Die Grenze des Universums

[Badmacstone]

Jeder hat bestimmt schonmal darüber nachgedacht, ob das Universum ein Ende hat, und falls ja, was sich dahinter verbirgt, oder ob es eifnach nur eine unsichtbare Wand ist, und sämtliche PC-Games ihre Spiel-Welt-Grenzen aus der Realität haben.

Deswegen würde ich gerne mal hören, was sagt ihr dazu. Gibt es eine Grenze und wenn ja, wie sieht die aus und kommt etwas dahinter?


Ich habe mal eine interessante Theorie in einem Buch gelesen:

Das Universum ist eine Kugel, ähnlich wie Planeten, nur dass sie eben perfekt Rund ist und überall den gleichen Durchmesser hat. Natürlich ist es kein massives Objekt, sondern im Prinzip leer mit ein paar Galaxien gefüllt. Wer an die Grenze dieser Kugel kommt, wird genau auf der gegenüberliegenden Seite wieder austreten. Diese 2 Punkte sind natürlich genau soweit entfernt, wie der Durchmesser dieses Universums ist. Trifft man mit einem Winkel von 45° auf die Grenze, so wird man auch mit einem Winkel von 45° austreten, ähnlich wie bei einem Spiegel. Dazu eine kleine Slizze:


Das Problem an dieser Theorie ist, man kann sie unmöglich beweisen. Man würde theoretisch zwar irgendwann an der gleichen Stelle vorbeikommen, allerdings reicht ein Menschenleben nicht dazu aus, um das geamte Universum einmal zu durchhhhqueren. Und selbst wenn man das menschliche Leben derart verlängern würde, so würden sich innerhalb dieser Zeit, was bestimmt mehrere 1.000 Jahre dauern würde, die Sonnensysteme und andere Himmelskörper verändern, sodass man nichts mehr wiedererkennen würde.

So viel zur Theorie. Allerdings habe ich mir darüber Gedanken gemacht und mir ist folgendes aufgefallen. Sollte man immer auf genau der gegenüberliegenden Seite austreten und immer 100% im gleichen Winkel austreten, so müsste man nur immer geradeaus fliegen. Wenn man dann mit einem Winkel von fast 90° eintreten würde, würde man sehr schnell wieder an der gleichen Stelle sein. Hier eine weitere Skizze:


Das Problem ist nur, man weiß nicht, wann man im 90° Winkel eintritt, d.h. es wird nur Zufall sein. Zu dem, wie die Grenze aussehn soll, wurde in der Theorie nichts erwähnt. Ich vermute mal, dass man dort das sieht, was man sehen würde, wenn man auf der gegenüberliegenden Seite von außen in das universum hineingucken würde. Also im Prinzip das, wo man nachher austritt.

So, jetzt seit ihr an der Reihe schießt los mit euren "Spinnereien". ich selber kann mir nicht richtig vorstellen, dass etwas unendlich groß, aber auch nicht, was dort sein soll, wo eigentlich nichts mehr ist.

[Schetti]

Das hört sich genauso an, wie die Theorie damals, das man über die Kante der Welt fällt, wenn man an den Rand kommt. Wie will man, wenn man geradeaus fliegt, und am "Ende" ist, plötzlich an der anderen stelle auftauchen? Man fliegt ja geradeaus, und nicht im Kreis.

[Shinra]

.
EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
Shinra schrieb nach 2 Minuten und 7 Sekunden:

hm eine Grenze anzunehmen wäre rein logisch ... es muss eine geben, das einfache Physik:

• das Universum dehnt sich aus, das erkennt man daran, das Bezugsobjekte und Bezugspunkte sich von uns oder auf uns zu bewegen

• das ganze wäre unlogisch, wenn das Universum unendliche wäre. Wenn es bereits den gesamten Raum (den man sich vorstellen kann) ausfüllt, dann würde es zu keinem weiteren Ausdehnen kommen

• nimmt man dazu noch an, das Universum hätte eine feste Größe, dann würde sich i-wann alle Objekte am Rand befinden und das Innere wäre total leer

