeht, gibt es deswegen Kalibrationsobjekte. Vereinfacht gesagt: Erst beobachte ich mit meinem neuen Instrument bekannte, möglichst einfache und schon anderweitig gut untersuchte Objekte und vergleiche die neuen mit den alten Messungen. Daran merkt man ja schon, wenn da Instrument nicht so funktioniert wie es soll. Und was Datenanalyseverfahren angeht: Die finden ja auch nicht in einem Vakuum statt, und jeder Schritt muss begründet werden. Die Argumente dazu sind wiederum an anderen Beobachtungen verankert, die entsprechend ausgewertet werden. Aber klar, auch da können Ermessensfragen mit hineinkommen. Das beeinflusst, wie belastbar die Ergebnisse sind, und so etwas muss man dann bei der Veröffentlichung wieder angeben. Und selbstverständlich ist es nicht richtig, mit der Filterwahl gezielt auf ein Wunschergebnis hinzuarbeiten.

  115. Statt von einem unendlichen Universum würde ich lieber von einem grenzenlosen Universum sprechen. Es kann grenzenlos expandieren, deswegen muss es noch nicht unendlich sein. Der Begriff der Unendlichkeit ist wenig hilfreich oder sinnvoll, sowohl im Großen wie im Kleinen. Unsere Vorstellungskraft reicht dafür nicht aus.

    Selbstverständlich beziehen sich alle unsere Erkenntnisse auf das wahrnehmbare Universum, etwas anderes haben wir nicht. Zusätzlich können wir unsere Mathematik und Logik anwenden und neue Erkenntnisse aus den empirischen Erkenntnissen ziehen, obwohl diese Erkenntnisse dann nicht wirklich neu wären, weil sie eben in den vorhandenen Erkenntnissen als Information schon enthalten sind, aber erst entdeckt werden müssen.

    Es ist prinzipiell unmöglich, “hinter” das Universum zu schauen. Wir können es nicht von außen betrachten, weil unser Organismus selber ein Teil davon ist. Vielleicht gibt es eines Tages ein Genie, das mit der nötigen Phantasie hinter die Geheimnisse des Kosmos kommt. Dann wäre es wieder mit Logik möglich, eine Brücke zur Empirie zu schlagen, vorausgesetzt der Kosmos hält sich an unsere Logik.

    • Das sind dann allerdings zwei verschiedene Aussagen. In den heutigen Modellen ist es tatsächlich am einfachsten, ein räumlich unendliches Universum zu beschreiben. Dass man den größten Teil eines solchen Modells nicht testen kann, ist richtig – man kann diesen Umstand sicher auch vorsichtiger formulieren, etwa als “kein In-Sich-Zurückgebogen-Sein auf Größenskalen, die das beobachtbare Universum beeinflussen würden”.

  116. Noch eine Frage bezüglich der Rotverschiebung durch die Expansion. Wenn man diese mit dem Dopplereffekt erklärt, dann stellt sich die Frage, ob die scheinbare Grösse und Abstand der Galaxien sich nicht entsprechend vergrössert. Denn nach der SRT sollte dies der Fall sein.Denn die scheinbare Größe eines relativ vom Beobachter sich bewegenden Objektes ist grösser als eines gegenüber dem Beobachter ruhenden Objektes gleicher Grösse.

    • Ja, die entsprechenden Beaming-Effekte spielen dabei eine Rolle. Die sind aber nichts neues, sondern dieselben Effekte, die in den kosmologischen Modellen sowieso schon enthalten sind (Stichworte Winkelabstand und Leuchtkraftabstand). Noch einmal: Die Doppler-Effekt-Erklärung bzw. die Interpretation als “relativistische Explosion” basiert auf exakt der gleichen mathematischen Basis (Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker) wie die “der Raum expandiert”-Erklärung. Die Mathematik ist dieselbe, die Voraussagen sind dieselben. Die Unterschiede ergeben sich nur dabei, wie man die entsprechenden Modelle interpretiert.

  117. Sie haben immer noch die Tendenz, dass Sie die Grenze zwischen Axiom und Vorraussage wegfallen lassen, genau das ist es aber, was ich mit Zirkelschlüssen meinte, s.u.

    Für die Vorraussagen einer Theorie ist ein “nicht nachprüfbar” ein KO-Kriterium, für Axiome ein notwendiges Übel.

    Generell dürfen Sie das ganze nicht schwarz/weiß sehen und eigentlich hatte ich es deutlich geschrieben:
    1) “Ob etwas irgendwann beweisbar wird oder nicht, kann die Wissenschaft nicht voraussehen.”
    Ich spreche von aus jetziger Sicht nicht beweisbar. Vor Entdeckung der elektromagnetischen Dinge waren viele Dinge schlicht nicht beweisbar. Aus rückwirkender Sicht ist das anders, aber die Wissenschaft damals konnte weder die Vorhersage treffen, das es später einmal beweisbar sein wird noch diese mögliche Option gesichert nutzen.
    Insofern halte ich es für einen nüchternen Standpunkt, die grundlegenden Annahmen als nicht beweisbar zu bezeichnen, den Spekulation auf Zukünftiges kann nicht Grundlage der Wissenschaft sein.

    2) Historische Bereiche sind uns größtenteils empirisch verschlossen. Auch hier kann man nicht ausschließen, dass irgendwann neue Wellen/Teilchen/… oder eine Zeitmaschine gefunden werden, die uns einen Zugang ermöglichen, trotzdem würde ich aus jetziger Sicht grundlegende Axiome als nicht beweisbar ansehen.

    Bei der Hintergrundstrahlung sieht man doch sehr schön, dass es darum geht, Modelle zu verfeinern, nicht darum, mit jeder Korrektur alles vorangehende wieder über den Haufen zu werfen.

    Das fordert auch keiner, aber nach jeder Anpassung muss die Verifikation neu beginnen. Sonst kommt es zu genau den Zirkelschlüssen, oder halten Sie ein Vorgehen:
    Modell macht Vorraussage -> Voraussage nicht 100% richtig -> Modell wird nachträglich an Voraussage angepasst -> Modell stimmt und gilt als verifiziert
    für richtig?

    Zur Inflation: Einige Szenarien … Wo ist der angebliche Zirkelschluss?

    Der Zirkelschluss ist schon viel früher: Um Lücken im Standardmodell zu schließen kann man auf eine Inflationstheorie zurückgreifen – ohne zu wissen, ob es eine gab.
    Einige Wissenschaftler lehnen sie aufgrund möglicher beliebiger Voraussagen als unwissenschaftlich ab, andere sagen “das geht schon noch und das ist Wissenschaft”.

    Bleibt der kalte Fleck. Da ist die Situation unklar. Ist der überhaupt statistisch signifikant?

    Warum sollte er nicht signifikant sein? Aber genau das ist das Problem:
    Über die Einstellung der Datenverarbeitung kann ich diesen Herausfiltern oder verstärken. Zudem der kalte Fleck nur ein Beispiel war, es gibt einige andere Anomalien, die eben nicht der Voraussage entsprechen.
    In den Daten von WMAP war er übrigens schon zu erkennen, durch die Planck-Messungen wurde er bestätigt – je nach Interpretation:
    Paolo Natoli erklärte 2014, der kalte Fleck sei bestätigt und kein Messfehler. Im gleichen Jahr hat Anaïs Rassat die Daten von Planck und WMAP anders entwickelt und den kalten Fleck verschwinden lassen. Wer hat recht? Wessen Filterparameter sind die richtige Grundannahme? Und wie lassen sich diese testen?

    Erst beobachte ich mit meinem neuen Instrument bekannte, möglichst einfache und schon anderweitig gut untersuchte Objekte und vergleiche die neuen mit den alten Messungen. Daran merkt man ja schon, wenn da Instrument nicht so funktioniert wie es soll.

    Das ist etwas kurz bzw. falsch gedacht:
    Wenn ich die neue Messung an der alten referenziere, woran referenziere ich die erste Messung?
    Zweitens stellen sich dann die folgenden Fragen:
    a) war meine erste Messung falsch?
    b) ist die neue Messung falsch?
    c) hat sich etwas geändert?
    d) wenn sich nichts ändert, ist es richtig oder macher ich nur die gleichen Fehler?

    Und selbstverständlich ist es nicht richtig, mit der Filterwahl gezielt auf ein Wunschergebnis hinzuarbeiten.

    Letztendlich führt das wieder zu Ihrer Frage von oben:
    “Bleibt der kalte Fleck. Da ist die Situation unklar. Ist der überhaupt statistisch signifikant?”
    Und schon können wir uns prima im Kreis drehen – und genau das ist ein Beispiel für ein (vorerst?) nicht beweisbares Axiom.
    Ist es ein statistischer Ausreißer oder nicht.
    Generell das Problem der Ausreißer. Wie wird ein Ausreißer definiert? Auch hierüber kann man prima einstellen, ob Messwerte zu einer Theorie passen oder nicht.
    Dies wurde im Rahmen von Wissenschaftsfälschung schon bewusst gemacht – das kann jeder einfach nachprüfen – aber im Bereich der Kosmologie sehe ich das problem eher unbewußt:
    Die Theorie gibt ein Ziel vor – man deklariert nicht zur Theorie passende Messwerte als Ausreißer – die Vorhersagender Theorie wurden durch Messwerte bestätigt.
    Andersherum betrachtet die Frage: Kann man Ausreißer zweifelsfrei identifizieren? Ab wann sind sie relevant? Was ist Rauschen, was Stör- und was Nutzsignal? Wer legt die Grenzwerte fest?
    Das alles sind Annahmen – und alle können sie testen? Bitte wie?

    “Zirkelschluss” ist ja nicht einfach ein Wort dafür, dass es an einer Stelle noch keine Belege gibt, sondern sagt aus, dass aus dem, was am Ende herauskommt, direkt die Gültigkeit der ursprünglichen Annahmen erschlossen wird – ohne zusätzlichen Input.

    Das fett markierte ist der Denkfehler. Auch mit zusätzlichen Input lässt sich eine Grundannahme nicht zwingend validieren, sonst wäre es ja per Definition kein Axiom mehr, sondern Teil des Inhalts der Theorie.

    Zu ihren Nebensächlichkeiten:

    Was für ein unangenehmer Diskussionsstil.

    Herr Pössel, bevor Sie mir “unangenehmen Diskussionsstil” vorwerfen, sollten Sie – wie bereits schon erbeten – bitte korrekt lesen.
    Wenn ich schreibe “Wenn die Annahme auf Spekulation beruht, dann beruht auch die auf dieser Annahme basierende Theorie auf Spekulation” und sie verstehen “Theorien haben immer zusätzliche Annahmen”, dann dürfen Sie ein unangenehmes Verständnis Ihreseits nicht mir in die Schuhe schieben.
    Und wenn für Sie “unter diesem Gesichtspunkt .. nicht grundsätzlich verkehrt” trotz mehrfacher Erläuterung und Begründung identisch sehen mit “einer pauschalen Gleichsetzung” und unter Nutzung verkürzter Zitate das als “stimmt einfach nicht.” abtun .. naja, wie würden Sie so einen Diskussions”stil” nennen?

    • Offenbar sind wir mit dieser Diskussion in einer immer-länger-Spirale. Mögen Sie die aus Ihrer Sicht wichtigste Einzelfrage unter den vielen Diskussionszweigen, die Sie aufmachen, identifizieren und entweder eindeutig darauf verweisen oder sie kurz wiederholen? Je näher am Ausgangsthema Kosmologie umso besser. Um auf alles, was in Ihrem bereits recht länglichen Text aus meiner Sicht kritisierens- und korrigierenswert wäre, einzugehen, fehlt mir schlicht die Zeit.

