Wo geht das Licht hin? II

Hallo Experten,

mir ist auch eine Frage übers Licht eingefallen.
Wir wissen ja, dass das Universum zwar riesig, aber in seiner Ausdehnung nicht unendlich groß ist (auch wenn es sich immer noch ausdehnt). Also ganz plump gesagt; das Universum hat so etwas wie einen Rand.
Wenn nun Licht an den Rand des Universums trifft (Licht ist ja schneller, als die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Universums), was passiert dann damit? Ist es dann so, also würde man mit einer Taschenlampe auf eine Wand scheinen oder wie muss man sich das vorstellen?
Wo geht die Lichtenergie hin? Weiß man das denn überhaupt?

danke und Grüße
lignuslibri

Moin lignuslibri,

(Licht ist ja
schneller, als die Ausbreitungsgeschwindigkeit des
Universums)

Ist das so?

Ich würd mal behaupten, es kann nichts ausserhalb des Universums existieren. Das heißt, die Ausdehnung des Universums ist so groß, wie die Ausdehnung der Lichtstrahlen.

Gruß,
Spiff

Hallo!

Sei mir bitte nicht böse, wenn ich Dein Posting jetzt ein bisschen zerpflücke. Es gibt viele Irrtümer über die Kosmologie, die sehr weit verbreitet sind - auch unter Menschen, die sich für naturwissenschaftlich gebildet halten. Diese Irrtümer sind also wirklich keine Schande. Du hast lediglich das Pech, dass Du fast jeden einzelnen in Deinem Posting verwendest:

Wir wissen ja, dass das Universum zwar riesig, aber in seiner
Ausdehnung nicht unendlich groß ist

Nein, das wissen wir nicht. Wir wissen nur, dass das beobachtbare Universum endlich ist. Theoretisch kann das Universum sehr wohl unendlich sein. Tatsächlich glauben jedoch viele Kosmologen an ein endliches Universum.

Also ganz plump gesagt; das Universum hat so
etwas wie einen Rand.

Nein. Selbst wenn das Universum endlich sein sollte, hätte es keinen Rand, sondern es wäre in sich geschlossen, genauso wie ein Kreis, der weder Anfang noch Ende hat.

Wenn nun Licht an den Rand des Universums trifft (Licht ist ja
schneller, als die Ausbreitungsgeschwindigkeit des
Universums)

Auch das stimmt nicht. Wenn man die „Ausbreitungsgeschwindigkeit des Universums“ definiert als die Rate, mit der die Entfernung zwischen zwei seeeehr weit entfernten Objekten anwächst, so ist sie definitiv größer als die Lichtgeschwindigkeit. (Das ist nicht im Widerspruch zu Einstein, da das Tempolimit „Lichtgeschwindigkeit“ nur für Transportvorgänge gilt. Die sehr weit entfernten Objekte rasen jedoch nicht von uns fort, sondern der Maßstab, der ihre Entfernung misst, wächst (etwas poetisch ausgedrückt, aber ich hoffe, Du weißt, was ich damit meine).

Ist es dann so, also
würde man mit einer Taschenlampe auf eine Wand scheinen oder
wie muss man sich das vorstellen?

Wenn das Universum endlich wäre, dann wäre der Raum so gekrümmt, dass es nirgends im Universum einen Weg gäbe, der aus ihm hinaus führt. Alle Richtungen führen in das Universum hinein. In anderen Worten: Jeder Punkt des Universums kann als sein Mittelpunkt aufgefasst werden.

Wo geht die Lichtenergie hin?

Wenn alles was ich bisher geschrieben habe falsch wäre, und es gäbe ein Ende des Universums, und man könnte mit einer Taschenlampe in dieses Jenseits hinein leuchten, dann wäre es nicht das Jenseits, sondern ein Teil dieses Universums. Man könnte sogar definieren, dass jeder Punkt, der von irgendeinem Lichtstrahl getroffen werden kann, zu diesem Universum gehört.

Michael

Hallo Michael,
danke für deine Antwort. Natürlich kannst du mein Posting zerpflücken, schließlich frage ich ja genau deswegen, weil ich mich nicht mit diesem Thema auskenne.

Wir wissen ja, dass das Universum zwar riesig, aber in seiner
Ausdehnung nicht unendlich groß ist

Nein, das wissen wir nicht. Wir wissen nur, dass das
beobachtbare Universum endlich ist. Theoretisch kann
das Universum sehr wohl unendlich sein. Tatsächlich glauben
jedoch viele Kosmologen an ein endliches Universum.

