Atome im Universum

[Chrisimo]

Tja, man kann sich aber nunmal nicht nur den Aspekt herausgreifen, der einem gerade gefällt. Es gibt kein "theoretisch ohne Geschwindigkeitslimit", die oberste Grenze der Lichtgeschwindigkeit gehört genauso fundamental zum Universum dazu wie alle anderen Aspekte auch.

Ich meinte das mehr in der Art, dass ich mir ein Universum zeichne und dann mich von einem Punkt der Erde mit dem Zeichenstift die ganze Zeit senkrecht nach oben bewege.
So wie ich ein Modell unserer Sonnensystems erstellen könnte und in weniger als einer Sekunde eine Linie von der Erde zur Sonne ziehen könnte.

Nein. Das Kugeloberflächenbeispiel verdeutlich ja gerade, daß etwas endlich sein kann, ohne begrenzt zu werden.

Man kann aber die größe der Fläche einer Kugel messen, oder nicht? Auch wenn die Oberfläche keine Grenze hat, hat sie eine feste Größe. Und diese Größe ist begrenzt. Was mich dabei interessiert: Wo kommt die neue Oberfläche her, wenn sich das Universum ausdehnt?

[Stormking]

Man kann aber die größe der Fläche einer Kugel messen, oder nicht? Auch wenn die Oberfläche keine Grenze hat, hat sie eine feste Größe. Und diese Größe ist begrenzt.

Stell Dir vor, Du wolltest die Oberfläche einer Kugel vermessen. Vermessen, nicht aufgrund des Durchmessers berechnen. Dann müßtest Du zuerst eine Grenze willkürlich festlegen, damit Du weißt, wann Du einmal herum bist. Eine bestehende Grenze als Ausgangspunkt gibt es nicht.

Was mich dabei interessiert: Wo kommt die neue Oberfläche her, wenn sich das Universum ausdehnt?

Gute Frage. Nichts genaures weiß man nicht. Wie ich in meinem ersten Beitrag schon schrieb, die Expansion ist die derzeit beste Erklärung für die Beobachtung, daß sich der Abstand zu allen weiter entfernten Galaxien schneller vergrößert als zu allen nicht so weit entfernten, und das mit einer gemeinsamen Expansionsrate (Proportionalitätsfaktor von "Fluchtgeschwindigkeit" und Abstand), die allerdings womöglich keine Konstante ist, sondern mit der Zeit größer wird. Wo der neue Raum herkommt weiß man dabei genausowenig wie, woraus "Raum" eigentlich besteht.

[Chrisimo]

Gute Frage. Nichts genaures weiß man nicht. Wie ich in meinem ersten Beitrag schon schrieb, die Expansion ist die derzeit beste Erklärung für die Beobachtung, daß sich der Abstand zu allen weiter entfernten Galaxien schneller vergrößert als zu allen nicht so weit entfernten, und das mit einer gemeinsamen Expansionsrate (Proportionalitätsfaktor von "Fluchtgeschwindigkeit" und Abstand), die allerdings womöglich keine Konstante ist, sondern mit der Zeit größer wird. Wo der neue Raum herkommt weiß man dabei genausowenig wie, woraus "Raum" eigentlich besteht.

Ok. Macht ja auch Sinn. Was ich noch nicht verstehe ist, woher den die Idee mit der Kugeloberfläche kommt. Ist das auch eine Beobachtung? Unser Sonnensystem ist doch zumindest Dreidimensional und hat Grenzen, oder? Warum ist es unwahrscheinlich, dass das Universum einfach eine Kugel ist, die eben größer wird? Aber eine Kugel, in der man sich in allen drei Dimensionen bewegen kann (als bei der man auch an eine Grenze stoßen kann).

[Stormking]

Was ich noch nicht verstehe ist, woher den die Idee mit der Kugeloberfläche kommt. Ist das auch eine Beobachtung? [...] Warum ist es unwahrscheinlich, dass das Universum einfach eine Kugel ist, die eben größer wird? Aber eine Kugel, in der man sich in allen drei Dimensionen bewegen kann (als bei der man auch an eine Grenze stoßen kann).