  118. Hat Mensch das Licht erfunden? Nein, er hat es in seiner stumpf-/blöd- und wahnsinnigen Selbstbeschränkung (“Individualbewusstsein”) nachempfunden, denn es ist schließlich auch nur …!?
    Mensch kann das Licht HIER sein, wenn Mensch zu allererst seine Vernunftbegabung zur fusionierenden Bewusstseinsentwicklung wirklich-wahrhaftig lebt! Dann wird er auch den Käse mit den schwarzen Löchern locker …, noch bevor die große Erkenntnis im Geist …

  119. 42 – die prozentuale Wahrscheinlichkeit das Mensch den Dreh noch findet, oder nur der Fettgehalt des universellen Käse??? 😎

  120. hto
    Hat der Mensch das Licht erfunden ?
    Hinter dieser rhetorischen Frage verbirgt sich eine Philosophie, die eine Antwort auf die Frage des Grundschülers erlaubt.
    Für die Wissenschaft ist der Grenzwert der Lichtgeschwindigkeit die Grundlage aller physikalischen Maßeinheiten. Das bedeutet, für die Wissenschaft bauen alle kosmologischen Theorien auf dem Licht auf.
    Und jetzt kommen Sie, und zerstören dieses Gebäude mit der Bemerkung: “Nein, er hat es (das Licht) in seiner stumpf-/blöd- und wahnsinnigen Selbstbeschränkung nur nachempfunden”
    Damit verweisen Sie das Licht in den Bereich der Phänomene. O.K.
    Aber was bleibt uns dann übrig, um das Universum zu erklären ?
    Mit etwas Phantasie kann man sich das ganze Universum phänomenologisch vorstellen, als etwas, was ich nur in unserem Gehirn abspielt. Alle Sterne, die wir sehen existieren nur in unserer Vorstellung. (Die Welt als Vorstellung)
    Was liegt dann außerhalb dieser Vorstellung ?? Nur die Zeit. Die Zeit ist das, was noch nicht da ist, was aber notwendig ist, um sich eine Vorstellung machen zu können. Denken braucht Zeit.
    Also, was sagen wir dem Grundschüler ? Wir sagen , “außerhalb des Universums ist die Zeit”.
    Viel Spaß beim Philosophieren !

    • Das ist mir zu deutlich zu vage und dem Grundschüler vermutlich auch. Und warum sollte “die Zeit” von dieser Nabelschauperspektive ausgenommen sein? Solches Geraune bringt uns nicht weiter, denke ich.

      Ein starkes empirisches Argument gegen die stärkeren Formen der Konstruktion der äußeren Realität im Gehirn scheint mir zu sein, dass wir dort so oft Überraschungen erleben und Neues vorfinden. Im Vergleich dazu sind die Dinge, die unser Hirn tatsächlich konstruiert – Vorurteile und die damit zusammenhängenden kruden Verallgemeinerungen – ausgesprochen fantasielos und begrenzt.

  121. Markus Pössel

    Die Zeit ist die einzige Dimension, auf die wir keinen Einfluss haben. Sie läuft ab, ob wir wollen oder nicht. Die Zeit ist existenziell erfahrbar.

    Sie sind sicher auch der Meinung, dass unser Ich nicht unsterblich ist.
    Bedenken Sie aber , dass 56 % der deutschen Bevölkerung einer Konfession angehören, und solche Gedanken nicht als Geraune abtun.

    Sie fordern eine „Konstruktion“ mit Phantasie. Und wir sind lernfähig.
    Das Grundschulkind will eine Antwort hier und jetzt. Wie sieht die aus?
    Wollen Sie eine RT für Grundschulkinder ?

    • Wenn ich mir anschaue, wie sehr der subjektive Ablauf der Zeit durch das beeinflusst wird, was wir tun und wie wir uns fühlen, dann kommt es mir nachgerade absurd vor, dass Sie zwar offenbar akzeptieren, dass so viele unerwartete Dinge, die Menschen im Laufe der Jahrhunderte herausgefunden haben, irgendwie nur “in unserem Gehirn” existieren, aber eine Größe wie die Zeit, die in unserer Wahrnehmung beeindruckend variabel ist, davon ausnehen. Wie meine Antwort an den Grundschüler aussieht, können Sie übrigens oben in dem Blogbeitrag lesen. Scrollen Sie doch bitte einfach mal zum Beginn der Seite!

  122. Der Begriff “Multiversum” ist unsinnig !

    Der Begriff “Universum” bezeichnet die Gesamtheit ALLER Objekte (Materie, Energie,…) die in Raum und Zeit existieren. Das erklärt sogar Wikipedia so. Wenn man den Begriff Multiversum benutzt, hat man vorher den Begriff Universun ad absurdum geführt. Denn der Begriff “Universum” kann dann ja nicht mehr die Gesamtheit aller Objekte sein. Man hat dann ein Teiluniversum A zum Universum A und eine Teiluniversum B zum Universum B deklariert. Auf beide getrennt trifft der Begriff Universum nicht zu, nur auf die Gesamtheit aller Teiluniversen.

    War das verständlich ?

    • Dass Sprache nicht strikt logisch ist, ist doch nun eigentlich keine neue Erkenntnis. Insofern: Wenn Universum in den letzten Jahrzehnten eine bestimmte konkretere Bedeutung angenommen hat, was alles dazu gehört, dann ist es nicht soooo ungewöhnlich, wenn man für eine weitere grundlegendere Erweiterung des Bildes einen neuen Begriff einführt – auch wenn man damit, wie Sie sagen, der von Ihnen genannten Definition von “Universum” widerspricht.

      P.S.: Die Kommentare sind hier auf “moderiert” geschaltet. Insofern bitte nicht wundern, wenn es bis zum freischalten etwas dauert. Ihr ursprünglicher Kommentar war jedenfalls schon freigeschaltet, als Sie ihren jetzigen zweiten Versuch starteten…

  123. @ Markus Pössel

    Sprache selbst ist nicht strikt logisch sondern historisch gewachsen. Aber die Wissenschaft sollte strikt logisch sein. Und damit auch der Gebrauch von Begriffen. Ich habe öfter mal den Eindruck, manche kegeln mit Begriffen, ohne sich über deren Bedeutung im Klaren zu sein.

    Also, wie würden Sie denn den Begriff “Universum” definieren, Herr Pössel ? Schon um die Frage, was hinter dem Universum ist, sinnvoll erscheinen zu lassen. Oder sollte man besser fragen :”Was ist eigentlich hinter dem SICHTBAREN Universum ?”

    Die Frage nach der großräumigen Geometrie unseres Universums ist natürlich sehr interessant. Aber für die Geschlossenheit (Ringförmige Koordinatenlinien) gibt es bisher keinerlei Beweis. Es ist noch nie gelungen, eine Sternformation (Galaxienformation), die man auf der einen Seite gesehen hat, auf der gegenüber liegenden Seite wieder zu finden.

    • Auch Wissenschaftssprache ist gewachsen. Elektronen haben nichts mit Bernstein zu tun, planetarische Nebel nichts mit Planeten, Atome sind teilbar. Alles kein Problem, solange klar ist, was im wissenschaftlichen Zusammenhang mit den Begriffen gemeint ist.

      Bei “Universum” ist nicht wichtig, wie ich es definiere, sondern wie es in der Praxis verwendet wurde bzw. wird. In der jüngeren Praxis ist das Wort synonym zu “Kosmos”, und damit zu dem, was die üblichen kosmologischen Modelle beschreiben. Und wenn man dieses Bild erweitern will zu einer Vielfalt von durch solche Modelle beschriebenen kosmischen Räume, ist es durchaus sinnvoll, dafür ein neues Wort einzuführen.

  124. Markus Pössel,
    das Ganze sollte kein Prinzipienstreit werden, und mein Gedanke, dass das sichtbare Universum nur in unserer Vorstellung existiert war nicht so zu verstehen, dass diese Meinung das naturwissenschaftliche Weltbild eines Newton ersetzen soll, sondern nur als Gedankensplitter, der den Horizont erweitert.
    Aber jetzt um konkret zu werden.
    Sie nennen zwei mögliche Antworten. Die erste, dass das Universum unendlich ist, und immer neue Sterne auftauchen.
    Aber das war nicht die Frage des Grundschülers. Der wollte wissen, was hinter dem Universum ist.
    Die zweite Antwort ist zwar nicht schlecht, das war ursprünglich auch mein Vorschlag, aber er ist streng genommen falsch. Ein in sich zurücklaufendes Universum etwa in Form eines Torus. Diese Vorstellung ist deshalb falsch, weil wir nicht nur durch die Entfernung von der Rückseite unseres Universums getrennt sind, sondern auch durch die Zeit. Und wenn wir das bestehende Universum umrundet hätten, dann wäre die Rückseite nicht mehr die ursprüngliche Rückseite, sondern eine vollkommen andere, weil eben die Galaxien ein “Verfallsdatum” haben.
    Wenn wir uns durch den Raum bewegen, bewegen wir uns auch durch die Zeit.
    Deswegen ist mein Vorschlag, der Zeit eine Dimension zuzumessen, nicht vage sondern zwingend. Und was halten Sie von der Aussage: der Raum ist in der Zeit eingebettet ” ?
    Damit verlöre der Begriff “Zeit” seinen relativen Charakter , nur als anderes Wort für Bewegung zu gelten, sondern die Zeit wird dann selbst zu einem Objekt.

    • Wie gesagt, der Grundschüler hatte aus meiner Sicht mit der Frage ob da eine Wand sei präzisiert, was gemeint war. Beide meiner Antworten bezogen sich auf dieses Bild. Dass sich das Universum während der Reisezeit ändert, ist eine Komplikation die ich aber, da sie für die Frage nach der Raumgrenze nicht relevant war, weggelassen habe. Andere Menschen würden die Antwort anders formulieren, ich bin mit meiner nach wie vor zufrieden. Mit Ihrer Aussage “der Raum ist in der Zeit eingebettet” kann ich nichts rechtes anfangen. In der Relativitätstheorie ist es anders.

  125. Zum Folgenden:

    “... Aber da jetzt jeweils im Detail zu antworten scheint mir keine sinnvolle Investition von Zeit, weil Sie sich ja offenbar gleichzeitig ein Weltbild zurechtgelegt haben, in dem die Physikere alle üble Betrüger sind; wer sich soweit festlegt, dürfte kaum motiviert sein, von der “Gegenseite” dazuzulernen…..” (Zitaende)

    Auch so kannman sich davor drücken, auf wesentliche Kernfragen der Kosmologie , die auch im Mainstream fast alle schon seit langem Teil der Debatte sind (wenn auch nicht immer bei den Platzhirschen) eine fundierte bzw intellektuell redliche Antwort geben zu müssen.
    Das Urteil darüber, wer genau sich da auf ein dogmatisch auf ein Weltbild festgelegt hat, das zu hinterfragen er entwder nicht Willens ist oder nicht darf oder sich aus welchen Gründen auch immer nicht leisten kann überlasse ich dem Urteil der Mitforenten. Ebenso das Urteil darüber , wer letztendlich mal als unbelehrbarer “Betrüger ” an der (wissenschaftlichen) Redlichkeit als “übler” unethischer Mainstream- Opportunist dastehen wird . Die Zukunft wirds hoffentlich weisen.

