Das Ende des Universums

[Astrofan80]

Das Ballonmodell ist nur ein Modell beschreibt nur bildhaft die Ausdehnung des Raums, wobei 1 Dimension vernachlässigt wird. Wir leben ja in einem 3 dimensionalen Universum, wobei die Zeit die 4. Dimension (nach der Allgemeinen Realativitätstheorie) darstellt.

In dem Sinne ist das Universum endlich (eine Kugel hat ja auch ein endliches Volumen und eine endliche Fläche), allerdings wird man auf der Oberfläche der Kugel nie an irgendeine Grenze stoßen.

Man muss auch den Unterschied zwischen Unendlich und Unbegrenzt betrachten: eine Kugel ist endlich, besitzt aber keinen Mittelpunkt (auf der Fläche) und ist unbegrenzt, man kann sich auf der Fläche fortbewegen, ohne jemals einen Rand zu erreichen. Eine zweidimensionale Kugeloberfläche umhüllt deshalb eine dreidimensionale Kugel. Wenn man davon ausgeht, dass das Universum wie eine Kugel gekrümmt ist, kann man sich den dreidimensionalen Raum als "Rand" eines höherdimensionalen Raums vorstellen.

Deshalb kann das Ballonmodell nur als starke Vereinfachung angesehen werden. Es ist ja nicht so, dass sich die Materie im Universum sich von einem Mittelpunkt (auf der Kugelfläche) entfernt. Kein Punkt im Universum ist ausgezeichnet. Die Fluchtgeschwindigkeit der Galaxien wiederspiegelt ja nur die Ausdehnung des Raums wider.

In Wahrheit ist das Universum relativ flach (und nicht positiv gekrümmt wie eine Kugel).

Erst in den letzten paar Milliarden Jahren kann man eine beschleunigte Expansion des Universums beobachten, begründet durch Entfernungsbestimmungen mittels Typ Ia Supernovae (den Standardkerzen der Kosmologie) und der kosmischen Hintergrundstrahlung. Die Astronomen/Kosmologen postulieren hierfür eine sog. Dunkle Energie. Was die Ursache bzw. was die Dunkle Energie ist, weiß man noch nicht.

Da die Dunkle Energie ca. 74% der Energie des Universums enthält (die restlichen 26% entfallen auf dunkle Materie und normale [sichtbare] Materie, wobei auf normale Materie nur 2-5% entfallen!) bestimmt sie auch die Geometrie des Raumes (flach). Dieses Modell wird auch als Lambda-CDM-Standardmodell bezeichnet (CDM=Cold Dark Matter / Dunkle Materie, Lambda=kosmologische Konstante). Dieses Modell beschreibt heutzutage am besten die Beobachtungsergebnisse der Astronomen, welches aber nicht unbedingt der "Weisheit letzter Schluss" sein muss.

Durch die beschleunigte Expansion verändert sich auch der Hubble-Parameter mit der Zeit, d.h. die Fluchtgeschwindigkeit der Galaxien und demzufolge die Abstände zwischen den Galaxien werden immer mehr beschleunigt zunehmen. Demzufolge wird sich das Universum bis in alle Ewigkeiten ausdehnen.

In Wahrheit dehnt sich ja der "Rand" mit Überlichtgeschwindigkeit aus. Wenn wir heute mit einem Raumschiff, welches 99,999999999% der Lichtgeschwindigkeit fliegt von der Erde losfliegen würden, können wir demzufolge nicht bis ans "Ende" des Universums gelangen, da der potenzielle Rand durch die Ausdehnung schon wieder Lichtjahre weiter gewandert sein wird.

Demzufolge hat das Universum ein endliches Volumen, in der Zeit ist es aber unbegrenzt deshalb kann man nie den Rand des Universums erreichen bzw. sehen.