Weil es keinerlei Anzeichen für eine solche "Grenze" gibt und eine Grenze auch ein "hinter der Grenze" impliziert - für das es ebenfalls keine Anzeichen gibt. Die Idee eines "endlichen, aber nicht begrenzten" Universums löst dieses Problem. Die Kugeloberfläche ist das anschaulichste Beispiel für etwas endliches, das trotzdem nicht begrenzt ist. Wie ich weiter oben irgendwo erwähnt habe, im Falle des Universums muß es auch keine Kugel sein. Es gibt eine Anzahl weiterer geometrischer Möglichkeiten mit denselben Eigenschaften. Die sind nur schwerer zu veranschaulichen.

[Chrisimo]

Weil es keinerlei Anzeichen für eine solche "Grenze" gibt und eine Grenze auch ein "hinter der Grenze" impliziert - für das es ebenfalls keine Anzeichen gibt. Die Idee eines "endlichen, aber nicht begrenzten" Universums löst dieses Problem. Die Kugeloberfläche ist das anschaulichste Beispiel für etwas endliches, daß trotzdem nicht begrenzt ist. Wie ich weiter oben irgendwo erwähnt habe, im Falle des Universums muß es auch keine Kugel sein. Es gibt eine Anzahl weiterer geometrischer Möglichkeiten mit denselben Eigenschaften. Die sind nur schwerer zu veranschaulichen.

Vielleicht können wir einfach nicht weit genug sehen, um die Grenze zu erkennen.
Die Idee mit dem sich ausdehnenden Universum macht ja Sinn, wenn man beobachtet, dass weiter entfernte Galaxien sich schneller entfernen, als näher gelegene. Aber da ist ja immerhin eine Beobachtung mit im Spiel. Bei Deiner Erklärung zum endlichen aber unbegrenzten Universum scheint mir keine Beobachtung im Spiel zu sein. Man sieht halt einfach kein Ende.

[Stormking]

Vielleicht können wir einfach nicht weit genug sehen, um die Grenze zu erkennen.

Das ist selbstverständlich ebenfalls möglich, aber wir haben auch keinerlei Vorstellung davon, wie so ein "Rand" denn aussehen könnte. Daher wird die Erklärung eines endlichen, aber unbegrenzten Universums bevorzugt, da es weniger Probleme und offene Fragen aufwirft.

[Chrisimo]

Das ist selbstverständlich ebenfalls möglich, aber wir haben auch keinerlei Vorstellung davon, wie so ein "Rand" denn aussehen könnte. Daher wird die Erklärung eines endlichen, aber unbegrenzten Universums bevorzugt, da es weniger Probleme und offene Fragen aufwirft.

Hmm, also ich finde diese Erklärung wesentlich umständlicher als einfach anzunehmen, dass das Universum so etwas wie eine Kugel ist, deren Inhalt sich an bestimmten oder verschiedenen Stellen einfach unerklärlicherweise ausdehnt.
Klar weiß man nicht, was dann außerhalb der Kugel ist, aber man weiß ja auch nicht, wo der neue Raum herkommt, wenn sich der Raum ausdehnt. Der Raum könnte ja genauso gut aus dem Nichts entstehen, so wie außerhalb des Universums einfach Nichts sein könnte.
Denn mal ehrlich: Wie Du schon gesagt hast, ist die Konstruktion, wie Du sie beschreibst, doch schwer mit unserem dreidimensionalen Denken abzubilden, während eine einfache Kugel oder halt irgend ein anderes dreidimensionales Objekt viel einfacher wäre. Und da es keinerlei Beobachtungen für eines der beiden Modelle gibt, warum nimmt man nicht einfach das simplere?