Ich glaube Hawking war es, der das Universum mit einen Luftballon verglich: Es dehnt sich immer weiter aus ... Wissenschaftler glauben auch, das i-wann die Energie des Urknalls nicht mehr ausreicht und eine Schwelle überschritten wird, der das gesamte System (also das Universum) wieder zum kollabieren bringen würde (vllt langsam, vllt schnell) ... das bizarre daran is, dass Zeit und Raum verknüpft sind, das müsste bedeuten, dass sich auch die Zeit im gleichen maße verändert, ergo sie läuft rückwärts

es gibt ne menge theorien wie man sieht

ich selbst bin der meinung, dass das Universum endlich ist und sich ausdehnt. es gibt raum mit Objekten (Glaxien usw), das wäre dann unserer Universum und es gibt den unendlichen Raum dahinter, der einfach leer is, weil die Ursache und Wirkung des Urknalls dort noch nich hingereicht hat. Er wäre also wirklich komplett leer ... keine Galaxien, Sterne, Planeten noch ein staubkorn oder auch nur ein einzelnes H²-Atom ... NIX ... einfach leer

@ schetti: ich kenne die Theorie die er beschreibt. du stellst dir grade den Raum 2-dimensional vor. Die Tehorie besagt aber, dass das Universum eine perfekte Sphere is, und wir uns in/an der inneren Hülle bewegen. was für uns "gerade aus" wäre, wäre eig eine kreisbewegung

[Badmacstone]

ich kenne die Theorie die er beschreibt. du stellst dir grade den Raum 2-dimensional vor. Die Tehorie besagt aber, dass das Universum eine perfekte Sphere is, und wir uns in/an der inneren Hülle bewegen. was für uns "gerade aus" wäre, wäre eig eine kreisbewegung

Also. Es gitb da so einen schönen Film: "Event Horizon". Dort wird gezeigt, wie das gemeint ist. Du hast einen Stock. Dann wird gefragt, wie der kürzeste Weg vom einen Ende des Stockes bis zum anderen Ende des Stockes ist. Die Crew der Event Horizon antwortet natürlich mit der logischen Erklärung einfach geradeaus. Der Entwickler des neues Antriebes bricht jedoch den Stock entzwei und hält die 2 Enden direkt nebeneinander. Daraufhin sagt jemand: "Also ist es, als ob wir das Universum falten?". So kann man es alelrdings nicht vergleichen. Oder wie Omok in Stargate in der Folge "Enigma" sagt: "Wir können es nicht verstehen."

Die Erklärung von Shinra ist zwar viel schwieriger vorzustellen, aber einfacher zu verstehen. Es ist aber beides im Prinzip das gleiche. Es ist eben alles relativ: Ansichtssache.

[Shinra]

Also. Es gitb da so einen schönen Film: "Event Horizon". Dort wird gezeigt, wie das gemeint ist. Du hast einen Stock. Dann wird gefragt, wie der kürzeste Weg vom einen Ende des Stockes bis zum anderen Ende des Stockes ist. Die Crew der Event Horizon antwortet natürlich mit der logischen Erklärung einfach geradeaus. Der Entwickler des neues Antriebes bricht jedoch den Stock entzwei und hält die 2 Enden direkt nebeneinander. Daraufhin sagt jemand: "Also ist es, als ob wir das Universum falten?". So kann man es alelrdings nicht vergleichen. Oder wie Omok in Stargate in der Folge "Enigma" sagt: "Wir können es nicht verstehen."

Die Erklärung von Shinra ist zwar viel schwieriger vorzustellen, aber einfacher zu verstehen. Es ist aber beides im Prinzip das gleiche. Es ist eben alles relativ: Ansichtssache.

der stock war nen Poster :P

und was du beschreibst ist eine Art des Überlicht-Reisens und eig gar nich teil des eig Universums sondern eben nur eine Art der Fortbewegung.

Das "Event-Horizon"- Prinzip is ja folgendes:

In dem Fall is es jetz einfacher sich den raum 2-dimensional vorzustellen. Stell dir eine fläche vor, die straff gespannt ist. dort legst du eine Kugel rein und die Fläche verformt sich aufgrund der Kugel ... ungefähr so als würden 4 leute (an jeder ecke einer) ein tuch spannen ... in der mitte liegt die kugel und das tuch drückt sich dann nach unten.

diese Verformung / Wölbung die diese Kugel - oder i-nen Objekt im All - hervorruft kennen wir ganz einfach unter den Namen Gravitation oder Grafitationsfeld. Viele überrascht es, dass ds eig die wahre Gravitation ist. Viele wissen nich, dass das so eig aussieht.

Was der "E-H"-Effekt ist, ist dass der Antrieb den Raum in selber Art und Weise faltet. Wie du ja gesagt hast. Punkt A und B sind nun fast koexistent, die reisen dauern nur noch bruchteile der normalen zeit.