  126. In einem dynamischen, räumlich und zeitlich unbegrenztem Universum könnte das was Sie Urknall nennen auch die Folge einer ungeheueren kosmischen Kollision gewesen sein. Vor nicht einmal 200 Jahren galt das Atom als kleinstes Objekt. Und wo steht die Wissenschaftsgemeinde jetzt ? Bei Objekten mit einer Masse von 10 hoch minus 30 Gramm. Und meine Prognose ist, dass es so weiter gehen wird. Die Wissenschaft beharrt und wird weiter trotz aller bisherigen, unzähligen Misserfolge Grenzen zu finden, darauf beharren, das es Grenzen gibt. Sie hat es bisher nicht gewagt den Ansatz aus Sicht der Unendlichkeit und sich daraus ergebender Möglichkeiten auch nur in Erwägung zu ziehen, geschweige denn zu verfolgen. Das mögen Sie für Wissenschaft halten, ich halte es für verbohrte Arroganz.

    • Kollision: Stimmt, könnte es, Stichwort ekyrotisches Universum. Offenbar verfolgt die Wissenschaft doch ein paar mehr Ansätze, als Sie ihr zugestehen. Insofern sollten Sie mit den pauschalen Veurteilungen und Beschimpfungen vielleicht doch etwas vorsichtiger sein. Letztlich sind solche riesigen Extrapolationen wie “es muss immer so weiter gehen!” oder “jede Grenze muss fallen!” ja doch ziemlich gewagt. Und es wäre nicht das erste Mal, dass die Natur solchen großen Ansätzen dann einfach einen Strich durch die Rechnung gemacht hat. Da finde ich den pragmatischen Ansatz, erst einmal das, was sich mit Beobachtungsdaten erkunden lässt, durch möglichst einfache Modelle zu erklären, so falsch nicht.

  127. Sehr geehrter Herr Pössel,
    nachdem ich mir alle diese Kommentare und Ihre ruhigen, souveränen Antworten zu vielen “Ideen” durchgelesen habe, ziehe ich gedanklich meinen Hut. Hochachtung.
    Soweit ich zur Diskussion beitragen kann: Wissenschaft erklärt das “Wie”, Religion das “Warum”. Idealerweise ergänzen sie sich und widersprechen sich nicht.
    “Zeit” ist keine absolute Größe, die aus sich selbst heraus existiert, sondern eine Eigenschaft der Materie. Wie sollte ohne Materie eine Entropieänderung stattfinden?
    Damit ist für mich die Diskussion beendet. “Vor” dem Urknall gab es keine Materie/Energie und damit keine Zeit. Also ist die Frage nach dem “Davor” nicht definiert. Ein “Danach” wäre ebenso außerhalb unseres Erkenntnisbereichs wie ein “Außerhalb”. Spekulationen sind erlaubt, aber was soll das (wenn wir keine Wechselwirkungen/Mitteilungsmöglichkeiten haben werden)?

    • Danke für die positive Rückmeldung – die Diskussion hier ist moderiert, daher werden Antworten jeweils erst dann freigeschaltet, wenn ich dazu komme; ich bitte die Verzögerung zu verschulden.

      Sie sprechen da einen wichtigen Punkt an. Wenn man sich die Urknallmodelle anschaut, dann soll ja die dafür gewählte kosmische Zeitkoordinate in der Tat diejenigen Zeitdauern anzeigen, wie sie auch eine physikalische Uhr messen würde, die einfach nur der Expansionsbewegung des Raumes folgt. In denjenigen Phasen, in denen wir die physikalischen Gesetze noch gut verstehen, ist das auch der Fall. Geht man zu nahe an den Urknall zurück, dann verstehen wir die Physik bei den entsprechenden Energien allerdings nicht mehr; damit ist auch nicht klar, welche Bedeutung die Zeitkoordinate in diesen Phasen hat. Möglich, dass eine wirkliche physikalische Zeit die Urknall-Singularität ganz weit nach hinten schiebt. Möglich, dass sich dort die komplette Beschreibung ändern muss. Wir wissen es schlicht nicht; wir haben keine solide Theorie der Quantengravitation. Glücklicherweise brauchen wir die für die Beschreibung der späteren Phasen aber auch nicht. Insofern ist es völlig legitim, die frühen Bereiche außen vor zu lassen und sich vor allem mit denjenigen Phasen zu beschäftigen, für die wir tatsächlich Beobachtungsdaten haben.

  128. Hallo Herr Pössel,
    ganz vielen Dank für diesen ausführlichen und lesenswerten Blog, der so viele Fragen aufgreift (die ich mir auch schon immer mal gestellt hatte), und Ihre kompetenten und sachlichen Erörterungen – bis hin zu linguistischen Exkursen über Wissenschaftssprache. Das Interesse an Diskussionen über wissenschaftliche Weltvorstellungen und -beschreibungen (und oft ja daran auch geknüpfte philosophische Fragestellungen) scheint doch erfreulich groß zu sein. So macht man interessante, aber auch verwirrend komplexe und wenig anschauliche Modelle verständlicher und noch interessanter.

  129. @ Markus Poessel

    Unsere Beiträge haben sich schon wieder überschnitten. Damit ist mein letzter Beitrag gegenstandslos geworden. Ich habe ein wunderschönes Beispiel für ein geschlossenes Universum gefunden : Bernd das Brot auf KIKA. Wenn der rechts aus dem Bild läuft, erscheint er links im Bild. Wundeerbare Idee, die alte “geh auf der einen Seite heraus und komm auf der anderen Seite herein” Idee.

    @ Frank-Detlef Karolius

    Sie machen aus dem Urknall einen Schöpfungsakt. Wenn etwas aus dem Nichts erscheint, hat das nichts mit Physik zu tun, sondern eher mit Gott und dem Schöpfungsakt. Die Physik kann Erklärungen nur für Zeiträume NACH dem Urknall liefern. Den Urknall selbst kann die Physik nicht erklären. t=0, V=0 Und D=unendlich sind unerklärlich. Und auch dann muß man Zustände akzeptieren, die der Erklärbarkeit widersprechen. Die Inflation (Raumausbreitung größer c) ist nicht erklärbar ! Natürlich ist Zeit eine absolute Größe. Sie entsteht aus Ursache-Wirkung Vorgängen.

    Vor dem Urknall muß ein Zustand der Materie geherrscht haben, der den Urknall ermöglicht hat.

    • Mathematisch gesehen definiert “auf der einen Seite herausgehen, auf der gegenüberliegenden Seite wieder hineinkommen”, und zwar nicht nur links und rechts sondern auch für oberen und unteren Rand, gerade einen Torus. Ich hatte das in einem früheren Kommentar hier ja schon als Beispiel aufgeführt. Genau das ist in diesem Falle gemeint.

      Für den Urknall selbst stimme ich Ihnen zu – in den derzeitigen Modellen ist er eine Anomalie; für eine echte Erklärung wäre eine Theorie der Quantengravitation nötig. Die Inflation dagegen ist ein vergleichsweise normales Modell, und “Raumausbreitung größer c” kommt darin auch nicht vor.

  130. Es ist nicht persönlich gemeint. Aber der Urknall will mir so überhaupt nicht einleuchten. Vielleicht liegt es einfach daran, dass sich mir kein plausibler Auslöser für eine Explosion (aus sich selbst heraus) einer nahezu unendlich verdichteten Masse mit dem damit einhergehenden gravitativen Zusammenhalt anbietet. Da halte ich eine Kollision schon für wesentlich wahrscheinlicher.

  131. Bernd das Brot, ein guter Vergleich, für mich als bescheidenen Laien:-).

    Stelle ich mir das Universum, um es einfacher zu machen, als einen Würfel vor.
    Beginne meine Reise nach “links”, so komme ich irgendwann wieder “rechts” hinein und
    somit, mehr oder weniger, an meinen Ausgangspunkt der Reise zurück. Das selbe Spiel
    gilt für “oben” und “unten”, für jede Richtung die ich einschlage.

    Das würde aber doch bedeuten, dass das Universum beschränkt sein muß, da die “Außen”-Flächen meines Würfels die Grenzen darstellen, innerhalb dieser, meine Reise immer wieder anfängt und auch endet und von neuem beginnt. Immer und immer wieder. Was ist denn nun aber hinter diesen Grenzen? Irgendetwas muß da doch sein? Auch wenn es “Nichts” ist?

    Mal angenommen ich könnte die Grenzen des Universums durchbrechen, befände mich auf meiner Reise im “Nichts”. Ist das “Nichts” dann unendlich, oder hat das “Nichts” auch seine Grenzen? Wenn ja, was befindet sich dann hinter den Grenzen des “Nichts”? Und beginnt das Spiel wieder von vorne? Reise ich im “Nichts” weit genug nach “rechts”, komme ich “links” wieder herein? Da ich auf meiner Reise durch das “Nichts” aber keine Orientierungspunkte habe, da es ja im “Nichts” nichts gibt, an was ich mich orientieren könnte, könnte ich im Gegensatz zu meiner Reise durchs Universum, niemals festellen, ob ich nun wieder am Ausgangspunkt meiner Reise angelangt bin. Somit wäre dann das “Nichts” unendlich für mich? Aber was wäre wenn
    das “Nichts” doch eine Grenze hätte und es mir ähnlich wie beim Universum gelänge, diese Grenzen zu überwinden? Was würde dann folgen?

    Verrückt könnte man werden, wenn man über Unendlichkeit sinniert.

    • Genau, Bernd das Brot oder aber ältere Computerspiele – wo z.B. das asteroidenjagende Raumschiff in gleicher Weise über den Bildschirm gejagt ist.

      Die Vorstellung von dem Würfel ist, was das Reiseverhalten angeht, auch korrekt. Aber an der Stelle muss man dann unterscheiden, was an dem Würfel nur Hilfsvorstellung und was der damit beschriebene Raum ist. Ein Bewohner eines solchermaßen verknüpften Würfels würde nämlich nichts von irgendwelchen “Grenzflächen” mitbekommen – das Universum hat für einen solchen Bewohner gar keine Grenzen, sondern er oder sie kann nur jeweils konstatieren, dass wer immer geradeaus weiterfliegt irgendwann wieder am Ausgangspunkt anlangt. Das ist alles, was man benötigt, um die Physik eines solchen Raumes vollständig zu beschreiben.

      Dass der Würfel, den Sie sich da denken, noch Raum drumherum hat, ist nur Teil Ihrer Hilfsvorstellung. Für einen Bewohner des Würfel-Universums ist da tatsächlich nichts, und schon gar kein “Nichts” mit den Eigenschaften eines Raumes (wie in Ihrer Beschreibung).

  132. Aus meiner Sicht (ein kleiner Beitrag):
    Eigentlich kann das Universum gar kein Würfel sein.
    In diversen Publikationen wird es als ein Luftballon beschrieben, an dessen Außenrand
    sich die Galaxien tummeln.
    Fakt ist, mit dieser Beschreibung hat das Universum eine logisch feste Begrenzung.
    Diese ergibt sich, wie im Mikro-Kosmos durch die Kopplungskraft, welche auch für
    den Zusammenhalt – durch Gravitation und Rotation – im Makro-Kosmos wirksam
    und demenentsprechend für ein abgeflachtes, gekrümmtes Universum verantwortlich ist.
    Logischerweise muss, wie beim Luftballon, bei einer Expansion Energie zugeführt
    werden, nur, woher nehmen?
    Der genannte Grundschüler empfindet unbewusst eine innere Begrenzung (Wand),
    wie auch viele Erwachsene, z. Bsp.: Man befindet sich in einem beengten Raum, oder
    in einem erkrankten Körper und möchte irgendwie ausbrechen.
    Er ahnt aber, es muss da noch etwas geben, was aus der Unfreiheit hinausführt.
    Tatsächlich gibt es etwas außerhalb des Universums, nur weil man es optisch nicht
    sehen und messen kann, bleibt es für Wissenschaftler nicht nachprüfbar.
    Manche Handlungen eines Menschen lassen allerdings auf eine geheimnisvolle
    Verbindung schließen. Für diesen Bereich wären m. E. fähige Theologen zuständig!
    M f G

    • Da dürfen Sie die Veranschaulichungen nicht zu ernst nehmen. Was das Luftballon-Modell richtig wiedergibt, ist die Art und Weise, wie die Abstände zwischen allen Galaxien proportional zu ein und demselben Skalenfaktor zunehmen. Um das zu veranschaulichen, ist das Modell hilfreich, aber mehr darf man da nicht hineinlesen. Insbesondere benötigt die Expansion in den kosmologischen Modelle keine kontinuierliche “Energiezufuhr”; was da passiert ergibt sich im Gegenteil im Wechselspiel von Anfangsschwung und den anschließend wirkenden Gravitationsbeschleunigungen.