Ich meine mich zu erinnern, dass ich irgendwann gelernt habe, dass man an der Rotverschiebung irgendwelcher kosmischer Strahlung nachgewiesen hat, dass das Universum sich mit halber Lichtgeschwindigkeit ausbreiten muss. Zumindest lägen die Beobachtungen diesen Schluss nahe. Ist das nicht richtig?

Also ganz plump gesagt; das Universum hat so
etwas wie einen Rand.

Nein. Selbst wenn das Universum endlich sein sollte, hätte es
keinen Rand, sondern es wäre in sich geschlossen, genauso wie
ein Kreis, der weder Anfang noch Ende hat.

Und woher weiß man das?

Wenn nun Licht an den Rand des Universums trifft (Licht ist ja
schneller, als die Ausbreitungsgeschwindigkeit des
Universums)

Auch das stimmt nicht. Wenn man die
„Ausbreitungsgeschwindigkeit des Universums“ definiert als die
Rate, mit der die Entfernung zwischen zwei seeeehr weit
entfernten Objekten anwächst, so ist sie definitiv größer als
die Lichtgeschwindigkeit. (Das ist nicht im Widerspruch zu
Einstein, da das Tempolimit „Lichtgeschwindigkeit“ nur für
Transportvorgänge gilt.

Ok, also ist die Lichtgeschwindigkeit/2 nicht richtig.

Die sehr weit entfernten Objekte rasen
jedoch nicht von uns fort, sondern der Maßstab, der ihre
Entfernung misst, wächst (etwas poetisch ausgedrückt, aber ich
hoffe, Du weißt, was ich damit meine).

also ehrlich gesagt weiß ich nicht genau, was damit gemeint ist. Die Geschwindigkeit wird hier also nicht als ds/dt definiert, sondern als…?
Objektive Entfernungen bleiben konstant und nur der Massstab verändert sich? Mir ist nicht so richtig klar, warum wir diese Sichtweise annehmen müssen, was sie uns sagen soll? Haben wir in diesem Fall die Lichtgeschwindigkeit nicht durch einen Trick, also Vermischung von unterschiedlichen Messbezugsgrößen überholt? Was bringt uns das?

Ist es dann so, also
würde man mit einer Taschenlampe auf eine Wand scheinen oder
wie muss man sich das vorstellen?

Wenn das Universum endlich wäre, dann wäre der Raum so
gekrümmt, dass es nirgends im Universum einen Weg gäbe, der
aus ihm hinaus führt. Alle Richtungen führen in das Universum
hinein. In anderen Worten: Jeder Punkt des Universums kann als
sein Mittelpunkt aufgefasst werden.

Wo geht die Lichtenergie hin?

Wenn alles was ich bisher geschrieben habe falsch wäre, und es
gäbe ein Ende des Universums, und man könnte mit einer
Taschenlampe in dieses Jenseits hinein leuchten, dann wäre es
nicht das Jenseits, sondern ein Teil dieses Universums.

Genau. Diese Überlegung hat mich zu meiner Frage veranlasst.

Hallo!

Wir wissen ja, dass das Universum zwar riesig, aber in seiner
Ausdehnung nicht unendlich groß ist

Nein, das wissen wir nicht. Wir wissen nur, dass das
beobachtbare Universum endlich ist. Theoretisch kann
das Universum sehr wohl unendlich sein. Tatsächlich glauben
jedoch viele Kosmologen an ein endliches Universum.

Ich meine mich zu erinnern, dass ich irgendwann gelernt habe,
dass man an der Rotverschiebung irgendwelcher kosmischer
Strahlung nachgewiesen hat, dass das Universum sich mit halber
Lichtgeschwindigkeit ausbreiten muss. Zumindest lägen die
Beobachtungen diesen Schluss nahe. Ist das nicht richtig?

Nein.

Also ganz plump gesagt; das Universum hat so
etwas wie einen Rand.

Nein. Selbst wenn das Universum endlich sein sollte, hätte es
keinen Rand, sondern es wäre in sich geschlossen, genauso wie
ein Kreis, der weder Anfang noch Ende hat.

Und woher weiß man das?

