Urknall

Wenn man davon ausgeht, dass unser Sonnensystem nicht gerade in der Mitte des Universums, also an der Stelle, an der einst der Urknall stattgefunden hat, steht, müsste die Rotverschiebung von Sternen eigentlich auf einer „Halbkugel“ des Himmels geringer sein, nämlich auf der Seite, auf der die Sterne in der gleichen Richtung wie wir vom Zentrum des Urknalls wegfliegen, während auf der anderen Hälfte eine stärkere Rotverschiebung auftreten sollte, da die dortigen Sterne, von hier gesehen, mit größerer Geschwindigkeit wegfliegen. Wie mir der Leiter einer Sternwarte per E-Mail schrieb, ist das aber nicht der Fall. Ich denke, dass sich in der Urknall-/Rotverschiebungsthese ein Fehler verbirgt.
Außerdem: Wenn beim Urknall alle entstehende Materie exakt radial nach außen geflogen wäre, dürften sich keinerlei Teilchen je getroffen haben!
Wer weiss Erklärungen?

Gruß, Helmut

Diese Vermutung basiert auf ein
Missverstaendnis. Der Urknall brachte nicht
die Materie in Bewegung, er brachte den Raum
selbst zur Expansion. Und die laesst sich
am besten durch einen Vergleich verstehen:
Stelle Dir vor, unser Weltall waere die
Oberflaeche eines Luftballons. Auf dem
Luftballon seien Punkte (Galaxien) gemalt.
Wenn ich den Ballon aufblase (Expansion),
dann entfernen sich die Punkte gleich
schnell voneinander, egal in welcher
Richtung sie liegen. Die
Relativgeschwindigkeit zweier Punkte wird
umso schneller, je groesser ihre
Entfernung ist.

MEB

Stelle Dir vor, unser Weltall waere die
Oberflaeche eines Luftballons. Auf dem
Luftballon seien Punkte (Galaxien)
gemalt.
Wenn ich den Ballon aufblase (Expansion),
dann entfernen sich die Punkte gleich
schnell voneinander, egal in welcher
Richtung sie liegen.

#Eben nicht! Die Punkte entfernen sich gleich schnell vom Mittelpunkt des Ballons nach außen, aber aus der Sicht der z.B. linken Außenwand haben die Punkte der rechten Außenwand die doppelte Geschwindigkeit.
Wenn sich also Galaxie A 10 000 km nach Westen bewegt und Galaxie B in der gleichen Zeit 10 000 km nach Osten, beträgt dann die Entfernung zwischen ihnen 20 000 km, d.h. Galaxie B hat sich in der Zeit, in der Galaxie A 10 000 km zurückgelegt hat, 20 000 km von ihr entfernt. Für die in gleicher Richtung wie Galaxie A fliegende Nachbargalaxie C trifft das nicht zu: ihre Entfernung zu Galaxie A ändert sich nur, weil die Radien vom Mittelpunkt nach außen streben; sie bleibt auf der „Ballonfläche“ relativ nahe bei Galaxie A.
Deine Meinung würde stimmen, wenn wir uns exakt an dem Punkt befänden, an dem der Urknall stattfand (Ballonmittelpunkt). Dann hätte die Ballonwand tatsächlich auf allen Seiten die gleiche Wegbewegungsgeschwindigkeit von uns.
Sind wir also im Mittelpunkt, oder muß die Rotverschiebung anders erklärt werden?
Gruß, Helmut

#Eben nicht! Die Punkte entfernen sich
gleich schnell vom Mittelpunkt des
Ballons nach außen, aber aus der Sicht
der z.B. linken Außenwand haben die
Punkte der rechten Außenwand die doppelte
Geschwindigkeit.