[Agent Scullie]

Jeder hat bestimmt schonmal darüber nachgedacht, ob das Universum ein Ende hat, und falls ja, was sich dahinter verbirgt, oder ob es eifnach nur eine unsichtbare Wand ist, und sämtliche PC-Games ihre Spiel-Welt-Grenzen aus der Realität haben.

Deswegen würde ich gerne mal hören, was sagt ihr dazu. Gibt es eine Grenze und wenn ja, wie sieht die aus und kommt etwas dahinter?

du möchtest dir bitte einmal das Modell des expandierenden Universums anlesen, auf dem die moderne Kosmologie basiert. Hier ein paar Grundzüge:

• räumlich ist das Universum unbegrenzt. Allerdings kann der Raum gekrümmt sein. Wenn seine großräumige Krümmung hypersphärisch ist - der Raum ist dann der dreidimensionalen Hyperoberfläche einer vierdimensionalen Hyperkugel vergleichbar - ist sein Gesamtvolumen allerdings endlich. Eine gedachte Linie, die von einem beliebig gewählten Punkt ausgeht, führt schließlich wieder an ihren Anfangspunkt zurück. Ist aber der Raum großräumig ungekrümmt (von lokalen Krümmungen in lokalen Gravitationsfeldern abgesehen), oder ist seine Krümmung hypersattelförmig, dann ist das Gesamtvolumen unendlich.
• die Expansion des Universums ist kein Auseinanderstreben der Galaxien in einem unveränderlichen Raum, sondern eines Expansion des Raumes selbst. Die Galaxien befinden sich im expandierenden Raum in Ruhe, von Eigenbewegungen abgesehen. Lediglich im Fall der hypersphärischen Krümmung lässt sich die Expansion als Anwachsen des Gesamtvolumens definieren, im flachen und hypersattelförmigen Fall, wo das Gesamtvolumen stets unendlich ist, ist sie lokal definiert: zwei in Ruhe präparierte Testteilchen werden auseinandergezogen, die Wellenlänge von EM-Wellen wird gedehnt (kosmologische Rotverschiebung).
• Grundlage der Expansion ist die Krümmung der Raumzeit. Diese gehorcht den Feldgleichungen der allgemeinen Relativitätstheorie, deren Lösung für die Globalstruktur des Universums die sog. Robertson-Walker-Metrik ist. Diese enthält als Parameter den Skalenfaktor, der entweder mit der Zeit zunimmt (Expansion) oder abnimmt (Kontraktion), sowie einen Parameter k, der den Krümmungstyp des Raumes festlegt: hypersphärisch (k=+1), flach (k=0) oder hypersattelförmig (k=-1). k wird wiederum von der mittleren Materiedichte im Universum bestimmt: liegt diese über einem kritischen Wert, ist k=+1 und der Raum hypersphärisch, hat sie genau diesen Wert, ist k=0, und ist sie kleiner, ist k=-1.
• die Krümmungen von Raumzeit und Raum sind Eigenschaften der jeweiligen inneren Geometrie, d.h. es gibt keine Umgebung, in die die gekrümmte Raumzeit eingebettet ist. Entsprechend hat auch der expandierende Raum keine Umgebung, in der und in die hinein er expandiert.

Allerdings gehört diese Frage ist Wissenschaft & Technik-Unterforum, wo solche Themen schon oft diskutiert wurden.

Ich habe mal eine interessante Theorie in einem Buch gelesen:

Das Universum ist eine Kugel, ähnlich wie Planeten, nur dass sie eben perfekt Rund ist und überall den gleichen Durchmesser hat. Natürlich ist es kein massives Objekt, sondern im Prinzip leer mit ein paar Galaxien gefüllt. Wer an die Grenze dieser Kugel kommt, wird genau auf der gegenüberliegenden Seite wieder austreten. Diese 2 Punkte sind natürlich genau soweit entfernt, wie der Durchmesser dieses Universums ist.

das könnte eine popularisierte Umschreibung der hypersphärischen Raumkrümmung sein: ein Objekt, auf der gegenüberliegenden Seite des Raumes ist und sich auf den genau gegenüberliegenden (antipodischen) Punkt zubewegt, wird sich zunächst von uns entfernen, und dann, wenn es den Punkt durchschritten hat, uns wieder annähern, aber aus der entgegengesetzen Richtung.

