Größe des Weltraums

Weiß jemand: Wie viele Kubikkilometer misst derzeit der Weltraum? Um wie viele Kubikkilometer nimmt es derzeit täglich zu?

Gruß F.

http://www.tagesspiegelkinder.de/wewetzer/fragen/w/art76,1881

rechnen kannste dann ja selber…

Man gebe in wolfram den Suchterm

convert 4/3pi(radius of the universe)^3 to km³

wenn man der Meinung ist, dass das Universum eine Kugel ist und Wolfram sicherlich eben diesen Radius auch kennt.

Gruß
BW

Der hat einfach radius of the universe in radius of the observable universe geändert :persevere:

und hat 4×10^71 km^3 (cubic kilometers) rausbekommen.

dazu müsste man wenigstens die aktuelle oder gestrige größe, lage, form und richtung des universums kennen, wenn man in kubikkilometer rechnen möchte.
die expansion einzelner komponenten könnte für alle an einem rand enden. einem „schwarzen loch“ auf der inneren kugelhaut oder einer quadrathaut beispielsweise. oder auch nicht. undendliche kubikkilometer. oder auf der äußeren haut. eine spannendere version. kommt auf den blickwinkel und richtung an.
tatsächlich ist es ganz anders. außerhalb der vorstellung vom tellerrand.

pasquino

Howdy,

na klar, das ist ja nach Eva Zwerg eine „bekannte“ Größe (Der Radius wird hier von wolfram in der gleichen Größenordnung wie in dem Artikel von Lichtenberger angenommen; um ein paar Lichtjahre mehr oder weniger wird man sich nicht streiten wollen, genauso wenig wie um die Nachkommastellen der errechneten Zahl, die i.ue. ja auch gerundet ist) … Für die Größe eines unendlichen Universums - egal in welcher Form - braucht man ja nichts rechnen, oder :wink: ?

Und das Ganze war unter der Annahme einer Kugelform, weshalb ich schrieb

Vielleicht habe ich nicht den richtigen Modus verwendet, man möge mir verzeihen …

Fragen wir aber doch einfach mal ein paar Physiker zu diesem Thema … Da gibt es doch glatt einige, die eine Kugelform leugnen … :wink:

Gruß
BW

Für einen Teil der Eingangs-Frage kann ich eine Antwort geben:
Der Hubble-Parameter gibt an, um wieviel sich das Weltall in einer bestimmten Zeit vergrößert.
Quelle: Wikipedia

Die Frage des UP war aber doch nach der tatsächlichen Größe des *Gesamt-*Weltraums :wink:

Ich habe es so im Kopf, als sei der Weltraum seit Einstein irgendwie gekrümmt. Kann man auch eine gekrümmte Kugelform annehmen? - Aber wie könnte eine gekrümmte Kugel aussehen?

Es, kommt es darauf an, welche Art von Radius (=Horizont) - und entsprechende Kugelvolumina - zu wissen willst. Jedenfalls errechnest du mit jedem dieser Radien ein Kugelvolumen, welches aber mit der geometrischen Gestalt des Universums (es ist ja nach neuestem Kenntnistand tatsächlich „flach“, im Gegensatz zu dem früher einmal vermuteten sphärischen Universum. Obwohl „flach“, kann es theoretisch jedoch dennoch „geschlossen“ sein), gar nichts zu tun hat (wie unten irgendwo behauptet wurde). Es geht dabei ja um die von unserem Standort aus betrachteten Horizonte ringsherum, und diese sind natürlich Kugelsphären.

Zunächst die Größen für dein Selbstrechnen:
Kugelvolumen = 4/3 π r3
Lj = Lichtjahr = 9.5 x 1012 km
c = Lichtgeschwindigkeit

Die meistbenutzten Radien bzw. Horzonte sind:

1: Der sog. Particle horizon („Teilchenhorizont“)
rP= 4,69 x 1010 Lj = 4,45 x 1023 km
Der ist identisch mit dem Radius des „beobachtbaren Universums“: Die Strecke, die ein Lichtsignal bis zu uns zu durchlaufen hätte, das zur Zeit t=0 des Universums ausgesendet worden wäre. Achtung: Dessen Laufzeit = 1,48 x 1018 sec, ist nicht identisch mit dem Alter des Universums = 4,35 x 1017 sec). Und sie hängt ab von dem jeweils betrachteten Universums-Modell. Diese hier gilt für das FLRW-Modell (= Friedmann–Lemaître–Robertson–Walker-Metrik).