Mann muss auch einen weiteren Aspekt dieser ganzen Problematik betrachten, wäre das Universum unendlich groß (unendliches Volumen), müssten sich auch laut der Quantentheorie extrem unwahrscheinliche Ereignisse ereignen z.B. dass eine zerbrochene Tasse auf dem Boden sich wieder zusammenfügt und von selbst zurück auf den Tisch springt. Deshalb kann in einem endlichen Raumvolumen nur eine begrenzte Anzahl von Zuständen untergebracht werden. Deshalb beobachten wir ja auch nicht das Zurückspringen der Tasse auf den Tisch!

Ich hoffe mal das hat jetzt jeder verstanden

Wer jetzt Lust zu diesem Thema bekommen hat, den könnte ich die Bücher: "Gekrümmter Raum und verbogene Zeit" von Kip S. Thorne, "Eine kurze Geschichte der Zeit" von Stephen Hawking sowie "Kosmologie für Fußgänger" von Harald Lesch und Jörn Müller empfehlen.

P.S. unter Alpha Centauri - Space Night gibt es ein schönes Archiv von Sendungen der Reihe "Alpha Centauri" mit Harald Lesch, wo auch einige SciFi relevante Themen (Wurmöcher, Zeitreisen etc.) aus wissenschaftlicher Sicht betrachtet werden...

[Hazard]

Das mit der unendlichen Größe und dem Beobachten von unwahrscheinlichen Ereignissen habe ich jetzt nicht ganz verstanden. Was hat die Größe des Universums damit zu tun? Du schreibst, in einem begrenztem Volumen kann nur eine begrenzte Anzahl von Zuständen untergebracht werden. Heißt es, daß unwahrscheinliche Zustände in einem begrenztem Volumen nicht dennoch auftretten können? Sie sind ja nur unwahrscheinlich und nicht unmöglich. Man müßte nur lange warten, bis sie eintretten. Die Wartezeit würde sich in einem unendlich großem Universum verkürzen, richtig?

[Astrofan80]

Das mit der unendlichen Größe und dem Beobachten von unwahrscheinlichen Ereignissen habe ich jetzt nicht ganz verstanden. Was hat die Größe des Universums damit zu tun? Du schreibst, in einem begrenztem Volumen kann nur eine begrenzte Anzahl von Zuständen untergebracht werden. Heißt es, daß unwahrscheinliche Zustände in einem begrenztem Volumen nicht dennoch auftretten können? Sie sind ja nur unwahrscheinlich und nicht unmöglich. Man müßte nur lange warten, bis sie eintretten. Die Wartezeit würde sich in einem unendlich großem Universum verkürzen, richtig?

Wenn das Universum nun unendlich groß, d.h. wenn es keine Grenze hat und in der Zeit ebenfalls eine unendliche Ausdehnung besitzt, werden auch extrem unwahrscheinliche Ereignisse stattfinden. Da wir diese Ereignisse nicht beobachten können ist das Universum nicht unendlich groß. Nehmen wir das Beispiel von unendlich vielen Affen, die unendlich lange Zeit haben auf einer Schreibmaschine rumzutippen (Infinite monkey theorem). Dieses Theorem besagt, wenn die Affen unendlich viel Zeit hätten, dass einer es zufällig schafft alle Werke von Shakespeares fehlerlos und mit genauem Wortlaut zu schreiben. Du wirst mir sicher zustimmen, dass dies extrem unwahrscheinlich ist.

Übrigens hast du Recht mit deiner Aussage das wir auch unwahrscheinliche Ereignisse irgendwann beobachten können, wenn wir unendlich lange warten würden. Da diese Ereignisse jedoch noch nicht eingetreten sind, ist das Universum nicht unendlich...

[Eagleeye]

Nehmen wir das Beispiel von unendlich vielen Affen, die unendlich lange Zeit haben auf einer Schreibmaschine rumzutippen (Infinite monkey theorem). Dieses Theorem besagt, wenn die Affen unendlich viel Zeit hätten, dass einer es zufällig schafft alle Werke von Shakespeares fehlerlos und mit genauem Wortlaut zu schreiben. Du wirst mir sicher zustimmen, dass dies extrem unwahrscheinlich ist. ...