So, wie man die Erdoberfläche auf die zweidimensionale Ebene einer Weltkarte projizieren kann, und dabei eben vereinbaren muss, dass z.B. ein Flugzeug, das am linken Rand der Karte verschwindet, sogleich am rechten Rand auftaucht, kann man auch den gekrümmten Raum in einen flachen, aber begrenzten Raum projizieren, ebenfalls mit dem Resultat, dass alles was auf der einen Seite des Randes verschwindet, sogleich auf der anderen Seite wieder auftaucht.

Das Problem an dieser Theorie ist, man kann sie unmöglich beweisen.

naja, man kann die Materiedichte des Universums messen. Ist sie größer als die kritische Dichte, folgt aus der allgemeinen Relativitätstheorie, dass der Raum hyperphärisch gekrümmt sein muss. Die bisherigen Dichtemessungen sind aber nicht genau genug, um das abschließend beurteilen zu können, es sieht aber eher danach aus, dass die Dichte unterhalb der kritischen liegt, der Raum folglich nicht hypersphärisch gekrümmt ist.

Man würde theoretisch zwar irgendwann an der gleichen Stelle vorbeikommen, allerdings reicht ein Menschenleben nicht dazu aus, um das geamte Universum einmal zu durchhhhqueren.

es gibt noch ein anderes Problem: aufgrund der Expansion des Universums ist der Durchmesser ja keineswegs konstant. In Szenarien ohne kosmologische Konstante kollabiert das Universum früher oder später wieder, wenn die Dichte oberhalb der kritischen liegt. Das Universum stürzt wieder in sich zusammen, bevor man es einmal gantz umrundet haben kann. In Szenarien mit kosmologischer Konstante hingegen gibt es zwar keinen Kollaps, dafür wird die Expansion schließlich so rasant, dass ebenfalls keine vollständige Umrundung möglich ist, da der Durchmesser zu schnell anwächst. Nur in einigen exotischen Modellvarianten mit inhomogener Expansion (Taub-Lösung) ist ein Umrunden realisierbar.


.
EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
Agent Scullie schrieb nach 28 Minuten und 59 Sekunden:

hm eine Grenze anzunehmen wäre rein logisch ... es muss eine geben, das einfache Physik:

die Physik (allgemeine Relatvitätstheorie) sagt eher, dass es keine Grenze gibt.

• das Universum dehnt sich aus, das erkennt man daran, das Bezugsobjekte und Bezugspunkte sich von uns oder auf uns zu bewegen

• das ganze wäre unlogisch, wenn das Universum unendliche wäre.

falsch. Die Expansion ist lokal definiert, durch die Robertson-Walker-Metrik und deren Effekt auf die Abstände von Testteilchen.

Wenn es bereits den gesamten Raum (den man sich vorstellen kann) ausfüllt, dann würde es zu keinem weiteren Ausdehnen kommen

du stellst dir die Expansion offenbar als Auseinanderstreben der Galaxien in einem unveränderlichen Raum vor. Nach dem Modell des expandierenden Universums ist es aber der Raum selbst, der sich ausdehnt.

Ich glaube Hawking war es, der das Universum mit einen Luftballon verglich:

dabei ist das (dreidimensionale) Universum aber mit der (zweidimensionale) Ballon-Oberfläche zu vergleichen, nicht mit dem Ballon-Innenraum. Für den Ballon-Innenraum gibt es keine Entsprechung, da das Universum im Unterschied zur Ballonoberfläche keine einbettende Umgebung hat. Zudem gilt die Ballon-Analogie nur für den Fall hypersphärischer Raumkrümmung, die beiden anderen Fälle sind schwieriger zu veranschaulichen.

Es dehnt sich immer weiter aus ... Wissenschaftler glauben auch, das i-wann die Energie des Urknalls nicht mehr ausreicht und eine Schwelle überschritten wird, der das gesamte System (also das Universum) wieder zum kollabieren bringen würde

das war, bevor man die entdeckte, dass die Expansion beschleunigt ist (1998). Danach hat man die Dunkle Energie eingeführt, die ähnlich wie eine kosmologische Konstante die Expansion antreibt. Demnach wird die Expansion in jedem Fall für alle Zeit anhalten.