Es ist immer noch ein Verstaendnisproblem.
Aber ich garantiere Dir, wenn der Groschen
faellt, das Licht aufgeht, wird das wie ein
Steppenbrand sein… :wink:

Noch mal: Unser Weltall ist in diesem
kleinen Analogbeispiel (ich betone Analog!),
die BallonOBERFLAECHE!!! nicht das Ballon-
volumen. Nur auf der Oberflaeche befinden
sich Galaxien, die Volumenmitte des Ballons
liegt ausserhalb des uns zugaenglichen
Raum-Zeit-Kontinuums.
So, wenn der Ballon nun aufgeblasen wird,
dann dehnt sich die Ballonoberflaeche aus.
Genauso macht es die Expansion des Weltalls,
die dehnt die Raum-Zeit aus. Galaxien
(Punkte auf der Ballonoberflaeche, nochmal:
nicht im Ballonvolumen) entfernen sich
dabei voneinander. Egal von welchen Punkt
auf dem Ballon Du ausgehst, alle Punkte in
gleicher Entfernung entferen sich gleich schnell von diesem einen Punkt. Je weiter
weg, desto schneller (desto mehr Ballonhaut
liegt zwischen beiden, die sich beim
Aufblasen ausdehnen kann.
Der Kern ist also der, man muss sich den
Raum unseres Kosmos im diesem Analogbeispiel
zweidimensional denken, als die Oberflaeche
eines Ballons.

MEB

steht, müsste die Rotverschiebung von
Sternen eigentlich auf einer „Halbkugel“
des Himmels geringer sein, nämlich auf
der Seite, auf der die Sterne in der
gleichen Richtung wie wir vom Zentrum des
Urknalls wegfliegen

Nimm Dir mal ein Gummiband und binde das an einem festen Gegenstand (Schrank) an. Halte das Gummi so, dass es gerade eben nicht gedehnt wird und markiere mit einem Stift in gleichen Abstaenden drei (oder mehr) Punkte.
Wenn Du das Gummiband jetzt ausdehnst, „fliegt“ der Punkt, der Deiner Hand am naechsten ist, am schnellsten vom Schrank weg. Je naeher ein Punkt am Schrank ist, um so langsamer bewegt er sich. Das entspricht wohl genau Deinen Vorstellungen.

Betrachte aber nun mal den mittleren von drei Punkten. Wuerdest Du Dich auf diesen Punkt setzen koennen, dann wuerdest Du die beiden anderen Punkte, die von Dir aus nun in entgegengesetzten Richtungen liegen, in exakt gleichen Geschwindigkeiten (aber unterschiedlichen Richtungen) von Dir wegfliegen sehen. Ebenso ergeht es uns auf der Erde. Wenn man in drei Dimensionen denkt und einen Weltallmittelpunkt voraussetzt, dann bewegen wir uns schneller von diesem Mittelpunkt weg als Sterne, die diesem naeher sind. Wir bewegen uns allerdings langsamer von der Mitte weg als Sterne, die von ihr weiter entfernt sind. Betrachte ich den Weltraum aber von meiner eigenen (bescheidenen) Position aus, an der ich gar nicht merke, wie schnell und von welcher Mitte ich mich wegbewege, dann scheinen alle anderen Sternsysteme sich gleichmaessig von mir wegzubewegen.

Außerdem: Wenn beim Urknall alle
entstehende Materie exakt radial nach
außen geflogen wäre, dürften sich
keinerlei Teilchen je getroffen haben!

Im Laufe der Zeit spielen die verschiedenen Anziehungskraefte (z.B. elektrische und gravitative) eine Rolle. Dadurch ballen sich Teilchen lokal zusammen. Man muss aber wohl davon ausgehen, dass die Materie nicht gleichmaessig verteilt in den Raum geschleudert wurde. Bei einer absolut gleichmaessigen Verteilung ohne „Unebenheiten“ wuerden Anziehungskraefte in alle Richtungen gleich wirken und somit kein Teilchen von der Flugbahn abbringen.

Vermutet
C.