Da fällt mir ein böser Witz ein: ein Schriftsteller fragt seinen Agenten, wie der sein neuestes Werk findet. Der bringt dieses "infinit monkey theorem" an und schweigt dann ...
Der Schriftsteller wird ungeduldig und fragt nochmal nach: Und? Wie findest Du es nun?

Daraufhin murmelt der Agent: 3 Affen, 10 Minuten ...

Übrigens hast du Recht mit deiner Aussage das wir auch unwahrscheinliche Ereignisse irgendwann beobachten können, wenn wir unendlich lange warten würden. Da diese Ereignisse jedoch noch nicht eingetreten sind, ist das Universum nicht unendlich...

Falsch. Wir haben diese Ereignisse nicht beobachten können, weil wir nicht seit Anfang der Zeiten das Universum beobachten. Ergo ist die Wahrscheinlichkeit, daß selbst unwahrscheinlichste Ereignisse bereits irgendwo im Universum passiert sind - nur eben zu einer Zeit, wo wir sie noch nicht wahrnehmen konnten, deutlich größer als 0 (eigentlich sogar fast 1, wenn ich es mir recht überlege ) Somit ist das Universum also doch unendlich ...

[Hazard]

Falsch. Wir haben diese Ereignisse nicht beobachten können, weil wir nicht seit Anfang der Zeiten das Universum beobachten. Ergo ist die Wahrscheinlichkeit, daß selbst unwahrscheinlichste Ereignisse bereits irgendwo im Universum passiert sind - nur eben zu einer Zeit, wo wir sie noch nicht wahrnehmen konnten, deutlich größer als 0 (eigentlich sogar fast 1, wenn ich es mir recht überlege ) Somit ist das Universum also doch unendlich ...

Selbst wenn diese unwahrscheinlichen Ereignisse irgendwann, irgendwo statt gefunden haben verstehe ich noch immer nicht, wie man daraus den Schluß ziehen kann, das Universum sei unendlich groß. Man möge es mir verzeihen.

[Astrofan80]

...
Falsch. Wir haben diese Ereignisse nicht beobachten können, weil wir nicht seit Anfang der Zeiten das Universum beobachten. Ergo ist die Wahrscheinlichkeit, daß selbst unwahrscheinlichste Ereignisse bereits irgendwo im Universum passiert sind - nur eben zu einer Zeit, wo wir sie noch nicht wahrnehmen konnten, deutlich größer als 0 (eigentlich sogar fast 1, wenn ich es mir recht überlege ) Somit ist das Universum also doch unendlich ...

Die Wahrscheinlichkeit ist nicht größer als 1 sondern nahe 0. Das Universum dehnt sich aus, also war es früher einmal in einem sehr heißen und dichten Zustand (Urknall). Es ist also noch nicht genügend Zeit vergangen...

P.S. sehr guter Witz

[Ginoxy]

Wenn das Universum unendlich währe und wir könnte da drin irgentwann den plötzlichen zerfalls eines Proton miterleben hätten wir ein grosses Problem in der Qunatenphysik und in Einsteinsrelativitäs theorie wobei da durch hätten wie wiederum den beweis der endlichkeit des Universums das dies zu dem Protonenzerfalls paradox führt. Denn wenn ein Proton nicht zerfällt endet unser Universum in der Entropie des Zusammenfalls. Wenn es zerfällt endet das Universum in der Völligen Zerstrahlung.

Das alleine und das, das wir wiesen wieviel Energie unser Universeum haben muss damit sich alle Effekte die wir Beobachten können nach den Selben Phsikalischen Gesetzen ablaufen können, belegt die Endlichkeit des Universum.
Somit gild überall im universum E=mc² und der Energieerhaltungsatz.

Wenn (nur rein hypotetisch gesprochen) es nur einen Punkt geben würde wo dies nicht der Fall währe könnte man die Frage neu definieren und somit neu Stellen. Aber "Wenn" dies der Fall währe, würde diese Kleine Anomalie das Universum selber infrage stellen und somit zu dessen Ende führen und somit die Frage garnischt gestellt werden können.