  133. Erst mal ein dickes Lob, Herr Pössel für Ihre anschaulichen Beschreibungen (auch für Laien) in dem Blog. Diese Frage, treibt mich tatsächlich auch seit dem Grundschulalter um.

    Dass der Würfel, den Sie sich da denken, noch Raum drumherum hat, ist nur Teil Ihrer Hilfsvorstellung. Für einen Bewohner des Würfel-Universums ist da tatsächlich nichts, und schon gar kein “Nichts” mit den Eigenschaften eines Raumes (wie in Ihrer Beschreibung).

    Mit der Vorstellung, dass das Universum doch beschränkt ist und nicht unendlich,
    kann ich mich anfreunden. Irgendwie, wie auch immer, könnten wir uns nur innerhalb dieses gedachten “Würfel-Universums” bewegen. Wenn wir uns nur innerhalb dieses
    “Würfels” bewegen könnten, gibt es eine “Grenze” (Mauer). Soweit, so gut.

    Ich kann aber nur mit meinem “irdischen” Hirn schlussfolgern, das hinter jeder Grenze, in diesem Fall die Grenzen des gedachten “Würfel-Universums”, irgendetwas sein muß? Da muß doch etwas sein? Auch wenn es “Nichts” ist?
    Mal ganz laienhaft ausgedrückt:
    Da muß doch etwas drum herum sein um dieses “Würfel-Universum” ? Auch wenn es “Nichts” ist. Was ist das, das “Nichts”?

  134. ….”das Universum hat für einen solchen Bewohner gar keine Grenzen, sondern er oder sie kann nur jeweils konstatieren, dass wer immer geradeaus weiterfliegt irgendwann wieder am Ausgangspunkt anlangt. Das ist alles, was man benötigt, um die Physik eines solchen Raumes vollständig zu beschreiben. “

    Verstanden.:-) Und auch irgendwie nachvollziehbar. Aber was ist außerhalb diesen Raumes (gedachten Würfels/Universums)? Ich weiß sehr wohl, dass es nur nackte Theorie ist, jemals die Grenzen des Universums zu erreichen. Vielleicht könnten sie erläutern (ich denke mal, das war auch die Ausgangsfrage) was Sie persönlich und die Astrophysik sich unter “Nichts” vorstellen.

    Ich kann das nämlich nicht. Mein Vater, der begeisterter Hobbyastrologe war, hat mich mit dieser Frage die ich ihm gestellt habe, und er keine Antwort wusste, irgendwie “angefixt”. Religiöse Theorien sind mir zu flach, bei Astro- Mathematik steige ich irgendwann aus, mangels tiefgreifender Kennnisse.

    Meine Frage, (die des Grundschülers vermute ich auch) ist :
    Was ist das “Nichts”, in das unser bekanntes Universum “eingebettet” ist? Wie möchte man erklären, dass es ein Ding gibt (in diesem Falle, ein Universum) und drumherum “Nichts”? Dieses “Nichts” interessiert mich brennend. Es kann doch nicht einfach so,
    ein “Nichts” geben, das muß doch wie auch immer, beschrieben, erklärt, werden können? Dieses unendliche, verdammte, “Nichts”.

    • Welche Anhaltspunkte haben Sie dafür, dass es in solch einer Situation ein “außerhalb” geben müsste? Unser Universum ist, nach allem was wir wissen, nicht in irgendetwas eingebettet. Nirgends in unserer Naturbeschreibung kommt ein Einbettungsraum vor. (Außer bei einigen Hilfsvorstellungen, mit denen wir uns mathematische Modelle veranschaulichen, aber darüber hatten wir ja bereits geredet.)

  135. Stein,
    was tun Sie gerade ? Sie denken ! Ist das Nichts oder ist es etwas ? Wenn es nichts wäre, warum denken sie dann?
    Ein Gedanke, eine Einsicht, ein Gefühl sind Etwas.
    Sie sind das, was den Menschen von der reinen Materie unterscheidet.
    Also müssen wir notgedrungen die Grenze zwischen dem beobachtbaren Sein (Materie) und dem unbeobachtbaren Sein (Gedanken) überschreiten.

    Nur dann müssen wir konsequent bleiben. Dann kommen wir zu Kant mit seinen Kategorien.
    Die Materie gehorcht den Kategorien Raum und Zeit. Der Gedanke gehorcht nur der Kategorie Zeit, er muss ja gedacht werden und das braucht Zeit. Der Gedanke braucht keinen Raum und damit sind wir bei Plato.
    Das Nichts existiert in zweifacher Form, in der räumlichen , dann ist das Nichts der Raum, der nicht vorhanden ist, oder in der Zeit, dann ist das Nichts noch nicht, aber mit der potentiellen Möglichkeit der Startpunkt für einen Gedanken zu sein.

    • Das ist jetzt natürlich ein weites Feld, aber zumindest im Alltag sind die denkenden Wesen, die mir begegnen, durchaus durch entsprechende Materie repräsentiert. Insgesamt habe ich den Eindruck, dass Sie und Herr Stein mit der Aussage “da ist nichts” einem Kategorienfehler unterliegen. Sie machen aus nichts ein Etwas (nämlich ein Gebilde mit Eigenschaften), das Sie dann “Nichts” nennen.

      Das ist aus meiner Sicht so wenig sinnvoll wie das folgende Beispiel. Nehmen Sie an, wir redeten über ganze Zahlen, über 1, 2, 3, … und Sie hätten mich gefragt, welche ganze Zahl denn zwischen 1 und 2 liege. Meine Antwort wäre gewesen “da liegt gar keine”. Wenn Sie dann begännen, über die Eigenschaften der mysteriösen Zahl namens “Gar Keine” zu spekulieren, ginge das schlicht an der Aussage vorbei.

      Genau so geht Ihre Diskussion des “Nichts” im kosmologischen Zusammenhang aus meiner Sicht schief. Es gibt aus heutiger Sicht keinerlei Anhaltspunkte, dass es irgendeine Entität gäbe, die man mit “das Nichts hinter dem Universum” bezeichnen und über die man sinnvoll diskutieren könnte. Gerade weil es keine sichtbare Grenze gibt (bei der man dann in der Tat fragen könnte, was dahintr sei).

  136. Hallo,
    das einziges Nichts in unserem Universum ist der Bereich nach einem / durch ein Schwarzes Loch. Nichts kam da je wieder raus oder wird je wieder rauskommen. Was ist eigentlich mit der Theorie vom Falten des Raumes könnte man dann nicht die Grenze des Universums erreichen [Alcubierre-Antrieb] oder durch natürliche Wurmlöcher wenn es sowas gibt?

    Gruß Manfred

    • Nein, auch das ist in dem jetzigen Zusammenhang nicht gemeint. Die Raumzeitregionen in einem Schwarzen Loch kann man ja durchaus mathematisch beschreiben und sagen: hier, das ist zwar nicht von außen sichtbar, aber Teil des Modells. Hier ist es anders: das Modell ist in sich vollständig, aber einige Diskutanten wollen dem vollständigen Modell aus mir nicht nachvollziehbaren Gründen eine Entität hinzufügen, der sie den Namen “das Nichts” verpasst haben.

  137. …”Das Nichts existiert in zweifacher Form, in der räumlichen , dann ist das Nichts der Raum, der nicht vorhanden ist, oder in der Zeit, dann ist das Nichts noch nicht, aber mit der potentiellen Möglichkeit der Startpunkt für einen Gedanken zu sein.”

    Wenn das “Nichts” räumlich definiert werden könnte, (ich denke nur in meinen irdischen Raum- Strukturen), so wäre das “Nichts”, doch auch so etwas, wie ein Raum?

    Innerhalb diesen “Nichts”- Raumes gibt es ein Universum indem wir uns theoretisch bewegen könnten. Dieses Universum hat vermutlich seine “Grenzen”, aber was ist hinter der Grenze, außerhalb? Ein “Nichts”? Aber was ist ein “Nichts”, wo kommt das her? Ist das unendlich? Ich kann mit “Nichts”, als Erdenbürger nichts anfangen. Mein Model des “Würfel-Universums” sagt mir, wenn da ein “Körper”(Universum) ist, sei es vereinfacht ein Würfel, eine Raute, ein Zylinder, ein Prisma…usw, so muß doch irgendetwas “drumherum” existieren? Dieser “Körper” (Universum), kann doch nicht in einem endlosen “Nichts” “abhängen”? Oder doch? Was aber ist dieses “Nichts”?

    So sehr mich Astrophysik auch interessiert, ich bin froh darum, dass ich mir deshalb
    keine graue Haare wachsen lassen muß.

    • …genau, ein als Raum definiertes Nichts wäre ein Etwas, über das man reden könnte. Eine zukünftige Region wäre ebenfalls ein Teil der Raumzeit. Beide Möglichkeiten, von denen Herr Christ redet, sind in der Sprache der allgemeinen Relativitätstheorie nicht “Nichts”, und waren auch in meinen Antworten nicht gemeint.

      Und, wie schon geschrieben: Im Würfelmodell gibt es, wenn man es mathematisch beschreibt, kein Drumherum. Mathematisch kann man den Würfel, bei dem je zwei gegenüberliegende Seiten identifiziert sind (damit man aus der einen herausfliegen und aus der gegenüberliegenden automatisch wieder hineinkommt) beschreiben, ohne dass irgendein Drumherum bei der Beschreibung eine Rolle spielen würde. Diese mathematische Beschreibung ist das, was in den kosmologischen Modellen zählt. Dass Sie sich, wenn Sie sich den Würfel vor das geistige Auge führen, automatisch noch einen Raum drumherum vorstellen, in den der Würfel eingebettet ist, ist ein Artefakt ihrer Vorstellung, nicht Teil des eigentlichen Modells.

      Insofern ist dieses künstliche Drumherum, das Sie sich vorstellen, für die Physik selbst irrelevant. In der mathematischen Beschreibung kommt es nicht vor. Wer nur über die Physik des Würfelmodells redet, muss dafür an keiner Stelle das Drumherum reden.

      Das ist so, als würden wir über Geometrie reden, Sie hätten dazu ein paar Dreiecke auf ein Blatt Papier gemalt, und jetzt würde eine Diskussion über Papierqualitäten und Papierunreinheiten entbrennen. In beiden Fällen ist das Drumherum – im Würfelmodell der Einbettungsraum, in unserer fiktiven Geometriediskussion das Blatt Papier – ein Artefakt, das für das eigentliche Thema unserer Diskussion irrelevant ist.

  138. “…Was ist eigentlich mit der Theorie vom Falten des Raumes könnte man dann nicht die Grenze des Universums erreichen.”

    Erreichen kann die Menschheit einiges. In der Antike hat man vom Fliegen geträumt,
    ruckzuck um 1900 herum, gab es die ersten flugfähigen Maschinen, 2019 fliegen wir selbstverständlich mit tonnenschweren Flugzeugen um die Welt.