(vllt langsam, vllt schnell) ... das bizarre daran is, dass Zeit und Raum verknüpft sind, das müsste bedeuten, dass sich auch die Zeit im gleichen maße verändert, ergo sie läuft rückwärts

derartiges ist aus dem relativistischen Raumzeit-Konzept nicht ableitbar.

ich selbst bin der meinung, dass das Universum endlich ist und sich ausdehnt. es gibt raum mit Objekten (Glaxien usw), das wäre dann unserer Universum und es gibt den unendlichen Raum dahinter, der einfach leer is, weil die Ursache und Wirkung des Urknalls dort noch nich hingereicht hat.

die Vorstellung ist - nach der modernen Kosmologie - wie gesagt falsch. Es gibt keinen begrenzten Raumbereich, in den bereits Galaxien vorgedrungen sind, vielmehr ist der gesamte Raum homogen mit Galaxien gefüllt. Die Expansion ist kein Auseinanderdrift der Galaxien in einem umgebenden leeren Raum, sondern eine Expansion des Raumes. Einen Raumbereich, in den die Wirkung des Urknall noch nicht vorgedrungen ist, gibt es nicht - Raum und Zeit selbst haben ihren Ursprung erst im Urknall. Auf die Ballon-Analogie übertragen: im Augenblick des Urknall hat die Ballon-Oberfläche (=der Raum) den Umfang null.

@ schetti: ich kenne die Theorie die er beschreibt. du stellst dir grade den Raum 2-dimensional vor. Die Tehorie besagt aber, dass das Universum eine perfekte Sphere is, und wir uns in/an der inneren Hülle bewegen.

so eine Theorie gibt es sicherlich nicht.


.
EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
Agent Scullie schrieb nach 7 Minuten und 25 Sekunden:

Also. Es gitb da so einen schönen Film: "Event Horizon". Dort wird gezeigt, wie das gemeint ist. Du hast einen Stock. Dann wird gefragt, wie der kürzeste Weg vom einen Ende des Stockes bis zum anderen Ende des Stockes ist. Die Crew der Event Horizon antwortet natürlich mit der logischen Erklärung einfach geradeaus. Der Entwickler des neues Antriebes bricht jedoch den Stock entzwei und hält die 2 Enden direkt nebeneinander. Daraufhin sagt jemand: "Also ist es, als ob wir das Universum falten?".

wie Shinra schon sagte, war das kein Stock, sondern ein Poster, oder ein Blatt Papier. Allerdings war das ziemlicher Blödsinn, was dieser Entwickler da von sich gab. Er sprach davon die Raumzeit zu krümmen. Seiner Beschreibung nach zu urteilen symbolisierte das Poster/Papier aber nicht die Raumzeit, sondern den Raum, und dieser wurde auch nicht gekrümmt (im Sinne einer inneren Krümmung, wie man sie aus der ART kennt), sondern gefaltet, unter Zuhilfenahme einer externen Geometrie, die in der ART nicht vorkommt.

Mit der Globalstruktur des Universums hat das ganz aber eher wenig zu tun.


.
EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
Agent Scullie schrieb nach 11 Minuten und 32 Sekunden:

In dem Fall is es jetz einfacher sich den raum 2-dimensional vorzustellen. Stell dir eine fläche vor, die straff gespannt ist. dort legst du eine Kugel rein und die Fläche verformt sich aufgrund der Kugel ... ungefähr so als würden 4 leute (an jeder ecke einer) ein tuch spannen ... in der mitte liegt die kugel und das tuch drückt sich dann nach unten.

siehst du, hier stellst du dir den (3-dim.) Raum als 2-dim. Fläche vor, und genauso musst du das bei der Ballon-Analogie machen: die (2-dim.) Ballon-Oberfläche steht für den 3-dim. Raum, nicht für eine Grenze von diesem. Die lokalen Gravitationsfelder der Galaxien, Sterne, Planeten usw. entsprechen dann kleinen Eindellungen in der Ballon-Oberfläche.

Was der "E-H"-Effekt ist, ist dass der Antrieb den Raum in selber Art und Weise faltet.

nicht wirklich: im Gravitationsfeld eines Himmelskörpers ist der Raum nur gekrümmt, nicht gefaltet.

Es gibt zwar wohl bei Wurmlöchern solche Bildchen, wo man den Raum an zwei Stellen (da wo man die Münder des Wurmloches hinmachen will) trichterförmig krümmt, und dann auf halber Strecke zwischen den beiden Stellen faltet, so dass man die beiden Trichter verbinden kann, und man so den Schllund des Wurmloches erhält, solche Bildchen sollte man aber nicht allzu ernst nehmen. Die beiden Trichter sind realistisch (in dem Sinne, dass die ART so etwas tatsächlich liefert), aber die Faltung auf halber Strecke ist nur Show-Effekt, notwendig gemacht dadurch, dass man den Raum in eine externe Geometrie eingebettet darstellt.