Die bisherigen Antworten sind einleuchtend für mich. Mich interessiert weiterhin: Wie fest ist die Theorie des Urknalls als Ausgangspunkt der Entstehung des Universums heute? So weit ich weiss, gibt es erhebliche Einwände. Ich meine damit nicht die Einwände des Herrn Professors Werner Gitt u.ä., sondern seriöse, wissenschaftliche.
Gruss Stucki

Die bisherigen Antworten sind
einleuchtend für mich. Mich interessiert
weiterhin: Wie fest ist die Theorie des
Urknalls als Ausgangspunkt der Entstehung
des Universums heute? So weit ich weiss,
gibt es erhebliche Einwände. Ich meine
damit nicht die Einwände des Herrn
Professors Werner Gitt u.ä., sondern
seriöse, wissenschaftliche.

Hallole

Tatsächlich gibt es keine grundsätzliche Gegentheorie zum Urknall, die es mit der Urknalltheorie aufnehmen kann. Alle Einwände, die man diskutiert betreffen Detailfragen, die nicht den Urknall, sondern die Details des Ablaufes angehen.

Die experimentellen Fakten (Rotverschiebung, 3-Grad Hintergrundstrahlung, H-He Verhältnis) lassen sich mit anderen Theorien einfach nicht unter einen Hut bringen, ohne fundamentale physikalische Abläufe abzuändern, die wiederum einen ganzen Rattenschwanz von Konsequenzen für unsere gut erprobte Physik hier zu Hause zur Folge hätte.

Das schwierigste Problem der Vergangenheit, nämlich daß aus sehr gleichmäßig verteilter Materie am Anfang (wie die 3-Grad Hintergrundstrahlung zeigt) die heutige Galaxien- und Sternbildung geworden ist, wurde mit dem Mechanismus der Inflation recht erfolgreich (wenn auch noch nicht abschliessend) angegangen.

Weitere Überraschungen sind weiterhin zu erwarten, wie z.B. die jetzt aufgekommene Vermutung, daß sich die Ausdehnung des Universums nicht verlangsamt, sondern beschleunigt. Aber alles das verändert nicht die Grundidee des Urknalls.

Gruß
Thomas

Noch mal: Unser Weltall ist in diesem
kleinen Analogbeispiel (ich betone
Analog!),
die BallonOBERFLAECHE!!! nicht das
Ballon-
volumen. Nur auf der Oberflaeche befinden
sich Galaxien, die Volumenmitte des
Ballons
liegt ausserhalb des uns zugaenglichen
Raum-Zeit-Kontinuums.
So, wenn der Ballon nun aufgeblasen wird,
dann dehnt sich die Ballonoberflaeche
aus.
Genauso macht es die Expansion des
Weltalls,
die dehnt die Raum-Zeit aus. Galaxien
(Punkte auf der Ballonoberflaeche,
nochmal:
nicht im Ballonvolumen) entfernen sich
dabei voneinander. Egal von welchen Punkt
auf dem Ballon Du ausgehst, alle Punkte
in
gleicher Entfernung entferen sich gleich
schnell von diesem einen Punkt. Je weiter
weg, desto schneller (desto mehr
Ballonhaut
liegt zwischen beiden, die sich beim
Aufblasen ausdehnen kann.
Der Kern ist also der, man muss sich den
Raum unseres Kosmos im diesem
Analogbeispiel
zweidimensional denken, als die
Oberflaeche
eines Ballons.

MEB

Hi,

bliebe noch zu ergänzen daß in disem Beispiel die Entfernung zwischen zwei Galaxien natürkich nicht durch den Raum gemessen wird, sondern die Strecke auf DER OBERFLÄCHE des Ballons ist.

Mmax

Warum denn immer das 2-dimensionale Beispiel…
…wenn es doch genauso gut mit einer kleineren, aber dimensionsgleichen Analogie geht:

Man nehme den Teig eines Gugelhupfes und sage, daß jede eingeknetete Rosine einer Galaxie entspricht. Da Gugelhupf aus Hefeteig gemacht wird, geht der Teig auf (=dehnt sich aus) und siehe da…!