2: Dann gibt es noch den Hubble Horizon (auch „Lichthorizont“) mit
rH = 13,4 x 109 Lj = 12,7 x 1022 km
Das ist die Entfernung, bei der - von uns aus gesehen - die Expansionsgeschwindigkeit = c ist.

3: Dann gibt es noch den (cosmic) event horizon ("(kosmischer) Ereignishorizont")
rE = 16,0 x 109 Lj = 15,2 x 1022 km
Das ist die Entfernung, von der uns ein heute ausgesendetes Lichtsignal überhaupt jemals in Zukunft erreichen kann.

Bei diesen Angaben ist auch die inzwischen erkannte beschleunigte Expansion des Universums berücksichtigt.

Falls nötig: Tipp zum Rechnen mit den Hochzahlen:
(a x 10p) x (b x 10q) = a x b x 10(p+q)

Gruß
Metapher

Hi,

es gibt keine „tatsächliche“ (räumliche) Größe des Universums. Welche Größe dabei jeweils gemeint ist, hängt vom geometrischen (besser. topologischen) Modell ab, das jeweils betrachtet wird (s.u.).

ABER: Überhaupt hat die Frage des UP mit der Geometrie des Universums gar nichts zu tun. Es geht ja um den virtuellen sphärischen (weil um uns herum in alle Richtungen) Horizont (bzw. Rand) der Beobachtungsmöglichkeiten. Der reale Raum ist in jedem Fall viel größer als die jeweils definierten Horizonte. In jedem Modell. Auch in dem inzwischen überholten Modell, in dem das U eine geschlossene sphärische Topologie vermutet wurde (zu der der Anschaulichkeit wegen sich früher die - irreführende - Analogie zu einer Kugeloberfläche verbreitet hat). Mit der damaligen Analogie war btw. auch nicht eine „Kugelform“, sondern eine „Kugelphärenform“ gemeint.

Nach aktuellem Stand der Beobachtungen hat das U eine „flache“ = euklidische Geometrie, d.h. die kosmologische Raumkrümmung ist (bis auf Meßgenauigkeit) Null. Daraus kann man folgern, daß die räumliche Extension unendlich ist. Allerdings gibt es auch geschlossene euklidische (flache) Geometrien, bei denen das Volumen dann endlich wäre. Aber dazu kann man heute noch keine Entscheidung treffen.

Aber, wie gesagt, hat das mit der Frage des UP nicht die Bohne zu tun. Im Gegensatz zu dem Statement von @BrotherWilliam.

Gruß
Metapher

Also knapp 50 Milliarden Lichtjahre? Oh, neuer Bug, Hochzahlen werden in Zitaten nicht wiedergegeben, nur mal so am Rande.
Das ist eine Zahl, die mit „normalem“ Verstand schon nicht mehr fassbar ist. Wenn ich gerade richtig rechne bzw. überschlage, bräuchte die Enterprise mit Warp 10 knapp 250.000 Jahre, um das aktuelle Universum zu durchqueren. Ich bin raus ob der schieren Größe dieser Zahlen.
Aber danke für die wissenschaftliche Beantwortung.

Soon

Es ist ja noch viel schlimmer :slight_smile: „durchqueren“ könnte es das U sowieso nicht. Erstens hat es ja keine „Grenze“. Auch in dem inzwischen überholten Kugelsphärenmodell (s.o.) nicht. Zweitens ist es ja eh mutmaßlich räumlich unendlich. Mit Warp 10 käme die Enterprise bestenfall zu einer bestimmten Galaxie, die heute von uns aus als eine der ältesten = weitest entfernten zu sehen wäre.