[Sternengucker]

Das hört sich genauso an, wie die Theorie damals, das man über die Kante der Welt fällt, wenn man an den Rand kommt. Wie will man, wenn man geradeaus fliegt, und am "Ende" ist, plötzlich an der anderen stelle auftauchen? Man fliegt ja geradeaus, und nicht im Kreis.

Das liegt nur daran, dass es in diesem Beispiel so etwas wie "geradeaus" eigentlich gar nicht gibt: wenn es um die Grenze des Universums geht, kommst du mit 3 dimensionellen Denkmodellen nicht weit.

Wer sagt dir denn dass die Grenze wirklich eine Ballonhaut ist, also klar definiert "außerhalb" des von ihr umschlossenen Rests vom Universum liegt?

Mathematisch wäre es aber wohl gar kein großes Problem innen und außen zu tauschen, so dass die 3dimensional als Ballonhaut vorstellbare Begrenzung rechnerisch ein einziger singulärer Punkt wäre, was die Reise von einem "Rand" zum anderen, gegenüberliegenden, sehr einfach gestalten würde, es liegt ja nicht einmal eine Entfernung dazwischen.
Eine nicht ganz unreizvolle Idee, weil : gegen was sollte eine "Haut" das Universum abgrenzen? wir kennen jedenfalls nichts in dem so eine "Murmel" schwimmen könnte. wenn zumindest theoretisch das Äußere gar keine fix definierte "Membran" sein muss, wäre das zwar verwirrend für den Geist, der an feste 3-D Verhältnisse gewohnt ist, aber es würde das Problem was draussen ist ziemlich elegant ausblenden. Ein Außen ist dann gar nicht nötig. bzw zumindest nicht fix lokalisierbar im Sinn von "von jedem Punkt des 3D Raums aus weiter draussen".

[Agent Scullie]

Wer sagt dir denn dass die Grenze wirklich eine Ballonhaut ist, also klar definiert "außerhalb" des von ihr umschlossenen Rests vom Universum liegt?

die ART sagt ihm (falls er sie kennt, versteht sich), dass es keine Grenze gibt, dass vielmehr das Universum selbst als Ballonhaut, mit einer Dimension mehr, gedacht werden muss, zumindest im Fall hypersphärischer Raumkrümmung.

Mathematisch wäre es aber wohl gar kein großes Problem innen und außen zu tauschen, so dass die 3dimensional als Ballonhaut vorstellbare Begrenzung rechnerisch ein einziger singulärer Punkt wäre, was die Reise von einem "Rand" zum anderen, gegenüberliegenden, sehr einfach gestalten würde, es liegt ja nicht einmal eine Entfernung dazwischen.

das ist mir jetzt nicht so wirklich klar, wie du das meinst
Wenn man innen und außen tauscht, soll die Grenzfläche nur noch ein einziger Punkt sein?

Eine nicht ganz unreizvolle Idee, weil : gegen was sollte eine "Haut" das Universum abgrenzen? wir kennen jedenfalls nichts in dem so eine "Murmel" schwimmen könnte.

rein mathematisch wäre ein solcher berandeter Raum vermutlich kein sehr großes Problem. Physikalisch dagegen schon eher, im Hinblick auf das, was am Rand mit einem Objekt passiert, das gegen ihn stößt. Deswegen geht man ja in der ART gemeinhin davon aus, dass der Raum keinen Rand hat. Nur die Raumzeit hat ggf. einen, in Gestalt einer Singularität.

[Sternengucker]

die ART sagt ihm (falls er sie kennt, versteht sich), dass es keine Grenze gibt, dass vielmehr das Universum selbst als Ballonhaut, mit einer Dimension mehr, gedacht werden muss, zumindest im Fall hypersphärischer Raumkrümmung.

Naja darüber sind wir zumindest ind er theoretischen Physik ja längst hinaus. Es mangelt nur noch ein wenig an wirklichen nachweismethoden für mehrdimensionale Strings, Branes und 11 Dimensionen, in der Mathematik ist das soweit ich weiss aber schon genauso schlüssig wie die ART an sich. 4 Dimensionen sind also nur ein Bruchteil des Ganzen.

das ist mir jetzt nicht so wirklich klar, wie du das meinst
Wenn man innen und außen tauscht, soll die Grenzfläche nur noch ein einziger Punkt sein?