Durch diese Paradoxien in der Wahrscheinlichkeit von zwei seiten im Falle des Proton sagt im endeffekt aus das es so ist. In dem Fall mus die Anscheinende Unendlichkeit eine Endlichkeit besitzen muss. Was schon an sich logisch ist.

[O,niel]

Ich verstehe sonst ja einiges. Ich hab ja auch die Frage gestellt, und hoffentlich selber gute Antworten gegeben, aber das oben verstehe ich jetzt echt nicht. Bis zur hälfte bin ich ungefähr mitgekommen, aber dann nicht mehr wirklich. Kann mir das mal einer erklären, auch wenn sich das jetzt so anhört als ob ich blöd wäre ?

[Hazard]

Du bist nicht der einzige dem es so geht. Topicrelevantes ist die theoretische Unstabilität des Protons über das Ginoxy schreibt. Soweit ich ihm folgen konnte ist er der Meinung, daß es in ferner Zukunft keine Materie (und damit Gravitation) mehr geben wird, wenn das Proton zerfällt. (Frage ist natürlich was mit der dunklen Materie geschehen wird). Wenn nicht wird sich das Universum wieder zusammenziehen und so heiß werden, wie es am Anfang beim Urknall gewesen ist. Der Rest kommt nicht so gut rüber, finde ich.

[D.M.D]

Na ja wenn sich das universum wieder zusammenziht was is dan außen drumm??

ist es einfach eine massive blockade oder eine gasförmige atmosphäre???

aber das ist dann doch au ein teil des universum oder irre ich mich da?

[The Point]

Na ja wenn sich das universum wieder zusammenziht was is dan außen drumm??

ist es einfach eine massive blockade oder eine gasförmige atmosphäre???

aber das ist dann doch au ein teil des universum oder irre ich mich da?

JA das stimmt.... ich denke das bewegt sich dann außerhalb des Fassungsvermögens eines normalen menschlichen Gehirns.

[Ginoxy]

Soweit ich ihm folgen konnte ist er der Meinung, daß es in ferner Zukunft keine Materie (und damit Gravitation) mehr geben wird, wenn das Proton zerfällt.

Richtig das mit Keiner Materie falsch mit Keiner Gravitation. Den es gilt immernoch E=mc². Die Gravitationwirkung währe nur so schwach sie keine Relevanten Einfluss mehr hätte und somit es zu keiner Zusammenklumpung von Energie kommen würde (Materiebildung). Somit würde sich das Universum ausdünnen, in eine annähernde Unendliche geringe Energiedichte aber nur annähernd, denn 0 kann sie nie werden. Dies würden nämlich hieße, Energie ginge verloren oder würde vernichtet werden. Und wie wir ja wissen, Energie kann nicht verloren gehen oder vernicht oder produziert werden. (Energieerhaltungssatz!)
Aber wenn dadurch der Raum eine Endlichkeit besitzt, müsste dann auch die Zeit eine Endlichkeit habe? Denn sie bilden eine Einheit (Raum-Zeit). Diese Frage stellen sich wohl auch Nobel-Preis-Träger.

Zur Dunklen Materie (Energie) was wir wissen über sie das sie mindestens eine Komponente haben muss die dem "Proton" entspricht. Den sonst hätte sie nach dem Urknall nicht entstehen können.