Aber das Problem hat noch immer die Komponente des ersten Artikels: Entweder wir sitzen (zufällig) am Raumentstehungspunkt des Urknalls, oder die entferntesten Galaxien bzw. Objekte lassen sich nur in einer Richtung ausmachen. Eins von beidem muß doch sein, oder?

Grüße aus Freiburg, dem wahren Mittelpunkt.
Rob.

Aber das Problem hat noch immer die
Komponente des ersten Artikels: Entweder
wir sitzen (zufällig) am
Raumentstehungspunkt des Urknalls, oder
die entferntesten Galaxien bzw. Objekte
lassen sich nur in einer Richtung
ausmachen. Eins von beidem muß doch sein,
oder?

Das ist ja gerade das Kernproblem.
Wohin die groessten Teleskope auch geblickt
haben, bisher ist keine erhoehte Menge
Galaxien in einer bestimmten Richtung ent-
deckt worden. Im Gegenteil, die
Galaxiendichte wird umso gleichmaessiger,
je groessere Entfernungen man einbezieht.

MEB

Anmerkung: Urknall
Bisher hat niemand erwähnt daß das Universum in sich selbst geschloßen ist! Und das mache ich jetzt.

Dieser Tatsache führt dazu, wenn ich mit einem Raumschiff geradeaus von einem beliebigen Punkt im Universum wegfliege, wird irgendwann in Milliarden von Jahren an diesem Punkt wieder ankommen.

Ich gebe mal ein niederdimensionales Beispiel. Ein Kreis ist eine geschlossene Linie die dem Umfang entspricht. Der Umfaang eines Körpers hat keinen Mittelpunkt. Man nehme ein langes Seil, bindet dessen Enden zusammen und schon hat man ein endloses oder in sich geschlossenes Seil.

Nun gehe ich einen Stuffe weiter. Die Oberfläche einer Kugel wie der Erde, verfügt über eine in sich selbst geschloßene Fläche (Overfläche) die keinen Rand und keinen Mittelpunkt hat. z. B. Man würde sich mit einem Flugzeug von einem bestimmten Punkt geradeaus westwärts wegfliegen wüde man nach etwa 40.000 km wäre man an diesen Punkt wieder angekommen.

Der Kreis ist 2D, die Kugel 3D und das für uns vorstellbare Universum ist 4D (Länge; Breite; Höhe; Zeit). Jetzt die Kurzform: Beim Kreis ist die erst, bei der Kugel die erste und Zweite, beim Universum die ersten, zweite und dritte Dimension in sich geschlossen. Und das kann man sogar auf den fünfdimensionalen Hyperraum. Wer weiß vielleicht ist sogar die Zeit in sich geschloßen.

Die einzige Frage die bleibt ist: Wo kommt der Raum her, den das Universum für seine Volumenausdehung benötigt?

Hoffendlich kann man Verstehen, was ich hiermit ausdrücken will! Aber Vorsicht: Bei mir handelt es sich um einen professionellen Laien.

Gruß Horst Horn

Servus Horst

Bisher hat niemand erwähnt daß das
Universum in sich selbst geschloßen ist!
Und das mache ich jetzt.

Es müßte heißen, vielleicht oder wahrscheinlich geschlossen. Da streiten sich die Wissenschafter ja noch immer, oder? Es hängt davon ab, wie viel Materie in unserem Universum existiert. Und wie viel das genau ist, hat man bei all der dunklen Materie, nicht wirklich Ahnung.

Servus
Dein Physikdilettant

Es müßte heißen, vielleicht oder
wahrscheinlich geschlossen. Da streiten
sich die Wissenschafter ja noch immer,
oder? Es hängt davon ab, wie viel Materie
in unserem Universum existiert. Und wie
viel das genau ist, hat man bei all der
dunklen Materie, nicht wirklich Ahnung.

Hast recht, ich habe es ein wenig zu absolut geschrieben.

Das hängt aber bestimmt nicht allein von der Materie ab, sondern ob die Expansion des Universums irgendwann durch irgenwas gepremst wird.