    Weshalb sollte die Menschheit nicht in der Lage sein, die Grenzen des Universums zu
    erreichen (wenn es sie gibt), wie auch immer? Wir werden das aber leider nicht mehr
    erleben. Auch die Enkel, die Urenkel, die Urur… ur…Enkel auch nicht.

  139. Markus Pössel
    das Nichts ist in der Mengenlehre die “leere Menge”. Die Eigenschaft der leeren Menge ist es, keine Elemente zu haben. Der Mengenbegriff ist dabei als Container zu verstehen, sonst könnten wir ja nicht über die Eigenschaft “nichts” nicht reden.
    Also gerade in der Sprache sind die Begriffe eingebettet oder auch einer Kategorie zugeordnet. Und wenn Sie sich der Sprache bedienen, dann müssen Sie sich dieser Logik unterordnen.
    Auch die “Null” des Zahlenraumes repräsentiert das Nichts. Und wenn Sie sich der Mathematik bedienen, dann bedienen Sie sich auch der Logik. Und die Logik braucht keine materiellen Objekte, die ist in sich nur durch die Regeln definiert.
    Die Kosmologie ist dagegen auch eine Erfahrungswissenschaft und nicht mit der Mathematik deckungsgleich. Einen Raum mathematisch zu beschreiben, das ist absolut korrekt , aber eben nicht vollständig. Der Raum kann Strukturen enthalten, die mathematisch nicht (noch) nicht wiedergegeben werden können.
    Und wenn Sie jetzt behaupten, das “Nichts” gibt es nicht, dann meinen Sie, es gibt kein materielles Nichts. Das ist logisch. Das logische “Nichts” ist dagegen zwingend notwendig sonst ist das Logiksystem nicht vollständig.
    Also , um es auf den Punkt zu bringen, Sie vertreten einen materialistischen Standpunkt. O.K.
    Ich vertrete einen idealistischen Standpunkt, in der der reinen Logik “eine Existenz” zukommt. Sogar die Physik erkennt Strukturen als materiell an. Eine geordnete Materiemenge hat eine geringere Entropie als die gleiche ungeordnete Materiemenge. Das lässt sich sogar energetisch berechnen. Man kann auch plakativ sagen, Geist hat ein Gewicht.

    • Aus meiner Sicht ist das, pardon, Schall und Rauch. Es ändert nichts an dem Fehlschluss, alleine aufgrund einer Aussage, die besagt, dass es nichts zu bereden gibt, etwas herbeizureden. Der Einbettungsraum ist kein Teil des physikalischen Modells; ihm Eigenschaften zuzuschreiben ist ebenso wenig sinnvoll wie bei der Diskussion eines Gebäudes (um ein nichtmathematisches Beispiel zu wählen) über die Papiereigenschaften des ausgedruckten Grundrisses reden zu wollen.

  140. Herr Pössel, nur noch eine kurze Frage:
    Bei Wikipedia liest man, dass vor ca. 13,7 Milliarden Jahren im Universum der Anteil
    der Dunklen Energie praktisch = 0% betrug, heute aber mit ca. 72% angegeben wird.
    Gibt es dafür eine plausible Erklärung? Besten Dank!

    • Das ergibt sich direkt daraus, wie sich unterschiedliche “Inhaltsstoffe” des Universums im Verlauf der Expansion verdünnen (was wiederum nur von deren Zustandsgleichung und den Grundgleichungen der kosmologischen Modelle abhängt).

      In einem Zeitraum, in dem alle Abstände zwischen entfernten Galaxien sich verdoppelt haben, sinkt die Dichte von Materie (Elementarteilchen, Sterne, Galaxien, Dunkle Materie…) um ein Achtel. Schlicht weil solche Materie ja nicht verloren geht, aber das Volumen jeder Region im Universum in diesem Zeitraum um den Faktor 8 (nämlich um die Abstandzunahme hoch drei) zugenommen hat.

      Die Strahlungsdichte fällt in dem gleichen Zeitraum um ein Sechzehntel – salopp gesagt: zum einen derselbe Effekt wie bei normaler Materie (gleiche Menge verteilt sich auf das achtfache Volumen), und zusätzlich noch der Effekt der kosmischen Rotverschiebung (durch den sich die Energie noch um einen weiteren Faktor 1/2 reduziert).

      Die Dichte der Dunklen Energie verändert sich im Verlauf der kosmischen Expansion gar nicht. (Das ist so ziemlich die einzige Eigenschaft der Dunklen Energie, die wir kennen – sozusagen die Definition von dem, was Dunkle Energie eigentlich ist.)

      Wenn Sie das jetzt zusammennehmen, dann war zum Zeitpunkt der Freisetzung der kosmischen Hintergrundstrahlung, als alle Abstände zwischen den mit der Expansion bewegten Galaxien rund 1000 Mal kleiner waren als heute, die normale Materiedichte um einen Faktor eine Milliarde (1000 hoch 3) höher, die Strahlungsdichte um einen Faktor von einer Billion (1000 hoch 4) und die Dichte der Dunklen Energie war so wie heute (und damit zwischen 2 und 3 mal höher als die heutige Materiedichte). Daher war die Dunkle-Energie-Dichte damals nur ein vernachlässigbar kleiner Anteil der Gesamtdichte. Nicht, weil die Dunkle Energie ihre Dichte irgendwie verändert hätte, sondern weil alle anderen Dichten früher soviel größer waren.

  141. Markus Pössel
    um die Diskussion hier abzuschließen, kommt der Sprache eine Entität zu ?
    Ich danke Ihnen für die Geduld und den klaren Standpunkt den Sie vertreten.

  142. Hallo Herr Pössel!
    Mich erinnert die Frage des Grundschülers an meine eigene Schulzeit:
    Da hat man mir die Begriffe Gerade, Strahl oder Paralelle vor ein paar Jahren eingebleut und dann erzählt man mir, wenn ich nur lange genug geradeaus gehe komme ich hinten wieder an.
    Herausgefunden hat das der Herr Einstein und das ist so weil wir in einem Kontinum befinden.
    Damals wußte ich genau: das kapiere ich niemals!
    Alleine wenn ich das auf das Prinzip der Paralellen anwende und mir die Geraden nicht nebeneinander sondern untereinander vorstelle, würde das nicht bedeuten das sich die Paralellen zweimal schneiden müssen??? Da stimmt doch was nicht! Aber was solls, wenn der Einstein das sagt, wirds schon stimmen.

    Heute sehe ich das (bin kein Amateurphysiker, nur Laie) ein wenig anders:
    Um diese scheinbar unvereinbaren Sachverhalte doch miteinander in Einklang zu bringen, muß man sich nur etwas genauer die Verwendung des Wortes “GERADE” ansehen, und siehe da, die Problematik reduziert sich auf einen verbalen Taschspielertrick.

    Das “Gerade” von Einstein ist das physische Gerade, während das andere Gerade das theoretische, also gedachte Gerade aus dem Karthesischem Koordinatensystem ist.
    Die theoetiche Gerade geht durch wirklich alles glatt durch, egal ob hyperschweres Schwarzes Loch oder Raumkrümmung, und kennt keine Grenze oder Ende.
    Wenn vom Einsteinsch Gerade die Rede ist, ist das völlig anders. Gerade ist jetzt, was ein Lichtstrahl in der Realität macht.

    Und wenn man jetzt hingeht, den physischen Raum, unser (bekanntes) Universum durch ein Koordinatensystem bestehend aus den physichen Geraden X,Y,Z aufträgt,
    und dieses dann wiederum in das altbekannte Karthesische Koordinatensystem abbildet, erhalte ich eine Darstellung eines blasenartigen Volumenkörpers.
    Die Oberfläche dieses Volumenkörpers stellen die Grenzen unseres Universums da. Verlassen kann dieses Raum nichts, nur die Grenzen unter Energieaufwand weiter verschieben.
    Zur Zeit kurz nach/vor (?) dem Urknall war dieses Gebilde nur ein Punkt im Karthesischen Koordinatensystem, das sich dann aber immer weiter aufbläht.
    Das Universum (immer physich) dehnt sich aus.

    So denke ich mir das jedenfalls und wenn ich das völlig daneben liegen sollte, würde ich das gerne wissen.

    Wenn das aber so ist wie von mir beschrieben, dann ist das aber nicht nicht geade ein Kompliment an die populärwissenschaftlichen Veröffentlichungen aber auch Lehrbücher.
    Das hätte ich dann auch als Schüler verstanden.

    Ich bin sehr neugierig auf Ihr Antwort, vielen Dank im Voraus!

  143. Wir haben bei allem was wir messen
    Stets eines leider immer vergessen
    Das Wissen das Einstein hat besessen
    Alles hat eine andere Zeit
    Und das ist keine Kleinigkeit
    Nicht nur Geschwindigkeit und Raum
    Machen unsere Modelle zum Traum
    Aber wie es heute ist, in der Gesellschaft
    Jeder hat Angst wenn neue Idee geschafft
    Das sich andere damit fröhlich bereichern
    Für einen selbst bleibt nur das scheitern
    So gibt es sicherlich
    Auch andere wie mich
    Die mit Wissen so allein dann verweilen
    Gelernt haben nicht for free zu teilen
    Das Gesetz des Geldes wird noch lange herrschen
    Also werden sich viele im Eigenglanz beherrschen
    Etwas zu sagen oder gar noch schreiben
    Wenn das geschiet wird vieles nicht bleiben
    Wer will schon diese alte Diskussion
    Wers versucht der hatte es schon
    Am End wenn man die Diskussion gewonnen
    Ist die eigene Idee für einen selbst genommen
    Einstein war wie genannt, nur als Stein eins bekannt
    Was Zeit verändert, sich im Wissen noch nicht befand
    Aber um es zu erklären, brauche ich Massenbeistand
    So ist est in diesem Land vom Geld regiert bis zum Rand
    Aber mit Verstand und etwas Kreativität
    Ist es für Stein zwei doch nie so zu spät
    In jedem Falle zieht es keinen Faden
    Nach dem davor oder dahinter zu fragen
    Denn die Zeit hinter der Urknall-Illusion
    Existiert nicht, das wissen wir doch schon
    Und was wollen wir dann noch so ohne Zeit messen
    Das kann man so denn dann doch gleich vergessen

  144. Stefan Donoval (Zweistein)
    Häuft in dieser Welt keine Reichtümer an! Ihr wisst, wie schnell
    Motten und Rost sie zerfressen oder Diebe sie stehlen!
    Sammelt euch vielmehr Schätze im Himmel, die unvergänglich sind
    und die kein Dieb mitnehmen kann. Wo nämlich eure Schätze sind,
    da wird auch euer Herz sein. (Mt 6, 19-21)

    So steht es in der Bibel.
    Ins Irdische übersetzt, Teile dein Wissen mit allen.
    Auch eine verlorene Diskussion ist nicht verloren.
    Du bekommst die Anerkennung, garantiert, manchmal auch posthum.

  145. “…Und wenn man jetzt hingeht, den physischen Raum, unser (bekanntes) Universum durch ein Koordinatensystem bestehend aus den physichen Geraden X,Y,Z aufträgt,
    und dieses dann wiederum in das altbekannte Karthesische Koordinatensystem abbildet, erhalte ich eine Darstellung eines blasenartigen Volumenkörpers….”

    Mir geht es so ähnlich. Von Beruf bin ich Architekt, beruflich bedingt gibt es in meinem Koordinatensystem X, Y, Z zur einfach halber, einen Würfel (Universum), keinen blasenartige Körper. Natürlich kann es auch einen blasenartigen Volumenkörper geben, gedanklich ist ein Würfel aber (für mich), einfacher zu “verstehen”.