Aber die wäre wiederum auch gar nicht sichtbar. Denn es gibt ein Paradoxon: Wie du siehst, ist der Teilchenhorizont fast 10fach größer als der Lichthorizont. Aber dieser bedeutet ja, daß Licht von dieser Entfernung unendlich rotverschoben ist (weil sich die Quelle mit c entfernt). Und weil sich die räumliche Distanz mit c vergrößert. D.h. es ist eh unsichtbar und der Raum läuft vor dem Lichtsignal weg. Als Reiseziel heute erfassen, könnte sie bestenfalls ein Objekt, das heute innerhalb des → Hubble Horizontes liegt. Und dafür bräuchte ein lichtschnelles Paddelboot auch immerhin 13 Milliarden Jahre :slight_smile: Und dann könnte es nichtmal eine Ansichtskarte per Whatsapp schicken, denn wir wären für das Boot längst hinter dessen → Ereignishorzont verschwunden. Sie käme auch in unendlich ferner Zukunft nicht an :smile:

So isses halt.

Sach mal, du verstehst das tatsächlich, was du da schreibst? Ich bin eigentlich bei deiner ersten Antwort ausgestiegen, wollte mit dem Vergleich zur Enterprise nur feststellen, ob ich es halbwegs verstanden habe. Rotverschiebung habe ich mal gehört, da gab es mal den Vergleich mit dem Krankenwagen und dessen Sirene.
Ich fasse zusammen: Selbst wenn die Enterprise mit Warp 20, was nicht mal im Trekkiuniversum möglich ist, unterwegs wäre, würde sie es nicht schaffen, überhaupt in die Nähe irgendeiner Grenze zu kommen. Selbst, wenn sie es schaffen würde, wäre sie für uns auf der Erde nicht mehr sichtbar, weil sie hinter dem Ereignishorizont verschwunden wäre.

Soon

So ungefähr, ja. Aber, wie gesagt: Eine „Grenze“ im Sinne von „dahinter ist nix mehr“ gibt es eh gar nicht. Denn das U ist unbegrenzt (wie z.B. analog auch eine Kugeloberfläche), und wahrscheinlich eh unendlich = wo du auch bist, egal mit wieivel WARP, es geht immer weiter. Nur halt nicht zurück.

So isses. Wenn die Enterprise sich aus deinem Garten Richtung Andromeda entfernt, dann wird es dir mit wachsender Geschwindikeit orange, rot, infrarot usw. erscheinen. Und wenn es zurückkommt, grün, blau, violett, ultraviolett.

Im wletall ist es einfacher: Der Raum selbst dehnt sich aus - je weiter von uns weg, desto schneller. Er dehnt dadurch die Wellenlängen des Lichtes aus. Daher ist das Licht von fernen Objekten zu den Farben Richtung rote Seite des Regenbogens verändert. Das nennt man deshalb !Rotverschiebung.

Mit der WARP-Technologie steh ich auf dem Kriegsfuß. Denn nach der speziellen Relativitätstheorie schrumpft für den Piloten des Raumschiffchens, das exakt mit c fliegt, also bereits mit Warp 1, die gesamte Umgebung in Fahrtrichtung zu Null („Längenkontraktion“ = ∞ ). Es ist also dann überall in Fahrtrichtung gleichzeitig. Oder anders gesagt: Seine innere (!) Uhr bewegt sich gar nicht, während es mit c zur Andromeda fliegt. D.h. es vergeht keine Zeit („Zeitdilatation“ = ∞). Es braucht also gar nicht erst Warp 10 (das ja nach der anderen Skala = unendliche Geschwindiglkeit ist), um überall gleichzeitig zu sein.

Aber es bleibt dabei: Selbst wenn es nach seiner inneren Uhr keine Zeit benötigt, um die heute entfernteste Galaxie zu erreichen, kommt ein Selfie per Whatsapp auch in unendlicher Zukunft nicht bei uns an.