Japp wie als wenn du den Ballon umstülpen würdest und alles aussen herum wäre dann das "Innen" und der Ballon als Grenzfläche wäre immer noch die Begrenzung aber eben "innen" und nicht "aussen". Warum soll die Grenzfläche dann noch eine notwendige flächige Ausdehnung haben?

rein mathematisch wäre ein solcher berandeter Raum vermutlich kein sehr großes Problem. Physikalisch dagegen schon eher, im Hinblick auf das, was am Rand mit einem Objekt passiert, das gegen ihn stößt. Deswegen geht man ja in der ART gemeinhin davon aus, dass der Raum keinen Rand hat. Nur die Raumzeit hat ggf. einen, in Gestalt einer Singularität.

Das könnte ja letztlich auf dasselbe hinauslaufen.

So ähnlich wie deine Ballonhaut im ersten Teil des Quotes ja auch nur eine sehr grobe Näherung darstellt, weil es eben nicht um eine hauchzarte Schicht geht sondern um eine lediglich vergleichbar "in sich gekrümmte" Form des gesamten von uns wahrnehmbaren Raums um sich selbst geht.

[Agent Scullie]

Naja darüber sind wir zumindest ind er theoretischen Physik ja längst hinaus. Es mangelt nur noch ein wenig an wirklichen nachweismethoden für mehrdimensionale Strings, Branes und 11 Dimensionen,

aber auch an der Branenkosmologie ändert sich kaum etwas daran, dass unser 3-dim. Raum in seinen 3 Raumrichtungen ohne Grenze ist. Gegenüber der ART-Kosmologie ändert sich lediglich etwas an der Einbettung in eine externe Geometrie.

Zudem solltest du, wenn du von Branenkosmologie sprichst, das auch ausdrücklich sagen, damit es nicht zu Verwechslungen kommt. Ich würde die Branentheorie und mit ihr die Branenkosmologie auch nicht als bereits allgemein akzeptierte Lehrmeinung (wie die ART-Kosmologie) ansehen.

Die Stringtheorie schon etwas eher, aber die führt nicht unbedingt zur Branenkosmologie. In der traditionellen höherdimensionalen Superstringtheorie fungieren die Zusatzdimensionen auch nicht als Einbettungsmedium wie in der Branentheorie.

in der Mathematik ist das soweit ich weiss aber schon genauso schlüssig wie die ART an sich. 4 Dimensionen sind also nur ein Bruchteil des Ganzen.

dann solltest du aber doch erst recht nicht von 2-dim. Begrenzungsflächen im 3-dim. Raum sprechen.

Japp wie als wenn du den Ballon umstülpen würdest und alles aussen herum wäre dann das "Innen" und der Ballon als Grenzfläche wäre immer noch die Begrenzung aber eben "innen" und nicht "aussen". Warum soll die Grenzfläche dann noch eine notwendige flächige Ausdehnung haben?

wenn man eine Grenzfläche "umstülpt", ändert sich doch dadurch nichts an ihrer flächenmäßigen Ausdehnung

So ähnlich wie deine Ballonhaut im ersten Teil des Quotes ja auch nur eine sehr grobe Näherung darstellt, weil es eben nicht um eine hauchzarte Schicht geht sondern um eine lediglich vergleichbar "in sich gekrümmte" Form des gesamten von uns wahrnehmbaren Raums um sich selbst geht.

ich verstehe leider überhaupt nicht wovon du redest
Was soll "hauchzarte Schicht" heißen? Die Ballonhaut symbolisiert den gekrümmten Raum, und der ist keine "hauchzarte Schicht" im Sinne von etwas, das in zwei Dimensionen sehr weit ausgedehnt ist, in der dritten dagegen nur sehr geringfügig, eben hauchdünn, sondern eben der dreidimensionale Raum, der in allen drei Richtungen weit ausgedehnt ist, und lediglich zur Veranschaulichungszwecken als um eine Dimension reduziert und damit zweidimensional dargestellt ist. Eine hauchzarte "Schichtdicke" könnte er allenfalls in einer vierten Dimension eines Einbettungsmediums haben - ein solches gibt es aber in der ART-Kosmologie nicht.

Eine Näherung ist die Ballonhaut daher nur insofern, dass die a) zwei- statt dreidimensional ist und b) in eine Umgebung eingebettet ist.