    Was ist außerhalb dieses Kooradinatensystems? Wie soll man es erklären? Ich kann es nicht. Wenn es einen Körper gibt, sei er blasenartig, oder ein Würfel, ein Prisma, eine Pyramide….usw. muß es doch ein “Außen- Herum” geben? Ein Volumenkörper kann doch nicht einfach so, im Koordinatensystem “herumlungern”? Jeder Volumen-Körper hat seine Grenzen (irdisch gedacht) . Aber was ist außerhalb dieser Grenzen?

  146. Verehrter Herr Pössel

    Bei Ihren Aussagen zur Stützung der Urknalltheorie haben Sie sich weitgehend auf die Position zurückgezogen, dass der Urknall nach Allem was die Wissenschaft beobachtet angeblich das wahrscheinlichste Szenario ist. Aber bei der Ursache für den Urknall weisen Sie plötzlich darauf hin, dass dies eine für die Wissenschaft unerklärliche Anomalie darstellt. Also beginnt spätestens (nach Ihrer Theorie frühestens) hier für die Wissenschaft das Reich der Phantasie. Wie wissenschaftlich ist es also, andere Theorien, die dieser unerklärlichen Anomalie nicht bedürfen, im wesentlichen außen vor zu lassen und auf die angeblich höhere Wahrscheinlichkeit der Urknalltheorie zu beharren ?
    Zum Zeitpunt des Urknalls kann die Zeit nach der vorherrschenden Theorie nicht = 0 gewesen sein. Die nach der Urknalltheorie nahezu unendlich verdichtete Masse muss einen Raum ausgefüllt haben. Selbst wenn dieser Raum nur winzig klein war, war er dennoch ein Raum. Nach der vorherrschenden Theorie sind Raum und Zeit jedoch erst mit/nach dem Urknall entstanden. Es muss also selbst nach dieser, für mich äußerst utopisch anmutenden Theorie, vor dem Urknall eine Zeit existiert haben, da auch ein Raum existiert haben muss, in dem sich die Masse des Universums befunden hat oder gab es etwa auch überhaupt keinen Raum (und damit überhaupt keine Masse) ?. Ich halte die Theorie eines Urknalls aus den genannten Gründen für nicht plausibel erklärbar und somit für reine science fiction (nur in der wissenschaftlichen Vorstellung existierend).
    Aus meiner Sicht soll mit der Urknalltheorie der Schöpfungsakt und damit Gott nach kirchlicher Vorstellung gestützt werden. Für mich schließen sich jedoch ein Gott und die Unendlichkeit nicht unbedingt aus.

    • Dass Theorien Bereiche haben, in denen sie gut funktionieren, und andere Bereiche, in denen sie an ihre Grenzen stoßen, ist durchaus normal. Oft ist das eine Frage von Skalen: Die Fluiddynamik beispielsweise funktioniert auf Alltagsskalen und noch weit darunter und weit darüber exzellent, und liefert uns viele nützliche Modelle z.B. für Schiffe, Flugzeuge oder das Wetter. Aber auf ganz kleinen Skalen macht sie keine verlässlichen Vorhersagen mehr. Auf so kleinen Skalen wird wichtig, dass z.B. Wasser oder Luft aus Molekülen besteht. Das kann die Fluiddynamik nicht beschreiben.

      Ganz ähnlich ist es bei den heutigen kosmologischen Modellen. Auf kosmischen Skalen und bis hinunter zur heißen Urknallphase, nach üblicher Zählung bloße Sekundenbruchteile nach der Urknall-Singularität, funktionieren diese Modelle gut. Und die Aussage, dass diese Modelle aus heutiger Sicht die besten sind, und damit das wahrscheinlichste Szenario, beruht ja gerade darauf, dass sie für die entsprechenden Zeiträume Aussagen zu Spektrum und räumlicher Struktur der kosmischen Hintergrundstrahlung, zur großräumigen Verteilung der Galaxien, zum Zusammenhang von Abstand und Rotverschiebung und noch zu einigem mehr Vorhersagen treffen, die durch die Beobachtungen tatsächlich bestätigt werden. Sie reden von Alternativen; ich habe noch kein Alternativmodell gesehen, das all diese quantitativen Vorhersagen macht.

      Insofern: Die kosmische Evolution von einigen Sekundenbruchteilen kosmischer Zeit bis heute, 13.8 Milliarden Jahre später, wird durch die kosmologischen Modelle gut beschrieben. Wenn wir noch weiter in die Vergangenheit vordringen wollen als bis zu den erwähnten Sekundenbruchteilen kosmischer Zeit, stoßen wir an die Grenzen der Modelle. Und das auch nicht überraschen, wir wissen ja aus anderen Experimenten: bei so kleinen Längenskalen sollten Quanteneffekte eine Rolle spielen. Diesen Teil der kosmischen Geschichte können wir erst erklären, wenn jemand eine tragfähige Quantentheorie der Gravitation gefunden hat.

  147. @ Kritiker und alle und zu :

    “…In der Astrophysik geht das nicht. Eine Mondentstehung/Universumsentstehung/… ist weder beliebig oft wiederholbar noch uns messtechnisch direkt zugänglich.
    Dazu müssen wir minimalste Signale messen, die eigentlich nicht direkt messbar sind. Das heißt, alles was wir messen, muss zuerst gefiltert, vorverarbeitet etc. werden.
    Jeder Filter, jede Signalverarbeitung beruht aber wieder auf Axiomen. Wie will man die Filtereinstellungen prüfen?
    Im Labor kann ich Referenzen noch und nöcher nutzen.
    Beim Messen der Vergangenheit? Wie kalibriere ich die Geräte/Messungen. Ist es richtig, Konstanz der Parameter anzunehmen oder nicht? Wie prüfen?

    Zurück zum Beispiel Hintergrundstrahlung?
    Wer bestimmt, welche Parameter eine Datenvorverarbeitung eingehen? Einige Forschergruppe wollen die Anomalien ja beseitigen, indem sie auf die Maskierung verzichten und andere Filtermethoden einsetzen wollen (also andere Axiome nutzen). Wie kann man herausfinden, wer recht hat? Wie kann man das ohne Annahmen prüfen?
    Ist es richtig die Filter auf ein möglichst widerspruchsfreie Ergebnis einzurichten damit die “Vorraussage” stimmt? Oder muss die Theorie angepasst werden, damit die “Vorraussage” stimmt?
    Jede neue Annahme muss wieder geprüft werden.

    (Zitatende)

    Das ist in der Tat die Kardinalfrage und der Ort, wo der Hund begraben liegt.

    K.R. Popper hatte dazu in den 70ern des verg. Jh. eine Auseinandersetzung mit ( wenn ich es richtig erinnere) Manfred Eigen. Es ging dabei allerdings “nur” um die Faksifikationsfähigkeit der (biologischen) Evolutionstheorie. Popper war bis zu diesem Zeitpunkt äußerst skeptisch. Und zwar in etwa aus denselben Gründen, die “Kritiker ” oben bezüglich des empirischen Zugriffs auf weit zurückliegende Vergangenheiten betrifft. (Popper hatte ja zuvor, die “Mode” des “Historizismus” als erkenntnistheoretisch bedenklich kritisiert). Allerdings hat er sich wohl später dem allgemeinen Druck gebeugt und seine Meinung bezüglich der Evolutionstheorie (zumindest offiziell) geändert.

    • Was Popper geschrieben hat geben Sie hier aus meiner Sicht nicht ganz korrekt wieder. Insbesondere scheint sein (später zurückgenommener) Haupteinwand gewesen zu sein, das “Überleben der Fittesten” wäre eine Tautologie, da Fitness wiederum darüber definiert werde, welche Organismen überlebten. Das lässt sich auf die kosmologischen Modelle ja nun nicht übertragen. In diesem Artikel hier steht mehr dazu, was Popper in punkto Evolution tatsächlich geschrieben hat: What Did Karl Popper Really Say About Evolution?

      Ansonsten sehen wir ja an den Diskussionen der letzten Jahrzehnte, an welchen Stellen die kosmologischen Modelle überall hätten in Schwierigkeiten geraten können: Unabhängige Altersbestimmungen von Objekten, die ein höheres Alter ergeben als 13.8 Milliarden Jahre. Auf mehrere Weisen bestimmte Parameterwerte, die nicht zusammenpassen. (Die derzeit unterschiedlichen Werte für die Hubble-Konstante aus der Hintergrundstrahlung und aus Supernova-Beobachtungen sind so ein Fall, wo noch nicht klar ist, ob es da Probleme mit den Messmethoden gibt oder ob die kosmologischen Modelle abgeändert werden müssen.) Kosmische Zeitdilatation bei Supernovae. Diskrepanzen zwischen den Parameterbestimmungen aus statistischen Analysen der großräumigen Struktur und solchen aus Supernova-Beobachtungen. Sprich: auch wenn es allgemein ja nicht so einfach ist, wie Popper manchmal dargestellt wird (verkürzt: auch Messungen beruhen auf Modellen/Annahmen, die falsch sein können) und auch wenn man in der Kosmologie nicht gezielt experimentieren kann, sorgt doch ein steter Strom neuer Beobachtungsdaten dafür, dass man die kosmologischen Modelle auf die Probe stellen kann.

      Heraus kommt dabei ein differenziertes Bild: Die grundlegenden kosmologischen Modelle, inklusive der heißen Urknallphase ab den ersten Sekundenbruchteilen kosmischer Zeit, sind gut getestet. Geht man weiter in die Vergangenheit, kommt man zu Modellen, die zwar einigermaßen stimmig, aber nicht gut getestet sind (Inflationsmodelle). Und geht man noch weiter zurück, kommt man zur Urknallsingularität und damit zu denjenigen Bereichen, in denen die kosmologischen Modelle an ihre Grenzen stoßen, weil wir die Quantengravitation derzeit nicht beschreiben können.

  148. @Christ
    Ja, auch Religion ist eine Perspektive
    Was mich auf ein älteres meiner Gedichte verweist.
    Welches ich hier teilen möchte.
    Es kennen schon zu viele, daß es jemand noch zu seinem eigen bestimmen könnte.


    Eine Frage der Perspektive für kreative Detektive
    Was ist Perspektive?
    Eine aktive und attraktive Evolutive
    Auch eine definitive und fiktive Defensive
    Somit eine offensive und produktive Eigeninitiative
    Ob Friedensinitiative, Gegenoffensive oder Gesetzesinitiative
    Ist sie zumeist nicht die instinktive, kreative und intuitive Perspektive
    Letztlich ist sie die Alternative
    Die die exklusive und attraktive Perspektive
    als Assoziative bestimmt
    Und die verbleibende Perspektive
    als Norm annimmt

    Wer weiß, vielleicht pack ich die zweite Lösung zur Zeit noch irgendwann aus.
    Man kann damit unter anderem ein uraltes Rätsel lösen, was die Theorie auch gleich beweist.
    Ich kann es nicht einfach so ins Internet schreiben, ich weiß nicht was diese Erkenntnis auslösen könnte, wenn es zu früh in die falschen Hände kommt 😉
    Zuviel zum Einwand von Herrn Christ bzgl. Bibel Zitat.

    • Bitte keine weiteren Gedichte und sonstigen länglichen Ausführungen! Wenn Sie mal genauer hinschauen: Der Kommentarbereich ist selbst dann, wenn man nur die Sachfragen und meine Antworten darauf berücksichtigt, schon sehr voll. Bitte schonen Sie die Bandbreite sowohl der Seite hier als auch der Aufmerksamkeit Ihrer Mitmenschen und posten Sie nur Fragen/Kommentare, die sich direkt auf den Hauptbeitrag beziehen, so sparsam formuliert wie möglich. Danke!