Ich kann mir einfach nicht vorstellen das dieses Universum endlos Existieren kann.

Jeder dämliche Astronom, Physiker und der gleichen, redet davon das dieses Universum keinen Rand und keinen Mittelpunkt hat. Und etwas das diese Bedingungen genüge tragen soll, müßte doch folglich in sich selbst geschlossen ode rund sein, wie der Umfang eines Kreises oder die Oberfläsche eines Körpers.

Doch neulich laß ich einen Bericht über die neuste Messung der Hintergrundstrahlung des Universums, und da kam man zu den Schluß, das es Flach ist, weil diese Strahlung nicht überall gleich ist. Ob das reicht um die Frage mit der Krümmung zu beantorten?

Ich glaube aber immer noch „Das Universum ist rund“!

Der Astroanfänger
Horst Horn

Servus Horst

Es müßte heißen, vielleicht oder
wahrscheinlich geschlossen. Da streiten
sich die Wissenschafter ja noch immer,
oder? Es hängt davon ab, wie viel Materie
in unserem Universum existiert. Und wie
viel das genau ist, hat man bei all der
dunklen Materie, nicht wirklich Ahnung.

Hast recht, ich habe es ein wenig zu
absolut geschrieben.

Das hängt aber bestimmt nicht allein von
der Materie ab, sondern ob die Expansion
des Universums irgendwann durch irgenwas
gepremst wird.

Was außer der Gravitation soll unser Universum bremsen?
Ich habe vor kurzer Zeit einen Vortrag über schwere Neutrinos gehört. Die sollen dann dazu beitragen, daß die Masse in unserem Universum genügt. Im Physikforum habe ich eine kleine Diskussion darüber angezettelt. Es ist schon lustig, welche Teilchen Physiker erfinden, um zu beweisen, daß unser Universum endlich ist.

Ich kann mir einfach nicht vorstellen das
dieses Universum endlos Existieren kann.

Warum nicht? Aber Du hast recht, ich kann mir die Unendlichkeit auch nicht vorstellen.

Jeder dämliche Astronom, Physiker und der
gleichen, redet davon das dieses
Universum keinen Rand und keinen
Mittelpunkt hat. Und etwas das diese
Bedingungen genüge tragen soll, müßte
doch folglich in sich selbst geschlossen
ode rund sein, wie der Umfang eines
Kreises oder die Oberfläsche eines
Körpers.

Oder ungefähr wie ein Sattel, wenn es doch nicht geschlossen ist.

Doch neulich laß ich einen Bericht über
die neuste Messung der
Hintergrundstrahlung des Universums, und
da kam man zu den Schluß, das es Flach
ist,

Flach ist wohl nicht gemeint. Aber eben nicht so ‚gebogen‘, daß es endlich ist.

weil diese Strahlung nicht überall
gleich ist. Ob das reicht um die Frage
mit der Krümmung zu beantworten?

Das kann aber auch andere Ursachen haben.

Ich glaube aber immer noch „Das Universum
ist rund“!

Ich tendiere auch dazu.

Dein/Euer Physikdilettant
Herbert

Der Astroanfänger
Horst Horn

Urknall - Phasenübergänge
Da bin ich wieder.

Nach dem Urknall gab es doch mehrere Phasenübergänge in denen sich die Naturkräfte aufspalteten?

Diese traten nach der Theorie auf, wenn das Universum einen bestimmte Temperatur und/oder Energiedichte unterschritt. Ob noch ein solcher Phasenübergang aussteht. Schließlich nimmt die durchschnittliche Energiedichte immer mehr ab. Söllte sich sowas nochmals ereignen, käme es zu einer weteren Aufspaltung der physikalichen Kräfte und zu einer anderen Ausgangslage.

Schön das ich mit diesem Glaube nicht alleine bin!

Verbraucht die Raumexpansion eigendlich keine Energie?

Der Astroanfänger
Horst Horn