Das ist mir zu dieser Stunde etwas zu kompliziert. Sorry

Die sehr weit entfernten Objekte rasen
jedoch nicht von uns fort, sondern der Maßstab, der ihre
Entfernung misst, wächst (etwas poetisch ausgedrückt, aber ich
hoffe, Du weißt, was ich damit meine).

also ehrlich gesagt weiß ich nicht genau, was damit gemeint
ist. Die Geschwindigkeit wird hier also nicht als ds/dt
definiert, sondern als…?

Nee, ganz anders. Das wovon Du sprichst, ist keine Geschwindigkeit im herkömmlichen Sinne, weil sich da eigentlich nichts bewegt. Der Raum selbst wächst. Jetzt wäre es wieder an der Zeit, über Rosinenkuchen und gepunktete Luftballons zu sprechen, aber dazu bin ich zu müde.

Zu allen weiteren Fragen zum Thema Kosmologie und Urknall verweise ich auf meinen Lieblingsartikel: http://homepage.univie.ac.at/Michael.Berger/lit/urkn…

Michael

Wir wissen ja, dass das Universum zwar riesig, aber in seiner
Ausdehnung nicht unendlich groß ist (auch wenn es sich immer
noch ausdehnt).

für masse schon, denn es gibt angeblich kein räumliches ende. das universum setzt sich überall da, wo du hinfliegst, in form von raum fort.
oder andersrum: du kannst überall dorthinfliegen, wo raum ist. da, wo kein raum ist, ist keine schranke, sondern du merkst gar nicht, dass du jetzt gerade an einer raumkrümmung entlangfliegst, um dem „nichtraum“ auszuweichen:smile:

Also ganz plump gesagt; das Universum hat so
etwas wie einen Rand.

alles hat ein ende, nur das all hat keins

das universum soll kein ende im sinne eines räumlichen endes haben. man wird also nicht irgendwo an eine wand stoßen, sondern der raum hat so eine struktur, dass man als teil des universums gar nicht in der lage sein kann, dieses zu verlassen. würde man es verlassen, würde man es wahrscheinlich nicht merken.

mfg:smile:
rené

Zu allen weiteren Fragen zum Thema Kosmologie und Urknall
verweise ich auf meinen Lieblingsartikel:
http://homepage.univie.ac.at/Michael.Berger/lit/urkn…

danke, der Artikel ist super und meine Frage beantwortet.

Gute Zusammenfassung, nur in einem Punkt liegts du etwas daneben:

würde man es verlassen, würde man es wahrscheinlich
nicht merken.

Jeder Ort, wo du (auch nur theoretisch!) hinkommen könntest , ist per Definition Teil des Universums. Du kannst das Universum also garnicht verlassen. Nicht mal theoretisch.

Daraus folgt auch: Theorien über „Paralleluniversen“ mögen philosophisch anregend sein - sie haben aber darüberhinaus keinen praktischen Nutzen. Ein (mögliches) Paralleluniversum kann garkeinen Einfluß auf unseres haben und umgekehrt. Wenn es eine irgendwie geartete Verbindung gäbe, dass wäre es kein Paralleluniversum mehr, sondern beide „Objekte“ wären praktisch 2 „Blasen“ von ein-und-demselben Universum.

LG
Jochen

Gute Zusammenfassung, nur in einem Punkt liegts du etwas
daneben:

würde man es verlassen, würde man es wahrscheinlich
nicht merken.

Jeder Ort, wo du (auch nur theoretisch!) hinkommen
könntest , ist per Definition Teil des
Universums. Du kannst das Universum also garnicht
verlassen. Nicht mal theoretisch.

ich meinte nicht, dass wir es nicht merken und munter weitermachen wie immer. ich meinte, dass wir einfach aufhören würden, so zu existieren, wie wir es tun, wenn wir durch etwas, was keiner kennt, das universum verlassen würden.

Daraus folgt auch: Theorien über „Paralleluniversen“ mögen
philosophisch anregend sein - sie haben aber darüberhinaus
keinen praktischen Nutzen. Ein (mögliches) Paralleluniversum
kann garkeinen Einfluß auf unseres haben und umgekehrt.
Wenn es eine irgendwie geartete Verbindung gäbe,
dass wäre es kein Paralleluniversum mehr, sondern beide
„Objekte“ wären praktisch 2 „Blasen“ von ein-und-demselben
Universum.

da wir nicht wissen, wie man paralleluniversen verbinden könnte, kann man das nicht so pauschalisieren.