  149. @ Markus Pössel und zu :
    ” ..Heraus kommt dabei ein differenziertes Bild: Die grundlegenden kosmologischen Modelle, inklusive der heißen Urknallphase ab den ersten Sekundenbruchteilen kosmischer Zeit, sind gut getestet. ..”
    (Zitatende)

    Na ja, . Sie zählen (wohl korrekterweise) absatzweise bezüglich grundlegenden Modellen ganz oder teilweise falsifikatorische empirische Befunde auf, ziehen dann aber daraus den Schluss, dass “…Die grundlegenden kosmologischen Modelle, inklusive der heißen Urknallphase ab den ersten Sekundenbruchteilen kosmischer Zeit,.. gut getestet ..” sind.
    Entweder Sie sie widersprechen sich hier zumindest teilweise oder Sie schreiben ironisch und wollen uns zwischen den Zeilen etwas (eventuell Anderes) kommunizieren. Im letzteren Fall hätte ich das verstanden. Im ersteren ehrlich gesagt wäre ich etwas ratlos .
    Zu Popper speziell: Es bleibt immer noch das Problem der der meist fehlenden Falsifizierbarkeit (bzw. empirischen Zugänglichkeit ) der jeweiligen fernen Vergangenheit.Und je weiter zurück man spekuliert, desto größer wird das Problem.
    (Mal ganz abgesehen vom ähnlichen Problem der rein mathematischen “Großen Theorien”).
    Und natürlich bleiben etwas genereller immer noch die die vor allem von P. Feyerabend aufs Tablett gebrachten (psycho- ) soziologischen Erkenntnis- bzw Forschungsprobleme.
    Es ist also keines wegs so, dass Kritik an Mainstreamtheorien immer mit dem inquisitorischen Pauschalhinweis auf Aluhut- Spinnertum abgetan weden kann bzw. darf.

    Davon mal abgesehen aber gilt in Bezug auf Ihren Blog hier das Folgende:

    Ich rechne Ihnen hoch an, wass Sie wenigstens auf meinen Kommentar eingegangen sind. Denn das ist in diesem Umfeld hier keineswegs selbstverständlich. Zumindest nicht nach meinen persönlichen Erfahrungen hier bei scilogs .

    Aber falls es Sie es tröstet noch etwas OFF Topic nur nebenbei:
    Es ist im online- Kommentarbereich meiner Heimatzeitung auch nicht viel besser. Der unbelegte Verweis auf Verstöße gegen die “Nettikette” bzw gegen Kommentierungsregeln hat mich da genauso genervt. Also hab ich “bürgerlich ” per Leserbrief kommentiert. . Da wird zwar auch abgelehnt, was dem Redakteur aus veschieden Gründen zu “heiß” erscheint. Die Wirkung ist aber trotz Beschränkung auf die Region (oder eventuell gerade deswegen) nicht zu verachten.
    MfG
    L.L.

    • Über das “gut” in “gut getestet” kann man ob des subjektiven Elements der Einschätzung sicherlich streiten. Aber die (von mir nur kurz und unvollständig aufgeführten) Testmöglichkeiten zeigen aus meiner Sicht zumindest, dass diejenigen, die kosmologische Modelle als “reine Theorie” oder “Spekulation” abtun, es sich zu einfach machen.

      Und nein, das ist aus meiner Sicht ganz und gar nicht ironisch geschrieben. Bei den Tests sind die wesentlichen Elemente mit drin: Skalenabhängigkeit der Expansion, Homogenität/Isotropie, Vorgänge während verschiedener Stadien der heißen Urknallphase (Elemententstehung, Freisetzung der Hintergrundstrahlung). Und selbst die Freiheit bei der Wahl der wenigenden grundlegenden Parameter ist eingeschränkt – die Dichtewerte für die hauptsächlichen Materiekomponenten kann man auf unterschiedliche Weise bestimmen; dass dabei innerhalb der Fehlergrenzen dieselbe Wertekombination herauskommt ist ein weiterer Test.

      Zu Popper: Hat er das bezüglich der Kosmologie so gesagt? Grundlegend bei der Astronomie ist doch, dass die Vergangenheit (nicht unsere eigene, sondern die ferner Regionen) von uns beobachtet werden kann. Und da die heutigen kosmologischen Modelle von einem homogenen und isotropen Universum ausgehen, kann man die Vorhersagen der Modelle für die unterschiedlichen Stadien in der Vergangenheit durch direkte Beobachtung auf die Probe stellen.

      “Aluhut-Spinnertum” habe ich hier an keiner Stelle aufgebracht. Mir geht es um eine realistische Einschätzung der kosmologischen Modelle, der Arten und Weisen, wie man sie falsifizieren kann, und die Ergebnisse bisheriger Tests. Dazu gehört auch: Erstens, über die ganz frühen Phasen wissen wir in der Tat so gut wie nichts. Und zweitens: derzeit gibt es bei der Bestimmung der Hubblekonstante eine Diskrepanz zwischen Messungen an fernen Supernovae und Messungen an der kosmischen Hintergrundstrahlung, die bedeuten könnte, dass unsere bisherigen Modelle da eine Schwäche haben. (Alternativ könnte sie bedeuten, dass es bei der Kalibration der entsprechenden Messungen noch unerkannte Probleme gibt.) Wenn die Gravitationswellenforscher erst einmal eine schön große statistische Stichprobe von verschmelzenden Neutronensternpaaren haben, könnten die übrigens die Hubble-Konstante noch auf unabhängige Art und Weise bestimmen. Es bleibt spannend!

  150. „Der Mensch ist ein Teil des Ganzen, das wir Universum nennen, ein in Raum und Zeit begrenzter Teil.”>Albert Einstein…Wie sieht das Ganzes aus??? Wenn ich der Mensch als ein kleines Teils-Universum sehe (ein Teil des Ganzes) dann phantasiere ich weiter…Man kann von einem Teils-Universum zu nächstem Teils-Universum stufenweisen gehen…Ich stelle mir erstmal vor…die Menschen, als beweglichen Punkten mit den Koordinaten (x,y,z), eigentlich als relativen Systemen in Rahmen einem absolutes Terra-System mit dem so für mich gesehen absolutes Null-Punkt im Erdes-Zentrum . Ich gebe des Menschen als relatives System die Name Menschliches Kugel-System mit dem Null-Punkt im Nabel, siehe Vitruvianischer Mensch ( Quadratur Leonardo da Vinci). In jedem genannte System gibt es entweder plus oder minus auch nicht rechts oder links und kein hinter, vorne oder neben… Es gibt je ein bewegliches System mit drei Koordinatenachse auf jede Achse zwei Opponenten.
    Als nächstes, als absolutes System wäre der Sonnen-System…und so weiter… ab jetzt lasse ich meine Phantasie frei, in einem Universum das zum Musik und zur Poesie der unendliche LIEBE und LICHT gehört…♥️

    • Das klingt für mich eher wie Mystik. In den kosmologischen Modellen ist es zumindest auf der ersten Beschreibungsstufe so, dass das Universum als komplett homogen angenommen wird, überall dieselben Eigenschaften. An irgendwelchen Besonderheiten kann man da nichts festmachen. Alle Inhomogenitäten – insbesondere die großräumige Struktur – nimmt man dann auf der zweiten Beschreibungsstufe hinzu.

  151. Medesan
    du hast vollkommen Recht uns daran zu erinnern, dass der Weltraum nicht nur aus Atomen und leerem Raum dazwischen besteht.
    Deswegen habe ich auch den Begriff Universum nicht verwendet, denn universal ist die Sichtweise der Kosmologie nicht.

  152. Sehr geehrter Herr Pössel –
    vielen Dank für Ihre “unendliche” Geduld in Anbetracht der vielfältigen Kommentare zu Ihrem Beitrag (ich muss gestehen, mir wäre zu dem Thema nur eingefallen, dass es ein “dahinter” in der physikalischen Welt, von der wir hier reden, nicht gibt – jedenfalls nichts, was in die Zuständigkeit der Physik fällt)! . . . Nur noch eine kleine, ergänzende Frage: Wenn das relativistische Explosions-Modell des Universums die physikalische Wirklichkeit zutreffender beschreibt als die Vorstellung vom expandierenden Raum, wie verhält es sich dann mit der bekannten Hubble-Beziehung Vr = H x E? Gilt dieses “Gesetz” somit nur im kosmischen “Nahbereich”, also bei Entfernungen, die deutlich kleiner sind als die Hubble-Länge c/H, sodass also stets Vr << c?
    Freundliche Grüße und vielen Dank im Voraus für eine kurze Antwort!

    • Die Mathematik und die Vorhersagen bleiben dieselben. Und wenn man in der üblichen Weise als Hilfsgröße die Fluchtgeschwindigkeit definiert (unter Verwendung der kosmischen Zeit als Zeitkoordinate), dann bekommt man auch die übliche Hubble-Lemaitre-Beziehung. Diejenige Version, die man dann tatsächlich nachmessen kann (Zusammenhang Rotverschiebung und Leuchtkraftentfernung) natürlich auch.

      Ändern tut sich die Interpretation, nämlich die Antwort auf die Frage: kann man die solchermaßen definierte Fluchtgeschwindigkeit als Relativgeschwindigkeit der fernen Galaxie relativ zu uns interpretieren? Beide Interpretationen sagen zwar “Nein”, aber dann geht es unterschiedlich weiter: beim “expandierender Raum”-Modell mit der Behauptung, da sei keine Bewegung im Spiel sondern etwas fundamental anderes (Expansion des Raumes), beim “relativistische Explosion”-Modell mit der Aussage, die Relativgeschwindigkeit sei anders definiert (was dann mit Ableitung und entsprechender Formel begründet wird).

  153. Puh, hier ist ja ganz schön was los. 🙂 Ich hatte bereits am 02.01.2019 einen Kommentar geschrieben, für den ich mich recht herzlich bedanken möchte. Damals ging es unter anderem darum, ob das Universum in sich gekrümt ist. Eine These, die durchaus wissenschaftlich berechnen lässt, mir aber dennoch nicht so gefällt, weil es hier um die Frage eines Grundschülers geht. Ich würde tatsächlich behaupten, dass vermutlich am Ende des Universums ein weiters auf uns warten würde (was ja nach neuesten kanadischen Erkenntnis gar nicht so abwegig ist. Allerdings haben sie es Antiuniversum genannt.) Für einen Grundschüler ist dies aber sicherlich leichter verständlich als andere Antworten in einem Themenfeld in dem alles kann, aber nichts muss. Machen wir es nicht grundsätzlich so? Wie sieht es mit den Fragen nach Gott, dem Sinn des Lebens oder was zuerst da war, das Ei oder das Huhn, aus? Geben wir dort nicht auch Antworten, die für das Kind am plausibelsten sind. In einem der drei wissenschaftlich angehauchten Büchern von Terry Prachtet wird derartiges Lügen für Kinder genannt und so machen wir es doch mit vielen Antworten auf Fragen, deren Tiefe das Kind erschöpfen oder langeweilen würde, bzw. wir die Antwort selbst gar nicht wissen.
    Also ist die aus meiner Sicht einzig richtige Antwort, nach dem Universum kommt ein weiteres. Und je nach Gusto, könnte es komplett pink mit vielen Einhörnern oder weitestgehend blau mit Kampfrobotern, die sich in Autos verwandeln können sein. 🙂
    Allerdings sollte man es nicht übertreiben, da man die potentielle Möglichkeit, dass das Kind entsprechendes im Freundeskreis oder vor der Klasse äußert. Ich leite entsprechende Antworten zumeist mit “einige Wissenschaftler glauben” ein und lasse dann die EInhörner weg. 🙂

