Ist das Universum ein Fußball?

[Spocky]

Wissenschaftler wollen jetzt herausgefunden haben, dass das Universum von einer Reihe von Fünfecken begrenzt wird:

http://www2.onkarriere.t-online.de/dyn/c/10/31/94/1031942.html

Was mich aber irritiert:

Wie kann das Universum 70 Mrd. Lichtjahre in seiner Ausdehnung umfassen, wenn es erst so um die 14 Mrd. Jahre alt ist und sich nichts schneller als das Licht ausbreiten kann? Dementsprechend dürfte es doch auch höchstens 14 Mrd Lichtjahre groß sein...

[Ezri Chaz]

Typisch Mann, immer gleich an Fußball denken, wenn etwas halbwegs rund ist... *g*

[C'est Moi]

Das mit dem Urknall habe ich ja noch nie verstanden.
Es heißt doch immer, dass der Urspungs des Urknalls überall ist, oder wie?

[Spocky]

Original geschrieben von C'est Moi
Das mit dem Urknall habe ich ja noch nie verstanden.
Es heißt doch immer, dass der Urspungs des Urknalls überall ist, oder wie?

Richtig, aber dennoch kann sich auch die Ausbreitung des Universums nicht mit mehr, als der Lichtgeschwindigkeit fortbewegen. Da es im Universum ja auch keinen absoluten Stillstand gibt und auch die Relativbewegungen nie >c sein können bedeutet dies, dass auch die Ränder des Universums sich nicht mit mehr als der Lichtgeschwindigkeit auseinander bewegen können (ansonsten könnte man ja annehmen, dass beide Ränder sich jeweils mit c vom Mittelpunkt entfernen, also relativ zueinander mit 2c).

@ Ezri: Wer sagt denn, dass der Erfinder der Bezeichnung ein Mann war? Zwar war der Projektleiter männlich, aber das muss ja nichts heißen

[Bynaus]

Das Universum kann sich schon schneller als mit c ausbreiten, denn es sind ja nicht die Galaxien, die sich "bewegen", sondern es ist der Raum zwischen den Galaxien, der sich ausbreitet - der Raum an sich. Die Relativgeschwindigkeiten der Galaxien sind vergleichsweise gering. Und die Ausdehnung des Raumes hat sich nicht an die Lichtgeschwindigkeit zu halten - aus demselben Grund sind übrigens auch Warpantriebe prinzipiell möglich.

Zum Fussball-Universum: Ich weiss nicht... ein Dodekaeder? Daraus lässt sich nicht mal ein anständiges Translationsgitter aufbauen, ich wüsste nicht, warum dann die "Raumschiffe" durch die Seiten fliegen würden... Ich finde die Theorie - aus rein ästhetischen Gründen, nicht etwa aufgrund belegbarer Argumente - seltsam und kaum wahrscheinlich.

[Admiral Cartwright]

Nach der gängigen Theorie hat das Universum kurz nach dem Urknall eine sogenannte Inflationsperiode durchgemacht, d.h. es hat sich übermäßig schnell ausgedehnt, sogar schneller als das Licht. Aber das Licht wurde praktisch "mitgenommen" und so kommt es, dass das Licht in 14 Mrd. Jahren keine 14 Mrd. Lichtjahre zurückgelegt hat, sondern mehr und wir eben auch theoretisch so weit zurückgucken können.

Ausgelöst wurde diese Inflation durch ein sogenanntes Inflaton-Feld, das bis jetzt leider nur hypothetisch ist und noch nicht nachgewiesen werden konnte. Vor allem aber auch die Untersuchungen des Mikrowellenhintergrunds durch WMAP scheinen diese Theorie zu bestätigen und im übrigen wurde aus den gleichen Daten auch die Fußballform des Universums gefolgert.

Mehr zum Inflaton-Feld und anderen astrophysikalischen Begriffen kann man übrigens auf dieser Seite finden.

Ein Programm, das verschiedene Topologien des Universums grafisch darstellt, unter anderem auch die Fussballform, findet sich auf dieser Seite. Das Fussballuniversum versteckt sich in der Datei Sample Spaces\Shape of Space\PoincareDodecahedralSpace.gen

[Spocky]

Moment mal. Ein Lichtjahr wird aber schon nach dem Weg definiert, den Licht in 1 Jahr zurücklegt. Ich mag es noch einsehen, dass da Licht am Anfang langsamer war, weil das Universum dichter war, aber irgendwie verwirrt mich der egrif "Licht mitgenommen". In welcher Form denn? Ähnlich wie in einem BEC als Anregungsform der Materie, oder mitnehmen, weil man den Raum "mitnimmt"?