[Stormking]

Hmm, also ich finde diese Erklärung wesentlich umständlicher als einfach anzunehmen, dass das Universum so etwas wie eine Kugel ist, deren Inhalt sich an bestimmten oder verschiedenen Stellen einfach unerklärlicherweise ausdehnt.
Klar weiß man nicht, was dann außerhalb der Kugel ist, aber man weiß ja auch nicht, wo der neue Raum herkommt, wenn sich der Raum ausdehnt. Der Raum könnte ja genauso gut aus dem Nichts entstehen, so wie außerhalb des Universums einfach Nichts sein könnte.
Denn mal ehrlich: Wie Du schon gesagt hast, ist die Konstruktion, wie Du sie beschreibst, doch schwer mit unserem dreidimensionalen Denken abzubilden, während eine einfache Kugel oder halt irgend ein anderes dreidimensionales Objekt viel einfacher wäre. Und da es keinerlei Beobachtungen für eines der beiden Modelle gibt, warum nimmt man nicht einfach das simplere?

Wir stoßen hier echt an die Grenzen dessen, was Wissenschaft leisten kann. Fakt ist, nach der Ansicht von Leuten, die sich damit richtig gut auskennen und nicht nur interessierte Laien sind wie wir, erklärt die Vorstellung eines endlichen, unbegrenzten Universums mehr Beobachtungsdaten und wirft weniger Probleme auf als alle andere derzeit bekannten Modelle. Solange es also nicht widerlegt oder durch ein besseres (=mehr Beobachtungsdaten erklärendes) Modell abgelöst wird, gilt es als *die* Erklärung. Mehr kann ich Dir dazu leider auch nicht sagen. Ich werde aber bei Gelegenheit nachschauen, ob der Lesch sich der Frage mal angenommen hat.

[Chrisimo]

Wir stoßen hier echt an die Grenzen dessen, was Wissenschaft leisten kann. Fakt ist, nach der Ansicht von Leuten, die sich damit richtig gut auskennen und nicht nur interessierte Laien sind wie wir, erklärt die Vorstellung eines endlichen, unbegrenzten Universums mehr Beobachtungsdaten und wirft weniger Probleme auf als alle andere derzeit bekannten Modelle. Solange es also nicht widerlegt oder durch ein besseres (=mehr Beobachtungsdaten erklärendes) Modell abgelöst wird, gilt es als *die* Erklärung. Mehr kann ich Dir dazu leider auch nicht sagen. Ich werde aber bei Gelegenheit nachschauen, ob der Lesch sich der Frage mal angenommen hat.

Naja, für die meisten Diskussion dürfte es eh nicht so relevant sein, oder? Falls das Universum eine Grenze haben sollte wird es bestimmt noch ziemlich lange dauern, bis wir sie erkennen können

[McWire]

8. Kennt man die ungefähre Anzahl an Atomen in z.B. einem Kubikzentimeter eines Elements oder sind das auch nur Schätzungen? Wenn ja, wie zählt man Atome?

Endlich mal eine Frage die zum Topic passt^^

Man weiß es, weil man ein Kubikzentimeter eines Elementes wiegen kann.
Die Dichte gibt ja an, wieviel kg in einem m³ eines bestimmten Stoffes steckt und diese kann man ja relativ einfach bestimmen.

Da man nun die Massen der einzelnen Atome kennt (durch Messungen... z.B. Lorentzkraftablenkung im elektrischen oder magnetischen Feld) kann man einfach die Gesamtmasse durch die Atommasse dividierne und so die Anzahl der Atome bestimmen. (vorrausgesetzt natürlich, alle Atome sind etwa gleich schwer, d.h. das zu messende Objekt ist chemisch rein oder wenigstens homogen)

@ Dunkle Materie

Dunkle Materie kann auch in Atomen oder Molekülen strukturiert sein, dass ist nicht ausgeschlossen.
Jedoch bestehen diese Atome und Moleküle aus Elementarteilchen die keine messbaren Effekt auf elektromagnetischer Strahlung haben... d.h. sie emittieren und imittieren kein Licht, da sie den ausfüllenden Raum weder sichtbar (elektromagnetisch) aufhellen noch abdunkeln, so wie es bei baryonischer Materie der Fall ist.