  154. Hier noch mal der Grundschüler, Zitat:
    Anfang Dezember erreichte uns am Max-Planck-Institut für Astronomie eine Frage eines
    Grundschülers: Was ist eigentlich hinter dem Universum? Da muss doch irgendetwas sein,
    vielleicht eine schwarze Wand?
    Kommentar:
    Für einen Grundschüler ein etwas einfaches Beispiel:
    Auf einem Tisch liegt sein Handy, ein materieller Gegenstand (Hardware), den man messen,
    wiegen und berechnen kann, wie beim Universum.
    Jetzt die Frage, was steckt da drin, wie funktioniert das Ding?
    Es ist Software, diverse Steuer-Programme sowie Apps (Anwendungen bzw. Programme)
    mit denen man etwas anstellen, die man aber als Nicht-Fachmann nicht sehen kann, ähnlich
    wie im Universum.
    Da kann man nichts messen oder wiegen, nur an Ergebnissen ist zu erkennen, was da läuft.
    Das Ganze – Hardware und Software – entsteht aber nicht aus dem Nichts, sondern
    dahinter stehen mehrere Aktivitäten, wie: die Materialbeschaffung, der Konstrukteur und
    ein Chef-Programmierer.
    Beim Universum (Was ist hinter dem Universum, eine schwarze Wand?) sieht es ähnlich aus.
    Nur hier kommt man nicht umhin, einen Schöpfer zu akzeptieren, welcher alle 3 Aktivitäten
    in einer Person (Dreieinigkeit) verkörpert.
    Von IHM heißt es – nur in der Bibel – “Gott ist Geist und nicht Materie“ – und als solcher
    sowohl außerhalb als auch innerhalb es Universums noch ständig aktiv.
    Dies liegt aber außerhalb der Naturwissenschaft und kann demnach auch nur an den
    Erscheinungen und Entwicklungen in der der Natur nachgewiesen werden.
    Abschließend, phänomenal der Forscherdrang des unbekannten Grundschülers.
    W. B.

  155. Noch immer erscheint mir ein unendliches und ewiges Universum am wahrscheinlichsten zu sein. Mathematik und ihre Modelle helfen hier wohl nur bedingt weiter. Interessant wäre, wie sich Materie und Energiefelder wechselwirken und sich im Weltall ständig ineinander umwandeln können.

  156. @ Markus Pössel am 13. Januar und zu :
    “…Alternativ könnte sie bedeuten, dass es bei der Kalibration der entsprechenden Messungen noch unerkannte Probleme gibt.)…” (Zitatende)
    Jetzt wer ICH mal ein wenig ironisch:
    Ich hoffe mal, dass Sie damit nicht die Methode meinen, die manche bezüglich des Brexists zur Zeit den Briten empfehlen: Nämlich so lange im Sinne der Theorie “kalibrieren” , bis das Messergebnis im Sinne der Theorie stimmig erscheint. (-:

    Bezüglich Popper, LG. astronomische Messungen von “Signalen aus der Vergangenheit”:

    Woher haben Sie die Sicherheit, dass die (gegnwärtig gemessene) elektromagnetische Strahlung wirklich die physikalische Situation zur Zeit iher Entstehung eins zu eins korrekt wiedergibt? Ist das nicht eine zumindest teilweise auch “metaphysische” Spekulation? Eine ähnliche Frage könnte ich verschärft für die (angeblichen oder tatsächlichen) “Gravitationswellen aufwerfen.
    Hier handelt es sich nicht um gut kontrollierte Laborexperimente mit fast nur bekannten und weitestgehend unstrittigen leicht zu kontrollierenden Parametern. Zudem sind oft in der Kosmologie schon die Grundpostulate spekulativ bzw “umstritten”.

    • Sie scheinen “ironisch” mit “polemisch” zu verwechseln. Zur Kalibration der Messungen der Hubble-Konstante: Es gibt keine Theorie, die für diese Konstante einen Wert vorhersagen würde. Selbst die hypothetischen betrügerischen Kosmologen, die offenbar Ihre Fantasie bevölkern, können da also nichts im Sinne “der Theorie” herbeimauscheln. Die einzige Vorhersage bzw. Erwartung ist, dass die Messungen mit den beiden alternativen Methoden denselben Wert für die Hubble-Konstante ergeben sollten. Und mit den besten derzeitigen Kalibrationen der entsprechenden Messungen kommen stattdessen eben verschiedene Werte heraus. Woran das liegt, muss sich erst zeigen. Die Diskrepanz besteht jedenfalls und wird offen diskutiert.

      Zu elektromagnetischer Strahlung aus der Vergangenheit: Wir wissen aus Laborexperimenten, wie elektromagnetische Strahlung mit Materie wechselwirkt, wie sie erzeugt und absorbiert wird. Die Annahme, dass die Gesetze des Elektromagnetismus in großer Entfernung dieselben sind wie in unserem Bereich des Universums lässt sich ebenfalls testen – insbesondere die Spektrallinien zeigen ja charakteristische Muster, die direkt aus der Atomphysik folgen und sich zum einen im Labor, zum anderen an fernen Himmelsobjekten nachmessen lassen. Dass sich dabei keine systematischen Abweichungen ergeben, ist ein starkes Indiz dafür, dass die zugrundeliegende Physik dieselbe ist. Bestimmte Übergänge hängen sehr empfindlich von der elektromagnetischem Kopplungskonstante, und/oder dem Massenverhältnis von Elektronen und Protonen, und/oder dem magnetischen Moment des Protons ab. Auch bei denen zeigt der Vergleich astronomischer Messungen und Labormessungen, dass diese Konstanten draußen im Weltall mit großer Genauigkeit denselben Wert haben. (An der Nachweisgrenze gibt es Uneinigkeit – eine Forschergruppe sagt, ihre Ergebnisse würden zeigen, dass die Kopplungskonstante vor knapp 8 Milliarden Jahren einen um eine Winzigkeit anderen Wert hatte; das ist aber alles andere als ein Konsens.)

      Bei den Gravitationswellen ist es in einiger Hinsicht sogar einfacher. Für die einfachste Situation, die Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher, sagt die Allgemeine Relativitätstheorie die Wellenform sehr unflexibel voraus – da gibt es außer Massen und Spin der Schwarzen Löcher sowie dem Abstand des Systems keine situationsabhängigen Parameter, die sich anpassen ließen.

  157. Hallo Herr Pössel,
    eine ehrliche Antwort kann der Schüler erwarten.
    Spielen Sie nicht mit gezinkten Karten.
    Es ist Ihnen keine Erklärung bekannt,
    hier haben sich schon ganz and’re verrannt.
    Was soll das ganze Rumgewimmer,
    Es gibt nicht den geringsten Schimmer.

    • Ich habe dem Fragenden gesagt, was es aufgrund der heutigen Modelle für Antwortmöglichkeiten gibt. Das ist die beste Antwort, die man auf Basis des heutigen Wissenstands geben kann. Insbesondere als Antwort auf Nachfragen hier in den Kommentaren habe ich auch bestimmte Grenzen unseres heutigen Verständnisses aufgezeigt, denn auch das stimmt: alles wissen wir über das frühe Universum eindeutig noch nicht. Dass wir zur Frage der räumlichen Grenze des Universums nichts wüssten, wie Sie hier behaupten, ist schlicht falsch. Und es wird auch dadurch nicht richtiger, dass Sie es in einen höhnischen Knittelvers verpacken.

  158. @ Markus Pössel am
    19. Januar 2019 @ 19:46
    Der skeptisch- ironische Polemiker Little Louis bedankt sich für die Mühe des relativ ausführlichen Eingehens auf seinen Kommentar.

  159. Sehr geehrter Herr Pössel
    Nachdem die Diskussion sich teilweise weit von der Ursprungsfage entfernt hat, habe ich auch eine Frage:
    Wenn man Einsteins berühmte Formel umdreht kommt m=E:c² heraus. Bedeutet das nicht, dass Masse nichts weiter als stark abgebremste Energie ist und weiter, dass dann dunkle Materie und dunkle Energie ein und dasselbe sind?
    In den riesigen Leerräumen des Großen Attraktors könnte sich diese doch wunderbar verstecken.

    • Nein, die Formel bedeutet in der allgemeinen Form, dass Masse und Energie letztlich dieselbe physikalische Größe sind. Ganz ohne irgendeine Abbremsung. Dunkle Energie und Materie unterscheiden sich in anderen wichtigen Eigenschaften (sogenannte Zustandsgleichung, verkürzt: welcher Druck herrscht, wenn die betreffende Substanzform mit einer bestimmten Dichte anwesend ist). Damit sind sie zumindest in der einfachen Form, in der sie in den kosmologischen Grundgleichungen auftreten, deutlich unterschiedlich. Es gibt Forscher*innen, die Modelle entwickeln, bei denen Dunkle Energie und Dunkle Materie miteinander zusammenhängen. Aber solche Modelle sind (a) keine einfache Gleichsetzung und (b) zum heutigen Zeitpunkt sämtlich sehr spekulativ.

  160. Na, na, nicht so abwertend Herr Pössel. Was ist denn ein höhnischer Knittelvers? Was Sie “Wissen” nennen zur Grenze des Universums, ist bestenfalls Vermutung.
    Alles in allem schlage ich vor, erstmal den Weltraum zu verstehen und dann dahinter zu schauen. Dazu gehören: Gravitation, Dunkle Masse und Dunkle Energie. Sie wissen doch sehr gut, auf was für wackligen Beinen die Theorien stehen. Wenn einer mal richtig pustet, fällt das Kartenhaus zusammen.

    • Ein höhnischer Knittelvers ist, ebenso wie Ihr jetziger polemischer Kommentar, offenbar ein Versuch, die Sachebene zu umgehen und einfach nur Stimmung zu machen (hier offenbar gegen die kosmologischen Modelle). Die Pauschalaussage, in der Kosmologie stünde alles auf “wackligen Beinen” ist ebenso falsch wie es die Pauschalaussage wäre, wir verstünden in der Kosmologie bereits alles. Ich versuche in meinen Schilderungen klar zu machen, welche Aussagen der kosmologischen Modelle durch Beobachtungsdaten geprüft und damit einigermaßen sicher sind und welche Bereiche wir weniger gut (oder gar nicht) verstehen (z.B. die Singularität selbst).

  161. Lieber Herr Pössel, das ist wieder typisch: Geschrieben habe ich, dass die Theorien zur Gravitation, zur Dunklen Masse und zur Dunklen Energie auf wackligen Beinen stehen und Sie behaupten, ich sei der Meinung, in der Kosmologie stünde alles auf wackligen Beinen. Bitte seien Sie präzise.
    Im Übrigen muss man die Singularität auch nicht verstehen, da es sie nicht gibt.

    • Da die heutigen Standardmodelle der Kosmologie auf Einsteins Gravitationstheorie beruhen und Dunkle Energie als Parameter benötigen, sehe ich zwar nicht, wie man sinnvoll behaupten kann, letztere, aber nicht erstere stünden auf wackligen Beinen, aber bitte, wie Sie möchten.

  162. Es ist mir nicht klar geworden, was Sie mit “letztere” und was mit “erstere” meinen. Egal, Sie haben damit Recht, dass ich “Einiges” in Frage stelle und mir wohl über die Dimension meiner Zweifel noch nicht ganz im Klaren bin. Nun ich bemühe ich mich um Aufklärung, versprochen. Meine Zweifel zu beseitigen, habe ich vorher schon versucht, es ist missglückt.

  163. Ein Mensch ist auch nicht zum Kinder dauerproduzieren optimiert!

    Aber ich finde wenn man annimmt das in jeder Galaxie ein Schwarzes Loch im Zentrum ist sind 100.000.000.000 Schwarzelöcher schon ziemlich gut für ein Universum…

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