[Kekzus]

ja das mit dem licht mitnehmen ist mir auch nicht ganz klar... licht kann doch nicht schneller als licht beschleunigt werden oder ausserdem könnte man doch auch denken das wenn sich der raum schneller als licht ausbreitet die ausseren schichten des universums dunkel sind da das licht da noch nicht hinkahm oder?

edit:

und nach der theorie des fussballes... müsste es dan im universum nicht immer heller werden wenn das licht sozusagen immer und immer wieder am gleichen ort vorbei kommt?

[Bynaus]

Nein, denn das Licht wird ja auch absorbiert. Ausserdem: Auch in einem Spiegelsaal ist es nicht unendlich hell...

Betreffend der Inflation: Man stelle sich ein dreidimensionales Gitter vor: Durch dieses Gitter bewegt sich das Licht, und zwar mit konstanter Geschwindigkeit. Wenn nun das Gitter selbst expandiert, dh die Zellen selbst grösser werden, so wird ein spezielles Lichtteilchen diese Bewegung mitmachen, unabhängig von seiner Bewegung in Lichtausbreitungsrichtung. Daher haben diese beiden Dinge nichts miteinander zu tun.

[Admiral Cartwright]

Original geschrieben von Spocky


Moment mal. Ein Lichtjahr wird aber schon nach dem Weg definiert, den Licht in 1 Jahr zurücklegt. Ich mag es noch einsehen, dass da Licht am Anfang langsamer war, weil das Universum dichter war, aber irgendwie verwirrt mich der egrif "Licht mitgenommen". In welcher Form denn? Ähnlich wie in einem BEC als Anregungsform der Materie, oder mitnehmen, weil man den Raum "mitnimmt"?

Dennoch hat das Licht während der Inflation während eines Jahres eine größere Strecke zurückgelegt als ein Lichtjahr. Du kannst ja auch nur begrenzt schnell laufen, dennoch kannst du in wenigen Stunden von Deutschland nach Australien kommen. Du wirst von einem Flugzeug mitgenommen, das Licht wird vom sich expandierenden Raum mitgenommen.

Was die Helligkeit des Universums angeht, bin ich ganz Bynaus' Meinung.

[Kekzus]

ja k wir besitzen auch eine masse... aber wie will man licht trainsportieren?

[Bynaus]

Licht hat auch Masse. Photonen haben eine von Null verschiedene Masse, allerdings haben sie keine Ruhemasse.

[Kekzus]

Original geschrieben von Bynaus
Licht hat auch Masse. Photonen haben eine von Null verschiedene Masse, allerdings haben sie keine Ruhemasse.

dumme frage zwischendurch:

was ist der genaue unterschied zwischen masse und ruhemasse???

weil ich kann mir nicht erklären das man licht zb einfangen könnte oder eben mitnehmen... dazu müsste es doch greifbar sein odeR??? kann mir das mal einer so erklären das ich mir das vorstellen kan wie licht transportiert wird?

[Bynaus]

Der Unterschied zwischen Masse und Ruhemasse:
Die Ruhemasse ist die Masse, die ein Objekt hat, wenn es sich gegenüber dem "Messenden Beobachter" kaum (oder mit sehr kleinen Geschwindigkeiten) bewegt. Im Prinzip das, was wir normalerweise als Masse bezeichnen, etwa wenn wir auf die Waage steigen (auch wenn dort das Gewicht gemessen wird).
Wenn sich ein Objekt aber immer mehr der Lichtgeschwindigkeit nähert, nimmt seine Masse zu, und zwar genau um den "Gamma-Faktor" der Relativitätstheorie, der sich folgendermassen berechnet:

Gamma = 1 / Wurzel aus (1 - (v^2/c^2)), wobei v die Geschindigkeit und c die Lichtgeschwindigkeit ist. Für v nahe c strebt dieser Wert gegen unendlich - deshalb kann nichts, was Ruhemasse besitzt, mit Lichtgeschwindigkeit fliegen - es würde unendlich viel Energie benötigen, um eine gegen unendlich strebende Masse weiter zu beschleunigen.

Photonen haben zwar keine Ruhemasse, deshalb können sie mit Lichtgeschwindigkeit fliegen. Doch wenn sie "eingefangen" werden, dann geben sie Energie ab - ohne Ruhemasse können sie im "gestoppten" Zustand nicht existieren.

Das Licht kann transportiert werden, wenn sich der Raum selbst fortbewegt bzw. ausdehnt. Etwa so, wie ein Kanarienvogel auch plötzlich 900 km/h schnell fliegen kann, wenn er in einem Käfig in einem Flugzeug transportiert wird. Zugegeben, ein nicht ganz passender Vergleich, aber vielleicht weisst du, was ich meine.

[Spocky]

Es gibt angeblich Möglichkeiten Licht in einem BEC zu weit zu verlangsamen, dass es darin praktisch angehalten und in einen Anregungszustand der Materie übergeht. Vielleicht kann man Licht ja auch auf diese Weise transportieren.