[Badmacstone]

Vielleicht ist das was ihr da sagt, alles aber auch nur Unsinn. Antürlich ist so UNSERER Wissensstand. Aber vielleicht sind wir Menschen einfach nicht in der Lage es zu verstehen und in Wirklichkeit ist es komplett anders. Ich gehe davon eher aus, dass wir versuchen etwas zu verstehen, was wir aber nicht verstehen können, weil wir eben nur in einer 3D-Welt leben. Unser Gehirn hat eben keine Erfahrungen mit mehreren Dimensionen, aber der Mensch muss ja immer für ales eine Erklärung haben.

Unser Universum ist durch einen Urknall entstanden, also kann die Möglichkeit existieren, dass es irgendwo, vielleicht gar nicht so weit weg, ein weiterer Urknall war. Wenn diese 2 Universen sich zur zeit ausdehnen, würden sie sich eventuell "bald" berührern. Ich bin jetzt nichtso ein "Freak" wie ihr, aber wäre das möglich und was würde passieren. Gäbe es da nicht ziemliche Probleme mit Raumzeit, weil sich ja 2 Universen ineinadere in gegengesetze Richtungen bewegen würden.

[Agent Scullie]

Vielleicht ist das was ihr da sagt, alles aber auch nur Unsinn. Antürlich ist so UNSERER Wissensstand. Aber vielleicht sind wir Menschen einfach nicht in der Lage es zu verstehen und in Wirklichkeit ist es komplett anders. Ich gehe davon eher aus, dass wir versuchen etwas zu verstehen, was wir aber nicht verstehen können, weil wir eben nur in einer 3D-Welt leben.

das würde aber dafür sprechen, dass die Wahrheit noch weiter von auf dem Alltagsverstand beruhenenden Vorstellungen (wie deiner) entfernt ist, als dass in der allgemein-relativistischen Kosmologie ohnehin schon der Fall ist. Würde also eher nur noch mehr gegen deine Vorstellung sprechen

Unser Universum ist durch einen Urknall entstanden, also kann die Möglichkeit existieren, dass es irgendwo, vielleicht gar nicht so weit weg, ein weiterer Urknall war.

so eine Möglichkeit existiert aus den genannten Gründen nicht, jedenfalls wenn du mit Urknall eine Anfangssingularität meinst. Dass zwei Teilregionen einer topologisch zusammenhängen (ohne topologischen Zusammenhang würden Begriffe wie "weit weg" keinen Sinn ergeben) Raumzeitregion aus zwei unterschiedlichen Singularitäten hervorgegangen sind, ist nicht möglich.
Wohl könnte man sich zwei topologisch getrennte Raumzeiten vorstellen - die hätten aber keinen definierbaren Abstand voneinander.

Wenn diese 2 Universen sich zur zeit ausdehnen, würden sie sich eventuell "bald" berührern.

wenn sie nicht topologisch zusammenhängend sind, kann sich da auch nichts berühren. Und ein in beiden Universen gleichermaßen definiertes "bald" gäbe es auch nicht. Zeit wäre immer nur innerhalb jeder der beiden Einzelraumzeiten definiert.

Ich bin jetzt nichtso ein "Freak" wie ihr, aber wäre das möglich und was würde passieren. Gäbe es da nicht ziemliche Probleme mit Raumzeit, weil sich ja 2 Universen ineinadere in gegengesetze Richtungen bewegen würden.

"Richtung" ist etwas, das nur innerhalb eines Einzeluniversums definiert ist.

Vielleicht meinst du aber mit Urknall ja keine Anfangssingularität, sondern z.B. die Bildung einer verlangsamt expandierenden Raumregion wie in Lindes Theorie. Da wäre die Sache natürlich völlig anders. Da die einzelnen Regionen alle topologisch zu einem Gesamtuniversum verbunden sind, kann man da natürlich zwischen weit weg und weniger weit weg unterscheiden. Berühren oder zusammenstoßen können zwei Regionen aber auch da nicht, da stets der Raum zwischen ihnen expandiert. Betrachtet man eine Gesamtregion, die mehrere Teilregionen enthält, wird die Gesamtregion immer größer, so dass die Teilregionen beim Expandieren nicht miteinander in Konflikt geraten. Sozusagen eine kapitalistische Kosmologie: alle werden immer reicher, da immer mehr Kapital zur Verfügung steht.