Wenn das Proton (oder das Gegenstück der Dunken Materie) Nicht zerfällt, Kommt es auch zu einer Ausdünnung der Universums gegen eine Dichte von 0. Aber die höhere Gravitationswirkung auf Grund der höhere Energeidichte bewirkt aber einen Wendepunkt an dieser Stelle somit zöge sich, ab diesem Zeitpunkt, das Universum wieder zusammen, zu einem Punkt in der Raum-Zeit. Aber auch her stellt sich die Frage, was ist mit der Dimension der Zeit wenn der Raum gegen 0 tendiert.
Hier gibt es aber auch keine Reale 0! Denn was passier wenn man eine Unendliche Dichte hätte? Ich hätte unendlich viel Energie. Somit würde Energie produziert werden. Was, wie wir ja wissen, nicht möglich ist.
Somit muss man sehen wie man in beiden Modellen den Energie Verlust und den Energie Gewinn verhindert.
Dies ist eigentlich nur möglich, indem man an diesen beiden Punkten (Dichte gegen 0 und Dichte gegen Unendlich) die Zeit einfriert und somit auch die Zeit als Endlich definiert muss. Somit muss das Universum Endlich sein.

Somit ergibt sich das Problem: Wenn das Universum unendlich ist und somit alle Möglichkeiten mindestens einmal vorkommen müssen! Bedeutet dies, das es doch nicht unendlich seine kann, denn es würde in einer totalen Ausdünnung stehen bleiben. Was wiederum bedeutet das nich alle Möglichkeiten möglich sind und somit das Zeite Model wahrscheinlicher ist und somit das Proton nicht selbst zerfallen kann. Und unser Universum Endlich ist.

Somit ist es meiner Meinung nach Physikalisch gesehen Nicht unendlich!

Aber wie stellen wir und "Das Ende des Universums" Philosophisch vor? oder Noch besser Gefragt "Was ist das Ende des Universums(und was der Anfang)"? Den das es Physikalisch eine Ende geben muss habe ich hoffentlich nun gut dargestellt. Vor mir wurde ja schon da gelegt das wir wohl nie das jetzige Ende des Universums erreichen würden.

Aber mal diese Frage gestellt: Was währe wenn wir das Universum von außen Betrachten könnten?
Was wir wissen das mit dem Universum sich unsere Raum-Zeit aus dehnt. Und das, wenn diese fast unendlich weit ausdehnt ist, unsere Raum-Zeit stehen bleibt. Was ist dann außerhalb unserer Blase aus Raum-Zeit?

Wir wissen nun das es uns in Zwei Zuständen geben kann einmal Fest Definiert mit Festen Grenzen die Irgendwann eingenommen werden. Und ein Zweites mal wahrscheinlich Pulsierend in Festen Grenzen. Aber in Beiden Fällen haben wir eine Feste definierte Energie nur unterschiedliche Dichte-Charakteristika. Diese Beschreibung kommt einem Quark sehr ähnlich. Somit konnte es vielleicht sein das wir Teil eines Fraktalen Multiversumes sind?

Ich frage mich bloß, sollten wir diesen Blog mal an die Jungs vom Fraunhofer Institut für Astrophysik schicken? ... Ich glaub die hätten was zu lachen.

[Hazard]

Wie soll es Gravitation ohne Masse geben? Wenn die Protonen von der Bildfläche verschwinden, sich auflösen zerbröselt doch alles und es bleibt nichts zurück, das Masse hätte und damit Gravitation verursachen könnte. So habe ich deinen Beitrag verstanden.

Zurück blieben für lange Zeit vielleicht die schwarzen Löcher, die aber nach einer sehr langen Zeit ebenfals verdampfen und schließlich explodieren würden, womit die nächsten Bastionen der Gravitation verschwinden würden.

Frage wäre vielleicht in was die Protonen zerfallen und ob die zurück gebliebenen Produkte nicht auch Gravitation verursachen würden.

[Jackknife]

Der Mensch ist nicht das Non plus Ultra und das Universum wurde sicherlich nicht nach unseren Massstäben erschaffen. Es gibt sicherlich Dinge die ausserhalb unseres Fassungsvermögens. Versuch mal einem Affen das 3D-Model zu erklären.

TP: Das Universum ist ein Trichter

[DragonAscendant]

Ich glaube, das Ende sieht nach...garnichts aus.
Wenn ausserhalb des Alls [i]nichts[/] ist, dann ist der innere Rand des Universums nur eine leere Schwärze..